Natūralios FFMI ribos: ar 25 tikrai yra viršutinė riba?

Įvadas į liesosios kūno masės indeksą (FFMI)

Liesosios kūno masės indeksas (angl. Fat-Free Mass Index, FFMI) kiekybiškai įvertina asmens liesąją kūno masę (LKM / FFM), normalizuotą pagal ūgį, ir pateikia raumeningumo rodiklį, nepriklausomą nuo bendros kūno masės [13]. Nors kūno masės indeksas (KMI) suplaka riebalinį audinį ir liesąją masę į vieną visumą, FFMI išskiria būtent liesąjį audinį, kad būtų galima įvertinti raumenų išsivystymą [2, 17].

Pradinis (neapdorotas) FFMI apskaičiuojamas liesąją kūno masę kilogramais padalijus iš ūgio metrais kvadrato [13]:

$$\text{FFMI}=\frac{\text{FFM (kg)}}{{\text{Height (m)}}^2}$$

Kadangi neapdorotas FFMI tiesiogiai didėja kartu su ūgiu, Kouri su kolegomis pasiūlė tiesinės normalizacijos modelį, kuris standartizuoja reikšmes pagal 1,80 metro (maždaug 5'11") atleto ūgį [7, 13]:

$$\text{Normalized FFMI}=\text{FFMI}+6.3\times (1.80-\text{Height (m)})$$

Ši normalizuota reikšmė yra plačiai taikoma sporto moksle, kariuomenės fizinio pasirengimo vertinimuose bei atletų lyginamojoje analizėje, siekiant kontekstualizuoti liesosios masės prieaugį [2, 7].

Istorinis „25 kg/m²“ atskaitos taškas

Plačiai paplitęs požiūris, kad natūralus vyrų raumeningumas turi griežtą 25,0 kg/m² viršutinę ribą, kyla iš pamatinio 1995 m. Kouri ir kolegų tyrimo [7, 13]. Įvertinę 157 vyrus atletus (74 jėgos treniruotes atliekančius vyrus, nevartojančius steroidų, ir 83 anabolinių-androgeninių steroidų [AAS] vartotojus), autoriai pastebėjo, kad steroidų nevartojančių asmenų normalizuotas FFMI svyravo nuo 16,6 iki 25,0 kg/m² (vidurkis: 21,8 kg/m²) [4, 7, 13]. Priešingai, AAS vartotojai reguliariai viršydavo 25,0 kg/m² ribą, o keli atletai peržengė ir 30,0 kg/m² [7, 13].

Siekdami ištirti elito lygio natūralų raumeningumą, Kouri ir bendraautoriai taip pat išanalizavo 20 „Mr. America“ nugalėtojų iš prieškario ir pokario eros iki steroidų atsiradimo (1939–1959 m.) [7, 13]. Šių istorinių čempionų apskaičiuotas vidutinis normalizuotas FFMI siekė 25,4 kg/m² [7, 13], o pavienių atletų piko įverčiai siekė 27,0–28,0 kg/m² [4]. Remdamiesi tuo, tyrėjai iškėlė hipotezę, kad normalizuotas FFMI, viršijantis 25,0 kg/m², yra stiprus AAS vartojimo indikatorius [7, 13].

Tipiniai pasiskirstymai tarp jėgos treniruotes atliekančių asmenų

Baziniai populiacijos duomenys rodo, kad netreniruotų asmenų FFMI pasiskirstymas yra nuosaikus. Bendrosios populiacijos duomenų rinkiniuose (pvz., Kyle ir kt.) nurodomos 16,7–19,8 kg/m² orientacinės ribos netreniruotiems vyrams ir 14,6–16,8 kg/m² netreniruotoms moterims [17].

Nuosekliai atliekant jėgos treniruotes, natūraliai sportuojančių asmenų rodikliai pasiskirstymo kreivėje pastebimai kyla aukštyn [4]:

• Mėgėjiškai ir vidutiniškai treniruoti vyrai: paprastai pasiekia normalizuotą FFMI tarp 21,0 ir 23,0 kg/m² [4].
• Pažengę natūralūs kultūristai vyrai: esant varžybiniam riebalų kiekiui, dažniausiai telkiasi ties 24,0–25,0 kg/m² [4, 10]. 4 komponentų (4C) modelio validacijos tyrime (Graybeal ir kt.) besivaržantys vyrų kūno rengybos (physique) atletai pasižymėjo vidutiniu 4C metodu nustatytu 25,1 ± 1,8 kg/m² FFMI, esant 11,8 ± 4,4 % kūno riebalų [10].

