Хорошо известно, что паттерн распеределения жирового депо (топография жироотложения) является независимым фактором, ассоциированным с тяжестью течения сердечно-сосудистых заболеваний, риском развития метаболических заболеваний и общей смертностью [1]. Своевременная оценка топографии жироотложения поможет выделить группы риска развития метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с развитием абдоминального (центрального) ожирения, независимо от индекса массы тела (ИМТ) (body mass index, BMI) и доли жировой массы тела [1]. В свою очередь, абдоминальное жироотложение формируется за счет депо подкожного и висцерального жира. Для оценки выраженности абдоминального жироотложения широко используют простые антропометрические признаки и индексы, такие как обхват талии, индекс талия/бедра (waist to hip ratio, WHR) и индекс талия/рост (waist to height ratio, WHtR). Однако на индивидуальном уровне эти оценки показали низкую чувствительность и оказались неэффективными для раздельной количественной оценки подкожного и висцерального жира [2]. Референсными методами оценки этих компонентов являются методы компьютерной (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Но из-за высокой стоимости, лучевой нагрузки и высоких требований к квалификации персонала данные методы не могут быть использованы для массового скрининга населения, тем более они не могут быть использованы вне специализированных лечебных учреждений и/или исследовательских центров [3]. Количественный метод оценки абдоминального жироотложения, лишенный недостатков КТ и МРТ и обеспечивающий сравнимую с ними точность и чувствительность, востребован в медицине для прогноза рисков, ассоциированных со спецификой накопления жира в области живота.

Биоимпедансный анализ (БИА) состава тела широко распространен в мировой медицинской практике для оценки жировой и тощей массы тела, а также для оценки водных секторов организма [4]. Однако традиционные (рука–нога) схемы позволяют получить только интегральные оценки состава тела и не позволяют судить о распределении жирового депо или раздельно оценивать подкожное и висцеральное жироотложение в области живота. Более того, при использовании традиционных отведений вклад туловища в оценку импеданса составляет не более 5–10%. Это значит, что расчет интегральных показателей состава тела основан, главным образом, на импедансных оценках конечностей [4, 5].

Было показано, что количественную оценку толщины подкожного жира можно произвести в трансимпедансном измерении между двумя парами электродов, прикрепленными непосредственно над интересующей исследователя областью [5]. Были также представлены несколько схем расположения электродов в абдоминальной области. Анализ согласованности между количественной оценкой толщины подкожного жира методом МРТ и значением локального импеданса в широком морфологическом диапазоне показал сильную корреляционную зависимость между этими величинами (r² = 0,984) [6].

В России опубликованы два исследования, посвященные изучению локальных отведений БИА [7, 8]. Цель данной работы — анализ связей импедансных характеристик, полученных в локальном отведении в абдоминальной области, с комплексом морфологических и биохимических признаков взрослых мужчин и женщин.

Мы исследуем связи локальных отведений БИА с комплексом антропометрических признаков и индексов, характеризующих количество жира и его топографию, и дополняем полученные оценки данными о метаболических маркерах углеводного обмена и УЗИ-оценками толщины подкожного жира в абдоминальной области.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

Обследовали 189 условно здоровых добровольцев (147 женщин в возрасте 18–67 лет и 42 мужчины в возрасте 20–73 лет). Обследование проводили на базе поликлиники ФГБУ ФНКЦ ФХМ имени Ю. М. Лопухина ФМБА России в период с января 2022 по апрель 2023 г. Этническую принадлежность, уровень физической активности, а также наличие диагностированных заболеваний устанавливали в ходе анкетирования. Подавляющее большинство обследованных указали свою этническую принадлежность как русский (хотя бы один родитель был русским). Критерии включения: в исследование были включены совершеннолетние мужчины и женщины, без диагностированных хронических и острых заболеваний на момент обследования и прошедшие все этапы обследования (анкетирование, антропометрическое обследование и биохимический анализ крови). Критерии исключения: возраст младше 18 лет, беременность и лактация, наличие кардиостимулятора, наличие металлических имплантов в корпусе и/или конечностях.

Программа обследования включала измерение длины тела (ДТ) лазерным антропометром (КАФА; Россия) и массы (МТ) тела (Seca; Германия), обхватов талии (ОТ) и бедер (ОБ) неэластичной измерительной лентой. БИА выполняли с применением АВС-02 «Медасс» (НТЦ «Медасс»; Россия) при частоте зондирующего тока 50 кГц в двух отведениях.

