Димпна Галахър
1 Катедра по медицина и Институт по човешко хранене, Колумбийски университет и болница Сейнт Лука-Рузвелт Ню Йорк, Ню Йорк
Марк DeLegge
2 Център за храносмилателни заболявания, Медицински университет в Южна Каролина, Чарлстън, Южна Каролина
Резюме
Изследването на телесния състав е бързо развиваща се наука. В днешната среда има голям интерес към оценката на телесния състав, особено при затлъстелия субект, като ръководство за клинични и хранителни интервенции. Има някои поразително различни отделения от телесния състав между затлъстелия и слаб пациент. Ние имаме способността да измерваме точно телесния състав, въпреки че тези техники могат да бъдат трудоемки и скъпи. Признаването на пациенти със саркопенично затлъстяване идентифицира потенциална популация от високорискови пациенти. Тези аномалии на телесния състав могат да имат още по-голямо значение при пациента в интензивно лечение.
Въведение
Науката за измерване на телесния състав при хората обикновено е в отговор на необходимостта да се опишат или недостатъци, или излишъци от телесен компонент, за който се смята или е известно, че е свързан със здравен риск. Много от конвенционалните методи за измерване на телесния състав се основават на предположения, които са нарушени в много затлъстело състояние. Съответно има значителна липса на информация за „нормативен“ телесен състав при много затлъстели лица с последици за формулиране на подходящи хранителни интервенции. 1 Оценката на храненето въз основа на телесния състав на пациента в интензивното отделение (ICU) може да помогне за идентифициране на рисковите пациенти и да насочи оптималното управление на храненето.
Състав на тялото при затлъстели в сравнение с слаби индивиди
Състав на тялото в изключително затлъстяване и намалено тегло в сравнение с референтните женски стойности. 6–8 Всички отделения на тялото (с изключение на твърдите частици) се различават значително в изключително затлъстело състояние в сравнение със състоянието с намалено тегло (P Фигура 2). Лице с затлъстяване в долната част на тялото (среден панел) има по-големи отлагания на подкожната мастна тъкан (SAT) в областта на тазобедрената/бедра (известна също като феморално-глутеална мастна тъкан) в сравнение със затлъстяването в горната част на тялото (десен панел), където има по-голяма коремна мастни запаси, които се състоят от висцерална мастна тъкан (ДДС) и коремно-подкожна мастна тъкан. В цялото тяло има междумускулна мастна тъкан (IMAT), която е мастната тъкан, разположена под мускулната фасция и заобикаля мускулните снопчета (т.е. мраморизъм в мускулите). Има признати възрастови, полски и расови/етнически влияния върху масата на ДДС и IMAT при възрастни. Затлъстелите индивиди имат по-големи абсолютни количества от всички депа на мастната тъкан. По-голямото коремно затлъстяване, включително повишено ДДС (Фигура 3), е свързано с инсулинова резистентност, хипергликемия и метаболитен синдром 9 и е рисков фактор за допълнителни усложнения в интензивното отделение. 10
(а, б) Видове затлъстяване във връзка с разпределението на мазнините. Nonobese (ляв панел: BMI 22 kg/m 2, 22,7% мазнини), долната част на тялото със затлъстяване (среден панел: BMI 36 kg/m 2, 33% мазнини) и горната част на тялото със затлъстяване (десен панел: BMI 37 kg/m 2, 47,3% мазнини). Изображения с помощта на триизмерен фотонен скенер (New York Obesity Nutrition Research Center, Ню Йорк, Ню Йорк). ИТМ, индекс на телесна маса.
Изображения на напречно сечение през корема (центрирани в L4 – L5), показващи разпределение на мастната тъкан, преди (горен панел) и 1 година след (долния панел) бариатрична хирургия (жена, възраст 36 години). Висцерална мастна тъкан (ДДС, синя), подкожна мастна тъкан (зелена), междумускулна мастна тъкан (IMAT, розова) и скелетна мускулатура (червена). Общата ДДС маса преди операцията е била 4,47 кг (телесно тегло 133,4 кг, ИТМ 52 кг/м 2) и 1 година след операцията е 0,77 кг (телесно тегло 74,3 кг, ИТМ 29 кг/м 2). ИТМ, индекс на телесна маса.
По време на отрицателния енергиен баланс се губят както мазнините, така и FFM. Пропорцията на всеки от тях зависи от няколко фактора, включително величината на калоричния дефицит, съдържанието на макроелементи в диетата и дела на мазнините и FFM в началото на загубата на тегло. 4,11,12 Загубата на тегло при слаби индивиди води до по-голяма загуба на FFM в сравнение с индивидите със затлъстяване. 11 Класическа, но до голяма степен непроверена хипотеза е, че хората с по-голяма мазнина са по-малко склонни към загуба на протеини, чиста мека тъкан и телесна клетъчна маса по време на отрицателен енергиен и азотен баланс.
