2011 Bc. Jana Šebková

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE FAKULTA TĚLESNÉ VÝCHOVY A SPORTU DIPLOMOVÁ PRÁCE 2011 Bc. Jana Šebková

Čestné prohlášení Čestně prohlašuji, že jsem tuto práci vypracovala samostatně pod odborným vedením MUDr. Martina Matoulka, PhD. Všechny použité prameny jsem uvedla v seznamu literatury. V Praze, 15. dubna 2011... podpis

Poděkování Děkuji především MUDr. Matoulkovi, PhD. za odborné vedení této práce, podporu a cenné rady, které mi během práce ochotně poskytl. Dále patří mé poděkování Mgr. Renatě Větrovské za přínosné konzultace. Ráda bych touto cestou poděkovala také členům Rekondičního centra VŠTJ Medicina Praha a všem, kteří byli ochotní podělit se o svůj čas, názor a zkušenosti a umožnili mi tak získat teoretické i praktické poznatky k problematice, kterou jsem zpracovávala. Poděkování za pomoc při statistickém zpracování výsledků patří Ing. Zdeňku Vaňkovi, Csc. a Ing. Martinovi Svobodovi.

Evidenční list Souhlasím se zapůjčením své diplomové práce ke studijním účelům. Uživatel svým podpisem stvrzuje, že tuto diplomovou práci použil ke studiu a prohlašuje, že ji uvede mezi použitými prameny. Jméno a příjmení: Datum vypůjčení: Podpis:

ABSTRAKT Název: dle BMI. Srovnání různých metod měření tělesného složení u žen rozdělených do skupin Cíle: Cílem práce je porovnat hodnoty zjištěného procenta tělesného tuku pomocí bioimpedančních a kaliperačních metod s referenční metodou DEXA a zhodnotit použitelnost jednotlivých metod měření tělesného složení u pěti skupin žen, rozdělených dle BMI (v rozmezí 20-47 kg/m 2 ). Hlavním záměrem práce je nalézt nejvhodnější metodu měření tělesného tuku zejména pro ženy s BMI nad 30 kg/m 2 a vytvořit pro celý soubor odpovídající predikční rovnici. Dílčím cílem práce je teoretické zpracování problematiky zjišťování tělesného složení, význam měření a využití ve fyzioterapii. Metoda řešení: Studie probíhala v časovém rozmezí leden 2010 březen 2011. Zúčastnilo se jí 136 žen z řad klientek Rekondičního centra VŠTJ Medicina Praha, které se do výzkumu dobrovolně přihlásily. Kritéria výběru jsou následující: věk 18-75 let, BMI v rozmezí od 20 do 47 kg/m 2, klientky relativně zdravé, bez akutních onemocnění. Výzkumu se nemohly zúčastnit ženy s kardiostimulátorem a těhotné nebo kojící ženy. Sledovanými parametry byly: výška, hmotnost, distribuce tělesného tuku zjištěná pomocí měření obvodu pasu a boků, procento tělesného tuku zjištěné metodou kaliperace a bioimpedačními metodami Tanita, Omron, Bodystat. Měření metodou DEXA, která je považována za referenční, prováděly laborantky Osteocentra III. interní kliniky VFN v Praze. Ostatní metody i jejich zápis prováděl vždy tentýž výzkumník. Měření probíhalo dle rozpisu u každé z žen vždy v jeden den v odpoledních hodinách, v rozmezí cca 45 min. K minimalizaci chyb při měření bioimpedancí bylo nutné dodržet standardně doporučovaný režim, o kterém byly všechny účastnice studie předem informovány (normální hydratace, poslední pití maximálně 3 hodiny před měřením, 24 hodin před měřením nepít alkohol ani kávu, 12 hodin nemít zvýšenou fyzickou námahu, odmastit

pokožku v místě použitých elektrod). Analýza výsledků měření byla provedena pomocí programu SigmaSTAT a Microsoft Excel na základě stanovených hypotéz ve spolupráci se statistiky. Výsledky: Byla potvrzena hypotéza, že naměřené hodnoty tělesného tuku se od sebe navzájem významně liší v závislosti na použité metodice, různě u jednotlivých kategorií BMI. Přestože v každé skupině žen byla u jednotlivých metod různá korelace, lze říci, že za použití vhodných predikčních rovnic jsou metody Bodystat, Omron a Tanita dobře použitelné. Výsledné hodnoty zjištěné metodou Omron jsou poměrně překvapivé. Očekávali jsme, že v porovnání s DEXA bude Omron u žen s nadváhou a obezitou korelovat nejméně, vzhledem k průchodu proudu více horní polovinou těla. Z celého souboru je tak patrné, že nejvhodnější by byla regresní rovnice sestavená z proměnných Omron a obvod pasu. Překvapivě nízkou korelaci ukázala metoda Kaliper u žen s BMI vyšším než 25 kg/m 2. Zjištěné výsledky u daného skupiny však nelze zobecňovat pro celou populaci. Klíčová slova: antropometrické parametry, tělesné složení, tělesný tuk, kaliperace, bioimpedance, DEXA, nadváha a obezita u žen

ABSTRACT Title: The comparison of different methods of body fat measuring by ensemble of adult women devided into five groups according to the BMI level. Objectives: The aim of this thesis is to compare values of gained percentage of total body fat by descriptive method such as bioelectrical impedance analysis and skinfolds measuring in comparison with gold standard method DEXA and to evaluate the usability of each method of body composition measuring by five groups of women, devided according to BMI level (in range 20-47 kg/m 2 ). The purpose of this thesis is to find the most useful method especially for the overweight and obese women (BMI over 30 kg/m 2 ) and to estimate the equation for the whole group. The other part of this thesis is the theoretical conclusion of the matters of body composition assessing and the importance of good knowledge about this topic for physiotherapists. Methods: The study was realizing from January of 2010 to March of 2011. There were 136 women, who were clients of Fitness center of VŠTJ Medicina Praha and jointed to the group voluntarely. The criteria of choosing the subjects into the study were: age 18 75 years, BMI 20 45 kg/m 2, relatively healthy without accute disease. Women with cardiostimulator, pregnant women or nursing mothers were excluded. The monitored parameters were: high, weight, distribution of body fat found by measuring of waistline and hipline, the percentage of total body fat gained by skinfolds measuring and bioelectrical impedance analysis by Tanita, Omron, Bodystat. Measuring by DEXA method, which is considered as referential, was done by interns of Osteocenter of 3rd Internal Clinic VFN in Prague. The other methods and their protocols were always done by the same researcher. Measuring was realized according to the schedule of each woman, one day in a week, in the afternoon, in 45 minute interval. It was necessary to keep standardly recommended regime to minimalize mistakes during measuring of impedance. All participants were informed about the regime (normal hydration, to drink max 3 hours before the measuring, not to drink any coffee or alcohol 24 hours before the

measuring, not to be physical active 12 hours before measuring, to degrease the skin in place of used electrodes) before the study started. The analysis of results was done by program SigmaSTAT and Microsoft Excel on the basis of the given hypothesis in cooperation with statists. Results: The hypothesis, that the degree of body fat depends on each measuring methods, was confirmed. It s obvious, Omron, Tanita and Bodystat they are well applicably in average of whole group of volunteers, againt the different results of correlation between used methods specifically in each group of women (devided according to BMI level). The results of % BF of Omron are little surprising. We have expected, that Omron would have lower correlation with DEXA by overwight and obese women, with regard to way of impedacne only through the upper part of body. In conclusion, the regress analysis of Omron and waist circumference would be the most usefull. Anthropometry has shown surprisingly low correlation with DEXA, by group of women with BMI higher than 25 kg/m 2. All these results can t be generalized for whole population, they are valid for these group of women and more data and better statistical analysis should be done for another conclusion. Keywords: anthropometric parameters, body composition, body fat, skinfold measurement, bioelectrical impedance analysis, dual-energy x-ray absorptiometry, overweight and obese population, women

OBSAH SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK...12 1 ÚVOD...14 2 TEORETICKÁ ČÁST...16 2.1 Složení těla...16 2.2 Metody objektivizace tělesného složení...17 2.2.1 Metody pro vyšetření tělesného složení v běžné klinické praxi...18 2.2.1.1 Antropometrie...18 2.2.1.2 Měření výšky a hmotnosti...18 2.2.1.3 Body mass index...18 2.2.1.4 Distribuce tělesného tuku...19 2.2.1.5 Kaliperace...20 2.2.1.6 Bioelektrická impedanční analýza...22 2.2.2 Metody referenční...25 2.2.2.1 Duální celotělová rentgenová absorpciometrie...25 2.2.2.2 Hydrodenzitometrie...25 2.2.2.3 Celotělová pletysmografie...26 2.2.2.4 Měření celkové tělesné vody - hydrometrie...27 2.2.2.5 Měření celkového tělesného draslíku...27 2.2.3 Metody pro hodnocení vícesložkového modelu tělesného složení...27 2.2.3.1 Zobrazovací techniky...27 2.2.3.2 Kreatininová exkrece...28 2.2.3.3 In vivo neutronová aktivační analýza...28 2.2.4 Shrnutí poznatků o metodách měření tělesného složení...28 2.3 Obezita a metabolický syndrom...29 2.3.1 Hlavní složky metabolického syndromu...29 2.3.2 Etiopatogeneze metabolického syndromu...30 2.3.3 Fyzická aktivita v prevenci a léčbě metabolického syndromu...30 2.3.4 Jaká je neúčinnější dávka pohybové aktivity?...30 2.3.4.1 Pozitiva, která přináší fyzická aktivita:...32 2.4 Možnosti stanovení tělesného složení u dětské populace...33 2.5 Význam zjištění tělesného složení pro fyzioterapeuta...33 2.6 Význam zjištění tělesného složení pro pacienta...35 3 PRAKTICKÁ ČÁST...36 3.1 Cíle práce...36 3.1.1 Úkoly práce...36 3.1.2 Řešená otázka...36 3.1.3 Hypotézy...37 3.2 Metodika...37

3.2.1 Metodika výzkumu...37 3.2.2 Kritéria výběru probandů do zkoumaného souboru...37 3.2.3 Zajištění podmínek pro testování...38 3.2.4 Charakteristika zkoumaného souboru...38 3.2.5 Časový rozvrh a podmínky sběru dat...39 3.2.6 Metody sběru dat objektivizačními metodami...39 3.2.5.1 Metody zjišťování antropometrických parametrů...39 3.2.7 Použité metody pro hodnocení procenta tělesného tuku...40 3.2.7.1 Metoda DEXA...40 3.2.7.2 Bioimpedanční metoda bipedální - přístroj Tanita TBF 410...40 3.2.7.3 Bioimpedanční metoda bimanuální - Omron BF 306...40 3.2.7.4 Bioimpedanční metoda tetrapolární - přístroj Bodystat QuadScan 4000...40 3.2.7.5 Antropometrická metoda - kaliperace...41 3.3 Statistická analýza dat...42 3.4 Výsledky...43 3.4.1 Přehled jednotlivých sledovaných skupin žen...45 3.4.1.1 Skupina 1 BMI do 24,99 kg/m2...45 3.4.1.2 Skupina 2 BMI od 25 do 29,99 kg/m2...46 3.4.1.3 Skupina 3 BMI od 30 do 34,99 kg/m2...47 3.4.1.4 Skupina 4 BMI od 35 do 39,99 kg/m2...48 3.4.1.5 Skupina 5 BMI od 40 do 47,5 kg/m2...49 3.4.2 Hodnocení výsledků...50 4 DISKUZE...51 5 ZÁVĚR...55 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...56 PŘÍLOHY...60

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK ADP BF BI BIA BMI CMP CRP CT - air displacement plethysmography, pletysmografie - body fat, tělesný tuk - Broccův index - bioelektrická impedanční analýza - body mass index, index tělesné hmotnosti - cévní mozková příhoda - C-reaktivní protein - computer tomography, počítačová tomografie DEXA - Dual Energy X-ray Absorptiometry, duální celotělová absorpciometrie DM DP ECW FFM FM HDL ICW ICHS KVS MRI NIRI NCEP PA RC TBW - diabetes mellitus - diplomová práce - extracelular water, mimobuněčná tekutina, EC - fat free mass, tukuprostá tkáň - fat mass, tuková tkáň - high density lipoprotein, lipoprotein o vysoké hustotě - intracelular water, nitrobuněčná tekutina, IC - ischemická choroba srdeční - kardiovaskulární systém - magnetická rezonance - near infrared interactance - National Cholesterol Education program - pohybová aktivita - rekondiční centrum - total body water, celková voda v těle 12

TOBEC - total body electric conductivity UWW - under water weighing, podvodní vážení UZ - ultrazvuk VLDL - very low density lipoprotein, lipoprotein o velmi nízké hustotě VFN VŠTJ WHR WHO - Všeobecná fakultní nemocnice - vysokoškolská tělovýchovná jednota - waist to hip ratio, poměr pas / boky - World Health Organization, Světová zdravotnická organizace 1. LF UK - 1. lékařská fakulta Univerzity Karlovy 13

1 ÚVOD Tato práce se zabývá dostupnými metodami zjišťování tělesného složení (resp. procenta tělesného tuku) a jejich využitím u skupiny populace, konkrétně u souboru žen, rozdělených do podskupin dle body mass indexu (BMI). Na následujících stranách se zaměřujeme na popis jednotlivých metod, vysvětlení pojmu BMI, tělesný tuk a aktivní tělesná hmota, krátce zmíněna problematika metabolického syndromu, nadváhy a obezity. Vedlejším záměrem práce bylo pokusit se z dostupných pramenů zjistit význam hodnocení procenta tuku pro pacienta a využití tohoto údaje i v praxi fyzioterapeuta. Vzhledem ke vzrůstajícímu počtu obézních jedinců všech věkových kategorií v České republice i ve světě lze očekávat, že v ordinacích lékařů a fyzioterapeutů bude těchto pacientů stále přibývat, a je tedy nutné mít o této problematice dostatečné povědomí (Svačina, 2001). Práce fyzioterapeuta přímo vyžaduje manuální kontakt palpace tvoří významnou část celkového vyšetření každého pacienta. V terénu zvýšeného podkožního tuku je palpační vyšetření podstatně ztíženo a vyžaduje větší zkušenosti samotného terapeuta, nemluvě o dokonalé znalosti anatomie. Abnormální tělesná hmotnost navíc představuje zvýšené riziko poškození pohybového aparátu zejm. artrózou nosných kloubů. Snížením pohybové aktivity kvůli bolesti kloubů pak vzniká začarovaný kruh zvyšování tělesné váhy, přetrvávající bolesti a zhoršení fyzické kondice (Lewit, 2006). Tělesná hmotnost bývá na žebříčku hodnocení kvality života významným faktorem. Základním předpokladem pro řešení problému nadváhy a obezity je individuální konzultace, vhodná interpretace zjištěných hodnot tělesného složení a rozbor možností, jak změnit životní styl, zejm. stravovací a pohybové návyky. Rozbor složení těla může pacientům pomoci získat lepší představu o vlastním těle, tzv. body image (Fialová, 2001). Ukazuje se, že sledování procenta tuku v těle je vhodnějším motivačním faktorem než jen snižování hmotnosti, která může zvláště v počátku redukčního režimu spíše narůstat kvůli nabývání svalové hmoty cvičením, u lidí, kteří začínají cvičit, nebo naopak její pokles může být způsoben ztrátou tělesné vody. Procento tělesného tuku navíc vystihuje rizika spojená s obezitou a k ní přidruženým onemocněním lépe než samotný parametr BMI. V terénní praxi dříve stačilo pro diagnostiku nadváhy či obezity jen stanovení distribuce tuku, tedy poměru pasu a boků (WHR), či jen hodnocení obvodu pasu dle definice WHO (WHO, 2000). 14

Sofistikovanější a přesnější diagnostickou metodou, využívanou v ordinacích lékařů, je tzv. kaliperace. Tuto metodu u nás zavedla především Pařízková (Pařízková, 1977). Ukazuje se, že jí stanovené predikční rovnice v současnosti reálné hodnoty tělesného tuku spíše podhodnocují (asi o 3-5%). Predikční rovnice nezohledňují respektive zkreslují výsledky u zvláštních skupin populace jako jsou sportovci či extrémně obézní lidé. Navíc tato metoda vyžaduje dokonalé zvládnutí techniky měření, jinak je zvlášť zatížená subjektivní chybou měřitele (Kinkorová, 2004). Dále existuje řada bioimpedančních metod, které jsou založené na výpočtu podle průchodu střídavého proudu o nízké intenzitě a frekvenci skrz určité části těla. Tyto metody mají poměrně velké odchylky a jsou náročné na režim před měřením, jako například pitný režim či dokonalé odmaštění kůže. Zakládají se na předpokladu stejné hydratace u všech měřených skupin, výsledky jsou opět hodnoceny podle stanovených predikčních rovnic, které se však nehodí plošně pro celou populaci. Dochází k více přepočtům, hledají se specifické predikční rovnice pro konkrétní zkoumané skupiny, a proto patří mezi metody dvakrát nepřímé (Hainer, 2004; Pařízková, 2007). Metody hydrodenzitometrie, duální celotělová rentgenová absorpciometrie (DEXA) či hodnocení složení těla pomocí CT patří do skupiny laboratorních metod. Využitím pouze jednoho přepočtu se řadí do skupiny přesnějších metod, zvaných jednou nepřímé metody. DEXA bývá považována za metodu referenční. Chyba měření pro stanovení tukové tkáně se uvádí menší než 3%, chyba biologická (způsobená osobou provádějící měření) je zde minimální (Všetulová, Bunc, 2004; Maud, Foster 1995). Avšak mnoho studií, které budou citovány dále v teoretické části práce, se zaměřuje na možnosti nahrazení této metody vzhledem k finanční náročnosti, nedostatečné klinické dostupnosti pro nutnost měřit v laboratorních podmínkách. Vzhledem k vystavení pacienta byť relativně malým hodnotám radiačního záření není vhodná pro opakovaná měření například pro posuzování úspěšnosti redukčního režimu. V naší práci si klademe otázku, zda se budou výsledky měření u terénních metod významně lišit od referenční metody DEXA i v jednotlivých kategoriích BMI a zda je tedy možné některou z metod pro objektivizaci tělesného složení označit jako vhodnější vhledem k tělesné konstituci. Naše hypotézy částečně vycházejí ze studie, kterou v rámci DP provedla Šupová (Šupová, 2006) a v podstatě i navazujeme na tuto práci. Dílčím cílem práce je stručné teoretické zpracování problematiky měření tělesného složení, význam a využití měření v praxi fyzioterapeuta. 15

2 TEORETICKÁ ČÁST 2.1 Složení těla Složení těla může být hodnoceno například z hlediska depotního tuku (FM) a aktivní tzv. tukuprosté hmoty (FFM). Dále existuje dělení z hlediska složení jednotlivých tkání, obsahu vody, minerálů a podobně, v závislosti na účelech studie. Často je složení těla popisováno z hlediska atomového, molekulárního, buněčného, tkáňového a celotělového modelu a od tohoto pojetí se odvíjí i výběr konkrétní metodiky pro stanovení poměru jednotlivých složek. Tabulky 1 a 2 přibližují dělení tělesného složení dle jednotlivých modelů. Existují poměrně značné rozdíly v terminologii a určité nejasnosti ve významu běžně používaných názvů jako například aktivní, esenciální, tukuprostá hmota, nebo rozdíly v pojmu tuk a tuková tkáň. Tuková tkáň se skládá z adipocytů, extracelulární tekutiny, cév a pojivové tkáně, kdežto tuk je tvořen pouze lipidy v tukové tkáni, kvantitativně zastoupený převážně triglyceridy z adipocytů (Hainer, 2004). Aktivní tělesná hmota (FFM) je zase chápána jako hmota těla zbavená depotního tuku, ale nikoliv esenciálních lipidů, nezbytných pro existenci - tj. sphyngomyelin, fosfolipidy a další. Tabulka 1. Tělesné složení dle jednotlivých modelů (Pařízková, 1998) model hodnocené veličiny příklad metody jednosložkový tělesná hmotnost, BMI váha a výškoměr, výpočet BMI dvousložkový tuk a tukuprostá hmota metoda kaliperační třísložkový tuk, tukuprostá hmota a voda metody bioimpedanční čtyřsložkový tuk, voda, proteiny a minerály DEXA, UWW Tabulka 2. Základní úrovně složení těla (Hainer, 2004) atomová molekulární buněčná tkáňové systémy celotělová C, H, O, N a další prvky voda, bílkoviny, lipidy, glykogen, minerály buňky (adipocyty), extracelulární tekutiny a extracel. pevné látky tuková tkáň, kosterní svalstvo, skelet, viscerální orgány a další celé tělo 16

Množství esenciálního tuku se pohybuje v rozmezí mezi 3-5% u mužů a 8-12% u žen (Pařízková, 1998) Nicméně kritéria pro posouzení množství tuku v těle se podle různých autorů liší v závislosti na věku, etnické příslušnosti atd. (Hainer, 2004; Vilikus 2004). Tabulka 3. Klasifikace obsahu tělesného tuku (BF) v procentech bez rozdílu věku klasifikace obsahu BF muži ženy minimální obsah (esenciální) 5% 8% podprůměrný obsah 5-15% 14-23% průměrný obsah 16-25% 24-32% nadprůměrný obsah 25 a více 32 a více 2.2 Metody objektivizace tělesného složení Metody pro objektivizaci složení těla, a tedy i určení procenta tělesného tuku, lze dle dostupných zdrojů dělit do tří základních úrovní (Pařízková, 2007; Hainer, 2004). První úroveň představuje přímé stanovení množství tělesného tuku pitvou. Je tudíž metodou nejpřesnější, avšak realizovatelnou až po smrti jedince. Druhou úroveň zastupují metody jednou nepřímé, tzv. laboratorní, které kromě tělesného tuku měří i jiné veličiny, například celkové množství tělesné vody či denzitu těla. Vycházejí z fyzikálních odlišností těla. Jedná se o metody technicky a provozně náročné, v praxi používané spíš jako referenční (např. DEXA, metoda značené vody, pletysmografie, výpočet celkového množství draslíku apod). Do třetí úrovně řadíme například metody bioimpedanční a kaliperační. Jsou méně přesné, tzv. dvakrát nepřímé metody, protože jsou založeny na opakovaných přepočtech výsledků měření zjištěných výše uvedenými, jednou nepřímými metodami. Vzniklé regresní rovnice znamenají velké riziko zkreslení výsledků u zvláštních skupin populace, nerespektují odlišnosti jedince, čímž může dojít například i k chybné diagnóze. Tyto terénní metody jsou v praxi nejčastěji používané vzhledem k relativní dostupnosti, technické, časové i finanční nenáročnosti. Díky tomu jsou nejvhodnější pro opakované měření, zejména pro objektivizaci úspěšnosti redukčních režimů. V posledních letech vznikají nové a dokonalejší přístroje, které jsou využívány 17

pro výzkum menších či větších populačních skupin, takže vznikají nové regresní rovnice pro výpočet procenta tělesného tuku u dětí, sportovců z konkrétních sportovních odvětví, dále u těhotných žen či seniorů. Problémem přesnosti regresních rovnic mohou být standardy, nerespektování odchylek v dané populační skupině, ale i způsob získání vstupních hodnot (Hainer 2004, Svačina, 2001). Následující podkapitoly věnujeme širšímu popisu vybraných dostupných metod, objektivizujících skladbu těla. Částečně vycházíme z přehledu metod, který v roce 1998 publikovala Pařízková a který je stále aktuální (Pařízková, 1998). 2.2.1 Metody pro vyšetření tělesného složení v běžné klinické praxi 2.2.1.1 Antropometrie Antropometrie je metodika měření morfologických charakteristik těla a tělesného složení. K měření rozměrů a proporcí lidského těla se používá klasický krejčovský metr, pelvimetr, torakometr atd. (Vilikus, 2004). 2.2.1.2 Měření výšky a hmotnosti Výšku měříme standardně výškoměrem nejlépe ráno u bosého člověka stojícího ve vzpřímeném stoji na ploše kolmé k svislé ose výškoměru. Aktuální tělesnou hmotnost stanovíme jednoduše v klidném stoji na kalibrované váze, vždy bez obuvi, pokud možno ve spodním prádle a nejlépe ráno, nalačno. Opakované měření by mělo být prováděno ve stejnou denní dobu, po vyprázdnění močového měchýře, s přesností na 0,1 kg (Kubišová, 2003; Hainer, 2004; Stejskal, 2004). 2.2.1.3 Body mass index Body mass index (BMI) je v současnosti nejrozšířenější index kvantitativně hodnotící tělesnou hmotnost a výšku, slouží k orientačnímu posouzení stupně nadváhy. Výpočet vychází ze vzorce: BMI = hmotnost (kg) / druhá mocnina tělesné výšky (m). Opakované studie potvrdily, že při BMI nad 25 rostou některá zdravotní rizika, významně je zdraví ohroženo při BMI nad 27 (Svačina, 2001). Klasifikaci BMI přibližuje tabulka 4, nicméně různé zdroje se v těchto údajích mohou mírně lišit. Hodnocení těla pouze dle BMI může individuálně vést k chybné diagnóze, protože nedefinuje přesný podíl tuku a tukuprosté hmoty. V praxi to znamená, 18

že například vyšší BMI u silových sportovců nemusí znamenat nadváhu, ale spíše zmnožení svalové hmoty, která je těžší než tuková hmota. Pro tento stav lze použít výraz unfat unfit (štíhlý s nízkou fyzickou zdatností) nebo fit- fat (fyzicky zdatný obézní). Proto má zjištění procenta tělesného tuku větší vypovídající hodnotu než pouhý výpočet BMI a lze tím pádem přesněji stanovit zdravotní rizika související se zmnožením tukové tkáně (Svačinová, 2005). Tabulka 4. Klasifikace BMI a riziko vzniku onemocnění souvisejících s obezitou (převzato od Andersen et al., 2003) klasifikace BMI (kg/m 2 ) riziko vzniku komplikací podváha menší než 18,50 malé normální hmotnost 18,50-24,99 průměrné nadváha 25,00-29,99 mírně zvýšené obezita I.stupně 30,00-34,99 středně zvýšené obezita II.stupně 35,00-39,99 dosti zvýšené obezita III.stupně více než 40,00 velmi zvýšené Jiné indexy V minulosti používaný Broccův index, vycházející z výpočtu BI = váha (kg) (výška 100 (cm) / váha (kg), je v posledních letech považován za nepřesný a pro diagnostiku tedy nevhodný (Hainer, 2004). 2.2.1.4 Distribuce tělesného tuku Obsah tuku v těle u osob s nadváhou až obezitou lze hodnotit nejen kvantitativně, ale i kvalitativně. Je všeobecně známé dělení obezity na mužský (androidní) a ženský (gynoidní), někdy také typ jablko a hruška. Gynoidní obezita, jak naznačuje název, je typická spíše pro ženy a představuje typ hruška vzhledem ke zmnožení tukové tkáně v oblasti hýždí a boků. Mnoha výzkumy byl prověřen fakt, že osoby s androidní obezitou, kdy je tuk rozložen typicky v oblasti břicha a horní poloviny těla, jsou vystaveny většímu riziku kardiovaskulárních onemocnění, než osoby s větším množstvím tuku na hýždích a bocích. Distribuce tuku přitom představuje rizikový faktor pro KVS onemocnění nezávislý na celkovém množství tuku v těle (Všetulová, Bunc, 2004). 19

Měření obvodu pasu je v praxi nejčastější metodou pro zjištění pravděpodobnosti tohoto rizika. Obvod by měl být měřen v horizontální rovině v polovině vzdálenosti mezi dolním okrajem spodního žebra a lopaty kosti kyčelní, na konci běžného výdechu, vždy ve stejné poloze. Normální hodnoty obvodu pasu jsou do 94 cm u mužů a 80 cm u žen. Zvýšené riziko dyslipidémie, onemocnění kardiovaskulárního systému (KVS) a diabetes mellitus 2.typu (DM2) platí pro jedince s obvodem větším než 102 cm u mužů a 88 cm u žen (Svačina, 2001; Stejskal, 2004). V některých výzkumech je pro hodnocení zdravotních rizik používán poměr pasu a boků (waist to hip ratio, WHR). Od tohoto parametru se v poslední době spíš ustupuje, vzhledem k nižší korelaci s CT (Hainer, 2004). Obvod boků se měří v horizontální rovině ve výši maximálního vyklenutí hýždí, na konci běžného výdechu. Vyšetřovaná osoba je ve vzpřímeném stoji spatném, uvolněné paže a břicho. Přesnost měření je do 0,5 cm. Zmnožení viscerálního tuku a tím pádem i zvýšené riziko zdravotních komplikací signalizují hodnoty WHR nad 1,0 u mužů, u žen nad 0,85 (Stejskal, 2004; Svačina, 2001). Britská obezitologická asociace je na muže přísnější, za rizikový poměr považuje už hodnotu 0,9 (Hainer, 1996). Uvedené metody jsou v běžné praxi nejdostupnější a pro hodnocení rizika zpravidla stačí. Pro přesnou objektivizaci distribuce tuku v těle se používají technicky a finančně náročnější zařízení, mezi která patří počítačová tomografie (CT), magnetická rezonance (MRI) a metoda duální rentgenové absorpciometrie (DEXA) (Hainer, 2004). 2.2.1.5 Kaliperace Kaliperace je antropometrická metoda zjišťování procenta tělesného tuku a je v ordinacích lékařů poměrně často používaná i vzhledem k tomu, že je finančně dostupná, časově nenáročná a neinvazivní. Obsah tělesného tuku je stanoven pomocí měření tloušťky kožních řas na přesně definovaných místech těla. Tato metoda vychází z předpokladu, že tloušťka podkožního tuku je v konstantním poměru k celkovému množství tuku v těle. Obsluha měřícího přístroje, tzv. kaliperu vyžaduje poměrně značné zkušenosti měřitele a je zatížená subjektivní chybou, proto by měla být prováděna jedním pracovníkem, zvláště v případě pravidelného hodnocení a porovnávání procent tělesného tuku například v rámci redukčních režimů (Vilikus, 2004; Pařízková, 1998 a 2007). 20

Hlavní podmínky pro co nejpřesnější měření kaliperem jsou: delší zácvik měření přesná znalost míst určených k měření kožní řasy zkušenost s odlišností kůže a podkožního vaziva (největší nesnáze). U nás se touto metodou jako první začala od roku 1977 zabývat Pařízková. Používala Bestův modifikovaný kaliper z 50. let 20. století, který umožňuje standardizovat stálý tlak na měřenou kožní řasu pomocí cejchovacích rysek. Navázala na práci Durnina a Wommersleye z roku 1974, kteří však měřili tzv. Harpendenským kaliperem. Ten je nevýhodný pro nemožnost objektivně dosáhnout konstantního tlaku při opakovaném měření na rozdíl od Bestova kaliperu a navíc je použitelný pouze pro kožní řasy do tloušťky 40 mm. Dalším typem je tzv. Langeho kaliper či Holtainský, který se liší velikostí, tvarem měrných plošek a také nekonstantním tlakem na měřenou kožní řasu (Hainer, 2004). Procento tuku lze stanovit ze součtu hodnot tloušťky deseti, resp. ze čtyř kožních řas, výsledky jsou značně variabilní v závislosti na použité regresní rovnici. Popis lokalizace jednotlivých řas se dle různých autorů nepatrně liší (Hainer, 2004; Pařízková, 2007; Vilikus, 2004). Konkrétní popis měření je uveden v praktické části práce v kapitole 3.2.5.1. Pařízková používala jako referenční metodu pro vytvoření regresních rovnic denzitometrii (Pařízková, 1977). Rovnice, které se používají dodnes, přibližuje tabulka č. 5. Bylo však provedeno mnoho srovnávacích studií, které naznačují, že je potřeba uvedené regresní rovnice aktualizovat pro konkrétní skupiny populace, konkrétně pro různé typy sportovních odvětví apod. (Dlouhá, Heller, Bunc a kol., 1998). Tabulka 5. Regresní rovnice pro kaliperační metodu (Vilikus, 2004) děti 13-16 let y= 1,205-0,078 log x dospělí muži y= 22,3 log x 29,2 dospělé ženy y= 39,527 log x 61,25 x = součet údajů o tloušťce deseti kožních řas y = výsledný údaj o množství tělesného tuku v % tělesné hmotnosti 21

Výsledky měření by měly být hodnoceny uvážlivě s ohledem na individualitu jedince, je nutné brát v potaz věk, pohlaví, příslušnost k určité etnické populaci. Dle některých autorů měl by být zohledněn i primární somatotyp jedince. Vilikus a spol. se zabývají definováním optimálního tělesného složení zvlášť pro jedince typu ektomorfního, endomorfního a mezomorfního, konkrétně podle Heathové a Cartera (Vilikus, 2003). Hainer se navíc zmiňuje o tzv. indexu centralizace, který hodnotí poměr pouze mezi řasou subskapulární a nad tricepsem (Hainer, 2004). 2.2.1.6 Bioelektrická impedanční analýza Bioelektrická impedanční, neboli bioimpedanční analýza (BIA) je metoda měření tělesného složení založená na stanovení odporu těla při průchodu proudu o nízké intenzitě a vysoké frekvenci. Vychází z předpokladu, že aktivní (svalová) tkáň obsahuje vysoký podíl vody, tím pádem i více elektrolytů a je tedy dobrým vodičem, kdežto tuková tkáň vodu neváže, má tedy větší odpor a chová se jako izolátor. Čím vyšší je podíl tuku v těle, tím větší odpor je kladen procházejícímu proudu a hodnoty impedance vzrůstají. Hodnocenými výslednými veličinami jsou obsah tuku, tukuprosté neboli aktivní tělesné hmoty a obsah celkové tělesné vody (Hainer, 2004; Všetulová, Bunc, 2004). Používané přístroje se liší v počtu a lokalizaci elektrod, mezi kterými proud probíhá. BIA není invazivní metodou a přestože je relativně nová, je poměrně dostupná, vhodná i pro terénní použití. Vzhledem k hodnotě přístroje a nutnosti měnit elektrody je finančně mírně náročnější oproti kaliperaci. Základní dělení BIA je na monofrekvenční (Bodystat 500, 1500) a multifrekvenční (Bodystat Quad Scan, Dual Scan 2005). Multifrekvenční přístroje umožňují dokonalejší, přesnější měření tělesného složení, díky měření v různých pásmech frekvence elektrického proudu. Předpokládá se, že frekvence menší než 10 khz měří jen extracelulární prostor (EC, ECW), frekvence větší než 100 khz prochází buněčnou membránou a měří intracelulární vodu (IC, ICW). Zároveň není tato metoda tak významně zatížena subjektivní chybou hodnotitele a neklade velké nároky na zkušenosti s obsluhou přístroje. Chyby v měření pomocí BIA často vychází ze samotného hardwaru, dále jsou výsledky významně ovlivněny nedodržením doporučovaného režimu před měřením. Největším zdrojem chyb (zdroje uvádí 20%- 22

80%) jsou samotné regresní rovnice, které jsou závislé na pohlaví, rase, věku, na anatomických poměrech a množství a distribuci tuku, předpokládají stejnou hydrataci organismu. Aby výpočet z vložené regresní rovnice nebyl významně zkreslen, je nutné předem odmastit kůži, před měřením 3 hodiny nejíst, 12 hodin nemít zvýšenou fyzickou námahu a 24 hodin nepít větší množství vody a nepít čaj nebo kávu. Měří se vždy na pravé straně těla. Metoda BIA je kontraindikována pro osoby s kardiostimulátorem a neměla by být používána ani u těhotných žen, i když se v různých výzkumech objevují názory, že intenzita proudu je natolik nízká, že by plod neměla ohrozit (Malá, 2010). Pro zkreslení celkové hydratace organismu tato metoda není vhodná pro jedince dehydrované, nebo naopak pro osoby mající otoky. V současné době se v běžné praxi nejčastěji používají tzv. bipolární přístroje, dělené na bipedální, kdy jsou elektrody uloženy například na snímací plošině nášlapných vah typu Tanita, nebo bimanuální, ruční přístroje typu Omron, kdy jsou elektrody umístěny na madlech a proband drží zařízení v obou dlaních před tělem. Jak již bylo zmíněno, tělesný tuk nemusí být rovnoměrně rozložen mezi horní a dolní končetiny. Proto jsou přesnější tzv. tetrapolární zařízení, mezi které patří právě např. Bodystat (typ Quad Scan 4000). Od roku 2004 byla představena tzv. osmipolární bioimpedance, která umožňuje stanovení složení těla (FFM, FM, TBW, ECW, ICW) v jeho jednotlivých segmentech. Využívá frekvence 5,50, 250, 500 khz. Příkladem osmipolární bioimpedance (BIA 8 ) je přístroj InBody 3.0 nebo 720 (Neovius, 2007). Kromě zdravotnické praxe se využívá více pro komerční účely rekondičních center, hodnotí tzv. fitness skóre a na jeho základě je údajně možné stanovit konkrétnější tréninkový plán, což však lze považovat spíše za marketingový záměr. Opět je nutné přesně dodržet režim před měřením a respektovat specifika dané populační skupiny. Hainer a další se dále zmiňují o metodě celotělové elektrické vodivosti (total body electric conductivity, TOBEC), která spočívá ve výpočtu obsahu tuku v těle na podkladě měření vodivosti těla v elektromagnetickém poli. Elektrolyty v aktivní hmotě těla toto pole ruší a je možné je od tukové tkáně diferencovat (Hainer, 2004; Pařízková, 2007). Metoda NIRI (near infrared interactance) je technika, která určuje složení těla iradiací tkání paprskem blízkým infračervenému záření. Měřená optická denzita 23

odrážené radiace je ovlivněna specifickými absorpčními vlastnostmi zkoumané tkáně. V minulosti byl používán přístroj Futrex 5000, který vysílá dvě vlnové délky 940 a 950, avšak provedené studie nepřinesly uspokojivé výsledky a tato metoda tedy nepatří mezi běžně užívané (Pařízková, 1998). Celkové shrnutí chyb BIA vycházející z použití přístroje přehledně zpracoval a publikoval Bunc (2007). chyba vlastního měřícího zařízení, která se pohybuje na úrovni cca 1,5% elektrody - použitý typ elektrod a jejich pozice může způsobit nepřesnosti řádově okolo 3% nebo méně, přičemž typ elektrod ovlivňuje významně kapacitní složku celkové bioimpedance, odporová složka je na typ elektrod prakticky necitlivá, je-li plocha jedné elektrody alespoň 2,5 cm 2 přechodový odpor mezi kůží a elektrodou - jeho vliv lze zanedbat (je menší než 0,5%), je-li jeho velikost nižší než 250 Ω strana těla rozdíly mezi pravou a levou stranou těla se pohybují v úrovni 1-2%, proto je vhodné důsledně měřit bioimpedanci pouze na jedné straně těla, firemní materiály doporučují pravou stranu stav hydratace organismu - může způsobit chybu velikosti 2-4% a je třeba připomenout, že příjem nebo ztráta tekutin v objemu okolo 0,5 litru ovlivní hodnoty bioimpedance v čase okolo 10 minut, proto je nezbytné důsledně kontrolovat stav hydratace (příjem a výdej tekutin) v čase měření svod mezi měřeným subjektem a zemí - tato chyba se může pohybovat na úrovni 1-2% a je nutné uvažovat při měření vodivost podložky, na které měřená osoba leží měřící frekvence - může znamenat nepřesnost na úrovni 1-2% a hraje roli hlavně u monofrekvenčních zařízení, která většinou měří pouze odporovou část bioimpedance a tudíž kapacitní složku zanedbávají náhrada těla válcem nebo více válci může znamenat chybu 1-3% při konkrétním měření je potřeba počítat s denní biologickou variabilitou, která se pohybuje na úrovni okolo 2% z naměřené hodnoty. 24

2.2.2 Metody referenční 2.2.2.1 Duální celotělová rentgenová absorpciometrie Duální celotělová rentgenová absorpciometrie, zkráceně DEXA (Dual Energy X- ray Absorptiometry), je metoda rozlišující kostní minerály od měkkých tkání a tuk od tukuprosté hmoty. Původně byla určena především pro hodnocení denzity kostí a tedy k hodnocení rizika osteoporózy, avšak po softwarové úpravě bylo umožněno přesnější hodnocení složení těla. Zakládá se na principu odlišné absorpce záření o dvou různých energiích různými tkáněmi Hlavní výhodou této metody je možnost zhodnotit měřené veličiny pro jednotlivé segmenty těla, což v praxi umožňuje objektivizovat například stranově asymetrické otoky či rozložení tuku v horní nebo dolní polovině těla (Hainer, 2004). Měřená osoba leží na zádech, nejlépe ve spodním prádle, je potřeba odložit kovové předměty jako prsteny, podprsenky s kosticemi atd. Měření trvá v závislosti na použitém přístroji a spolupráci s daným jedincem od 5 do 20 minut. Běžně užívané snímací plochy mají rozměry 60 x 190 cm a nelze proto vyšetřit osoby větší výšky a extrémně obézní. Přesnost metody klesá se zvětšujícími se rozměry těla, přesto je mnoha studiemi stále považována za referenční (Sun et al., 2005; Neovius et al., 2007; Völgyi et al., 2008; Kanellakis et al., 2010). Metoda nevyžaduje zvláštní spolupráci vyšetřovaného, avšak není vhodná pro opakované měření vzhledem k expozici určitému množství radiačního záření (Neovius et al., 2007). 2.2.2.2 Hydrodenzitometrie Hydrodenzitometrie je metoda z 60. let 20. století, patří k nejdéle používaným, avšak stále zůstává metodou referenční. Pařízková byla v roce 1977 u nás mezi prvními, kdo tuto metodu použil pro vytvoření regresních rovnic při použití metody kaliperační. V cizojazyčných zdrojích je hydrodenzitometrie označována jako under water weighing (UWW), tedy podvodní vážení (Hainer, 2004). Stanovení průměrné hodnoty celkového obsahu tuku v těle pomocí hydrodenzitometrie vychází z principu Archimedova zákona, kdy je vypočítáván rozdíl hmotnosti těla pod vodou a na suchu. Předpokládá se, že denzita tuku je kolem 0,9007 g/cm 3 a denzita lidského těla je blízká denzitě vody 1 g/cm 3. Výsledná hodnota je korigována o objem reziduálního vzduchu v plicích a o obsah střevních plynů, 25

zjištěných diluční dusíkovou metodou. Výhodou denzitometrie je, že stanovuje hodnoty aktivní hmoty a i depotního tuku, navíc může být často opakována, nepředstavuje zdravotní riziko. Měření touto metodou je vyloučeno u osob nespolupracujících nebo u lidí neschopných celkově se zanořit pod vodu a maximálně vydechnout (Ginde, 2005). Objevují se názory, že referenční hodnoty z hydrodenzitometrie, které jsou dodnes používány v regresních rovnicích, je nutné aktualizovat a konfrontovat s novými studiemi, vzhledem k sekundárním vývojovým změnám (zvýšený podíl tuku v těle, nedostatečný rozvoj svalstva). U extrémních skupin, jako například vrcholových sportovců nebo seniorů, musíme počítat s jinou hydratací organismu než u běžné, zdravé populace (Neovius et al., 2007). Obrázek 1. Ukázka podvodního vážení (převzato z www.uky.edu/education/khp/body_comp/equipmentphotos.htm) 2.2.2.3 Celotělová pletysmografie Celotělová pletysmografie (v překladu air aisplacement plethysmography, ADP) je vlastně metoda navazující na hydrodenzitometrii. Používá se pro zjišťování objemu těla a hustoty vzduchu za využití Boyleova a Poissonova zákona (vztahy mezi tlaky a objemem). Zkoumaný člověk sedí v hermeticky uzavřeném prostoru vyplněném vzduchem, změří se změny tlaku vzduchu, vypočte se objem těla odečtem od objemu vzduchu v prázdné místnosti a výsledkem je denzita těla. Není nutná přesná spolupráce, metoda není nijak zátěžová, délka měření se pohybuje od 5-10 minut a lze ji proto využít i u dětí nebo například u seniorů. Omezení vyplývají pouze z velikosti uzavřeného prostoru, proto se tato technika nepoužívá u osob extrémně vysokých nebo trpících klaustrofobií (Ginde, 2005). 26

2.2.2.4 Měření celkové tělesné vody - hydrometrie Jde o stanovení obsahu vody v těle diluční metodou značení izotopy (deuteriem 2 H 2 O, triciem 3 18 H 2 O nebo kyslíkem H 2 O. Voda v celém těle má poměrně konstantní zastoupení v beztukové tělesné hmotě (0,732). Metoda dvojitě značené vody 2 18 H 2 O slouží ke stanovení energetického výdeje. Širší použití této metody je omezené vysokou cenou zařízení nutných k detekci izotopů, tudíž slouží spíše pro výzkumné účely (Hainer, 2004). 2.2.2.5 Měření celkového tělesného draslíku V lidském těle se přirozeně vyskytuje radioaktivní izotop 40 K, byl prvním prvkem, který byl měřen u lidí in vivo, a to počítačem cloněném od externího záření. Nachází se pouze v aktivní, tukuprosté hmotě v konstantním poměru a proto je z hodnot celkového draslíku možné vypočítat její množství. Metoda je poměrně drahá a vyžaduje častou kalibraci pro získání přesných výsledků u různě objemných subjektů, avšak měření mohou být opakována častěji a nepředstavují žádné zdravotní riziko (Pařízková, 1998). 2.2.3 Metody pro hodnocení vícesložkového modelu tělesného složení 2.2.3.1 Zobrazovací techniky Zobrazovací techniky mají tu výhodu, že poskytují informaci o rozměrech jednotlivých tkání. Celotělové snímače jsou však velmi drahé, vyšetření trvá dlouho a například v případě počítačové tomografie (CT) je organismus opět vystaven určité dávce záření (Pařízková, 2007). Význačný pokrok představuje též magnetická rezonance (MRI). Je založena na principu, že určitá jádra s určitými magnetickými vlastnostmi se řadí při průchodu radiofrekvenční vlny v určitém směru magnetického pole. Při přerušení průchodu této vlny se jádra vracejí do své původní polohy a přitom vysílají absorbovanou energii, kterou lze měřit a odvodit z ní obraz zkoumané tkáně. Použitá měřící metoda nevyžaduje spolupráci subjektu, trvá však dlouho. Nedochází k ozáření, což dovoluje opětovná měření. Používá se například k měření viscerálního tuku, avšak vzhledem k nákladnosti pouze v rámci výzkumu (Pařízková, 1998). Měření pomocí ultrazvuku je spíše nestandardní metodou, sondou 3,5 MHz je stanovena vzdálenost mezi přední stranou aorty a vnitřní plochou přímého břišního svalu ve výši L4-L5. Hainer uvádí korelační koeficient při srovnání s CT břicha 0,669 27

(Hainer 2004). 2.2.3.2 Kreatininová exkrece Kreatinin, jakožto konečný produkt dusíkatého metabolismu, podává informaci o množství svalové tkáně. Jde o metodu získání přesných hodnot kreatininu ze sběru vzorků moči během několika dní, čemuž však předchází určitá dieta. Tento postup je vhodný spíše pro sledování jedince v nemocnici na metabolické jednotce (Pařízková, 1998). 2.2.3.3 In vivo neutronová aktivační analýza Tato metoda (zkráceně IVNAA) se zakládá na iradiaci těla neutrony, po kterém následuje měření typu a intenzity vysílané radiace v průběhu návratu destabilizovaných jader zpět ke stabilnímu stavu. Existují dvě použitelné techniky, a sice zpožděná aktivační analýza, či urychlená gamma analýza. Kvůli délce měření, zátěži radiací a v neposlední radě kvůli ceně přístroje je tato metoda využívána zejména pro výzkumné účely (Pařízková, 1998). 2.2.4 Shrnutí poznatků o metodách měření tělesného složení V kapitole číslo 2 jsme shrnuli poznatky o metodách měření tělesného složení. Přesný popis jednotlivých metod, které jsme použili v našem výzkumu, je uveden v metodice praktické části, v kapitole 3.2.6. Jak uvádíme i dále v diskuzi k naší práci, existuje značné množství studií, dokumentujících korelaci jednotlivých metod různě mezi sebou. Z prostudovaných zdrojů jasně vyplývají jejich výhody a nevýhody. Základním předpokladem pro co nejpřesnější odhad procenta tělesného tuku jsou výchozí data používaná u referenčních metod. Přesnost regresních rovnic je ovlivněna zahrnutím různých parametrů, zejm. pohlavím, věkem, etnickou rasou, distribucí tuku a například i hydratací organismu u bioimpedančních metod. I referenční metody jako DEXA či pletysmografie mají svá omezení a je potřeba údaje neustále aktualizovat vzhledem k evolučním a populačním změnám, nicméně stále jsou považovány za zlatý standart pro výzkum korelace s metodami běžněji užívanými v klinické praxi. 28

2.3 Obezita a metabolický syndrom Tato kapitola krátce shrnuje současné poznatky o prevalenci, diagnostice metabolického syndromu (MS) a možnostech prevence a terapie, zejména pak o léčbě fyzickou aktivitou. V průběhu let a s přibývajícími výzkumy vycházejí najevo nové souvislosti, které stále rozšiřují a upravují původní definici Reavenova MS, proto také pro tento syndrom existuje několik synonym, například hyperplastický syndrom, kardiometabolický syndrom, syndrom 5H, deadly quarter, syndrom X atd. Odborníci se nejvíce přiklánějí k označení syndrom inzulinové resistence (Svačina, 2001; Radvanský a kol. 2006), i když stále probíhá diskuze, zda se skutečně jedná o syndrom nebo jen náhodný, souběžný výskyt jednotlivých onemocnění (Haluzíková a kol., 2009). Prevalence MS se pak pohybuje v závislosti na šíři definice od 20-40% populace. Obecně lze říci, že v současné době výskyt MS dosahuje epidemických rozměrů. (Doležalová, 2006; Souček, 2005). 2.3.1 Hlavní složky metabolického syndromu Hlavními složkami MS jsou inzulinová resistence, diabetes mellitus, hypertenze a dyslipidemie. Od roku 2001 je uváděna jako jedna z hlavních složek také obezita. Je známo, že intraabdominální tukové buňky jsou metabolicky aktivnější než periferní adipocyty a uvolňují více mastných kyselin, což vede ke zvýšení jaterní produkce lipoproteinů s velmi nízkou denzitou (VLDL) a k hypertriglyceridemii (Souček, 2005). Například Mezinárodní diabetologická federace (IDF) ale doplnila centrální obezitu do definice až v roce 2006 (Sucharda, 2007). Souček (2005) uvádí, že podle Definice NCEP III (National Cholesterol Education program) z roku 2001 jsou tedy pro diagnózu MS všeobecně platná minimálně tři z uvedených kritérií: abdominální obezita: obvod pasu muži > 102 cm, ženy > 88cm triglyceridy v séru: > 1,7 mmol/l HDL cholesterol: muži < 1,0 mmol/l, ženy < 1,3 mmol/l krevní tlak: 130/85 mmhg a/nebo léčená hypertenze glykémie nalačno: 6,1 mmol/l. 29

2.3.2 Etiopatogeneze metabolického syndromu Při vzniku metabolického syndromu se uplatňuje zejména genetická výbava jedince. Vlivy prostředí však také mohou indukovat zhoršení inzulinoresistence či jiných složek. Mnoho autorů uvádí genetiku a vnější vlivy jako příčinu vzniku MS v poměru 1:1. V literatuře bývá také uváděna například stresová teorie vzniku IR či vliv některých farmak (kortikosteroidy, antidepresiva, antihistaminika) (Doležalová, 2006). Hlavním ovlivnitelným rizikovým faktorem je hypokineza, jako důsledek sedavého stylu života. Ukazuje se, že tělesná inaktivita představuje závažnější riziko než abdominální obezita. Terapie metabolického syndromu (respektive jeho jednotlivých složek) proto vyžaduje komplexní přístup. 2.3.3 Fyzická aktivita v prevenci a léčbě metabolického syndromu Uvádí se, že redukce váhy o 7-10% původní hmotnosti stačí k poklesu metabolických komplikací a vzniků nádorů až o 50% (Svačina, 2001). Podle Lee et. al. však může být větším rizikem pro vznik MS nízká tělesná zdatnost než obezita. Riziko kardiovaskulárních onemocnění je vyšší u štíhlých osob s nízkou fyzickou zdatností než u fyzicky zdatných obézních. (Svačinová 2005). Nejen z tohoto důvodu je určení distribuce tuku v těle a stanovení tělesného složení pomocí antropometrických nebo bioimpedančních metod vhodnější než jen pouhý výpočet BMI. Základními postupy v terapii metabolického syndromu jsou změna životního stylu a dietních zvyklostí, přiměřená fyzická aktivita, eventuálně i farmakoterapie a chirurgická léčba (Doležalová, 2006; Svačinová, 2005, Radvanský a kol., 2006). Častým problémem a hlavním důvodem selhání léčby je nedostatečná adherence k novému stylu života. Velice záhy se nemocný vrací ke špatným návykům, proto je nezbytná pečlivá individuální edukace a psychologické poradenství, tzv. kognitivně behaviorální přístup (Doležalová, 2006; Souček, 2005). Pohybová aktivita je v léčbě obezity a ostatních složek MS poměrně opomíjena, ačkoli je dostupná, ekonomicky nenáročná a v případě správné preskripce velmi efektivní (Radvanský a kol., 2006). 2.3.4 Jaká je neúčinnější dávka pohybové aktivity? Vlastní předpis vhodné pohybové aktivity (PA) je nutné co nejvíce přizpůsobit individuálnímu stavu a možnostem pacienta, to znamená respektovat věk, fyzickou zdatnost a zvážit rizika i přínosy zvolené PA vzhledem k ostatním komorbiditám. 30

Proto by měla být odebrána podrobná anamnéza s ohledem na rodinnou zátěž, rozbor jídelníčku a rozbor pracovní i mimopracovní denní aktivity. Dále by mělo být provedeno podrobné klinické, laboratorní, antropometrické a zátěžové vyšetření (Doležalová, 2006; Máček a kol., 2005). Pro léčbu i prevenci MS se jako nejvhodnější jeví pravidelná aerobní činnost, zejména pokud chceme redukovat hmotnost. Rychlé anaerobní aktivity nemají dostatečný vliv na redukci hmotnosti, avšak dochází k tvorbě svaloviny (Máček, Máčková, 2005). Cílem této diplomové práce však není podrobný rozbor doporučení ideální pohybové zátěže v závislosti na různých onemocněních. Současná doporučení pro pravidelnosti a intenzitě zátěže se v rámci jednotlivých studií mírně liší. Máček uvádí na základě epidemiologických studií jako ideální trvání fyzické zátěže (aerobního charakteru) 30-60 minut denně. Zlepšení bylo prokázáno i při cvičení 200-300 minut týdně, což by se mělo rovnat energetickému výdeji přibližně 1000-2000 kcal. (Máček a kol. 2005). Podrobný postup pro zvyšování fyzické zdatnosti zpracoval ve své publikaci Stejskal (Stejskal, 2004). Ke kontrole intenzity fyzické zátěže se doporučuje monitorování srdeční frekvence. Jednodušším indikátorem je tzv. škála subjektivně vnímaného úsilí dle Borga, známá jako Rating of Percieved Exertion, RPE (Daďová a spol., 2000). Nejlépe lze efekt pohybové terapie objektivizovat laboratorním měřením VO 2 max. (Stejskal, 2004). Problematika metabolických onemocnění je velice široké téma. Znalosti o možnostech prevence i léčby pohybovou aktivitou by se měly více rozšiřovat do povědomí nejen praktických lékařů, ale i mezi laickou veřejnost. Zkoumáním vlivu fyzické aktivity u metabolicky nemocných se u nás zabývá řada autorů, nejen výše citovaných, a je velmi pravděpodobné, že se doporučení pro preskripci ideální intenzity zátěže budou dále měnit a specifikovat. 31

2.3.4.1 Pozitiva, která přináší fyzická aktivita: zlepšení utilizace glukózy zvýšením citlivosti k inzulinu i usnadnění transportu glukózy do buňky nezávislém na inzulinu; pokles inzulinémie zvýšení množství svalové hmoty a tím zvýšení celkového množství inzulínových receptorů svalu ovlivnění koagulace, pozitivní efekt na hladinu fibrinogenu, snížení agregability destiček pozitivně ovlivňuje lipidový profil snížením cholesterolu, zvýšením HDL, snížením LDL a triglyceridů zpomaluje se proces aterosklerózy velkých tepen včetně koronárních zvyšuje se mobilizace a spalování tuků v tukové tkáni (při aerobní PA) dochází ke zvýšení postprandiálního fyzického výdeje a zabránění poklesu energetického výdeje při dietní léčbě snížení klidového systolického i diastolického krevního tlaku snížení klidové srdeční frekvence snížení známek němého zánětu (normalizace CRP) snížení množství viscerálního tuku dosažení periferní i centrální adaptace oběhu (normalizace či zlepšení regulačních vztahů spojených se sympatikem a parasympatikem) pokles výskytu CMP, ICHS i některých nádorů zvýšení svalové síly, flexibility a koordinace příznivé ovlivnění kostního metabolismu krátkodobé snížení chuti k jídlu, snížení chuťové preference tučných jídel zmírnění známek deprese a úzkosti, pohybem je stimulována produkce endorfinů u diabetiků druhého typu lze podstatně zlepšit farmakologicky navozenou metabolickou kompenzaci (a ve výjimečných případech i nahradit farmakoterapii), oddálit nástup pozdních komplikací (Doležalová, 2006; Radvanský a spol., 2006). 32