1. По стандартной тетраполярной схеме «запястье —голеностопный сустав» на правой стороне тела с наложением электродов F3001 (FIAB; Италия) при положении испытуемых лежа на спине.
2. Для оценки подкожного жироотложения в абдоминальной области располагали токовые электроды на расстоянии 12 см, а измерительные электроды — на расстоянии 7 см слева и справа от пупка при положении испытуемых стоя [6] (рис. 1А).

При помощи программного обеспечения АВС01-0362 были определены показатели активного и реактивного сопротивления (R, Ом — для интергальной схемы; Rsc, Ом — для локальной схемы) и соответствующие им импедансы (Z50 и Z50_sc). Из показателей интегрального отведения были определены абсолютные и относительные значения жировой (ЖМ и %ЖМ соответственно) и тощей массы (ТМ).

При помощи ультразвукового сканера BodyMetrix BX2000 (IntelaMetrix; США) для каждого обследованного были зафиксированы значения толщины (мм) подкожного жира в двух точках в области живота: возле пупка (SFL1) и над подвздошным гребнем (SFL2), которая соответствует верхнеостистоподвздошной кожно-жировой складке (рис. 1Б) [9]. В качестве контактной среды был использован гель для ультразвуковых исследований средней вязкости «Медиагель» («Гельтек»; Россия).

Антропометрические признаки были использованы для расчета индексов: ИМТ — индекс массы тела, WHR — индекс талия/бедра, WHtR — индекс талия/рост [10]. Нутритивный статус (недостаток массы тела, нормальная масса тела, избыточная масса тела и ожирение) определяли по значению ИМТ согласно критериям ВОЗ. Кроме того, ожирение диагностировали по значению доли жировой массы тела ≥ 30% для женщин и ≥ 25% для мужчин. Центральное ожирение оценивали по значению индекса WHtR ≥ 0,5 [10].

Для оценки параметров углеводного обмена (концентрации инсулина, глюкозы натощак и гликированного гемоглобина) проводили биохимический анализ крови. Эти данные использовали для расчета индексов HOMA (Homeostasis model assessment): HOMA-IR, HOMA-%B HOMA-%S. Также при помощи онлайн-калькулятора (https://www2.dtu.ox.ac.uk/homacalculator/) были рассчитаны показатели HOMA2-IR, HOMA2-%B и HOMA2-%S. Значение HOMA-IR > 2,7 считали состоянием инсулинорезистентности.

Статистический анализ

Оценку параметров положения, варьирования и формы распределения исследованных признаков проводили в программе PAST (https://www.nhm.uio.no/english/research/resources/past/). Для проверки согласия данных с нормальным распределением использовали критерии Шапиро–Уилка, Андерсона–Дарлинга, Лиллифорса и Харке–Бера. В расчетных процедурах всех критериев, за исключением Шапиро–Уилка, реализован алгоритм Монте–Карло. При статистических сравнениях не ограничивались вычислениями p-значений, но оценивали стандартизированный размер эффекта по Коуэну (d_C) для парных сравнений и меру ϵ² для критерия Краскела–Уоллиса. Заслуживающими внимания признано считать размеры эффекта, нижняя граница 95%-х доверительных интервалов (ДИ) для которых превышает значение d_С = 1 [11].

Для анализа различий между группами использовали t-критерий с поправкой Уэлча, критерий Манна–Уитни и критерий Краскела–Уоллиса. При множественных сравнениях использовали поправку Беньямини–Хохберга. Анализ различий между подгруппами и корреляционный анализ были проведены в программах Past и JASP (JASP Team (2024). JASP (Version 0.18.3) [Computer software]), а также с использованием пакетов «ggpubr» (Kassambara A (2023). _ggpubr: 'ggplot2' Based Publication Ready Plots_. R package version 0.6.0, ) и «rstatix» (Kassambara A (2023). _rstatix: Pipe-Friendly Framework for Basic Statistical Tests_. R package version 0.7.2, ) в среде R (R Core Team (2023). _R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ). Для всех оцениваемых статистик был рассчитан 95%-й ДИ. Для ROC-анализа использовали EasyROC (http://biosoft.erciyes.edu.tr/app/easyROC).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Подгруппы мужчин и женщин не различались по возрасту, ИМТ, WHtR, абсолютному количеству жировой массы тела, Z50_sc, толщинам подкожного жира на животе, биохимическим параметрам и индексам HOMA2. Признаки, по которым наблюдались значимые различия (p < 0,001), между подгруппами мужчин и женщин представлены в табл. 1.

