Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Тело чемпиона инновационные технологии спортивной антропометрии. Учебно-методическое пособие
.pdf
tions for predicting the amount of body fat in young adults]. Semina.
1991 Jun;12(2):61–70. Portuguese.
25. Heymsfield SB, Strauss BJG. The making of a classic: the 1974
Durnin-Womersley body composition paper. Br J Nutr. 2022 Jan
14;127(1):87–91. doi: 10.1017/S0007114521003950.
26. Hume P, Marfell-Jones M. The importance of accurate site
location for skinfold measurement. J Sports Sci. 2008 Oct;26(12):
1333–40. doi: 10.1080/02640410802165707.
27. Jackson AS, Pollock ML, Ward A. Generalized equations for
predicting body density of women. Med Sci Sports Exerc. 1980;
12(3):175–81. PMID: 7402053.
28. Jackson AS, Pollock ML. Generalized equations for predicting
body density of men. Br J Nutr. 1978 Nov;40(3):497–504. doi: 10.10
79/bjn19780152.
29. Jagim AR, Tinsley GM, Merfeld BR, Ambrosius A, Khurel-
baatar C, Dodge C, Carpenter M, Luedke J, Erickson JL, Fields JB,
Jones MT. Validation of skinfold equations and alternative methods
for the determination of fat-free mass in young athletes. Front Sports
Act Living. 2023 Aug 11;5:1240252. doi: 10.3389/fspor.2023.
1240252.
30. Johnston FE. Relationships between body composition and
anthropometry. Hum Biol. 1982 May;54(2):221–45.
31. Kasper AM, Langan-Evans C, Hudson JF, Brownlee TE,
Harper LD, Naughton RJ, Morton JP, Close GL. Come Back Skinfolds, All Is Forgiven: A Narrative Review of the Efficacy of Common Body Composition Methods in Applied Sports Practice.
Nutrients. 2021 Mar 25;13(4):1075. doi: 10.3390/nu13041075.
32. Kerr A, Slater GJ, Byrne N. Impact of food and fluid intake
on technical and biological measurement error in body composition
assessment methods in athletes. Br J Nutr. 2017 Feb;117(4):591–601.
doi: 10.1017/S0007114517000551.
33. Kerr D, Ross W. Body mass fractionation: a new method for
use in clinical nutrition and sports medicine. Apunts. (1991):18.
34. Kerr D, Ross W. Fraccionamiento de la masa corporal: un
nuevo método para utilizar en nutrición clínica y medicina deportiva.
Apunts. 1991, 28:175–88.
35. Keys A, Brozek J. Body fat in adult man. Physiol Rev. 1953
Jul;33(3):245–325. doi: 10.1152/physrev.1953.33.3.245.
41
36. Krämer HJ, Ulmer HV. Two-second standardization of the
Harpenden caliper. Europ J Appl Physiol. 1981;46(1):103–104. doi:
10.1007/BF00422182.
37. Lange KO, Brozek J. A new model of skinfold caliper. Am
J Phys Anthrop,1961, 19, 98-99.
38. Lee DH, Keum N, Hu FB, Orav EJ, Rimm EB, Sun Q, Wil-
lett WC, Giovannucci EL. Development and validation of anthropometric prediction equations for lean body mass, fat mass and percent
fat in adults using the National Health and Nutrition Examination
Survey (NHANES) 1999–2006. Br J Nutr. 2017 Nov;118(10):858–
866. doi: 10.1017/S0007114517002665.
39. Lohman TG. Skinfolds and body density and their relation to
body fatness: a review. Hum Biol [Internet].1981;53:181–225.
40. Marin-Jimenez N, Cruz-Leon C, Sanchez-Oliva D, Jimenez-
Iglesias J, Caraballo I, Padilla-Moledo C, Cadenas-Sanchez C,
Cuenca-Garcia M, Castro-Piñero J. Criterion-Related Validity of
Field-Based Methods and Equations for Body Composition Estimation in Adults: A Systematic Review. Curr Obes Rep. 2022 Dec;
11(4):336–349. doi: 10.1007/s13679-022-00488-8.
41. Martin AD, Daniel MZ, Drinkwater DT, Clarys JP. Adipose
tissue density, estimated adipose lipid fraction and whole body adiposity in male cadavers. Int J Obes Relat Metab Disord. 1994
Feb;18(2):79–83.
42. Martin AD, Drinkwater DT, Clarys JP, Daniel M, Ross WD.
Effects of skin thickness and skinfold compressibility on skinfold
thickness measurement. Am J Hum Biol. 1992;4(4):453–460. doi:
10.1002/ajhb.1310040404.
