abstract
SCOPUL: Comparați estimările masei grase (FM), a grăsimii (FFM) și a procentului de grăsime corporală (% grăsime) prin șase metode diferite la fetele prepubertale.
PROPUNERE: Studiu multi disciplinar.
SUBIECTE: Fete normale, multietnice, prepubertale (vârsta = 8, 5 ± 0, 4 ani, n = 101).
MĂSURARE: Compoziția corpului a fost măsurată antropometric la fiecare copil (grosimea lânei pielii folosind ecuația sacrificării), absorbția cu raze X cu energie duală (DXA), potasiu total al corpului (TBK), diluarea izotopului pentru apa totală a corpului (TBW), impedanță bioelectrică cu frecvență multiplă spectroscopie BIS) și conductivitatea electrică totală a corpului (TOBEC).
REZULTATELE: TOBEC și grosimea lânei pielii au dat cele mai scăzute valori FM, urmate de DXA, TBK, TBW și BIS, BIS oferind cea mai mare valoare FM. Toate metodele au fost semnificativ diferite pentru FFM, FM și% grăsimi (P 1, 2 și este foarte reproductibil la fetele prepubertale. 3 TBK este considerată o măsură foarte precisă a greutății corporale slabe, dar DXA, TBK, TOBEC și TBW sunt, în general, limitate la setări de cercetare extrem de specializate datorită costului lor și nevoii de echipamente sofisticate. Majoritatea anchetatorilor au acces la o singură tehnică.
Datorită incidenței crescânde a obezității la copii 4 și, prin urmare, a importanței măsurării grăsimii corporale, este necesară compararea încrucișată și validarea metodelor. Comparații între metodele de compoziție corporală au fost făcute la copiii 5, 6, 7, 8, 9, 10 și adulți. 11, 12 La copii, se presupune că DXA, BIS și antropometrie nu ar trebui utilizate alternativ atunci când se estimează procentul de grăsime în greutate. În general, a existat un acord mic între estimările procentuale de grăsime corporală bazate pe un model cu patru compartimente și estimările bazate pe DXA, skinfolds sau BIS. Prin compararea grăsimii corporale la copii și adulți tineri care utilizează DXA, BIS și TOBEC, Ellis 5 afirmă că clasificarea grăsimii unui subiect ca fiind normală sau supraponderală/obeză a fost foarte dependentă de metodă. Relativ puține studii au comparat mai mult de două sau trei metode și încă nu este clar care metodă este cea mai bună pentru fetele prepubertale. Scopul acestui studiu a fost, prin urmare, de a compara estimările de masă grasă (FM), masă fără grăsimi (FFM) și procent de grăsime (% grăsime) prin șase metode diferite, și anume antropometrie, BIS, TOBEC, DXA, TBK și TBW fete prepubertale.
metode
obiecte
Fete prepubertale sănătoase, cu greutate corporală normală (n = 101) au fost admise din zona metropolitană locală din Houston pentru a participa la studiu. Toți copiii au avut vârste cuprinse între 8 și 9 ani, cu o valoare a grăsimilor în intervalul 12-30%. Au fost excluși copiii cu boli cardiovasculare, anemie, diabet, boli renale sau hepatice semnificative, hipotiroidism și probleme musculo-scheletice. Toți copiii și părinții lor au dat consimțământul scris în scris pentru a participa la acest studiu, care a fost aprobat de Organismul de revizuire instituțională pentru cercetarea subiectului uman pentru Colegiul de Medicină Baylor și spitalele asociate.
Protocol de studiu
Toate procedurile au fost finalizate la Centrul de Cercetare Nutritivă pentru Copii USDA/ARS. Greutatea corporală, înălțimea, pliul pielii și compoziția copiilor DXA, TBK, TOBEC și BIS au fost măsurate la prima vizită. Sa calculat indicele de masă corporală (IMC, greutate (kg)/înălțime 2 (m)). Copiii au fost internați ulterior la departamentul de cercetare metabolică. Fiecărei fete i s-a administrat o doză orală de 18 O ca parte a unui amestec de apă dublă pentru a determina TBW.
antropometrie
Greutatea corporală a fost măsurată până la cel mai apropiat 0,1 kg folosind o cântare digitală (Scale-Tronix, Dallas, TX) și înălțimea a fost măsurată la cel mai apropiat 1 cm folosind un contor de stadion (Holtain Ltd, Crymmych, Marea Britanie). Bicepsul, tricepsul, subcapularul, suprailiacul, talia și picioarele coapsei au fost îndepărtate în duplicat folosind etriere Lange cu pliere a pielii. Circumferințele de talie și șold au fost, de asemenea, îndepărtate în duplicat. Procentul de grăsime corporală pentru fete a fost calculat din ecuațiile Slaughter și colab. 13 pe baza valorilor tricepului și subcapularului:% FM = 1,33 * (tricep + subcapular), 0,013 (tricep + subcapular) 2 -2, 5. FM a fost calculat ca (% grăsime × greutate/100) și FFM a fost calculat ca greutate-FM.
