Scientific journal
Scientific Review. Biological science
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

DEVELOPMENT OF NORMATIVE TABLES OF THE COMPONENT COMPOSITION OF THE BODY AND EVALUATION OF THE INDICATORS OF BIOMEPEDANCE OF STUDENTS WITH VARIOUS LEVEL OF ENGINE ACTIVITY

Mikhaylova S.V. 1 Deryugina A.V. 2 Boltacheva E.A. 3 Khrycheva T.V. 4
1 Arzamas branch National Research Nizhny Novgorod State University named N.I. Lobachevskiy
2 National Research Nizhny Novgorod State University named N.I. Lobachevskiy
3 Children’s Health Center SBI NNR «Central City Hospital of the City of Arzamas»
4 Health Centre SBI NNR «Arzamas City Hospital No. 1»
Carrying out studies of the body composition of the body is due to the fact that in the process of growth and development, changes in metabolism, the influence of environmental factors and lifestyle, there are changes in the ratio of active components of the body, reflecting the impact of these processes. During the analysis of bioimpedance indices of students aged 17-25 years, normative tables were developed using the centile method to assess the body composition needed to select an adequate regimen of motor activity and diet in preparing an individual healthy lifestyle program. Also, the tables will allow to carry out comparative analyzes and to reveal regional features of bioimpedance indicators of student youth. The regularity of the variability of parameters of the body composition of the body as a function of sex and age is noted. Comparative analysis of the body composition of students with different levels of motor activity revealed a statistically perfect combination of the body components of boys and girls who are constantly engaged in sports. With the aim of popularizing motor activity, it is necessary to form a culture of exercising by physical exercises and other means of physical culture, sports, and tourism that contribute to the improvement of psychophysical training, the preservation and strengthening of health of young men and girls.
body composition
bioimpedance analysis
students
motor activity
normative tables

Проведение исследований компонентного состава тела обусловлено тем, что в процессе роста и развития, изменения обмена веществ, влияния факторов окружающей среды и образа жизни происходят изменения соотношения активных составляющих тела, отражающих воздействие этих процессов [1, 2]. Мониторинг показателей состава тела помогает контролировать состояние липидного, белкового и водного обмена организма, является важным инструментом при коррекции избыточной массы тела. Выявлена в ходе исследований корреляция компонент состава тела с показателями физической работоспособности человека и степени его адаптации к среде обитания [3, 4].

Исследователями здоровья студентов отмечается низкая физическая активность почти у 76 % студентов, избыточный вес имеют 15–20 % молодежи [5, 6]. Также выявляют низкий уровень физической подготовленности у 30–60 % студентов. Причинами такой проблемы называют недостаточное материально-техническое обеспечение процесса физического воспитания и недостаток учебного времени, регламентируемый на физическое совершенствование юношей и девушек. У студентов с низким уровнем физической подготовленности отсутствует мотивация или выявляется негативное отношение к физической культуре, процессу физического воспитания и особенно к нагрузочным воздействиям [6–8].

Молодежь, приобщенная к спорту, наоборот, имеет высокие показатели физической подготовленности. Предназначение студенческого спорта – культивация спорта в высших учебных заведениях, где организуются для этой цели группы спортивного совершенствования (спортивные секции) по разным направлениям спорта: волейбол, баскетбол, настольный теннис, легкая атлетика, лыжные гонки, армспорт, мини-футбол, плавание. Занятия в группах спортивного совершенствования в период обучения в вузе являются самым мощным средством воспитания личности и физических способностей студенческой молодежи [9].

Цель исследования: разработать нормативные таблицы компонентного состава тела студентов 17–25 лет и провести сравнительный анализ биоимпедансных показателей студентов с различным уровнем двигательной активности.

Материалы и методы исследования

Для разработки нормативных таблиц использовали данные биоимпедансметрии 1240 студентов 17–25 лет (586 юношей и 654 девушки) по результатам профилактических медицинских обследований на базе Центра здоровья для детей (17 лет) и на базе Центра здоровья для взрослых (18–25 лет). В обследованиях применялся биоимпедансный анализатор состава тела «Диамант», с помощью которого измерялись стандартные показатели: абсолютное и процентное содержание жировой массы тела (ЖМТ), активной клеточной массы (АКМ), общей воды в организме (ОВО), основного обмена и др., также в ходе исследования определяли массу тела (МТ), длину тела (ДТ), ВМI (Body Mass Index – ВМI = МТ/ДТ2) и др. [3, 10].