Водата е важна съставка в тялото. Хидратацията на FFM или фракцията на FFM като вода обикновено се отчита като варираща между 0,70 и 0,75 и като такава се счита за постоянна (т.е. TBW/FFM = 0,73 или 73% от отделението за FFM е вода). Свързано предположение е, че фракцията на FFM като костен минерал също е относително стабилна. 13 Когато костта се отстрани от отделението за FFM, хидратацията на останалите обезмаслени меки тъкани е приблизително 0,80. 14 Промените в телесната телесна маса на тялото ще се отразят на телесния състав, особено когато оценките на телесния състав се получават въз основа на предположенията за TBW. Много дебати обграждат валидността на тези предположения при много затлъстели индивиди и при лица, загубили значително количество телесно тегло, където извънклетъчното водно пространство може да се е разширило. 15
Измервания на състава на тялото
Съществуват техники за измерване на телесния състав (Таблица 2). Те се различават по сложност, цена и надеждност. Валидността на много често използвани техники за измерване на телесния състав се поставя под въпрос в състояния, при които хидратацията на FFM се различава от приетата константа от 73% (анализ на биоелектричния импеданс; рентгенова абсорбциометрия с двойна енергия) или когато плътността на FFM се различава от 1.100 g/cm 3 (въздухоизместваща плетизмография; хидростатично претегляне). Такъв е случаят със затлъстелия пациент.
Таблица 2
Предимства и недостатъци на наличните неинвазивни методи за измерване на състава на тялото при затлъстели хора
| Анализ на биоелектричен импеданс/биоимпедансна спектроскопия | Общо телесни води, извънклетъчни и вътреклетъчни течни пространства | Евтин Преносим Просто, безопасно, бързо | Специфично за населението, лоша точност при индивиди и групи Спорна валидност при много затлъстели и след значителна загуба на тегло |
| DXA | Обща телесна мазнина, чиста маса и регионална телесна мазнина и чиста маса, минерално съдържание на костите и минерална плътност на костите | Лесен за използване Ниско излагане на рентгеново лъчение Точен за слаби и мазни крайници | Пристрастия: размер на тялото, пол, дебелина Много хора с ИТМ> 40 kg/m 2 няма да се поберат в полето на видимост за меките тъкани. За работа е необходимо скъпо оборудване и специализиран техник по радиология |
| Техники за разреждане | Общо телесна вода и извънклетъчна течност | Приемливо във всички възрастови групи и размери на тялото Лесен за администриране изотопи | Неточен в някои болестни състояния Скъпо оборудване и труд за анализи |
| Плетизмография с изместване на въздуха | Общ телесен обем и обща телесна мазнина | Относително висока точност Бърз | Много хора с ИТМ> 60 kg/m 2 няма да се поберат в инструмента. Намалена точност при някои болестни състояния Скъпо оборудване |
| 3-измерно фотонно сканиране | Общ и регионален обем на тялото | Може да побере изключително затлъстели хора Лесен за използване Подходящ както за изследвания, така и за клинични приложения | Досега са налични малко скенери |
| Количествен магнитен резонанс | Обща телесна вода и обща телесна мазнина | Лесен за използване Безопасно, бързо | Горно ограничение на теглото от 400 lbs Скъпо оборудване Досега са налични малко системи |
| ЯМР/MRS | Обща и регионална мастна тъкан (висцерална, подкожна, интермускулна), скелетна мускулатура, органи (черен дроб, сърце, бъбреци, панкреас, далак) Съдържание на липиди в черния дроб и мускулите | Висока точност и възпроизводимост за цялото тяло и регионалната мастна тъкан и скелетните мускули | Много индивиди с ИТМ> 40 kg/m 2 няма да се поберат в полето на видимост за меките тъкани. Скъпи |
ИТМ, индекс на телесна маса; DXA, рентгенова абсорбциометрия с двойна енергия; ЯМР, ядрено-магнитен резонанс; MRS, магнитно-резонансна спектроскопия.
Деутерирана (2 H), тритирана (3 H) или белязана с кислород (18 O) вода може да се използва за определяне на действителната TBW чрез техники на разреждане. 16 Индикаторът натриев бромид (NaBr) може да се използва за измерване на пространството на ECW. 16 Тези техники за разреждане на изотопи позволяват оценка на FM и FFM, без да се прави предположението, че хидратацията на FFM е постоянна и следователно стабилна.
Саркопения при затлъстяване
Саркопеничното затлъстяване често се определя в литературата като състояние на телесен състав, което е смесица от два различни физиологични процеса. Тези индивиди демонстрират относително увеличение на мастната маса и намаляване на чистата маса. Как най-добре да се определи саркопенното затлъстяване продължава да се обсъжда. Определенията за саркопения, базирани само на мускулна маса 18–20 и повишена затлъстяване при затлъстяване, дадоха противоречиви резултати по отношение на връзката между „саркопенично затлъстяване“ и нарушена физическа функция. 21 Намалената чиста тъканна маса, която отразява предимно намалената мускулна маса, може да бъде от клинично значение само ако е придружена от намалена физическа функция (като по този начин се влошава физическата работоспособност) и/или ниска мускулна сила. Следователно определянето на саркопения само въз основа на ниска мускулна маса вероятно е неоптимално. Малко изследвания досега са събрали едновременни измервания на мускулна маса, мускулна сила и физическа работоспособност, за да се даде възможност за по-окончателна дефиниция, използвайки тези критерии.
Дългосрочното затлъстяване е свързано с функционални увреждания. 22 Затлъстелите индивиди, чиито лични, уникални мускулни характеристики (напр. Маса, състав, степен на мастна инфилтрация) са свързани с нарушена функционалност (мобилност, сила), независимо от състоянието на затлъстяване, несъмнено са изложени на по-висок риск от отрицателни здравни резултати. 21 При стареенето няма ясна и последователна връзка между промените в мускулната маса и мускулната сила; спадът в мускулната сила често надвишава наблюдаваните загуби, наблюдавани в силата. 23,24 В момента се поставя все по-голям акцент върху мониторинга на индексите за качеството на мускулите, различни от мускулната маса. Примерите включват стойности на затихване на мускулите, определени чрез компютърна томография 25, и маса на мускулната мастна тъкан, определена чрез ядрено-магнитен резонанс. И двете техники показват степента на мраморизъм или мастна инфилтрация в мускулите, ефективност на долните крайници и функция. 27 В интензивното отделение оценката на телесния състав при затлъстелия пациент може да помогне да се идентифицират пациентите с по-висок риск, при които хранителната намеса може да промени клиничните резултати. Една от тези популации може да е пациенти със затлъстяване с документирано саркопенично затлъстяване.
Използване на гориво при затлъстяване срещу постно по време на глад
По време на периоди на глад, по-голяма част от енергията се получава от окисляването на протеини в постно и затлъстело състояние. Освен това, въпреки факта, че човек със затлъстяване има значително повече (до 50% повече) както телесни протеини, така и FFM, отколкото слабите лица, пълните хора губят тези мускулни (протеинови) компоненти по-бавно по време на продължително гладуване, отколкото слабите индивиди. 28 Представени в таблица 1 са хипотетичните стойности на телесния състав, горивото, наличността и времето за оцеляване за 2 мъже с тегло 70 kg (слаби) и 140 kg (затлъстели). 29 Информацията, представена тук, служи за демонстриране как на теория по-големите запаси от мазнини и протеини на затлъстелия мъж трябва да му позволят да оцелее значително по-дълъг период от време в сравнение с слаб човек.
маса 1
Хипотетични стойности на телесния състав, наличността на гориво и времето за оцеляване при слаб 70-килограмов мъж и затлъстял два пъти идеално телесно тегло
| Първоначално | ||
| Тегло, кг | 70 | 140 |
| Мазнини, кг | 9.0 | 61.5 |
| Протеин, кг | 12.2 | 15.7 |
| Гликоген, кг | 0,3 | 0,4 |
| Загуба по време на глад | ||
| Тегло (% от първоначалното) | 38,0 | 69,0 |
| Тегло, кг | 26.6 | 96.6 |
| Мазнини, кг a | 8.0 | 61.5 |
| Протеин, кг b | 4.6 | 8.1 |
| Гликоген, кг | 0,3 | 0,4 |
| Налична енергия по време на гладуване, kcal (%) | ||
| Дебел | 75 200 (77,6) | 568 700 (93,8) |
| Протеин | 20 400 (21,1) | 36 000 (5,9) |
| Гликоген | 1260 (1.3) | 1680 (0,3) |
| Обща сума | 98 860 (100,0) | 606 380 (100,0) |
| Среден дневен общ енергиен разход, kcal/d c | 1500 | 2260 |
| Време за оцеляване, d | 65 | 270 |
25% по време на дългосрочен глад при слаби индивиди 28 и отчасти поради променливото намаляване на физическата активност 28
Затлъстелите пациенти имат големи запаси от мазнини, от които свободни мастни киселини и триглицериди трябва да бъдат на разположение като енергийни източници по време на заболяване. Въпреки че до голяма степен липсват добре контролирани проучвания, проведени при критично болни пациенти, 1 проучване 30 съобщава, че пациентите със затлъстяване в критично състояние не мобилизират за предпочитане мастните депа за енергия в сравнение с постните пациенти. Впоследствие това заключение беше поставено под въпрос от Breen. 31
Заключение
Нараства консенсус, че фенотипизирането на пациенти със затлъстяване в отделението за интензивно лечение може да помогне при лечението им.
Благодарности
Признаваме д-р Маринос Елия за неговия проницателен принос.
- Аланин аминотрансфераза и състав на тялото при затлъстели мъже и жени
- Острото излагане на диета с високо съдържание на мазнини променя моделите на хранене и състава на тялото
- Състав на тялото, прием на храна и разход на енергия в миши модел на стомашен байпас Roux-en-Y
- Център за диета за композиция на тялото
- Бариатрична хирургия при пациенти с болестно затлъстяване и диабет тип 2 грижи