43. Matiegka J. The testing of physical anthropology. Am J Phys
Anthropol. 1921;4(3):223–30. doi: 10.1002/ajpa.1330040302.
44. Mecherques-Carini M, Albaladejo-Saura M, Vaquero-Cristó-
bal R, Baglietto N, Esparza-Ros F. Validity and agreement between
dual-energy X-ray absorptiometry, anthropometry and bioelectrical
impedance in the estimation of fat mass in young adults. Front Nutr.
2024 Jun 11;11:1421950. doi: 10.3389/fnut.2024.1421950.
45. Meyer NL, Sundgot-Borgen J, Lohman TG, Ackland TR, Stew-
art AD, Maughan RJ, Smith S, Müller W. Body composition for
health and performance: a survey of body composition assessment
practice carried out by the Ad Hoc Research Working Group on Body
Composition, Health and Performance under the auspices of the IOC
42
Medical Commission. Br J Sports Med. 2013 Nov;47(16):1044–53.
doi: 10.1136/bjsports-2013-092561.
46. Müller W, Lohman TG, Stewart AD, Maughan RJ, Meyer NL,
Sardinha LB, Kirihennedige N, Reguant-Closa A, Risoul-Salas V,
Sundgot-Borgen J, Ahammer H, Anderhuber F, Fürhapter-Rieger A,
Kainz P, Materna W, Pilsl U, Pirstinger W, Ackland TR. Subcuta-
neous fat patterning in athletes: selection of appropriate sites and
standardisation of a novel ultrasound measurement technique: ad hoc
working group on body composition, health and performance, under
the auspices of the IOC Medical Commission. Br J Sports Med. 2016
Jan;50(1):45–54. doi: 10.1136/bjsports-2015-095641.
47. Neagu M, Neagu A. A Decade of Progress in Ultrasound Assessments of Subcutaneous and Total Body Fat: A Scoping Review.
Life. 2025 Feb 5;15(2):236. doi: 10.3390/life15020236.
48. Nikolaidis PT, Gkoudas K, Afonso J, Clemente-Suarez VJ,
Knechtle B, Kasabalis S, Kasabalis A, Douda H, Tokmakidis S, Torres-Luque G. Who jumps the highest? Anthropometric and physio-
logical correlations of vertical jump in youth elite female volleyball
players. J Sports Med Phys Fitness. 2017 Jun;57(6):802–810. doi:
10.23736/S0022-4707.16.06298-8.
49. Ong JN, Ducker KJ, Furzer BJ, Dymock M, Landers GJ.
Measures of body composition via Dual-energy X-ray absorptiometry, ultrasound and skinfolds are not impacted by the menstrual cycle
in active eumenorrheic females. J Sci Med Sport. 2022 Feb;25(2):
115–121. doi: 10.1016/j.jsams.2021.09.192.
50. Papadopoulou SD, Zorzou A, Garcia-de-Alcaraz A, Rose-
mann T, Knechtle B, Nikolaidis PT. Subcutaneous Adipose Tissue in
Female Volleyball Players: Is It Related with Performance Indices?
Medicina (Kaunas). 2020 Apr 2;56(4):159. doi: 10.3390/medicina5
6040159.
51. Petri C, Campa F, Holway F, Pengue L, Arrones LS. ISAK-
Based Anthropometric Standards for Elite Male and Female Soccer
Players. Sports (Basel). 2024 Feb 23;12(3):69. doi: 10.3390/
sports12030069.
52. Poortmans JR, Boisseau N, Moraine JJ, Moreno-Reyes R,
Goldman S. Estimation of total-body skeletal muscle mass in children
and adolescents. Med Sci Sports Exerc. 2005 Feb;37(2):316–22. doi:
10.1249/01.mss.0000152804.93039.ce.
43
53. Quintas MR, Andrade TF, Restivo MT, Amaral T. LipoWise:
A new generation of skinfold calipers. Sensors & Transducers. 2015
Feb 1;185(2):162.
54. Reilly T, George K, Marfell-Jones M, Scott M, Sutton L, Wal-
lace JA. How well do skinfold equations predict percent body fat in
elite soccer players? Int J Sports Med. 2009 Aug;30(8):607–13. doi:
10.1055/s-0029-1202353.
55. Ripka WL, Cintra-Andrade JH, Ulbricht L. A century of skin-
folds for body composition estimation: what we learned? Rev Bras
Cineantropom Desempenho Hum 2022, 24:e85412. doi: 10.1590/19
80-0037.2022v24e85412.
56. Schmidt PK, Carter JE. Static and dynamic differences among
five types of skinfold calipers. Hum Biol. 1990 Jun;62(3):369–88.