Для проведения сравнительного анализа использовали результаты обследований в Центре здоровья 598 студентов 17–25 лет, которых распределили на три группы, отличающиеся уровнем двигательной активности:

1 – студенты, постоянно занимающиеся спортом (легкой атлетикой, волейболом, плаванием, армспортом, фитнесом) – 96 юношей и 86 девушек;

2 – студенты, занимающиеся физической культурой в процессе обучения в вузе и периодически спортом или активными видами отдыха – 82 юноши и 91 девушек.

3 – студенты, занимающиеся физической культурой только в процессе обучения в вузе – 85 юношей и 86 девушек;

4 – студенты, занимающиеся в специальных медицинских группах (СМГ, освобожденные от занятий физической культурой) – 28 юношей и 44 девушки.

Исследование выполнено при информированном согласии студентов, с учетом методики исследования состава тела, с соблюдением четких критериев исключения, а именно: наличие на момент обследования острых или обострения хронических заболеваний, беременности, отказ от обследования, а также наличие ожирения.

По результатам обследования создана персонифицированная база данных, статистическая обработка проводилась с использованием программ офисного пакета «EXCEL v8.00» и «Version 4.03 Primer of Biostatistics». Для выполнения задач исследования применяли методы вариационной статистики, методы оценки значимости результатов [4, 11].

Результаты исследования и их обсуждение

С учетом наличия статистически достоверных различий между показателями компонентного состава тела у большинства студентов до 21 года разработали оценочные таблицы для характеристики биоимпедансного анализа студентов 17 лет, 18 лет, 19 лет, 20 лет, 21–25 лет, представленных в табл. 1. и табл. 2.

Активная клеточная масса (АКМ) является характеристикой интенсивности обменных процессов в организме и применяется для выявления гиподинамии. АКМ содержит около 98–99 % общего пула калия в организме и объединяет компоненты состава тела, подверженные наибольшим изменениям под действием питания, болезней и физических нагрузок [4, 12]. Наименьшее значение показателей АКМ % у юношей определено 45,70 %, а наибольшее 66,0 %, у девушек соответственно 38,61 % и 58,33 %.

Таблица 1

Статистические показатели компонентного состава тела юношей 17–25 лет, разработанные на основе центильного метода [4]

Показатели состава

тела

Центильные интервалы (центили)

Статистические показатели

2

(5)

3 (10)

4

(25)

5

(50)

6

(75)

7

(90)

8

(95)

