COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THE BODY MASS INDEX OF YOUNG PERSONS IN DIFFERENT REGIONS OF RUSSIA



Cite item

Full Text

Abstract

Being one of the aspects of the morphological constitution, the component composition of the body reflects the state of metabolic processes in the body and can serve as a kind of predictor of the development of various pathological conditions. One of the most accessible for researchers and widespread methods is the determination of body mass index, which ensures the comparability of the results obtained by different authors. The aim of our study was to systematize and compare the literature data of domestic and foreign authors on body mass index in young patients. The materials for the study were original articles and review papers published in the scientometric databases: PubMed, Google Scholar and eLibrary over the past 20 years. It is shown that the interest of the scientific community in body composition research has been steadily increasing over the past decades. Each successive year the total number of publications on body composition increases by an average of 24% relative to the previous year. According to our analysis of the results of a survey of medical students in Russia, body mass index is associated with the degree of urbanization and has geographical features: an increase in the proportion of students with a low body mass index was noted as the population of the city grew and it shifted in the direction from the eastern regions of the Russian Federation to the western. The proportion of students with a normal BMI decreases as the population of the city in which the medical school is located grows.

Full Text

Являясь одним из аспектов морфологической конституции, компонентный состав тела отражает состояние обменных процессов в организме и может служить своеобразным предиктором развития различных патологических состояний [1]. Особенно актуально изучение морфофункциональных взаимосвязей, так как сама концепция конституции человека исходит из единства формы и функции [2].

Целью нашего исследования стала систематизация и сравнительная характеристика литературных данных отечественных и иностранных авторов об индексе массы тела лиц молодого возраста.

Материалы и методы. Материалами для исследования явились оригинальные статьи и обзорные работы, размещенные в наукометрических базах данных: PubMed, Google Scholar и eLibrary за последние 20 лет. Данные об индексе массы тела отечественных авторов оценивали при помощи коэффициента корреляции Кендала (τ) [3], последний рассчитывался при помощи программы Statistica 12.

Результаты исследования.

Интерес научного сообщества к исследованиям компонентного состава тела постоянно возрастает на протяжении последних десятилетий.

Рисунок 1. Динамика выхода публикаций, связанных с изучением состава тела, за последние 15 лет по данным PubMed
Figure 1. Dynamics of publications related to the study of body composition over the past 15 years according to PubMed

На рисунке 1 представлена динамика выхода научно-исследовательских работ, связанных с изучением состава тела, за последние 15 лет. Поиск проводился в базе данных https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov., по словосочетанию “состав тела” (body composition) в названиях и аннотациях статей. Представленная динамика свидетельствует о том, что каждый следующий год общее количество публикаций по составу тела возрастает в квадратичной зависимости, в среднем на 24% по отношению к показателям предыдущего.

Изучение состава тела широко используются в диетологических и анестезиологических исследованиях, при мониторинге баланса жидкости в реаниматологии и интенсивной терапии, при лечении пациентов с анорексией, ожирением, отёками [4, 5, 6]. Также большое значение имеют исследования такого рода при диагностике и профилактике остеопороза, оценке эффективности его терапии [7]. В зависимости от области науки (физиология, спортивная медицина, эндокринология, педиатрия, геронтология, онкология и др.) комплекс показателей состава тела, в соответствии с задачами исследования.

При определении состава тела на основе антропометрических методов используют как тотальные размеры тела (масса, длина и площадь поверхности тела), так и обхватные и скелетные размеры частей тела и сегментов конечностей, а также измеряют толщину кожно-жировых складок на определённых участках тела.

Широкое распространение получили ростовесовые стандарты разработанные в 1953 г страховой компанией Metropolitan (США). Первичной базой данных для них стали результаты демографических исследований смертности в общей популяции. Позже, в 1983 г. эти таблицы были уточнены, а в 1986 г. дополнены с учётом типа скелетной конституции, в основе которой лежала антропометрия ширины локтя (межмыщелковый диаметр дистального отдела плеча) и окружности запястья.

При оценке физического развития альтернативой росто-весовых таблиц может быть использование количественных антропометрических индексов. На основе тотальных и других размеров тела были разработаны математические формулы, как правило, включающие в себя отношение двух, трёх или более антропометрических характеристик - так называемые индексы, или показатели физического развития. В соответствии с формирующими индекс показателями выделяют росто-весовые индексы (при их построении используют показатели длины и массы тела), грудно-ростовые индексы (в их основе лежит периметр грудной клетки и длина тела), сложные индексы (для расчета используется не менее трёх антропометрических показателей) и прочие индексы (не относящиеся к указанным типам). За всю историю антропометрических исследований было предложено несколько десятков индексов. Их подробное описание и сравнительный анализ представлен в труде П.Н. Башкирова (1962) [8]. В рукописи также обсуждаются недостатки индексов, затрудняющие индивидуальную оценку физического развития индивидов, такие как предположение о постоянстве пропорций тела и существенная зависимость индексов от возраста, особенно у детей и подростков.