PMID: 2373507.
57. Silva AM, Fields DA, Quitério AL, Sardinha LB. Are skinfold-
based models accurate and suitable for assessing changes in body
composition in highly trained athletes? J Strength Cond Res. 2009
Sep;23(6):1688–96. doi: 10.1519/JSC.0b013e3181b3f0e4.
58. Silva VS, Vieira F. International Society for the Advancement
of Kinanthropometry (ISAK) Global: international accreditation
scheme of the competent anthropometrist. Rev Bras Cineantropom
Desempenho Hum 2020, 22:e70517. doi: 10.1590/1980–0037.20
20v22e70517.
59. Slaughter MH, Lohman TG, Boileau RA, Horswill CA, Still-
man RJ, Van Loan MD, Bemben DA. Skinfold equations for estimation of body fatness in children and youth. Hum Biol. 1988 Oct;
60(5):709–23.
60. Snyder WS, Cook MJ, Nasset ES, Karhausen LR, Howells GP,
Tipton IH. Report of the task group on reference man. Oxford: Pergamon Press, 1975. 419–420.
61. Sundgot-Borgen J, Meyer NL, Lohman TG, Ackland TR,
Maughan RJ, Stewart AD, Müller W. How to minimise the health
risks to athletes who compete in weight-sensitive sports review and
position statement on behalf of the Ad Hoc Research Working Group
on Body Composition, Health and Performance, under the auspices
of the IOC Medical Commission. Br J Sports Med. 2013 Nov;47(16):
1012–22. doi: 10.1136/bjsports-2013-092966.
62. Talbert EE, Flynn MG, Bell JW, Carrillo AE, Dill MD, Chris-
tensen CN, Thompson CM. Comparison of Body Composition Meas-
44
urements Using a New Caliper, Two Established Calipers, Hydrostatic Weighing, and BodPod. Int J Exerc Sci. 2009 Jan 1;2(1):19–
27. doi: 10.70252/RJLG4539.
63. Tanner JM, Whitehouse RH. The Harpenden skinfold caliper.
Am J Phys Anthropol. 1955 Dec;13(4):743–6. doi: 10.1002/aj
pa.1330130413.
64. Thompson BM, Hillebrandt HL, Sculley DV, Barba-More-
no L, Janse de Jonge XAK. The acute effect of the menstrual cycle
and oral contraceptive cycle on measures of body composition. Eur
J Appl Physiol. 2021 Nov;121(11):3051–3059. doi: 10.1007/s00421021-04771-9.
65. Vaquero-Cristóbal R, Catarina-Moreira A, Esparza-Ros F,
Barrigas C, Albaladejo-Saura M, Vieira F. Skinfolds compressibility
and digital caliper's time response in skinfold measurement in male
and female young adults. J Int Soc Sports Nutr. 2023 Dec;20(1):
2265888. doi: 10.1080/15502783.2023.2265888.
66. Withers RT, Craig NP, Bourdon PC, Norton KI. Relative body
fat and anthropometric prediction of body density of male athletes.
Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1987;56(2):191–200. doi: 10.100
7/BF00640643.
67. Yuhasz MS. Physical fitness manual. Ontario: University of
Western Ontario (1974).
Метод биоэлектрического импеданса
Метод биоэлектрического импеданса (БИА) является неинвазивным способом оценки состава тела через измерение электрического сопротивления тканей. Его история охватывает более
140 лет исследований, начиная с фундаментальных открытий
в области биофизики и заканчивая современными медицинскими и спортивными приложениями. Первые исследования,
касающиеся электрических свойств биологических тканей, восходят к работам британского физика Уильяма Томсона (William
Thomson) в 1880 году. В своих экспериментах он изучал электропроводность живых организмов, что стало основополагающим вкладом в понимание взаимодействия электрического тока
с биологическими структурами. Эти исследования заложили
теоретическую базу для дальнейших разработок в области
45
биоэлектрического импеданса. В начале XX века значительный
вклад в развитие данной области внесли Герман Фрике (Hermann
Fricke) и Кеннет Коул (Kenneth Stewart Cole), которые разработали модель клеточной мембраны. В их работах была обоснована зависимость импеданса от частоты электрического тока.
Они продемонстрировали, что клетки функционируют как конденсаторы, а внеклеточная жидкость ведет себя как резистор.
Эти открытия стали основой для интерпретации данных, получаемых с помощью метода БИА, и заложили фундамент для его
последующего применения в клинической практике и научных
исследованиях.