Минимум – максимум

М

±m

N

Юноши 17 лет

ЖМТ, %

11,0

13,0

15,8

18,8

21,4

24,4

29,2

8,02–33,27

19,0

0,64

112

ОО, ккал

1511

1576

1650

1720

1850

1910

1985

1314–2114

1728,4

77,12

112

АКМ, %

48,2

50,2

52,6

54,4

56,1

58,0

60,0

45,70–62,29

54,2

0,36

112

ОВО, %

50,7

53,0

55,3

57,7

60,4

62,0

64,0

48,08–68,22

57,4

0,43

112

Юноши 18 лет

ЖМТ, %

11,0

13,4

16,0

19,0

21,7

25,0

29,8

7,61 – 34,51

19,2

0,67

117

ОО, ккал

1520

1581

1660

1730

1855

1915

1990

1305 – 2060

1738,8

80,34

117

АКМ, %

48,4

50,9

53,0

54,7

56,6

58,0

60,2

46,34 – 62,31

54,2

0,37

117

ОВО, %

51,0

53,5

55,7

58,0

60,7

62,2

64,4

49,77 – 72,71

57,7

0,50

117

Юноши 19 лет

ЖМТ, %

11,2

13,5

16,0

19,4

22,2

25,3

30,4

6,28 – 32,47

19,8

0,71

119

ОО, ккал

1524

1590

1671

1741

1860

1920

2000

1416 – 2044

1746,2

79,65

119

АКМ, %

49,0

51,4

53,8

55,2

57,1

58,5

60,8

45,88 – 61,55

55,0

0,41

119

ОВО, %

51,4

53,8

55,8

58,3

61,2

63,1

64,7

48,82 – 72,48

58,3

0,49

119

Юноши 20 лет

ЖМТ, %

11,7

13,8

16,2

19,5

22,6

25,5

30,9

8,89 – 34,56

20,0

0,66

118

ОО, ккал

1527

1595

1677

1747

1868

1926

2002

1446 – 2093

1750,0

84,34

118

АКМ, %

49,5

52,0

54,1

55,5

57,7

59,2

61,0

47,15 – 64,03

55,1

0,39

118

ОВО, %

51,5

54,2

56,2

58,8

61,8

63,4

65,0

48,29 – 68,51

58,2

0,51

118

Юноши 21–25 лет

ЖМТ, %

12,6

14,8

17,5

20,7

23,8

26,8

31,3

8,47 – 35,05

20,9

0,74

120

ОО, ккал

1535

1607

1682

1752

1874

1938

2011

1340 – 2300

1757,7

88,14

120

АКМ, %

51,1

53,3

55,0

56,2

58,1

60,3

62,2

47,23 – 66,0

56,2

0,44

120

ОВО, %

52,0

54,7

57,2

59,0

62,6

63,5

65,3

49,40 – 71,65

59,4

0,53

120

Таблица 2

Статистические показатели компонентного состава тела девушек 17–25 лет, разработанные на основе центильного метода [4]

Показатели

состава

тела

Центильные интервалы (центили)

Статистические показатели

2

(5)

3 (10)

4

(25)

5

(50)

6

(75)

7

(90)

8

(95)

Минимум – максимум

М

 ± m

Девушки 17 лет

ЖМТ, %

18,0

20,2

22,6

24,1

26,6

28,1

30,5

14,9–33,08

24,2

0,59

118

ОО, ккал

1284

1320

1350

1370

1408

1450

1510

1210–1768

1374,4

59,91

118

АКМ, %

43,3

45,0

47,0

49,2

51,1

53,0

55,1

40,84–56,08

49,0

0,35

118

ОВО, %

46,2

47,3

51,7

53,0

55,2

56,3

58,8

42,18–60,92

52,7

0,55

118

Девушки 18 лет

ЖМТ, %

18,1

20,7

23,0

24,4

27,0

28,7

31,3

17,03 – 33,21

24,7

0,62

132

ОО, ккал

1302

1325

1355

1380

1414

1456

1506

1218 – 1621

1382,5

61,11

132

АКМ, %

43,7

45,3

47,3

49,7

51,6

53,2

55,9

41,66 – 57,42

49,6

0,39

132

ОВО, %

46,6

47,8

52,0

53,3

55,8

56,8

59,0

43,94 – 61,85

53,1

0,49

132

Девушки 19 лет

ЖМТ, %

18,7

20,9

23,2

24,9

27,4

29,2

31,7

16,14 – 34,04

25,0

0,63

136

ОО, ккал

1303

1330

1358

1384

1421

1460

1510

1226 – 1718

1388,3

60,65

136

АКМ, %

44,1

46,0

48,0

50,0

52,0

54,2

56,0

42,61 – 57,11

50,0

0.36

136

ОВО, %

47,3

48,2

52,8

53,9

56,0

57,4

59,5

44,18 – 61,22

53,5

0,54

136

Девушки 20 лет

ЖМТ, %

19,0

21,4

23,6

25,0

27,9

29,7

32,6

16,43 – 35,39

25,2

0,69

138

ОО, ккал

1306

1336

1361

1390

1424

1466

1512

1222 – 1822

1396,5

62,55

138

АКМ, %

44,8

46,9

48,6

50,2

52,8

54,7

56,5

38,61 – 58,33

50,0

0,39

138

ОВО, %

48,0

49,3

53,7

54,3

56,4

58,0

60,4

42,06 – 62,26

54,0

0,60

138

Девушки 21–25 лет

ЖМТ, %

19,3

21,7

23,8

26,5

28,0

30,5

33,3

17,83 – 36,80

26,6

0,72

130

ОО, ккал

1310

1342

1366

1394

1428

1470

1515

1256 – 1888

1400,2

66,40

130

АКМ, %

45,0

47,3

49,0

50,3

53,1

55,3

56,9

41,58 – 57,65

50,1

0,40

130

ОВО, %

48,5

50,0

54,4

54,7

56,9

58,5

60,8

44,12 – 64,43

54,2

0,66

130

Средние значения показателей АКМ % за исследуемый период у юношей увеличиваются от 54,2 ± 0,36 до 56,2 ± 0,44, а у девушек от 49,0 ± 0,35 до 50,1 ± 0,40.

