Формули за телесни масти кај адолесценти: Колку се точни во пубертетот?

Стандардните гранични вредности за индекс на телесна маса (ИТМ) и антропометриските формули за предвидување на телесните масти обезбедуваат разумни скрининг-параметри на групно ниво за адолесценти, но нивната прецизност за индивидуално следење значително варира во текот на пубертетскиот развој [3, 13, 14]. Брзите промени во составот на безмасна маса (FFM)—поттикнати од менливите нивоа на хидратација, скелетната минерализација и хормонските промени специфични за полот—често создаваат отстапувања кај равенките за кожни набори и кај двокомпонентните модели за телесен состав [14, 17].

Пубертетски раст и промени во составот

Адолесценцијата вклучува големи физиолошки и структурни промени кои ја комплицираат проценката на телесниот состав [14]. Пред сексуалното созревање, децата имаат поголема содржина на вода и пониска содржина на минерали во коските во рамките на нивната безмасна маса во споредба со возрасните [14]. Како што напредува пубертетот, густината и пропорциите на безмасната маса значително се менуваат [14].

Почетокот на пубертетот клинички се дефинира како достигнување на стадиум 2 според Танер (Tanner), карактеризиран со раст на млечните жлезди (теларха, стадиум B2) кај женските или волумен на тестисите од 4 mL или повеќе кај машките [1]. Кај женските, адренархата (зрелосното зголемување на адреналните андрогени DHEA и DHEAS) типично ѝ претходи на гонадархата [9]. Општата секвенца на созревање кај девојчињата се движи од забрзување на растот кон пубарха, теларха, врвна брзина на раст и менарха [9]. Просечното времетраење од теларха (B2) до менарха е 2,34 години (со стандардна девијација од 1,03 години), иако корелацијата помеѓу развојот на градите и времето на настапување на менархата е ниска (r = 0,17), а вкупната временска рамка за завршување на сите пубертетски фази се движи од 1,5 до над 6 години [9]. Демографските податоци од САД укажуваат дека медијалната возраст на почетокот на стадиумот 2 на градите е 8,8 години кај Афроамериканките, 9,3 години кај Хиспаноамериканките и 9,7 години кај белите жени од нехиспанско потекло и Азијките, во споредба со збирната проценка од 10,4 години во земјите со низок и среден приход [9].

Времето на настапување на пубертетот е тесно поврзано со енергетските резерви и хормонската сигнализација [1, 8]. Зголеменото количество масти е поврзано со поранешен почеток на пубертетот преку централни механизми—каде што покачениот лептин ја зголемува пулсирачката активност на гонадотропин-ослободувачкиот хормон (GnRH) и секрецијата на гонадотропини—и периферни механизми, каде што инсулинската резистенција и хиперинсулинемијата го стимулираат производството на полови хормони [8]. При надолжно следење на девојчиња, процентот на телесни масти измерен со биоимпеданса бил под 18% шест месеци пред пубертетот, се зголемил за 2,85% во текот на три месеци надминувајќи 20% пред Танеровиот стадиум B2, и останал на или над 22% по почетокот [1]. Врвната брзина на раст за време на адолесцентниот скок во развојот се јавува помеѓу 11 и 12 години кај девојчињата (по телархата помеѓу 8 и 12 години) и помеѓу 13 и 14 години кај момчињата (по зголемување на тестисите до волумен ≥4 mL или должина ≥2,5 cm помеѓу 9,5 и 14 години) [8].

Сигурност на стандардните гранични вредности за ИТМ

Бидејќи ИТМ се потпира исклучиво на вкупната телесна маса и висина, тој не прави разлика помеѓу експанзијата на масното ткиво и акумулацијата на мускулна маса за време на пубертетските скокови во растот [3, 13]. Сепак, како скрининг алатка за покачена телесна маснотија, возрасните гранични вредности за ИТМ функционираат споредливо со моделите што експлицитно го интегрираат пубертетскиот стадиум [3].

