3 kroku pret 7 kroku kaliperometrija ķermeņa sastāva mērīšanai

Ķermeņa sastāva izmaiņu uzraudzībai 3 kroku kaliperometrijas protokoli piedāvā praktisku līdzsvaru starp ātrumu un ticamību, salīdzinot ar 7 kroku novērtējumiem, lai gan neviens no protokoliem nenodrošina nevainojamu absolūto precizitāti [1, 8]. Lai gan 7 kroku modeļi novērtē plašāku zemādas taukaudu sadalījumu, mērījumu vietu skaita palielināšana palielina kopējo tehnisko slogu un ietver anatomiskos reģionus, kurus ir tehniski grūti izolēt [1, 13, 16]. Turklāt absolūtais ķermeņa tauku procents, kas aprēķināts no 3 un 7 kroku vienādojumiem, sistemātiski atšķiras un ietver vienādojumiem piemītošas aplēses kļūdas aptuveni 3% līdz 5% apmērā [8, 16, 19].

3 kroku un 7 kroku vienādojumu atšķirības

Ādas kroku mērījumi nenosaka ķermeņa taukus tiešā veidā; tā vietā ar kaliperu tiek mērīts dubultas ādas un zemādas taukaudu krokas biezums, ko pēc tam pārvērš ķermeņa blīvumā vai tauku procentos, izmantojot matemātiskus vienādojumus [10, 16, 19]. Šim nolūkam pastāv vairāk nekā 100 vienādojumu, un vispārinātu vienādojumu izmantošana, nevis konkrētai populācijai pielāgoti modeļi, var radīt aprēķina kļūdu līdz aptuveni 5% [8].

Tiešie salīdzinājumi rāda, ka 3 un 7 kroku vienādojumi bieži sniedz atšķirīgus ķermeņa tauku aprēķinus pat vieniem un tiem pašiem indivīdiem:

• Universitātes sportisti: Pētījumā ar 40 NCAA II divīzijas sportistēm Džeksona-Poloka (Jackson-Pollock) 3 kroku formula (novērtējot augšstilbu, virs gūžas kaula jeb suprailiac un tricepsu) uzrādīja vidējo ķermeņa tauku procentu 23,21 ± 3,61%, kas bija ievērojami zemāks par 25,75 ± 4,39%, kas tika aprēķināts, izmantojot 7 kroku formulu [1].
• Jauniešu sportisti: Savstarpējās validācijas pētījumā ar 91 jauniešu sportistu, kurus salīdzināja ar 3 komponentu kritērija modeli, Evansa 7 kroku vienādojums un Džeksona un Poloka 3 kroku vienādojums meitenēm uzrādīja līdzīgus rezultātus ar atbilstības korelācijas koeficientiem (CCC) attiecīgi 0,82 (aprēķina standartkļūda [SEE] = 2,01 kg) un 0,78 (SEE = 2,21 kg) [2]. Jauniešiem vīriešiem Evansa 3 kroku vienādojums bija visprecīzākā kaliperometrijas metode (CCC = 0,93) [2].
• Militārais personāls: 101 militārpersonas grupā Džeksona-Poloka 3 kroku (21,1 ± 5,8%) un 7 kroku (20,9 ± 5,7%) formulas uzrādīja līdzīgus vidējos rādītājus, kas bija tuvi divstaru rentgena absorbciometrijas (DEXA) vērtībām (21,2 ± 4,3%, $R^2=0,98$), savukārt 4 kroku vienādojuma vidējais rādītājs bija 22,2 ± 6,0% [14].

Tā kā dažādas kroku konfigurācijas dod atšķirīgus absolūtos procentus, pāreja no 3 kroku uz 7 kroku formulu rada mākslīgas izmaiņas aprēķinātajā tauku masā [1, 14].

Mērījumu kļūda un anatomiskā sarežģītība

Nevienai ķermeņa sastāva noteikšanas metodei kļūdas robeža nav mazāka par 1% [8]. 70 kg smagam cilvēkam novērtējuma kļūda no 700 g līdz 1000 g nozīmē, ka izmērītais 15% ķermeņa tauku līmenis patiesībā var atbilst reālajam ķermeņa tauku daudzumam robežās no 13,6% (9,5 kg) līdz 16,4% (11,5 kg) [8]. Salīdzinājumam, DEXA prognozes kļūda ir no 2% līdz 3% un tai ir zemāka ticamība slaidiem sportistiem, savukārt bioelektriskās pretestības analīze (BIA) hidratācijas izmaiņu dēļ var novirzīties pat par ~5% [8].

Izmantojot kaliperus, standartkļūda attiecībā pret hidrostatisko svēršanu ir aptuveni 3% līdz 4% [16]. Testējot pret 4 komponentu kritērija modeļiem, standarta vienādojumiem piemīt sistemātiska vidējā nobīde; piemēram, Dērņina un Vomerslija (Durnin & Womersley) vienādojums uzrādīja -2% nobīdi, turpretī Džeksona un Poloka vienādojums uzrādīja -6,6% nobīdi, par zemu novērtējot tauku daudzumu korpulentākiem indivīdiem [19].