Moterų pasiskirstymai ir orientacinės ribos

Sportininkių moterų biologinis pasiskirstymas skiriasi dėl lytinio dimorfizmo skeleto masėje bei endokrininėje sistemoje [2, 10]. Moterų normatyvinės klasifikacijos apibrėžia šias ribas [8]:

• Netreniruotos / vidutinės: 14,0–17,0 kg/m² (esant 22–35 % kūno riebalų) [8].
• Vidutiniškai treniruotos / atletiškos: 16,0–17,0 kg/m² (esant 18–25 % kūno riebalų) [8].
• Pažengusios jėgos / kūno rengybos atletės: 18,0–21,0 kg/m² (esant 15–30 % kūno riebalų) [8]. Varžybose dalyvaujančių moterų kūno rengybos sportininkių grupėje Graybeal ir kt. užfiksavo vidutinį 4C metodu gautą FFMI, lygų 18,3 ± 1,4 kg/m², esant 19,7 ± 4,9 % kūno riebalų [10].

Funkcinėse ir profesinėse srityse šios ribos taip pat taikomos fiziniam pajėgumui įvertinti. Pavyzdžiui, Harman ir kt. nustatė absoliučią apatinę < 40 kg bendros liesosios kūno masės ribą moterims, žemiau kurios sunkių operacinių užduočių (tokių kaip sužeistųjų evakuacija ir sunkių krovinių nešimas) treniruojamumas tampa ribotas [2].

Griežtos 25 ribos kvestionavimas: jėgos ir galingumo sporto šakų atletai

Vėlesni aukšto lygio jėgos ir galingumo sporto šakų atletų tyrimai parodė, kad 25,0 kg/m² riba nuvertina natūralų potencialą tam tikrose atletų grupėse [1, 14].

Skerspjūvio dvigubos energijos rentgeno spindulių sugerties (DEXA) tyrime, kuriame dalyvavo 235 NCAA koledžo amerikietiškojo futbolo žaidėjai vyrai (vidutinis amžius 20,0 ± 1,2 metų, kūno riebalai 19,8 ± 7,4 %), Trexler ir kt. nustatė, kad bendras imties pagal ūgį pakoreguotas FFMI vidurkis buvo 23,7 ± 2,1 kg/m² [1]. Pastebėtina, kad 62 žaidėjai (26,4 % kohortos) viršijo 25,0 kg/m² ribą be deklaruoto AAS vartojimo [1, 17]. Kohortos 97,5 procentilis pasiekė 28,1 kg/m², o maksimali užfiksuota vertė tarp puolimo ir gynybos linijos žaidėjų (linemen) pasiekė 31,7 kg/m² [1].

FFMI reikšmės reikšmingai skyrėsi priklausomai nuo varžybų lygio ir taktinės pozicijos [1]:

• Varžybų divizionas: NCAA I diviziono atletų rodikliai buvo reikšmingai didesni nei II diviziono atletų (24,3 ± 1,8 vs. 23,4 ± 1,8 kg/m²; $p<0.001$; $d=0.49$) [1].
• Pozicijos reikalavimai: Žaidėjo pozicija lėmė reikšmingą dispersijos dalį ($p<0.001$; ${\eta }^2=0.25$): puolimo ir gynybos linijos žaidėjų FFMI buvo didžiausias, o puolimo ir gynybos galinių žaidėjų (backs) – mažiausias [1].

Šios išvados pabrėžia, kad natūralias viršutines ribas labiau lemia sporto šakos specifinė atranka bei kūno kompozicijos ypatumai, o ne viena universali riba [1, 14].

Gretutiniai veiksniai ir matavimo paklaidos

Vertinant FFMI teorinių natūralių ribų kontekste, būtina suprasti liesosios kūno masės sandarą ir matavimo paklaidų ribas [4, 7].