Практическое применение метода БИА началось в 1960-х
годах. Французский анестезиолог Андре Томассет (Andre Thomasset) стал первопроходцем в использовании импеданса для
оценки водного баланса у пациентов, находящихся в реанимации. Его методика позволила более точно рассчитывать дозы
лекарственных средств, принимая во внимание объем внеклеточной жидкости, что существенно повысило безопасность и эффективность лечебных мероприятий. А в 1969 году Эдвард Хоффер (Edward Hoffer) продемонстрировал корреляцию между
индексом импеданса, определяемым как отношение квадрата
длины тела к сопротивлению, и общим содержанием воды в организме. Это открытие стало важным шагом, превратившим
БИА в ключевой инструмент для анализа состава тела и оценки
гидратационного статуса людей. Параллельно в Советском Союзе
биофизик Борис Тарусов начал исследования электрических
свойств тканей в 1930-х годах. Его работы привели к разработке
специализированной аппаратуры для оценки приживаемости
трансплантатов, что также способствовало расширению применения методов биоэлектрического импеданса в медицинской
практике. В период с 1970 по 1990-е годы метод БИА претерпел
значительные технологические изменения, способствовавшие
его широкому внедрению в клиническую практику и научные
исследования. В 1979 году компания RJL Systems представила
первый коммерческий биоимпедансметр, который использовал
ток частотой 50 кГц и электроды, размещенные на руке и ноге.
Это нововведение значительно упростило процесс диагностики
и сделало его более доступным для медицинских учреждений.
В 1980-х годах ученые Уильям Лукаски (William Lukaski) и Роберт
46
Кушнер (Robert Kushner) разработали ряд эмпирических уравнений, учитывающих такие параметры, как пол, возраст и этническая принадлежность. Эти уравнения позволили повысить
точность расчетов жировой и мышечной массы, что стало важным шагом для улучшения клинической оценки состава тела.
В 1992 году Кушнер предложил метод сегментарного анализа,
который подразумевал разделение тела на пять цилиндрических
сегментов (конечности и туловище). Это новшество дало возможность более точно оценивать региональное распределение
тканей, что значительно расширило возможности применения
БИА в клинической практике.
В 1996 году доктор Кичул Ча (Kichul Cha) разработал 8-электродный анализатор с многочастотным измерением, что позволило устранить погрешности, связанные с индивидуальными
особенностями формы тела. Этот прибор стал важным инструментом для более точной оценки состава тела, обеспечивая более
надежные результаты.
В XXI веке метод БИА продолжает развиваться, демонстрируя значительные достижения, которые расширяют его применение в различных областях науки и медицины. Одним из ключевых направлений является многочастотный анализ, который
использует токи различной частоты (от 1 кГц до 1 МГц) для
более точного разделения внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Этот подход позволяет улучшить понимание гидратационного статуса организма и обеспечивает более детальную оценку
состава тела. Цифровизация также сыграла важную роль в развитии БИА. Интеграция с мобильными приложениями, такими
как InBody, позволяет пользователям отслеживать динамику состава тела в режиме реального времени. Это делает метод более
доступным и удобным для широкого круга пользователей, включая спортсменов и людей, стремящихся контролировать свое
здоровье.
Расширение областей применения БИА охватывает несколько
ключевых направлений. В медицине метод используется для
диагностики ожирения, контроля гидратации у пациентов
с сердечной недостаточностью и мониторинга реабилитационных процессов. В спортивной науке БИА позволяет оптимизировать тренировочные программы за счет анализа мышечной
массы и метаболизма, что способствует повышению эффектив-
47
ности тренировок и улучшению спортивных результатов. Наконец, в космических исследованиях БИА применяется для оценки
влияния невесомости на водно-солевой баланс космонавтов, что
имеет важное значение для обеспечения их здоровья в условиях
длительных космических миссий.
Типы измерений при оценке состава тела
по конфигурации электродов
Биоимпеданс «рука-нога». Электрический импеданс «руканога» – самый популярный метод оценки состава всего тела. Он
измеряется с помощью электродов, расположенных от руки до
ноги. Испытуемый лежит на непроводящей кровати, руки отделены от туловища, а ноги находятся между ними. Четыре поверхностных электрода размещаются ипсилатерально или контралатерально на дорсальных поверхностях правой руки и ноги на
дистальных пястных и плюсневых костях соответственно, а также на дистальных выступах лучевой и локтевой костей и между
медиальными и латеральными мыщелками лодыжки. Анализатор
импеданса подает токи, которые варьируются от 100 до 800 µA
в диапазоне частот от 1 до 1000 кГц и пропускаются между
внешними электродами [35]. Падение напряжения измеряется
между двумя внутренними электродами. Использование этой
четырехэлектродной компоновки позволяет обойти высокое сопротивление кожи [19]. При измерении сопротивления тела применяются и другие условия: конечности субъекта должны быть
слегка отведены, а измерения должны проводиться через 10
минут после принятия этой позы; субъект должен быть голоден,
но не обезвожен и не выполнять в течение последних 12 часов
интенсивных упражнений и не принимать алкоголь или диуретики [48]. Поверхность кожи в местах размещения электродов
должна быть очищена спиртом, а электроды должны быть точно
размещены с учетом анатомических маркеров [28]. Однако есть
еще три подхода (см. рис. 7): метод «нога-нога (foot-to-foot)»
и метод «рука-рука (hand-to-hand)» и анализ всего тела (direct
segmental) [11].