Spectroscopie de impedanță bioelectrică
Măsurătorile BIS ale întregului corp au fost efectuate folosind un instrument comercial (Xitron 4000B, Xitron Technologies, San Diego, CA). O descriere detaliată a modelului circuitului electric și a modelului teoriei amestecurilor utilizate cu acest instrument a fost publicată de De Lorenzo și colab. 14 Toate măsurătorile au fost efectuate conform instrucțiunilor producătorului. Pentru a măsura subiectul, un set de electrozi a fost atașat la încheietura mâinii și celălalt set a fost plasat pe gleznă pe partea stângă a corpului. Toate măsurătorile au fost luate imediat după finalizarea măsurătorii DXA pentru a îndeplini cerința ca subiectul să fie în poziție culcat timp de aproximativ 10 minute. Valorile compoziției corpului au fost obținute folosind software-ul instrumentului fără modificări. Pentru măsurarea BIS, apa corporală totală (V tbw) a fost definită ca V ecf + V icf, unde V ecf = k ecf (Ht2 · Wt 0,5/R e) 2/3 și V icf este derivat din (1+) V icf/V ecf) 5/2 = ((R e + R i)/R i) · (1+ k ρ V icf/V ecf). Repetați măsurătorile în laboratorul nostru timp de 2 zile pentru șase subiecți care oferă o precizie mai bună de 2-3% pentru valorile rezistenței Ri și Re. Au fost utilizate valorile standard pentru constantele de calibrare (k ecf și k ρ) furnizate împreună cu instrumentul.
Conductivitatea electrică totală a corpului
A fost utilizat un instrument TOBEC (modelul HA-2, EM-Scan, Springfield, IL). Fiecare copil zăcea întins pe patul instrumentului, cu mâinile pe șolduri. Fiecare copil a fost scanat de două ori cu dispozitivul, folosind media celor două rezultate. A fost utilizat un model de coeficient Fourier de ordin zero. Ecuația pentru estimarea FFM este FFM (kg) = 0, 2772 × √FC 0 × H + 1, 232 (ecuație furnizată de producător), unde FC 0 este coeficientul Fourier de ordinul zero și înălțimea H (cm). FM a fost definit ca masă - FFM.
Absorbție cu raze X cu energie duală
Compoziția corpului a fost evaluată utilizând corpul întreg DXA (Hologic QDR 2000, Madison, modul creion WI, software 5, 56). Copilul s-a întins pe pat și a fost scanat din cap până în picioare timp de 10 până la 15 minute. DXA permite determinarea a trei compartimente: masa țesutului slab (LTM), FM și conținutul de minerale osoase (BMC). FFM este definit ca suma LTM și BMC.
Conținutul total de potasiu din organism
TBK se măsoară folosind un contor de corp cu fundal redus, cu mai multe detectoare, așa cum este descris mai sus. 15 40 K, un izotop radioactiv, este o cantitate de urme intrinseci (0,012%) de potasiu din corp. Se descompune, emițând radiații gamma de 1,46 MeV, care pot fi detectate în afara corpului. Pentru intervalul de greutate examinat în acest studiu, precizia măsurării TBK este de 1-2%. Raportul dintre TBK și FFM variază de la naștere până la vârsta adultă. 16, 17, 18 Pentru vârsta studiată în acest studiu, raportul TBK/FFM la fete este de 59,9 mEq/kg.
Diluarea izotopului
Ca parte a studiului privind consumul total de energie, TBW a fost calculată din rapoartele fracționare de 18 ° după ingestia orală (100 mg/kg 2 H 2 O și 125 mg/kg 18 O ca apă). Modelul de diluare a izotopilor a fost utilizat pentru a calcula TBW cu o corecție de 1% pentru supraexpansiune pentru trasorul de 18 O. S-au prelevat probe inițiale de urină de la fiecare copil. Apoi a primit o doză orală de 18 O ca parte a unui amestec dublu de apă. Ulterior, o probă de urină a fost prelevată în fiecare zi de la fiecare subiect acasă pentru următoarele 13 zile. 180 de abundențe de probe de urină au fost măsurate prin spectrometrie de masă gaz-izotop, așa cum s-a descris mai sus. 20 TBW s-a calculat după cum urmează: TBW (kg) = d × A × Ea/a × Edx103, unde d este doza de H1818 în grame; A este cantitatea de apă de laborator în grame utilizată în diluarea lotului; și este cantitatea de H218O în grame adăugată în apa de laborator la diluarea lotului; E d este creșterea în 18 O în părți la mie (‰) în apa de laborator după adăugarea apei izotopice; iar Ed este creșterea cu 18 O în (‰) în proba de plasmă post-doză. Factorul de hidratare utilizat a fost de 77,15%.