1. Su riebaliniu audiniu susijusi liesoji masė ir skeleto struktūra

Liesąją kūno masę sudaro ne tik susitraukiantys skeleto raumenys; į ją įeina kaulai, organai, kraujo tūris, ląstelinis ir tarpląstelinis vanduo bei paties riebalinio audinio liesoji ląstelinė matrica [4]. Asmeniui kaupiant kūno riebalus, lygiagrečiai didėja ir nesusitraukianti palaikomoji liesoji masė [4]. Todėl stambūs jėgos sportininkai ir linijos žaidėjai, turintys didesnį kūno riebalų procentą (pvz., 20–30 %), pasižymi gerokai didesniu pradiniu FFMI, palyginti su jų itin liesais varžybiniais kolegomis [1, 4].

2. Vertinimo metodika ir sisteminė paklaida

Apskaičiuotas FFMI yra itin jautrus kūno riebalų įvertinimo tikslumui [7]. Matavimo paklaida pastebimai skiriasi priklausomai nuo taikomo metodo [7]:

• Dvigubos energijos rentgeno spindulių sugerties metodas (DEXA): $\pm 1\text{--}2\%$ [7]
• Oro išstūmimo pletizmografija („BodPod“): $\pm 2\text{--}3\%$ [7]
• Odos raukšlių kaliperio metodai: $\pm 3\text{--}5\%$ [7]
• Bioelektrinis impedanso tyrimas (BIA): $\pm 5\text{--}8\%$ [7]

5 % paklaida vertinant kūno riebalus apskaičiuotą FFMI gali pakeisti 2,0–3,0 balo [7]. Be to, validacijos tyrimai, lyginantys metodus su pamatiniu keturių komponentų (4C) modeliu, atskleidžia sistemines 2 ir 3 komponentų technologijų paklaidas [10, 11]. Tyrime su 152 suaugusiaisiais pamatinis 4C modelis parodė didesnį vidutinį kūno riebalų procentą nei DXA (20,7 ± 7,4 % vs. 18,9 ± 8,4 %; $P<0.001$), o DXA linkusi progresuojančiai nuvertinti lieknesnių asmenų riebalų kiekį dėl pluošto kietėjimo artefaktų ($4\text{C }\%\text{BF}=0.862\times \text{DEXA }\%\text{BF}+4.417$) [11]. Šis nuvertinimas dirbtinai padidina apskaičiuotą liesąją masę ir galutinį FFMI rezultatą lieknų žmonių grupėse [11].

3. Mastelio apribojimai esant kraštutiniam ūgiui

Standartinė tiesinė ūgio korekcija ($+6.3\times [1.80-\text{Height}]$) buvo sukurta remiantis vidutinio ūgio kohortomis ir gali iškraipyti rezultatus, kai taikoma asmenims, žemesniems nei 1,63 m (5'4") arba aukštesniems nei 1,93 m (6'4") [7].

Realistiškų natūralių ribų santrauka

Vertinant natūralų raumenų potencialą pagal normalizuotą FFMI:

1. Varžybinio liesumo natūralūs vyrai (5–10 % kūno riebalų): normalizuoto FFMI reikšmės tarp 21,0–23,0 kg/m² rodo tipinį pažengusį išsivystymą [4], o 24,0–25,5 kg/m² atspindi viršutinį natūralios genetikos lygį [7, 10, 13]. Tikros varžybinio liesumo vertės, viršijančios 26,0 kg/m², dopingo nevartojančių asmenų populiacijoje išlieka itin retos [7, 13].
2. Didelės masės / ne itin liesi atletai (15–25 %+ kūno riebalų): normalizuotas FFMI, siekiantis 26,0–28,0+ kg/m², gali būti pasiektas natūraliai dėl stambaus skeleto ir didesnei riebalų masei būdingo liesojo audinio komponento [1, 4].
3. Natūralios moterys: normalizuotos FFMI vertės tarp 18,0–20,0 kg/m² atspindi pažengusį raumenų išsivystymą [8, 10], o reikšmės ties 21,0 kg/m² žymi tipinę elito viršutinę ribą [8].