Как следует из представленных данных (табл. 1), половой диморфизм не наблюдается для значений толщин подкожного жира в области живота и локального импеданса в абдоминальной области. На фоне половых различий в ОТ и WHR отсутствие полового диморфизма в значениях SFL1, SFL2 и Z50_sc может свидетельствовать о различиях в количестве висцерального жира, а также о потенциальной возможности количественной оценки висцерального жироотложения методами локального БИА. Для этого необходимо дополнить обследование локальным отведением в сагиттальной области живота. Корреляционный анализ комплекса исследуемых признаков (рис. 2) выявил значимые связи Z50_sc с WHtR (0,739 [0,667; 0,797]), массой тела (0,609 [0,510; 0,691]), обхватом талии (0,700 [0,510; 0,766]), ИМТ (0,731 [0,657; 0,791]), ЖМ и ее долей (0,724 [0,648; 0,786] и 0,662 [0,573; 0,735]), толщиной подкожного жира на животе (0,692 [0,608; 0,761] и 0,743 [0,671; 0,802]), концентрацией инсулина (0,541 [0,428; 0,637]), HOMA2-IR (0,539 [0,425; 0,636]) и HOMA2-%S (–0,539 [–0,636; –0,425]).

Широкий диапазон морфологических признаков, представленный в обследованной выборке, позволяет провести сравнительный анализ значений Z50_sc в различных подгруппах: по нутритивному статусу, определенному по значению ИМТ, по наличию ожирения, определенному по значению %ЖМ, а также по наличию абдоминального ожирения по значению WHtR (табл. 2).

Повышенные значения признаков, ассоциированных с риском развития кардиометаболических заболеваний (абдоминальное ожирение, инсулинорезистентность и доля жировой массы), связаны с большими значениями локального импеданса. Различия между подгруппами подтверждаются не только уровнем статистической значимости, но и значительным размером эффекта (табл. 2).

Далее для этих признаков был проведен ROC-анализ с целью оценки возможности использования Z50_sc в качестве диагностического критерия абдоминального ожирения, доли ЖМ и инсулинорезистентности (рис. 3). Максимальные значения AUC наблюдаются для индекса WHtR. Для HOMA-IR AUC меньше, однако значимо отличается от безразличного значения (AUC = 0,5), что свидетельствует о необходимости дальнейшего исследования Z50_sc с привлечением групп с диагностированным преддиабетом и диабетом 2-го типа.

Таким образом, большим значениям признаков, ассоциированным с повышенным жироотложением и риском развития коморбидных заболеваний, соответствуют высокие значения локального импеданса (рис. 3). Значения AUC свидетельствуют о том, что Z50_sc потенциально может служить в качестве диагностического теста, а конкретные пороговые значения Z50_sc в перспективе могут стать дополнительным неинвазивным экспресс-методом оценки кардиометаболических рисков.

Сочетание ИМТ и %ЖМ позволяет уточнить диагностику ожирения и выделить людей со скрытым ожирением [12] и людей с повышенным ИМТ (избыточная масса тела), но нормальной долей жира. На рис. 4 представлены значения Z50_sc в подгруппах с возрастающей массой тела и долей жировой массы тела: недостаток массы тела (UW) — ИМТ < 18,5 кг/м²; нормальная масса тела и %ЖМ (NWNO) — ИМТ в пределах 18,5–24,9 кг/м² и %ЖМ < 25% для мужчин и < 30% для женщин; сркрытое ожирение (NW_O) — ИМТ в пределах 18,5–24,9 кг/м² и %ЖМ ≥ 25% для мужчин и ≥ 30% для женщин; избыточная масса тела по ИМТ и нормальное значение %ЖМ (OWNO) — ИМТ в пределах 25,0–29,9 и %ЖМ < 25% для мужчин и < 30% для женщин; избыточная масса тела по ИМТ и ожирение по %ЖМ (OWO) — ИМТ в пределах 25,0–29,9 и %ЖМ ≥ 25% для мужчин и ≥ 30% для женщин; ожирение по ИМТ и %ЖМ (OB) — ИМТ > 29,9 и %ЖМ ≥ 25% для мужчин и ≥ 30% для женщин.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что локальные импедансные оценки в абдоминальной области возрастают по мере увеличения ИМТ и %ЖМ. Обнаружены значимые различия между подгруппами с нормальной массой тела и подгруппой со скрытым ожирением (NWNO vs NW_O; p = 0,029) и отсутствие значимых различий между подгруппами со скрытым ожирением и избыточной массой тела и ожирением (NW_O vs OWO; p = 0,097), а также между подгруппами NWNO и OWNO (p = 0,118). Подгруппа с ожирением (OB) значимо отличается от всех остальных подгрупп (p < 0,005). Обхват талии, толщина подкожного слоя жира возле пупка и WHtR не отличаются между NWNO и NW_O, однако по SFL2 данные подгруппы статистически значимо различны (p = 0,015).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Поиск наилучших характеристик, описывающих индивидуальный фенотип ожирения, сместился от антропометрических измерений к раздельной оценке жировой и безжировой массы тела, а в настоящий момент к количественной оценке различных депо жира и особенностей его распределения [13, 14]. Исследованию возможности количественной оценки висцерального жироотложения методом БИА посвящено несравнимо больше работ, по сравнению с подкожным жироотложением на животе [15].