Биоимпеданс «нога-нога». Измерения биоимпеданса Footto-Foot или Leg-to-Leg проводятся через электронный путь нижних конечностей. Представленный Nuñez и соавторами [40]
48
Нога-нога Рука-рука Рука-нога Анализ всего
тела
Рис. 7. Типы измерений при оценке состава тела по конфигурации
электродов
в 1997 году, этот подход имеет много преимуществ из-за замены
традиционных одноразовых гелевых электродов удобными многоразовыми контактными электродами из нержавеющей стали,
которые требуют меньшего ухода, чем одноразовые электроды.
Кроме того, субъект стоит, а не находится в положении лежа на
спине. Таким образом, ток протекает через нижние конечности.
Этот метод в настоящее время широко используется для оценки
состава тела у спортсменов [10, 14].
Биоимпеданс «рука-рука». Измерения биоимпеданса «рукарука» (Hand-to-Hand Bioimpedance (HH-BIA)) впервые были
предложены Ghosh и соавторами в 1997 году [20]. Deurenberg
и Deurenberg Yap [16] проверили метод «рука-рука» на 298
людях, проживающих в Сингапуре, и сообщили, что показания
были приемлемыми для них [27]. Lu и соавторы [34] в эпидемиологическом исследовании с 704 здоровыми китайцами
сравнили прогнозирование FFM по положению стоя с БИА
«рука-нога» и с DXA. Была хорошая корреляция для этих сравниваемых измерений, хотя HH-BIA показал себя лучше для мужчин, чем для женщин. Несмотря на то, что этот метод удобен, он
меньше используется в исследованиях и больше в спортивных
и фитнес залах и клинических приложениях, которые требуют
той же научной строгости.
Сегментарный биоимпедансный анализ. Сегментарный
биоимпедансный анализ (Segmental Bioimpedance Analysis (SBIA))
аппроксимирует геометрию тела пятью цилиндрами, включая
49
четыре конечности и туловище. Хотя на долю туловища приходится 50% изменений тощей массы тела, основные изменения,
происходящие при оценке безжировой массы конечностей, доминируют в результатах методики БИА. Поэтому скопления
жидкости в брюшной полости неадекватно отражаются в измерениях общего объема тела. Эта методика позволяет устранить
разногласия между соотношением сопротивлений туловища
и конечностей [29]. Таким образом, при его первоначальном использовании предполагалось откалибровать методику для прогнозирования общего состава тела путем сложения результатов
пяти сегментов. Однако улучшение было минимальным [51].
Именно так исследователи начали рассматривать возможность
использования для отдельных конечностей и конкретных состояний здоровья. Tanaka и соавторы [50] заявили, что этот метод
позволяет добиться лучшей оценки массы скелетных мышц, чем
анализ биоимпеданса всего тела (6,1%) по сравнению с МРТ
у 30 мужчин. Существует более четырех аппроксимаций SBIA
в зависимости от положения электродов, однако наиболее распространенными являются те, которые были предложены Organ
[41], Scheltinga [45], Zhu [54], Jaffrin и Morel [26]. Несмотря на
незначительные отклонения, SBIA демонстрирует тенденцию
к занижению показателей безжировой массы и завышению показателей жировой массы по сравнению с эталонными методами
[51]. Как и в случае с другими методами БИА, повышение точности SBIA может быть достигнуто путем применения специфических уравнений, разработанных для каждой конкретной
популяции.
Факторы, влияющие на оценку состава тела
методом биоэлектрического импеданса
Точность биоимпедансного анализа ограничена рядом факто-
ров, способных вызвать погрешности. К ним относятся:
1. Принципиальные ограничения модели. Используемая
физическая модель может не полностью отражать индивидуальные особенности организма.
2. Вариации площади поперечного сечения тканей. Разли-
чия в строении тела могут повлиять на точность измерений.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]