analize statistice
Datele sunt prezentate ca medie ± SD a Microsoft Access pentru Windows 95 (versiunea 7.0, Microsoft, Seattle, WA) a fost utilizată pentru gestionarea bazelor de date. Analizele statistice au fost efectuate folosind Minitab pentru Windows (versiunea 12.2, State College, PA) cu semnificația setată la P 21 și a fost utilizată pentru a testa prejudecățile (diferența medie) și limitele de acord între toate metodele. Analiza succesivă de regresie multiplă a fost utilizată pentru a determina care variabile antropometrice (greutate, înălțime, IMC, măsuri ale pielii și circumferința taliei și șoldului) au furnizat cea mai bună estimare a greutății grăsimilor folosind DXA.
Rezultatul
Caracteristicile subiectului
Mărimea eșantionului a constat din 101 fete prepubertale (52 caucaziene, 30 afro-americane, 19 hispanice). La copii, sunt raportate greutatea, înălțimea, IMC și triceps, subcapular, suprailiac, abdominal și femural grosimea pielii și talia și circumferința șoldului (Tabelul 1).
Tabel în dimensiune completă
Compararea metodelor de compoziție corporală
Compoziția corpului (FM, FFM și% grăsime) pentru metodele TOBEC, grosimea pielii (SF), DXA, TBK, TBW și BIS sunt prezentate în Tabelul 2. Toate metodele au fost semnificativ diferite între ele (P 
Diagrama Bland-Altman pentru% grăsime în funcție de TOBEC și grosimea compoziției pielii (SF) la copii înainte de preparare.
Imagine la dimensiune completă
Diagrama Bland - Altman pentru% grăsime în DXA și TBK la copii.
Imagine la dimensiune completă
Diagrama Bland-Altman pentru% grăsime în funcție de TBK și TBW la copii pre-cumpărare.
Imagine la dimensiune completă
Predicția masei grase
Într-o analiză de regresie secvențială (vezi Tabelul 5), greutatea grăsimii DXA pentru copil a fost prezisă din greutatea și suturile suprailiace, triceps, subcapulare și femurale cu r2 0,89 (vezi = 0,69 kg). Doar numai cu greutatea a fost posibil să se prezică greutatea grăsimii DXA cu o valoare de r 2 0, 75. Adăugarea unui singur loc cutanat (suprailiac) a crescut r2 la 0, 84. Adăugarea a încă trei situri cutanate, respectiv subcapulare, triceps și coapse, crescut doar r 2 sau 0, 05.
Tabel în dimensiune completă
discuţie
În acest studiu, am comparat estimările compoziției corporale a copiilor cu o greutate normală pentru înălțime. Am constatat că estimările compoziției corporale individuale depindeau foarte mult de metodă și că cele șase metode studiate (DXA, TBK, TBW, TOBEC, BIS și antropometrie) nu sunt, în general, interschimbabile. TOBEC și antropometria au fost cele mai similare atunci când se ia în considerare tendința dintre metodele FM, FFM și% grăsime. Particularitatea dintre DXA și TBK a arătat că acestea sunt celelalte două metode cele mai similare. Cele mai mari prejudecăți și cele mai grave limite ale acordului au fost între TOBEC și BIS. Este un pic surprinzător faptul că TOBEC este implicat atât în cele mai bune, cât și în cele mai rele cazuri. Cu toate acestea, cele șase metode au fost diferite și, în multe cazuri, limitele acordului ar fi considerate ridicate.