В данном исследовании проведен анализ связей локального импеданса в абдоминальной области, определенного с применением российского биоимпедансного анализатора (АВС-02 «Медасс»), с толщиной подкожной жировой клетчатки в области живота и биохимическими маркерами углеводного обмена. Полученные результаты подтверждают тесную связь оценок, получаемых в локальном отведении БИА, с комплексом морфологических и метаболических признаков, характеризующих накопление подкожного жира в области живота. Следует отметить, что зарубежные производители биоимпедансного оборудования выпускают серийные приборы (Y-scope InBody, Корея и Maltron BioScan 920-II, Великобритания), позволяющие производить количественную оценку подкожного и висцерального жироотложения в локальных отведениях. Однако уравнения оценки не опубликованы производителями. Поэтому изучение возможностей отечественного БИА, получившего широкое распространение в лечебных и исследовательских учреждениях РФ, для оценки подкожного и висцерального жироотложения в локальных схемах, на наш взгляд, особенно актуально.

Для значений Z50_sc не наблюдается половой диморфизм, в отличие от ОТ и %ЖМ. Коэффициенты корреляции Z50_sc с WHtR, МТ, ОТ, ИМТ, SFL1 и SFL2 выше, чем для %ЖМ, определенной в интегральной схеме БИА. Однако следует отметить, что 95%ДИ коэффициентов корреляции Z50_sc, %ЖМ и ОТ практически для всех пар признаков перекрываются, что свидетельствует об отсутствии значимых различий между данными корреляционными парами для обследованной выборки (рис. 5). Корреляционные связи Z50_sc и %ЖМ с концентрацией инсулина были выше, чем корреляция инсулина с ОТ, однако локальная оценка не дает преимущества по сравнению с %ЖМ, рассчитанной в традиционной схеме.

Корреляционные оценки, полученные в данном исследовании для пар Z50_sc–%ЖМ и Z50_sc–ОТ, близки к оценкам, полученным в предыдущем исследовании [7]. Тогда как оценки, полученные для группы алтайцев, оказались значительно ниже для пары Z50_sc–ОТ, и аналогичными по своим значениям парам Z50_sc–WHtR и Z50_sc–%ЖМ [8].

Результаты ROC-анализа (рис. 3; HOMA-IR) позволяют предполагать, что Z50_sc может быть использван в качестве дополнительного критерия для оценки инсулинорезистентности у взрослых, однако необходимо увеличение объема выборки и включения в группу людей с подтвержденными кардиометаболическими заболеваниями. Также необходима оценка диагностической ценности Z50_sc в группах, сформированных по полу. Количественная оценка подкожного абдоминального жироотложения важна и с позиции изучения ремоделинга белой жировой ткани, как для исследования формирования метаболических нарушений при ожирении, так и для оценки эффективности применения ряда лекарственных препаратов [13, 16]. Связь двух количественных оценок подкожного жира — локальной БИА и толщины подкожного жира, определенной в УЗИ-сканировании, — позволяет разработать уравнения для расчета толщины слоя подкжоного жира или площади поперечного сечения из показателей локального отведения АВС-02 «Медасс». При соответствующей верификации референсными методами данные уравенения могут заменить КТ и МРТ в массовых скрининговых исследованиях [6, 16].