Количество общей воды организма (ОВО), соответствующее нормальным параметрам, у женщин составляет около 55 %, а у мужчин – около 60 %. С помощью воды осуществляется газообмен, переносятся питательные вещества, выводятся конечные продуктов метаболизма и реализуются другие жизненно важные процессы. Снижение уровня ОВО ниже нормы ведет к нарушению указанных механизмов жизнеобеспечения организма [4, 12]. Минимум – максимум показателей ОВО % у обследованных юношей 17–25 лет отмечен в пределах от 48,08 % до 72,48 %, а у девушек соответственно от 42,06 % до 64,43 %. Средние значения показателей ОВО % у юношей возрастают от 57,4 ± 0,43 до 59,4 ± 0,53, а у девушек от 52,7 ± 1,55 до 54,2 ± 1,66.

Процентное содержание жировой массы тела (ЖМТ %) является характеристикой степени ожирения, позволяет оценить риск развития таких опасных заболеваний, как атеросклероза, гипертоническая болезнь, СД II типа, желчнокаменная и почечнокаменная болезнь, заболевания опорно-двигательного аппарата. Классификация ожирения по проценту ЖМТ, в отличие от характеристики показателей BMI, более информативна, так как позволяет исключать диагнозы избыточной массы тела у лиц с развитой мышечной системой, а также определять ожирение у лиц астеничного соматотипа и имеющих нормальный вес тела [3, 4]. Биоимпедансный анализ выявил минимум – максимум значений показателей ЖМТ % у юношей в пределах от 6,28 % до 35,05 %, а у девушек от 14,90 % до 36,80 %. Средние значения показателей ЖМТ % за исследуемый возрастной период у юношей повышаются c 19,0 ± 0,64 до 20,9 ± 0,74, а у девушек от 24,2 ± 0,59 до 26,6 ± 0,72.

Основной обмен (ОО) определяется количеством энергии, которое расходуется организмом за сутки для поддержки жизненно важных функций (дыхания, кровообращения и др.) и показателей (температуры тела, давления и др.) [3, 4]. Минимум – максимум показателей ОО зафиксирован у юношей 1214 ккал – 2300 ккал, а у девушек 1210 ккал – 1888 ккал. Средние значения показателей ОО на возрастном этапе 17–25 лет возрастают у юношей от 1728,4 ± 77,12 до 1757,7 ± 88,14, а у девушек с 1374,4 ± 59,91 до 1400,2 ± 66,40.

У юношей средние значения АКМ %, ОВО % и основного обмена выше, чем у девушек во всех возрастных группах, а показатели ЖМТ %, наоборот, ниже. Центильное распределение показателей ЖМТ % имеет правостороннее смещение, как среди юношей, так и среди девушек, что свидетельствует о преобладании численности студенческой молодежи с высокими значениями содержания ЖМТ % в организме [4].

В ходе исследования провели сравнительный анализ показателей биоимпедансметрии у студентов с различным уровнем двигательной активности (табл. 3, табл. 4).

Таблица 3

Показатели биоимпедансметрии юношей с различным уровнем двигательной активности, (М ± s)

Показатели

Показатели биоимпедансметрии юношей

 

1 (96чел)

2 (82чел)

3 (85чел)

4 (28чел)