Liela daļa no kopējās kaliperometrijas kļūdas izriet no mērīšanas tehnikas un anatomisko vietu sarežģītības, nevis paša instrumenta izšķirtspējas [13, 17]. Ultrasonogrāfijas un kadaveru validācijas apstiprina, ka zemādas tauku slāņus var izmērīt ar submilimetru precizitāti (±1 mm robežās), taču kļūdas strauji pieaug, novērtējot tādas sarežģītas vietas kā zemlāpstiņas, suprailiac un vēdera reģionus [13]. Standarta 7 kroku Džeksona-Poloka protokolam nepieciešams mērīt krūtis, vidējo paduses līniju, tricepsu, zem lāpstiņas, vēderu, suprailiac zonu un augšstilbu [15, 16]. Turpretī 3 kroku protokols ietver tikai no dzimuma atkarīgas vietas: krūtis, vēderu un augšstilbu vīriešiem, kā arī tricepsu, suprailiac zonu un augšstilbu sievietēm [10, 16]. Izvairoties no tādām vietām kā paduses līnija un zemlāpstiņas krokas, 3 kroku protokoli samazina nepieciešamo sarežģīto anatomisko orientieru skaitu [1, 16].

Ticamība un izmaiņu uzraudzība laika gaitā

Ja viens apmācīts speciālists izmanto standartizētus protokolus, ādas kroku mērījumi ir ļoti labi reproducējami [2, 17]. Standartizētos laboratorijas apstākļos 21°C temperatūrā sertificēts antropometrijas speciālists sasniedza tehnisko mērījumu kļūdu (TEM) 0,01% apmērā [17]. Līdzīgi, apmācīti speciālisti, novērtējot 8 kroku modeli trīskāršā atkārtojumā, sasniedza klases iekšējās korelācijas koeficientu (ICC) 0,991 (95% TI: 0,987–0,994) [2].

Tomēr ticamība dramatiski krītas, ja mainās protokoli vai mērītāji:

• Atšķirības starp mērītājiem: Mērītāju savstarpējā mainība rada 3% līdz 9% no atšķirībām, kas novērojamas ķermeņa sastāva novērtējumos [8]. Izvērtējot astoņus vērtētājus, kuri mērīja trīs ādas krokas, vērtētāju ICC atsevišķām vietām svārstījās no 0,62 līdz 0,85, bet mērījumu summai un ķermeņa tauku procentiem – no 0,79 līdz 0,91, liekot pētniekiem secināt, ka vairāku mērītāju veiktiem kaliperometrijas novērtējumiem trūkst precizitātes, lai laika gaitā fiksētu nelielas, slodzes izraisītas izmaiņas [4].
• Kaliperu atšķirības: Kaliperi darbojas ar noteiktu mehānisku spēku; pētniecības līmeņa rīki, piemēram, Harpenden kaliperi, izmanto standartizētu žokļu saspiešanas spēku 10 g/mm² (vai 10 g/cm³) [17, 19]. Lai gan kalibrēti mehāniskie un digitālie kaliperi spēcīgi korelē ar DEXA noteiktajām muskuļu masas aplēsēm (piemēram, $r=0,954$ līdz $0,955$, izmantojot Lī vienādojumu) [17], testēšana ar dažādiem kaliperu modeļiem (piemēram, Harpenden, Holtain, Slim Guide un Lipowise) uzrāda būtiskas atšķirības pēc Blanda-Altmana analīzes ($p<0,001$) [18]. Tā kā ādas kroku saspiežamība dažādām ierīcēm atšķiras, dažādus kaliperu modeļus nevar savstarpēji aizstāt ilgtermiņa uzraudzībā [18].

Praktiskais pielietojums

Regulārai uzraudzībai 3 kroku protokols sniedz ievērojamas praktiskas priekšrocības. 3 kroku protokola veikšana aizņem vidēji par 2 minūtēm un 13 sekundēm mazāk laika vienā novērtējumā nekā 7 kroku protokols [1]. Tā kā abas metodes uzrāda augstu atkārtotas testēšanas ticamību, ja tās veic viena un tā pati apmācītā persona, īsāks laiks un mazāka mērījumu vietu sarežģītība padara 3 kroku testēšanu par efektīvu izvēli ilgtermiņa novērošanai [1, 2, 8].

Lai samazinātu kļūdu izmaiņu uzraudzībā:

1. Standartizējiet mērītāju: Visiem atkārtotajiem testiem piesaistiet to pašu speciālistu, lai novērstu 3% līdz 9% lielo starpvērtētāju mainību [8].
2. Standartizējiet ierīci: Visās testēšanas reizēs izmantojiet tieši to pašu kalipera modeli, nevis mainiet instrumentus [17, 18].
3. Ievērojiet standartizētu laiku un tehniku: Mēriet ķermeņa labajā pusē perpendikulāri krokai, satverot ādu un taukus 1 cm virs mērījuma vietas [10, 15]. Nolasiet kalipera rādījumu 1 līdz 4 sekunžu laikā pēc sviras atlaišanas, lai standartizētu audu saspiežamības ietekmi, un atkārtojiet mērījumus ar 15 sekunžu intervālu, ja sākotnējie rādījumi atšķiras par vairāk nekā 1 mm [10, 15, 18, 19].
4. Sekojiet neapstrādātajai milimetru summai: Tā kā ādas kroku milimetru pārvēršana ķermeņa tauku procentos rada vienādojumam raksturīgas aprēķina kļūdas (līdz ~5%) un sistemātisku nobīdi, neapstrādātās ādas kroku biezuma summas uzraudzība laika gaitā sniedz daudz tiešāku fizisko izmaiņu rādītāju nekā tikai aprēķinātais ķermeņa tauku procents [8, 18, 19].