Исследования демонстрируют, что для характеристики состава тела основной интерес представляют те индексы, при расчете которых используются индексы массы тела. Исторически востребованными оказались индексы Брока, Пинье, Кетле, Ливи, Рорера [8]. В настоящее время наибольшее распространение получил индекс Кетле, иногда называемый индексом Кетле–Гульда–Каупа или индекс массы тела (ИМТ):

Индекс Кетле = Масса тела, кг/(Длина тела, м)2

В связи с увеличением в большинстве стран мира частоты встречаемости избыточной массы тела и ожирения индекс Кетле имеет важное значение для скрининговых исследований и выработки рекомендаций в области здорового питания и снижения веса [9, 10, 11, 12].

Индекс массы тела рекомендован ВОЗ в качестве индикатора избыточной массы тела и ожирения на популяционном уровне. Масса тела - это показатель, характеризующий состояние мягких тканей тела человека. В труде «Тесты физического развития» Я. Матейко (1921) предложил систему оценки массы отдельных тканей на основании антропометрических измерений тела. Согласно этой системе, полная масса тела распределяется на четыре компонента: масса кожи с подкожной жировой тканью, масса скелетной мускулатуры, масса костей скелета и масса других органов и тканей в граммах, развитие которых измеряется с помощью соответствующих формул. Исторически сложился консенсус, что при расчете массы подкожных жировых тканей, их масса рассчитывается как половина от суммарной массы всей жировой массы организма [13, 14, 15, 16, 17].

Расчёт индекса массы тела в отечественных исследованиях получил очень широкое распространение. Ниже в форме таблицы приведены данные об индексе массы тела (ИМТ) лиц молодого возраста различных авторов. Для релевантности сравнения полученных данных нами рассматривались только результаты исследования ИМТ у студентов медицинских вузов, первых трех курсов (Таблица 1), так как особенности отбора абитуриентов в вузы разного профиля или адаптация к особенностям выбранной профессии могли сделать полученные данные не сравнимыми. Кроме того, исследование индекса массы тела у студентов медицинских вузов получило наибольшее распространение, что очевидно обусловлено практическими соображениями [18, 19, 20, 21, 22].

Таблица 1. Особенности ИМТ у студентов обоего пола медицинских вузов различных регионов России

Table 1. Features of BMI in students of both sexes of medical universities in various regions of Russia

         Представленные выше данные позволили вычислить коэффициент корреляции Кендала между показателями ИМТ и населением города в котором расположен медицинский вуз, а также между широтой и долготой города, для этого географические координаты (градусы/минуты/секунды) были переведены в десятичный формат. Данные о численности города были получены из открытых источников информации Росстат [https://rosinfostat.ru/goroda-i-oblasti-rossii/]. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2. Коэффициент корреляции Кендала между показателями ИМТ и региональными особенностями медицинского вуза

Table 2. Kendall correlation coefficient between BMI indicators and regional characteristics of a medical university

Чтобы наглядно оценить изменение ИМТ у студентов-медиков в зависимости от численности населения города, полученные данные были визуализированы в форме диаграмм (рисунок 2,3,4).

Рисунок 2. Зависимость доли студентов с нормальным ИМТ от численности населения города, в котором расположен медицинский ВУЗ
Figure 2. Dependence of the proportion of students with normal BMI on the population of the city where the medical university is located

Рисунок 3. Зависимость доли студентов с пониженным ИМТ от населения численности города, в котором расположен медицинский ВУЗ
Figure 3. Dependence of the proportion of students with a reduced BMI on the population of the city in which the medical university is located

 

Рисунок 4. Зависимость доли студентов с пониженным ИМТ от восточной долготы города, в котором расположен медицинский ВУЗ
Figure 4. Dependence of the proportion of students with a reduced BMI on the eastern longitude of the city where the medical university is located

Выше представленные графики (рисунок 2, 3) демонстрируют положительную логарифмическую связь средней силы между ростом доли студентов с пониженным ИМТ по мере роста численности города и её снижением, (обратную) отрицательную связь по мере движения в направлении востока Российской Федерации, вплоть до Красноярска. Также рисунок 2 демонстрирует снижение доли студентов с нормальным ИМТ по мере роста населения города, в котором расположен медицинский ВУЗ.