статистика

ДТ, см

176,0 ± 0,74

176,4 ± 0,80

175,2 ± 0,78

176,7 ± 1,37

F = 0,51 Df = 3 P = 0,6740

МТ, кг

69,6 ± 1,26

74,7 ± 1,37

71,6 ± 1,34

82,9 ± 2,34

F = 9,22 Df = 3 P = 0,0000

BMI, кг/м2

22,4 ± 0,37

23,9 ± 0,41

23,3 ± 0,39

26,5 ± 0,70

F = 9,29 Df = 3 P = 0,0000

ЖМТ, %

21,0 ± 0,62

24,8 ± 0,68

23,7 ± 0,66

28,5 ± 1,16

F = 12,81 Df = 3 P = 0,0000

АКМ, %

52,7 ± 0,38

50,8 ± 0,42

51,2 ± 0,36

48,8 ± 0,72

F = 8,97 Df = 3 P = 0,0000

ОВ, %

57,6 ± 0,44

55,0 ± 0,49

55,7 ± 0,48

52,3 ± 0,84

F = 12,08 Df = 3 P = 0,0000

ОО, ккал

1253,6 ± 69,9

1298,3 ± 75,7

1755,5 ± 74,3

1739,0 ± 129,5

F = 11,24 Df = 3 P = 0,0000

Примечание. 1 – студенты, постоянно занимающиеся спортом; 2 – студенты, занимающиеся физической культурой в процессе обучения в вузе и периодически спортом или активными видами отдыха; 3 – студенты, занимающиеся физической культурой только в процессе обучения в вузе; 4 – студенты, занимающиеся в специальных медицинских группах (освобожденные от занятий физической культурой).

Таблица 4

Показатели биоимпедансметрии девушек с различным уровнем двигательной активности, (М ± s)

Показатели

Показатели биоимпедансметрии девушек

статистика

1 (86чел)

2 (91чел)

3 (86чел)

4 (44чел)

ДТ, см

165,6 ± 0,64

164,8 ± 0,61

164,5 ± 0,60

165,7 ± 0,86

F = 0,68 Df = 3 P = 0,5630

МТ, кг

57,1 ± 1,33

61,6 ± 1,29

59,8 ± 1,32

66,4 ± 1,85

F = 5,99 Df = 3 P = 0,0006

BMI, кг/м2

20,8 ± 0,44

22,6 ± 0,42

22,0 ± 0,43

24,0 ± 0,60

F = 6,65 Df = 3 P = 0,0002

ЖМТ, %

26,6 ± 0,56

31,9 ± 0,55

29,3 ± 0,56

31,4 ± 0,79

F = 17,33 Df = 3 P = 0,0000

АКМ, %

48,5 ± 0,32

46,4 ± 0,45

47,3 ± 0,31

45,4 ± 0,45

F = 12,53 Df = 3 P = 0,0000

ОВ, %

53,5 ± 0,41

49,8 ± 0,40

51,8 ± 0,41

50,2 ± 0,59

F = 15,52 Df = 3 P = 0,0000

ОО, ккал

1211,5 ± 37,6

1360,41 ± 36,6

12442,5 ± 37,7

1507,2 ± 52,6

F = 9,41 Df = 3 P = 0,0000

Примечание. 1 – студенты, постоянно занимающиеся спортом; 2 – студенты, занимающиеся физической культурой в процессе обучения в вузе и периодически спортом или активными видами отдыха; 3 – студенты, занимающиеся физической культурой только в процессе обучения в вузе; 4 – студенты, занимающиеся в специальных медицинских группах (освобожденные от занятий физической культурой).

Как среди юношей, так и среди девушек выявлены достоверные различия по показателям МТ, ВМI и компонент состава тела в группах студентов, отличающихся уровнем двигательной активности. Студенты, занимающиеся спортом, имеют оптимальные показатели состава тела: у них ниже значения ЖМТ %, МТ, ВМI, основного обмена и выше показатели АКМ % и ОВО %.

Выводы

1. При изучении биоимпедансных показателей студенческой молодежи были разработаны нормативные центильные таблицы для оценки компонентного состава тела. Разработанные таблицы необходимы для выбора адекватного режима двигательной активности и рациона питания при составлении индивидуальной программы здорового образа жизни. Также таблицы позволят проводить сравнительные анализы и выявлять региональные особенности студенческой молодежи при проведении биоимпедансметрии.

2. В ходе разработки таблиц выявлена закономерность изменчивости параметров состава тела (активной клеточной и жировой массы тела, основного обмена и общей воды организма) в зависимости от пола и возраста.

3. Сравнительный анализ выявил статистически идеальное сочетание показателей компонентов тела, более приближенное к средним значениям нормативной таблицы у студентов, постоянно занимающихся спортом.

Заключение

Таким образом, проведенное исследование подчеркивает важность повышения уровня двигательной активности студенческой молодежи. С этой целью необходимо формировать культуру занятий физическими упражнениями и другими средствами физической культуры, спорта, туризма, способствующими совершенствованию психофизической подготовки, сохранению и укреплению здоровья юношей и девушек.