Mulți anchetatori nu au acces la unele dintre tehnicile pe care le studiem aici. Antropometria este cea mai utilizată metodă, așa că am folosit Slaughter și colab., Ecuația 13 pentru a prezice FM, FFM și% grăsime, deoarece necesită doar două măsurători antropometrice. Acest lucru pare a fi destul de bun în ceea ce privește diferențele medii (, 0,62% pentru TOBEC și 2,30% pentru DXA). Pentru FM, ecuația prognozată a sacrificării a explicat 69% din varianța grăsimii DXA. Folosind doar două măsuri pentru a determina compoziția corpului, s-au găsit, de asemenea, abateri mari de 9,7% și limite mari de acord cu 9,2% din grăsimea corporală cu BIA (Tabelul 4). Roemmich și colab. 8 au raportat că ecuația pielii Slaughter și colab. 13 nu au fost de acord cu copiii lor în modelul lor cu patru componente și au recomandat îmbunătățirea ulterioară a acestor ecuații. Prin urmare, în cazul nostru, ecuația de predicție a sacrificării pare să arate destul de bine în comparație cu alte metode pentru fetele prepubertale, multietnice. Prin urmare, deși multe studii au folosit ecuațiile lui Slaughter și colab., 13 se pare că în unele cazuri poate exista un acord bun, dar nu și în altele.
La copii, au fost făcute doar comparații limitate ale estimărilor bazate pe TBK cu alte metode. În studiul nostru, TBK și DXA au fost destul de apropiate în ceea ce privește diferența medie și limitele de acord pentru% grăsime, așa cum se arată în Figura 2. O diferență medie de 1,81% a fost găsită între cele două măsuri. Spre deosebire de studiul nostru, TBK a prezis compoziția corpului pentru femeile obeze cu cea mai mică precizie și consistență în comparație cu DXA, TBW și hidrodensitometrie. Într-un alt studiu, corelația dintre DXA și TBK pentru% grăsime a fost de 0,74 la 389 caucazieni adulți. 23 Niciunul dintre aceste studii nu este corect pentru TBK, precum și pentru contorul de corp întreg utilizat în acest studiu. 15
Mai multe studii au comparat DXA cu BIS. Limitele noastre de acord între DXA și BIS au fost de ± 7,6% pentru% grăsime (vezi Tabelul 4). Prin compararea DXA cu BIS la copii cu vârsta cuprinsă între 9 și 11 ani, limitele acordului au fost de -7,2% -12,1% pentru procentul de grăsime corporală. 7 Comparativ cu metoda criteriului cu patru componente, ecuația BIA a lui Houtkeeper a subestimat% grăsime la fetele prepubertale și adolescente timpurii, în timp ce DXA a avut tendința de a supraestima% grăsime. 8 S-a raportat un acord foarte prost între modelul cu patru componente și atât DXA, cât și BIS. 8 Acești autori au sugerat, de asemenea, ca DXA să nu fie utilizat ca metodă critică, deoarece s-a găsit un procent mai mare de grăsime decât criteriul lor cu un model cu patru componente. În contrast, comparativ cu modelul cu patru componente, DXA și diluția izotopului nu au prezentat nicio abatere moderată a grăsimii la copiii cu vârsta cuprinsă între 8-12 ani. 10 Într-un studiu care a comparat BIS, TOBEC și DXA la copii și adulți tineri, diferența dintre metodele pentru masa de grăsime a variat de la -0,3 ± 6,7 la 4,2 ± 2,7 kg. Diferența noastră între aceleași trei metode pentru masa grasă ar fi de -2,9 ± 2,4 până la 4,6,6 ± 1,80 kg. Scopul real al ambelor studii este relativ mare, indicând o lipsă de interschimbabilitate directă între cele trei metode. În plus, majoritatea studiilor indică o graniță destul de largă a acordului pentru utilizarea clinică.
În concluzie, am constatat că compoziția corpului este foarte dependentă de metodă și că cele șase metode studiate (DXA, TBK, TBW, TOBEC, BIS și antropometrie) nu sunt în general direct interschimbabile. Doar copiii care aveau o greutate corporală normală și o greutate între 12 și 30% au fost incluși în acest studiu. Este foarte posibil ca includerea copiilor obezi sau subponderali să fi afectat constatările noastre. Aceste fete fac parte dintr-un studiu pe termen lung care analizează previziunile privind creșterea în greutate și grăsimea; prin urmare, nu am putut înscrie copii obezi. Având în vedere importanța incidenței crescânde a obezității la copii, sunt necesare eforturi suplimentare pentru a stabili un „standard de aur” pentru compoziția corpului la copii. Deși comparația directă dintre metode a fost slabă, acest lucru nu exclude nicio metodă pentru studierea compoziției corpului atunci când aceeași tehnică de măsurare este utilizată pentru grupul de tratament și grupul de control.
Mulțumiri
Dorim să mulțumim copiilor care au luat parte la studiu; Personalul MRU și personal compus din personal de asistență tehnică; și B Kertz pentru recrutare. Acest studiu a fost susținut de NIH R29 HD34029 (M Treuth) și Acordul USDA de Cooperare în Cercetare Agricolă 6250-51000-023-00D/01 (M Treuth, N Butte, W Wong, K Ellis).