Информативность индекса массы тела, а также других антропометрических индексов для оценки состава тела была опробована на значительных по объему выборках здоровых взрослых людей обоего пола, полученных из общей популяции. Например, в исследованиях (Smalley et al., 1990) у более чем 300 людей разного возраста определяли процентное содержание жирового компонента в организме на основе метода гидростатической денситометрии и сопоставляли полученные результаты со значениями нескольких антропометрических индексов [23, 24, 25]. Результаты гидростатической денситометрии достоверно коррелировали с каждым из рассмотренных индексов (коэффициент корреляции составил 0,60–0,82)

Однако многочисленные исследования показывают, что простая характеристика массо-ростовых соотношений в ряде случаев оказывается малоинформативной, а наиболее полные сведения о физическом развитии индивида дает фракционирование массы тела на основные тканевые компоненты: жировой, мышечный и костный. Критика использования индекса массы тела для приблизительного определения состава жира в организме связана с его неспособностью дифференцировать висцеральное и подкожное ожирение [26, 27, 28]. Висцеральный жир играет более важную роль в кардиометаболической болезни, чем накопленный жир в подкожных депо [29, 30] и недоучет его ведёт к занижению рисков. Также ведутся дискуссии о том, различаются ли истинные отношения между антропометрией и составом жировой ткани в зависимости от пола и расы [31, 32].

О низкой информативности индекса массы тела у лиц, адаптированных к различным видам спорта, сообщалось авторами многих исследований. В этом случае масса тела может значительно превышать нормативные значения, полученные на основании общепопуляционных исследований. Однако, поскольку масса тела спортсменов в большей степени представлена мышечными тканями и развитым скелетом, а не жировой тканью, то неправомерно рассматривать высокие показатели ИМТ в качестве критерия ожирения. Вместе с тем современные исследования не дают однозначного ответа на вопрос о безопасности избыточной мышечной массы. Очевидно, что, как и избыточное развитие жировых тканей, она предъявляет повышенные требования ко всем интегрирующим системам организма, и, в первую очередь, к сердечно-сосудистой системе. Исследования лиц, профессионально занимающихся спортом не зависимо от пола, возраста, спортивной специализации и квалификации подтверждают гипотезу о том, что избыточная мышечная масса тела в ряде случаев является фактором ограничивающим физическую работоспособность, за счет снижения толерантности к физиологической системной тканевой гипоксии при длительной аэробной физической нагрузке [33, 34, 35, 36].

Заключение. Таким образом, интерес научного сообщества к исследованиям компонентного состава тела постоянно возрастает на протяжении последних десятилетий. Каждый следующий год общее количество публикаций по составу тела возрастает в среднем на 24% по отношению к показателям предыдущего. Согласно проведенному нами анализу литературных данных ИМТ у студентов-медиков России связан со степенью урбанизации и имеет географические особенности: отмечен рост доли студентов с пониженным ИМТ по мере роста численности города и её снижением по мере движения в направлении востока Российской Федерации. Доля студентов с нормальным ИМТ по мере роста населения города, в котором расположен медицинский ВУЗ - снижается.

×

About the authors

Ivan Vasilievich Gaivoronsky

Military-medical Academy;
Saint-Petersburg State University

Email: i.v.gaivoronsky@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7232-6419
SPIN-code: 1898-3355

doctor of medical sciences, professor. Head of the Department of Normal Anatomy, Military Medical Academy
Russian Federation, 6, Academika Lebedeva Str., St. Petersburg, 194044, Russian Federation; 199034, St. Petersburg, Universitetskaya embankment, 7/9.

Alexey Anatolievich Semenov

Military-medical Academy;
Saint-Petersburg State University

Author for correspondence.
Email: semfeodosia82@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1977-7536
SPIN-code: 1147-3072

Кандидат медицинских наук, докторант при кафедре нормальной анатомии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова;

Доцент кафедры морфологии Санкт-Петербургского государственного университета

Russian Federation, 6, Academika Lebedeva Str., St. Petersburg, 194044, Russian Federation; 199034, St. Petersburg, Universitetskaya embankment, 7/9.

Vladimir Vladimirovich Krishtop

Saint-Petersburg State University

Email: chrishtop@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9267-5800
SPIN-code: 3734-5479

Associate Professor, Department of Morphology, St. Petersburg State University
Russian Federation, 199034, St. Petersburg, Universitetskaya embankment, 7/9.