Оценки, получаемые в локальных отведениях БИА (импеданс, активное и реактивное сопротивление), могут быть использованы для разработки различных индексов, например, производные от активного сопротивления [8, 17]. Нами также был проанализирован индекс подкожного жироотложения (R_sc*OT, м²). ИПЖ был предложен ранее [7] по аналогии с индексом висцерального жироотложения в более ранней работе [17]. На сегодняшний день эти индексы не были валидированы как критерии оценки рисков коморбидных ожирению заболеваний. Корреляция ИПЖ с WHtR (0,87 [0,71; 0,90]), ОТ (0,87 [0,81; 0,91]) и WHR (0,66 [0,59; 0,73]) выше, чем корреляции Z50_sc с данными индексами (0,74 [0,67; 0,80], 0,70 [0,62; 0,77] и 0,49 [0,38; 0,59] соответственно). Корреляция Z50sc с ИПЖ составила 0,95 [0,92; 0,97]. В целом, ИПЖ не показал каких-либо принципиальных отличий от Z50_sc, за исключением значимых различий между подгруппами женщин и мужчин (36,2 (29,5) против 47,9 (35,3), Ом/м²; p = 0,021). Полученные корреляционные оценки ИПЖ согласуются с опубликованными ранее данными [7], однако медианные значения и корреляции ИПЖ с морфологическими признаками в группе этнических алтайцев оказались значительно ниже [8].

Интересно, что из всех исследованных признаков только показатели Z50_sc и SFL2 позволяют отличить группу людей со скрытым ожирением от группы с таким же ИМТ, но нормальной долей жировой массы. Также по Z50_sc группы с высокой долей жира, но разными ИМТ не отличаются друг от друга, тогда как по ОТ, WHtR и SFL1 для данных групп обнаруживаются значимые различия. Аналогично подгруппы без ожирения по %ЖМ, но разным ИМТ не показывают различий по Z50sc. Это связано с тем, что Z50_sc в большой степени отражает именно жировой компонент, тогда как ОТ и WHtR служат суррогатными оценками абдоминального жироотложения, и большие значения данных признаков могут быть связаны с развитием скелетных мышц у физически активных людей. Или, наоборот, нормальные значения ОТ и WHtR обусловлены замещением мышечной ткани на жировую с сохранением небольшого обхвата талии, как в случае со скрытым ожирением. В целом паттерн изменения локальной импедансной оценки в абдоминальной области в данных группах соответствует %ЖМ, определенной в интегральной схеме, но корреляция Z50_sc с %ЖМ в объединенной выборке мужчин и женщин составила 0,662 [0,573; 0,735], т. е. не является высокой.

К ограничениям исследования следует отнести малочисленность группы взрослых с недостаточной массой тела (ИМТ < 18,5 кг/м²), а также людей с низкой долей жира, но хорошим развитием скелетной мускулатуры.

ВЫВОДЫ

В данном исследовании показана связь признака Z50_sc, полученного в локальном отведении БИА на отечественном биоимпедансном оборудовании, с комплексом антропометрических и биохимических признаков у мужчин и женщин. В целом, большие значения Z50_sc соответствуют более выраженному жироотложению и его абдоминальной топографии. Корреляционные связи Z50_sc с толщиной подкожного жира в области живота позволяют потенциально разработать уравнения для пересчета показателей Z50_sc в толщину подкожного жира на животе (площади поперечного сечения подкожной жировой клетчатки). Результаты ROC-анализа Z50_sc с индексом HOMA-IR позволяют в перспективе рассматривать локальное отведение БИА в качестве простого и неинвазивного критерия для оценки нарушений углеводного обмена, связанных с избыточным накоплением подкожного жира на животе. Однако необходимы дальнейшие исследования для установления количественных характеристик такого теста для оценки диагностической ценности Z50_sc: оценка порогового значения, чувствительности и специфичности. Количественные оценки локальных депо жира используются для разработки критериев (например, с поправкой на ИМТ и пол) дифференциальной оценки рисков развития коморбидных заболеваний [18]. В перспективе возможна разработка уравнений для количественной оценки площади подкожного и висцерального депо жира из данных, получаемых в локальных отведениях БИА, а также индексов на их основе. Эти оценки могут стать новыми дополнительными диагностическими критериями для оценки индивидуального риска развития кардиометаболических заболеваний или персонализированного подхода к их лечению в зависимости от пола и возраста пациентов.