Во студија со пресечен карактер врз 368 здрави млади лица од кавкаска раса (на возраст од 8,5–15,5 години), граничните вредности за ИТМ пресметани само според возраста идентификувале висока маснотија според двоенергетска рендгенска апсорпциометрија (DXA) (дефинирана како ≥25% телесни масти кај машките и ≥35% кај женските) со сензитивност од 86% кај двата пола, заедно со специфичност од 89% кај машките и 97% кај женските [3]. Приспособувањето на овие гранични вредности за ИТМ со цел да се вклучат и возраста и пубертетскиот стадиум довело до сензитивност од 90% кај машките и 88% кај женските (со 92% специфичност кај двата пола), што не претставувало статистички значајно подобрување во однос на критериумите базирани само на возраст [3]. Дополнително, во евалуација на 6.725 млади лица на возраст од 5–17 години од студијата Bogalusa Heart Study, ИТМ приспособен според возраст и пол покажал малку посилни поврзаности со кардиометаболичките маркери за ризик (вклучувајќи липиди, липопротеини, инсулин и крвен притисок) во споредба со процентот на телесни масти проценет со стандардни равенки за кожни набори [13].

Равенки за кожни набори низ стадиумите на созревање

Антропометриските равенки користат калипери за мерење на дебелината на поткожното масно ткиво на одредени анатомски точки, претворајќи ги овие вредности во проценета телесна густина или процент на телесни масти (%BF) [11, 14, 15]. Најшироко користените педијатриски модели, развиени од Слотер (Slaughter) и соработниците (1988), биле конструирани врз примерок од 242 здрави млади лица на возраст од 8–18 години евалуирани во однос на подводно мерење или разредување со стабилни изотопи [14, 15]. Овие равенки ги користат кожните набори на трицепсот (TR) и под лопатката (субскапуларен набор, SE):

• Девојчиња (сите возрасти): %BF = 1.33(TR + SE) - 0.013(TR + SE)^2 - 2.5 [11]
• Момчиња (сите возрасти): %BF = 1.21(TR + SE) - 0.008(TR + SE)^2 + I (каде што I е интерцепт-приспособување врз основа на стадиумот на созревање и расата) [11]

Равенките на Слотер биле експлицитно дизајнирани да ја земат предвид промената во густината на безмасната маса (FFM) низ стадиумите на созревање (од предпубертетски до постпубертетски) [14]. Во истражување за вкрстена валидација спроведено од Јанц (Janz) и соработниците кај 122 млади лица на возраст од 8–17 години, евалуирани во однос на критериуми за телесна густина приспособени според возраста, равенките на Слотер покажале високи интракласни корелации на доверливост (ICC = 0,98–0,99) и корелации на валидност (r = 0,79–0,99), со стандардни грешки на проценката (SEE) и вкупни грешки помеѓу 3,5% и 4,6% за процентот на телесни масти [14]. Сепак, оваа евалуација исто така идентификувала значајна интеракција помеѓу равенката за кожни набори и нивото на сексуално созревање кај машките, а алтернативната равенка за трицепс и потколеница кај женските значајно отстапувала од референтната мерка [14].

Кога се евалуираат во споредба со четирикомпонентни модели или DXA кај пошироки педијатриски популации, традиционалните равенки за кожни набори покажуваат јасни ограничувања [10, 11, 13, 15]:

• Систематска грешка зависна од масното ткиво: Во проектот за телесен состав Pediatric Rosetta (1.169 млади лица), равенките на Слотер имале висока корелација со процентот на телесни масти од DXA (r = 0,90), но ги прецениле телесните масти за 12 процентни поени кај момчињата и 6 процентни поени кај девојчињата кога збирот на субскапуларниот и трицепсниот кожен набор достигнал или надминал 50 mm [13].
• Историски формули со 4 кожни набори: Постарите равенки што се потпираат на четири кожни набори (бицепс, трицепс, субскапуларен, супраилијачен; како оние на Брук од 1971 или Дурнин и Вомерсли од 1974) покажуваат висока корелација (r = 0,71 до 0,98) со DXA, но слабо совпаѓање, давајќи просечни разлики од 2,4 kg за масната маса, -1,9 kg за безмасната маса и 6,3% за процентот на телесни масти [15]. Ново ажурираните педијатриски равенки евалуирани кај 835 здрави деца и 254 млади лица со клинички состојби го подобриле ова совпаѓање на просечни разлики од 0,2 kg за масната маса, 0,4 kg за безмасната маса и 0,0% за процентот на телесни масти [15].
• Клиничка и популациона варијабилност: Кај 59 адолесцентки со фенилкетонурија (PKU), равенките на Слотер покажале најслаба прецизност во однос на плетизмографијата со истиснување на воздух (BOD POD), покажувајќи просечна разлика од -7,7 ± 7,4%, просечна процентуална грешка од 19% и коефициент на складност на корелација (CCC) од 0,3 [10]. Спротивно на тоа, равенката на Петерсон не покажала значајна разлика во однос на BOD POD (P = 0,23, просечна разлика 0,76 ± 4,8%, CCC = 0,8), додека TAAG равенката на Лофтин имала најниска просечна процентуална грешка (2,2%, CCC = 0,8) [10]. Традиционалните формули од Слотер и Ломан исто така се покажале слабо кога биле тестирани против DXA кај деца и адолесценти со ХИВ [11].

Биоелектрична импеданса и повеќекомпонентни модели

Анализата на биоелектрична импеданса (BIA) претставува уште еден чест теренски метод за проценка на телесниот состав за време на адолесценцијата [4, 17]. Монофреквентната BIA ја мери отпорноста (R), која ја рефлектира дистрибуцијата на екстрацелуларната и интрацелуларната вода, и реактансата (Xc), која го рефлектира капацитетот на клеточната мембрана [23]. Фазниот агол (PhA) се изведува геометриски од аголната трансформација на односот помеѓу реактансата и отпорноста [23]. Мускулно локализираната BIA (ML-BIA) проценува специфични мускулни групи: намалувањето на локализираната отпорност укажува на акумулација на течности, додека намалувањето на реактансата и фазниот агол укажува на нарушен интегритет на мембраната [23]. Локализираните мерења на фазниот агол на предниот дел од бутот покажале поврзаност со квалитетот на мускулите проценет со ултразвук кај млади мажи и со мускулната моќ кај млади жени [23].

И покрај нејзината практична применливост, стандардната BIA на целото тело има документирани дијагностички ограничувања кај педијатриските групи [4, 17]:

• Систематско потценување: Систематски преглед на 28 студии (кои опфаќаат возраст од 2 до 17 години) утврдил дека BIA конзистентно ја потценува масната маса и процентот на телесни масти кај педијатриската популација со прекумерна тежина и дебелина во споредба со DXA [4].
• Архитектура на уредот: Мултифреквентните сегментни анализатори (како што е InBody 720) покажуваат супериорно совпаѓање со DXA преку разликување на интрацелуларните и екстрацелуларните базени на вода, додека монофреквентните модели се поподложни на флуктуации во хидратацијата и акутен внес на храна [4].
• Претпоставки на моделот кај спортисти: Кај адолесцентните спортисти (<18 години), двокомпонентните и трикомпонентните модели покажуваат намалена точност поради претпоставките во врска со густината на ткивото, белодробниот волумен и статусот на хидратација, поради што четирикомпонентните модели се попожелни [17]. Иако DXA често служи како референтен стандард за валидација на теренските алатки, нејзината рутинска примена за месечни следења е ограничена поради изложеноста на зрачење, високите трошоци и недостатокот на преносливост во споредба со теренските методи [4, 17]. Како резултат на тоа, теренските техники како кожните набори и BIA бараат постојана валидација специфична за популацијата со цел да се ублажат грешките од варијабилноста на испитувачот и биолошкото созревање [17].