References

  1. Sindeeva LV, Nikolaev VG, Kazakova GN, Steinerdt SV. The component composition of the body as an indicator of the physical health of young people (on the example of female students of a medical university). Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im. V.P. Astaf'eva. 2010;(1):398-401. (In Russ.). EDN:OWURHT.
  2. Hrisanfova EH, Perevozchikov IV. Antropologiya: uchebnik. M.: Izd-vo Moscow. Un-ta: Nauka. 2005;(4):404.
  3. Krishtop VV. Comparative morphofunctional characteristics of the thyroid gland in conditions of dynamic and static physical activity. Morfologiya. 2007;131(1):49-53. EDN: IJDSVP. (In Russ.).
  4. Ivanov GG, Syrkin AL, Dvornikov VE, Nikolaev DV et al. Multi-frequency segmental bioimpedance analysis in the assessment of changes in the aquatic sectors of the body. Ros. zh-l anesteziologii i intensivnoj terapii. 1999;(2):2-9. (In Russ.).
  5. Baxter JP. Problems of nutritional assessment in the acute setting . Proc. Nutr. Soc. 1999;(58):39–46.
  6. Edington J. Problems of nutritional assessment in the community. Proc.Nutr. Soc. 1999;(58): 47–51
  7. Rigz BL, Melton LDzh. Osteoporosis.. Moscow-Saint-Petersburg: Binom, Nevskij dialekt, 2000:560.
  8. Bashkirov PN. The doctrine of human physical development. Moscow: Izd-vo Moskovskogo un-ta.1962:340.
  9. Bessesen DG, Kushner R. Overweight and obesity: prevention, diagnosis and treatmen. Moscow: Binom, 2004;(240)
  10. Martirosov EG, Nikolaev DV, Rudnev SG. Technologies and methods for determining the composition of the human body. Moscow: Nauka. 2006:(248).
  11. Kozhevnikova N.G., Kataeva VA. On the issue of the current state of actual nutrition of students. Voprosy pitaniya. 2016;85(2)98. EDN: XCFDAB.
  12. Lee CM, Huxley RR, Wildman RP, Woodward M. Indices of abdominal obesity are better discriminators of cardiovascular risk factors than BMI: a meta-analysis. Journal of Clinical Epidemiology. 2008; 61(7):53-646. doi: 10.1016/j.jclinepi.2007.08.012.
  13. Ibrahim MM. Subcutaneous and visceral adipose tissue: structural and functional differences. Obes Rev; 2010; 11(1):11–8.
  14. Onat A, Ugur M, Can G, Yuksel H, Hergenc G. Visceral adipose tissue and body fat mass: predictive values for and role of gender in cardiometabolic risk among Turks. Nutrition. 2010; 26(4):9-382. doi: 10.1016/j.nut.2009.05.019.
  15. Martirosov EG, Nikolaev DV, Rudnev SG. Technologies and methods for determining the composition of the human body. Moscow: Nauka; 2006. 248 p. ISBN: 5-02-035624-7.
  16. Suhinina VV, Shohirev VV, Bulycheva NA,. Volod'ko OA. Fizicheskaya kul'tura: vospitanie, obrazovanie, trenirovka. 2020;(1);49-51. EDN: UZTLQK.
  17. Bashun NZ, Gurinovich VA, Chekel AV i dr. The ratio of micronutrient status and bioimpedantometry indicators of students with normal and overweight. Vestnik Grodnenskogo gosudarstvennogo universiteta imeni YAnki Kupaly. Seriya 5. Ekonomika. Sociologiya. Biologiya. 2017;7:(3):135-145. EDN: ZRABYR.
  18. Akimova NM, Levchenko AS, Pichugina NN. assessment of the adequacy of the energy value of the students' diet. Byulleten' medicinskih internet-konferencij. 2016;6(5):697. EDN: XCYVUJ.
  19. Mandra YV, ZHegalina NM,. Beresneva Mandra YU, YU. V. Kliniko-morfologicheskie izmeneniya slizistoj obolochki polosti rta u pacientov na fone nedostatochnoj massy tela. Ural'skij medicinskij zhurnal. 2015;6(129):63-66. EDN UMGZNX.
  20. Dimitriev DA, Karpenko YUD, Dimitriev A.D. The study of indicators of the functional state of the autonomic nervous system in different psycho-emotional conditions, depending on the body mass index. Fundamental'nye issledovaniya.2012;(11-6):1329-1333. EDN PUKPVD.
  21. Lopatina LA., Semenov SN, Serezhenko NP. Gender features of anthropometric indicators of VSMU students. VNMT. 2011;(2). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/gendernye-osobennosti-antropometricheskih-pokazateley-studentov-vgma (data obrashcheniya: 09.10.2022).
  22. Urazaeva AT, Hachaturova, NL, Zakroeva AG. Assessment of the prevalence of risk factors for chronic non-communicable diseases among third-year students of the Medical Faculty of the Ural State Medical University and their motivation to change their lifestyle. Aktual'nye voprosy sovremennoj medicinskoj nauki i zdravoohraneniya : Materialy V Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii molodyh uchenyh i studentov, posvyashchennoj 75-letiyu Pobedy v Velikoj Otechestvennoj vojne, 90-letiyu UGMU i 100-letiyu medicinskogo obrazovaniya na Urale, Ekaterinburg, 09–10 aprelya 2020 goda. – Ekaterinburg: Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya "Ural'skij gosudarstvennyj medicinskij universitet" Ministerstva zdravoohraneniya Rossijskoj Federacii, 2020:719-724. EDN CUPMSU.
  23. Smalley KJ, Knerr AN, Kendrick ZV, Colliver JA, Owen OE. Reassessment of body mass indices. Am. J. Clin. Nutr6 1990; 52(3): 405–408. doi: 10.1093/ajcn/52.3.405.
  24. Hohlova LN, Sadi A, Belova MV. Identification of cardiovascular risk factors in medical institute students. Matrica nauchnogo poznaniya. 2020;(7):249-253. EDN:ZTLIEJ.
  25. Lahno DN, Pochekva VA. Nutrition of medical students: from theory to practice. Studencheskij. 2021;1-2(129):39-44. EDN: CCZZDQ.
  26. Peshkov MV, SHarajkina EP. Gender characteristics of bioimpedance indicators depending on the body mass index of students. Sibirskoe medicinskoe obozrenie. 2014;6(90):52-57. EDN: THEHFR.
  27. Karpenko YUD, Dimitriev DA. The effect of body mass index on heart rate variability in students under conditions of relative rest and exam stress. Medicina i obrazovanie v Sibiri. 2012(6)21. EDN: PZMBBP.
  28. Gansburgskij MA, SHubin LB, Pleshchev IE. Physical development and health status of medical university students. Materialy konferencij GNII "Nacrazvitie". Fevral' 2018: Sbornik izbrannyh statej Mezhdunarodnyh nauchnyh konferencij, Sankt-Peterburg, 23–28 fevralya 2018 goda. Sankt-Peterburg: CHastnoe nauchno-obrazovatel'noe uchrezhdenie dopolnitel'nogo professional'nogo obrazovaniya Gumanitarnyj nacional'nyj issledovatel'skij institut «Nacrazvitie».2018;131-135. EDN: XSGGIP.
  29. Markina IS, Kazakov KYU, Popova Marki NM. Analysis of the level of physical activity of IGMA students. Modern Science. 2021;(4-4):104-108. EDN: OMOKLD.
  30. Gorshenyova EB, Toshnazarov DRU, Siddikov UBU. an equal assessment of the physical development of students of medical institutes of Tambov State University named after G. R. Derzhavin and Kyrgyz-Russian Slavic University. Vestnik rossijskih universitetov. Matematika. 2017;(2).
  31. Leushina ES, Sitnikova AD, Mukhacheva EA. Comparative characteristics of the lifestyle of 1st and 3rd year students of Kirov State Medical University. Avitsenna. 2020; (54): 12-15. EDN: GXGABM.
  32. Naselenie gorodov i oblastei Rossii. Rezhim obrashcheniya: https://rosinfostat.ru/goroda-i-oblasti-rossii/.
  33. Filatova OV, Kuznetsova EV, Burtseva YuS. Comparative analysis of screening methods for the diagnosis of obesity and the risk of developing metabolic syndrome: anthropometry and bioimpelance analysis. Diagnostika i lechenie narushenii regulyatsii serdechno-sosudistoi sistemy: trudy. KhP nauch.-prakt. konf. Moscow; 2010: 162—172.
  34. Gaivoronskii IV, Semenov AA, Krishtop VV. Comparative gender characteristics according to the correlation analysis of the physical development of applicants of a military educational organization. Zhurnal anatomii i gistopatologii. 2022;(3): 16–22.
  35. Demkin AD, Ovchinnikov DV, Yusupov VV etc. Psychological characteristics of medical personnel and cadets (students) in an unfavorable epidemiological situation. Izvestiya Rossiiskoi voenno-meditsinskoi akademii. 2020; 39(2): 55-60.
  36. Gaivoronskii IV, Semenov AA, Risunkova EV etc. The component composition of the body as one of the indicators of physical development. V sbornike: Anatomiya – fundamental'naya meditsina. 2022: 87-92.

Supplementary files

There are no supplementary files to display.


Copyright (c) Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: № 0110212 от 08.02.1993.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies