POROVNÁNÍ VÝSLEDKŮ RŮZNÝCH METOD MĚŘENÍ TĚLESNÉHO SLOŽENÍ

MASARYKOVA UNIVERZITA LÉKAŘSKÁ FAKULTA POROVNÁNÍ VÝSLEDKŮ RŮZNÝCH METOD MĚŘENÍ TĚLESNÉHO SLOŽENÍ Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: Prof. MUDr. Zdeněk Jirák, CSc. Autor práce: Mgr. Vladislava Zavadilová Brno, 2014

Jméno a příjmení autora: Studijní obor: Název bakalářské práce: Vedoucí bakalářské práce: Rok obhajoby: 2014 Počet stran: 62 Vladislava Zavadilová Nutriční terapeut Porovnání výsledků různých metod měření tělesného složení Prof. MUDr. Zdeněk Jirák, CSc. Anotace Tato bakalářská práce se zabývá různými metodami využívanými k měření tělesného složení. Teoretická část je věnována tělesnému složení, úrovním jeho stanovení a metodám nejčastěji používaným k posouzení tělesného složení. V práci jsou uvedeny výhody a nevýhody jednotlivých metod. Praktická část se zabývá porovnáním výsledků naměřených procent tělesného tuku metodami duální rentgenové absorpciometrie (DXA), bioelektrické impedance (BIA) a metody podle Pařízkové u souboru 62 žen ve věku 21 až 45 let. Jednotlivé výsledky jsou porovnány v rámci celého souboru a také ve skupinách rozdělených dle věku a body mass indexu (BMI). Metoda podle Pařízkové dávala statisticky významně nižší výsledky procenta tělesného tuku než referenční metoda DXA v celém souboru i v jednotlivých skupinách. Metoda BIA významně podhodnocovala tělesný tuk v rámci celého souboru a ve skupinách žen ve věku do 30 let a u žen s podváhou a normální tělesnou hmotností. Ve skupinách žen s vyšším BMI rozdíl výsledků DXA a BIA nebyl statisticky významný. U obézních žen bylo průměrné procento tělesného tuku BIA shodné s DXA. Klíčová slova: duální rentgenová absorpciometrie, bioelektrická impedance, metoda podle Pařízkové, kaliper, procento tělesného tuku, BMI. Annotation This thesis deals with various methods for evaluation of body composition. Theoretical part of thesis consists of body composition, levels of its estimation and methods used for evaluation of body composition. Advantages and disadvantages of various methods of body composition measuring are presented in this text. The percentages of body fat measured by methods of dual-energy X-ray absorptiometry (DXA), bioelectrical impedance

(BIA) and method by Pařízková are compared in the practical part of the thesis. There were 62 women 21-45 years old in tested group. The results of the methods are compared in the context of the whole tested group and also by groups divided according to age and body mass index (BMI). The method by Pařízková gave significantly lower results in percentage of body fat than the reference method DXA throughout the whole group of women and also in all age and BMI groups. Method BIA significantly underestimated body fat in the whole tested group and in groups of women aged to 30 years and for women with underweight and normal weight. There were no statistically significant differences in body fat between DXA and BIA in groups of women with higher BMI. The mean percentage of body fat BIA was consistent with DXA in obese women. Key words: dual-energy X-ray absorptiometry, bioelectrical impedance, method by Pařízková, caliper, percentage of body fat, BMI.

Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci na téma Porovnání výsledků různých metod měření tělesného složení zpracovala samostatně pod odborným vedením prof. MUDr. Zdeňka Jiráka, CSc., a uvedla jsem v seznamu literatury všechny použité literární a ostatní odborné zdroje. Souhlasím, aby byla práce půjčována ke studijním účelům a byla citována podle platných norem. V Brně dne.. Vladislava Zavadilová

Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat vedoucímu bakalářské práce prof. MUDr. Zdeňku Jirákovi, CSc., a MVDr. Halině Matějové za odborný dohled, cenné rady a veškerou pomoc.

OBSAH Seznam použitých zkratek... 8 1 Úvod... 9 2 Tělesné složení... 10 2.1 Tukuprostá tělesná hmota... 11 2.2 Tělesná voda... 13 2.3 Tuková tkáň... 13 3 Úrovně měření tělesného složení... 15 3.1 Úroveň atomů... 15 3.2 Molekulární úroveň... 15 3.3 Buněčná úroveň... 16 3.4 Úroveň tkání a orgánů... 16 3.5 Celotělová úroveň... 16 4 Metody využívané pro posouzení tělesného složení... 18 4.1 Tělesná výška, hmotnost a hmotnostní indexy... 18 4.1.1 Tělesná hmotnost a výška... 18 4.1.2 Body Mass Index (BMI)... 18 4.1.3 Brocův index... 20 4.2 Metody měření rozložení tělesného tuku... 20 4.2.1 Obvod pasu... 20 4.2.2 Poměr pas/boky (index WHR)... 21 4.2.3 Index pas/výška... 21 4.2.4 Sagitální abdominální rozměr... 21 4.2.5 Nukleární magnetická rezonance a počítačová tomografie... 21 4.3 Méně přesné metody měření tělesného složení... 22 4.3.1 Antropometrie... 22 4.3.2 Bioelektrická impedance... 24 4.4 Referenční metody měření tělesného složení... 27 4.4.1 Měření přirozeného izotopu draslíku 40 K... 27 4.4.2 Celotělová uhlíková metoda... 27 4.4.3 Pletyzmografie... 28 4.4.4 Hydrodenzitometrie... 28 4.4.5 Duální rentgenová absorpciometrie... 29 5 Cíl práce... 31 6 Metodika... 31

6.1 Zkoumaný soubor... 31 6.2 Antropometrie... 31 6.2.1 Tělesná hmotnost... 31 6.2.2 Tělesná výška... 31 6.2.3 Body mass index (BMI)... 32 6.2.4 Obvod pasu... 32 6.3 Použité metody měření tělesného tuku... 32 6.3.1 Metoda podle Pařízkové... 32 6.3.2 Bioelektrická impedance... 33 6.3.3 Dualní rentgenová absorpciometrie... 33 6.4 Statistické hodnocení dat... 33 7 Výsledky... 34 7.1 Charakteristika souboru... 34 7.2 Porovnání výsledků metod měření tělesného tuku celý soubor... 35 7.3 Porovnání výsledků metod měření tělesného tuku - podle věku... 39 7.4 Porovnání výsledků množství tělesného tuku ve skupinách podle BMI... 44 8 Diskuse... 53 9 Závěr... 56 Literatura... 57 Přílohy... 61 Příloha 1. Hodnocení ECM/BCM indexu... 61 Příloha 2. Hodnocení a klasifikace hodnot fázového úhlu.... 62

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK ATH BCM BMI BIA CT DXA ECM ECW ICW k-psp LBM NMR OP OSP SAD TBW WHR tukuprostá (aktivní) tělesná hmota = LBM buněčná tělesná hmota (body cell mass) Body Mass Index bioelektrická impedance počítačová tomografie duální rentgenová absorpciometrie extracelulární tělesná hmota (extra-cellular mass) extracelulární tekutina (voda) intracelulární tekutina (voda) korigovaná plocha svalstva paže tukuprostá (aktivní) tělesná hmota = ATH (lean body mass) nukleární magnetická rezonance obvod pasu obvod svalstva paže sagitální abdominální rozměr celková tělesná voda (total body water) poměr pas/boky 8

1 ÚVOD Pro posouzení výživového stavu člověka jsou využívány různé metody. Nejsnáze zjistitelnými ukazateli stavu výživy jsou tělesná hmotnost a výška a indexy z nich vypočítané. Tyto parametry však nemusí vždy přesně odpovídat výživovému stavu člověka, neboť nerozlišují množství svalové hmoty, množství tělesného tuku a tělesné vody. V posledních letech došlo k rychlému rozvoji metod zaměřených na měření tělesného složení, zejména metod na stanovení množství tělesného tuku (2). Hodnocení tělesného složení má význam např. pro sledování růstu a vývoje dětí, pro posouzení malnutrice, pro hodnocení hydratace organismu a pro sledování vlivu léčby na tělesné tkáně. Tělesné složení je předmětem řady studií zabývajících se energetickým výdejem, energetickými zásobami organismu a mineralizací kostí (5). V souvislosti se zvyšující se prevalencí nadváhy a obezity v posledních desetiletích jsou metody měření tělesného složení využívány ve značné míře také pro posouzení nadváhy a obezity a ke sledování účinnosti redukčního režimu. Stanovení množství a distribuce tělesného tuku slouží k hodnocení rizika rozvoje onemocnění spojených s nadváhou a obezitou, zejména kardiovaskulárních a metabolických onemocnění. K metodám měření tělesného složení patří např. měření tloušťky kožních řas pomocí kaliperů podle různých metodik, bioelektrická impedanční analýza, hydrodenzitometrie, duální rentgenová absorpciometrie, počítačová tomografie a nukleární magnetická rezonance. Jednotlivé metody se ale navzájem odlišují přesností výsledků, náklady na přístrojové vybavení a náročností na čas a zkušenosti měřícího. Některé přístroje na měření tělesného složení není navíc možné využívat pro měření v terénu a nacházejí jen na specializovaných pracovištích. 9

2 TĚLESNÉ SLOŽENÍ V roce 1921 popsal český antropolog J. Matiegka složení lidského těla, které sestává ze 4 částí: kostra, tělesný tuk, kosterní svalstvo a zbytek. Součet těchto čtyř komponent je označován jako tělesná hmota (4, 31). Od té doby byla provedena celá řada studií zabývajících se měřením tělesného složení. Tyto studie jsou zaměřeny na porovnání různých metod stanovení složení těla s cílem najít metodu co nejpřesnější, levnou, jednoduchou a široce dostupnou. Jedna část metod se zaměřuje na složení těla z hlediska dvou komponent: tělesný tuk a tukuprostá hmota (dvoukompartmentový model lidského těla). Na základě dalších studií byl model lidského těla rozdělen na tři části (tříkompartmentový model): tělesná voda, bílkoviny, tuk. Čtyřkompartmentový model lidského těla dělí tělesnou hmotu na části: tělesná voda, bílkoviny, kostní minerály a tuk (31). Zastoupení jednotlivých tělesný komponent se liší u mužů a u žen. Na obr. 1 a 2 je znázorněn Behnkeho teoretický model referenčních hodnot tělesného složení muže a u ženy. Obr. 1. Behnkeho model tělesného složení muže (31). 10

Obr. 2. Behnkeho teoretický model tělesného složení ženy (31). Dle tohoto modelu tukuprostá tělesná hmota (lean body mass) obsahuje ještě esenciální tuk, a to 3 % z tělesné hmotnosti u muže a 12 % z tělesné hmotnosti ženy. Esenciální tuk je tuk, který je součástí srdce, plic, jater, sleziny, ledvin, střev, intramuskulární tuk, tuk obsažený ve tkáních centrální nervové soustavy, kostní dřeně a esenciální tuk specifický podle pohlaví (31). 2.1 Tukuprostá tělesná hmota Tukuprostá tělesná hmota (LBM nebo ATH) je vše, co není tělesný tuk. U dospělých obsahuje tukuprostá tělesná hmota kolem 73 % vody. Skládá se z extracelulární tělesné hmoty (ECM) a buněčné tělesné hmoty (BCM). BCM tvoří následující typy tkání: kosterní svalové buňky, srdeční svalové buňky, hladká svalovina, vnitřní orgány, krevní elementy, žlázy a nervový systém. BCM je hlavním parametrem pro sledování výživového stavu pacientů stejně jako metabolismu organismu. BCM je také standardním parametrem pro sledování spotřeby energie a ovlivňuje energetické požadavky těla. BCM je ovlivňována genetickými faktory, věkem a tělesnou zdatností. U vrcholových sportovců může dosahovat BCM až 60 % aktivní tělesné hmoty (LBM). U dětí a mladých lidí ještě není BCM plně vyvinuta a její množství je nižší než 50 % aktivní tělesné hmoty. U dospělých s dobrým výživovým stavem tvoří BCM více než 50 % aktivní tělesné hmoty. V průběhu dalších let se BCM snižuje. Fyzicky aktivní starší lidé mohou mít ale 11

zachováno vyšší množství BCM (13). Ve věku 18 75 let by měla u mužů BCM činit přibližně 53 59 % z LBM a u žen 50 56 % z LBM. V pokročilejším věku může dosahovat hodnot nižších než 40 45 % z aktivní tělesné hmoty (13, 27, 37, 46). Při redukčním režimu by ztráta BCM neměla být v žádném případě vyšší než 20 % z původní BCM, jelikož je mnohem pomaleji kompenzována než redukce tělesného tuku. Snížení BCM může být způsobeno nejen snížením BCM, ale také dočasným snížením objemu intracelulární tekutiny. Skutečnou redukci BCM je však nutné posoudit v souvislosti s dalšími sledovanými parametry např. u multifrekvenční BIA v souvislosti s ukazateli změn elektrického odporu buněk (13, 27, 37, 46). Extracelulární hmota (ECM) je součástí aktivní tělesné hmoty (LBM), která se nachází mimo buňky. Součástmi ECM jsou proteoglykany a vláknité bílkoviny (např. kolagen, elastin, fibronektin, laminin). Nejvíce mimobuněčné hmoty se nachází v chrupavce, kostech a kůži, nejméně v centrálním nervovém systému. Součástí ECM je i extracelulární tekutina (41). Důležitým parametrem pro sledování výživového stavu je poměr ECM k BCM tzv. ECM/BCM index. U zdravých jedinců je BCM vždy výrazně vyšší než ECM. Index ECM/BCM se tady pohybuje kolem hodnot 0,85 až 1,0. Časná stadia malnutrice jsou charakteristická snížením buněčné hmoty doprovázené rozšířením extracelulární hmoty. Tím mohou zůstat aktivní tělesná hmota a hmotnost nezměněny. Zvýšení indexu ECM/BCM je první známkou zhoršeného nutričního stavu (13, 27, 37). Ke zvýšení indexu ECM/BCM může dojít např. při katabolismu BCM při současném zachování objemu celkové tělesné vody nebo např. při retenci vody vlivem chronické hyperinzulinémie a metabolického syndromu, kdy dochází k zadržování sodíku a vody zejména v extracelulárním prostoru. Hodnocení výživového stavu podle ECM/BCM indexu je uvedeno v příloze 1. Na obr. 3 jsou znázorněny změny ECM při malnutrici a při změnách hydratace organismu (13, 37). 12

Obr 3. Změny ECM způsobené malnutricí a změnami hydratace organismu (37). 2..2 Tělesná voda Voda je součástí vnitřního prostředí organismu. Množství vody v těle kolísá podle jejího příjmu a výdeje a závisí na věku, hmotnosti a pohlaví (41). Podíl celkové tělesné vody (CTV nebo TBW) činí v průměru u dospěléhoo muže asi 60 % z tělesné hmotnosti, u dospělé ženy asi 50 % z tělesné hmotnosti. U dětí je podíl tělesné vody vyšší, u novorozence činí kolem 77 % tělesné hmotnosti (41). Převážná část vody se v organismu nachází v buňkách, kde s rozpuštěnými organickými a anorganickými látkami tvoří tzv. intracelulární tekutinu (ICT nebo ICW). Ta tvoří asi dvě třetiny celkového množství tělesné vody (u muže asi 40 % tělesné hmotnosti). Třetinu z celkového objemu vody v těle (u muže asi 20 % tělesné hmotnosti) tvoří tzv. extracelulární tekutina (ECT nebo ECW). Extracelulární tekutina je tvořena plazmou, intersticiální a transcelulární tekutinou (např. mozkomíšní mok, oční komorová voda nebo obsah gastrointestinálního traktu). Nefyziologickou transcelulární tekutinou je pleurální nebo perikardiální výpotek nebo ascités (27, 37, 41). 2..3 Tuková tkáň Tuková tkáň se dělí na bílou a hnědou tukovou tkáň. Adipocyty s jedinou tukovou kapénkou a menším množstvím mitochondrií jsou dominantním buněčným typem v bílé tukové tkáni. Adipocyty s větším počtem tukových kapének a četnými mitochondrie emi v cytoplazmě jsou charakteristické pro hnědou tukovou tkáň. Tuková tkáň obsahuje i další 13

typy buněk, zejména fibroblasty, nervové buňky, histiocyty, lymfocyty, granulocyty a cévní buňky (20). Hnědá tuková tkáň tvoří velké množství tepla. Typickými lokalizacemi jsou podkoží mezi lopatkami, mezi krčními svaly, okolo thymu a aorty a kolem ledvin. Během prvního roku života hnědá tuková tkáň rychle ubývá, ale tkáň zcela nezaniká (20, 41). Bílá tuková tkáň slouží ke skladování energie, působí jako mechanický a tepelný izolátor, ale má i další významné funkce. V dnešní době je považována za endokrinní orgán, neboť produkuje a vyplavuje do krevního oběhu několik desítek biologicky aktivních látek a sama se tak podílí na řízení obsahu tuku v těle i na kontrole metabolismu dalších tkání (20). Množství tělesného tuku v organismu závisí na vzájemném působení genetických faktorů a faktorů vnějšího prostředí. Při nadměrném hromadění tuku v tukové tkáni dochází k obezitě. Obezita je metabolickým onemocněním hromadného výskytu. Je výsledkem dlouhodobé tzv. pozitivní energetické bilance. Obezita významně ovlivňuje zdravotní stav a kvalitu života obézního jedince. Zvyšuje riziko celé řady závažných onemocnění např. kardiovaskulárních onemocnění, diabetes mellitus II. typu, některých nádorových onemocnění, onemocnění kloubů, psychických poruch a dalších (20, 38). Podíl tělesného tuku na tělesné hmotnosti by neměl být obecně vyšší u dospělých žen než 30 % a u mužů ne více než 25 % (20). V praxi je ale nutné tyto normy upravit v závislosti na použitých metodách měření procenta tělesného tuku a také podle věku vyšetřovaných. Mimo celkové množství tělesného tuku je pro posouzení rizika rozvoje zejména kardiovaskulárních a metabolických onemocnění důležitá také distribuce tělesného tuku a jeho metabolická aktivita. U bílé tukové tkáně se rozlišuje tkáň podkožní a viscerální. Viscerální tuková tkáň je tvořena menšími adipocyty, které mají vyšší metabolickou aktivitu a vyšší obrat mastných kyselin, obsahuje více makrofágů a tvoří více prozánětlivých faktorů. Její zvýšené množství je spojeno s tzv. androidním typem obezity a odpovídá vyššímu riziku kardiovaskulárních a metabolických onemocnění. U tzv. gynoidního typu obezity je naopak zvýšené množství podkožní bílé tukové tkáně zejména v oblasti boků a hýždí. Tento typ obezity je méně rizikový pro rozvoj uvedených onemocnění (10, 20). 14

3 ÚROVNĚ MĚŘENÍ TĚLESNÉHO SLOŽENÍ Wang et al. (1992) navrhli pěti-úrovňový model pro výzkum tělesného složení (46). Jednotlivá měření je možno provádět na úrovni atomů, molekul, buněk, tkání a na úrovni celého těla (Obr. 3). Obr. 3. Pěti-úrovňový model měření tělesného složení (23). 3.1 Úroveň atomů Tělesná hmota je výsledkem součtu jednotlivých atomů. Podíl jednotlivých atomů na tělesné hmotě je: 61 % kyslík, 23 % uhlík, 10 % vodík, 2,6 % dusík, 1,4 % vápník a méně než 2 % ostatní atomy. Pro zjišťování se využívají např. měření přirozeného izotopu draslíku 40 K, celotělová uhlíková metoda, neutronová aktivační analýza (2, 46). 3.2 Molekulární úroveň Molekuly vytvářejí více než 100 000 různých chemických složek. Hlavními složkami lidského těla jsou voda, tuk (esenciální a zásobní), glykogen, bílkoviny a minerály. Pro toto 15

stanovení je možné využít metodu zjišťování izotopové diluce a jednoduchou či duální rentgenovou absorpciometrii měřící kostní a ostatní tělesné složky obsahující minerály (2, 46). 3.3 Buněčná úroveň Z hlediska této úrovně vytváří tělesnou hmotu tyto tři složky: buněčná hmota (buňky svalů, pojiva včetně tukových buněk, epiteliální a nervová tkáň), extracelulární tekutina (plazma, tkáňový mok) a extracelulární organické a anorganické látky. Pomocí izotopové diluce se měří množství extracelulární tekutiny a objem plazmy. Pomocí přirozeného vyzařování izotopu draslíku ( 40 K) se měří buněčná tělesná hmota, protože 95 % tělesného draslíku se nachází v buňkách (2, 46). 3.4 Úroveň tkání a orgánů Na této úrovni hodnocení tělesného složení se rozlišují čtyři tkáňové systémy, které tvoří celkovou tělesnou hmotu. Jsou jimi tuková tkáň, kosterní svalstvo, kosti a krev. Pomocí počítačové tomografie a nukleární magnetické rezonance a ultrazvukových metod je možné změřit podkožní tukovou tkáň, viscerální tukovou tkáň a svalovou hmotu (2, 46). 3.5 Celotělová úroveň Celotělová úroveň tělesného složení se týká velikosti a tvaru těla, vnějších rysů a fyzických charakteristik. Na celotělové úrovni se měří například: 1. Tělesná výška je ukazatelem velikosti těla a délky kostí. 2. Délka jednotlivých částí těla mnoho délkových rozměrů je využíváno pro měření tělesného složení. Nejčastěji používanými jsou např. délka dolní končetiny, délka stehna, délka bérce, délka paže a délka ruky. 3. Šířkové tělesné rozměry jsou ukazateli tvaru těla, kostní hmoty a velikosti kostry. Nejvíce měřenými parametry jsou šířka zápěstí, šířka lokte, šířka kolene, šířka kotníku a šířkové rozměry pánve. 16

4. Obvodové parametry - jsou důležitým ukazatelem denzity těla, tukuprosté hmoty, tělesného tuku, svalové hmoty a zásob energie. Nejčastěji využívanými jsou obvod paže, obvod pasu, obvod stehna. 5. Tloušťka kožních řas kožní řasa představuje dvojitou vrstvu podkožní tukové tkáně a kůže. Měří se na specifických místech na těle. Měření tloušťky kožních řas je jednoduchou metodou pro zjištění množství a rozložení podkožní tukové tkáně. Dle různých metodik se měří např. tloušťka kožní řasy nad tricepsem, na břiše, na lýtku, na tváři, pod lopatkou apod. 6. Tělesný povrch patří mezi vnější tělesné charakteristiky. Často je využíván pro výpočet bazálního metabolismu. 7. Objem těla je důležitým ukazatelem velikosti těla. Je často používán pro výpočet denzity těla. 8. Tělesná hmotnost je nejjednodušším a nejčastěji využívaným tělesným parametrem. Je využívána pro hodnocení růstu, obezity i podvýživy. 9. Body Mass Index (BMI) index tělesné hmotnosti a výšky koreluje velmi dobře s množstvím tělesného tuku. Existují i další indexy vypočítané z tělesné hmotnosti a výšky. 10. Tělesná denzita vypočítává se z objemu těla a z tělesné hmotnosti. Je využívána pro stanovení množství tělesného tuku a tukuprosté tělesné hmoty. Na této úrovni je pro měření tělesného složení využívána řada metod. Jsou jimi např. antropometrické metody (měření tloušťky kožních řas, obvodu pasu), hydrodenzitometrie a pletysmografie apod. Jakákoliv významná změna tělesného složení na předchozích úrovních se projeví také na páté úrovni měření tělesného složení a naopak (2, 46). 17

4 METODY VYUŽÍVANÉ PRO POSOUZENÍ TĚLESNÉHO SLOŽENÍ Pro posouzení tělesného složení je využívána celá řada metod od indexů vycházejících z tělesné hmotnosti a výšky, obvodových parametrů až po metody, pomocí kterých je možné změřit množství tělesného tuku, tukuprosté hmoty, tělesné vody a množství kostních minerálů. K tzv. referenčním metodám měření tělesného složení patří např. duální rentgenová absorpciometrie, nukleární magnetická rezonance, počítačová tomografie, měření vyzařování přirozeného izotopu draslíku, celotělová uhlíková metoda a hydrodenzitometrie. Tyto metody jsou přesné. Nemožnost širokého využití v praxi je z důvodu vysoké pořizovací i provozní ceny přístrojů, náročnosti na prostorové vybavení, časové náročnosti a složitější obsluhy některých zařízení a z důvodu nemožnosti provádění terénních měření. Pro měření tělesného složení jsou proto častěji využívány metody jednodušší, levnější a rychlejší, které jsou však také méně přesné při porovnání s metodami referenčními. Patří zde např. kaliperace kožních řas a různé typy bioelektrické impedance. Tyto metody se také navzájem liší spolehlivostí naměřených výsledků. Existuje řada studií zaměřujících se na přepočítávání výsledků méně přesných metod tak, aby se co nejvíce blížily výsledkům metod referenčních. 4.1 Tělesná výška, hmotnost a hmotnostní indexy 4.1.1 Tělesná hmotnost a výška Tělesná hmotnost a výška jsou základními antropometrickými parametry. Jejich měření je důležité pro posouzení růstu a vývoje u dětí. Růst dětí se hodnotí s ohledem na jejich věk pomocí percentilových grafů. Tělesná hmotnost jedince se nejčastěji hodnotí pomocí různých indexů vypočítaných z tělesné hmotnosti a výšky. Nejznámějšími jsou body mass index (BMI) a Brocův index (9, 10, 19). 4.1.2 Body Mass Index (BMI) V současné době je BMI nejčastěji používaným indexem pro hodnocení tělesné hmotnosti u dospělé i dětské populace. 18

Výpočet BMI se provádí z tělesné hmotnosti a výšky podle vzorce: 2 hmotnost (kg) BMI (kg/m ) = 2 výška (m) Klasifikace skupin BMI dospělých je uvedena v tab. 1. Tyto hodnoty BMI se doporučuje používat k hodnocení euroamerické populace. U asijské populace jsou hraniční hodnoty nadváhy a obezity sníženy. Při BMI = 23,0 24,9 kg/m 2 se zde jedná o nadváhu a hodnota BMI 25 kg/m 2 je označována jako obezita (20). Bylo zjištěno, že již od pásma nadváhy podle BMI se zvyšuje riziko zdravotních komplikací spojených se zvýšeným množstvím tělesného tuku (Tab. 1). Tab. 1. Posuzování hodnot BMI u dospělých (20). U dětí se BMI hodnotí pomocí percentilových grafů s ohledem na věk a pohlaví (Tab. 2). Tab. 2. Hodnocení BMI u dětí (34). 19

Kategorie dětí s nadměrnou hmotností odpovídá pásmu nadváhy u dospělých (34). Dle výsledků četných studií hodnota BMI souvisí s množstvím tělesného tuku a je vhodným ukazatelem využívaným v epidemiologických studiích. Tento index však nezohledňuje množství a rozložení tělesného tuku. K chybnému hodnocení dochází u osob s vyšším množstvím svalové hmoty (sportovci) či naopak osob se sníženou svalovou hmotou a vyšším množstvím tělesného tuku (sarkopenická obezita) nebo např. u pacientů s vyšším množstvím tělesné vody (otoky, ascités, lymfedém) (11, 19, 44). 4.1.3 Brocův index Brocův index se pro dnes pro posouzení tělesné hmotnosti již příliš nepoužívá. Jedná se o výpočet optimální tělesné hmotnosti podle vzorce (9): [ výška (cm) 100] 15% Muži optimální hmotnost (kg) = ± [ výška (cm) 100 ] 10% Ženy optimální hmotnost (kg) = ± Pomocí Brocova indexu podobně jako u BMI není možné hodnotit množství tělesného tuku a jeho rozložení. 4.2 Metody měření rozložení tělesného tuku 4.2.1 Obvod pasu Obvod pasu je vhodným ukazatelem rizika kardiovaskulárních a metabolických komplikací souvisejících se zvýšeným množstvím intraabdominálního tuku. V řadě studií byly naměřené obvody pasu velmi dobrým ukazatelem množství subkutánní i intraabdominální tukové tkáně zjišťované nukleární rezonancí i počítačovou tomografií. Obvod pasu je lepším ukazatelem rizika zdravotních komplikací spojených s obezitou než poměr pas/boky (WHR index) (3, 18, 38). V Tab. 3 jsou uvedeny hodnoty obvodu pasu spojené s rizikem vzniku kardiovaskulárních a metabolických komplikací obezity. 20

Tab. 3. Riziko metabolických a oběhových komplikací obezity podle obvodu pasu (20). 4.2.2 Poměr pas/boky (index WHR) Tento index se vypočítává z naměřených hodnot obvodu pasu a obvodu boků. Hodnoty WHR 1,0 u mužů a 0,85 u žen svědčí pro androidní typ obezity a vyšší riziko tzv. civilizačních onemocnění spojených s tímto typem obezity. V dnešní době se však již index WHR příliš nepoužívá, protože samotný obvod pasu má vysokou výpovědní hodnotu (39). 4.2.3 Index pas/výška Poměr pas/výška se počítá z obvodu pasu a tělesné výšky (cm). Vyšší pravděpodobnost zdravotních potíží spojených s obezitou je u osob s hodnotami tohoto poměru 0,6. Optimální hodnoty se pohybují v rozmezí 0,4 až 0,5 (20). 4.2.4 Sagitální abdominální rozměr Při zjišťování sagitálního abdominálního rozměru (SAD) se měří pomocí pelvimetru vzdálenost mezi zády ve střední čáře v úrovni 4. až 5. bederního obratle a přední částí břišní stěny. V několika studiích byla prokázána souvislost SAD s rizikem aterosklerózy a metabolických rizik obezity, včetně inzulínorezistence (16, 36). Ve studii Pouliot et al. (1994) bylo prokázáno, že zejména ženy se SAD > 25 cm měly vyšší riziko těchto komplikací. SAD byl v této studii lepším ukazatelem rizika než WHR (33). 4.2.5 Nukleární magnetická rezonance a počítačová tomografie Počítačová tomografie (CT) a nukleární magnetická rezonance (NMR) jsou využívány zejména pro zjištění rozložení tukové tkáně. Těmito metodami se stanovuje plocha intraabdominálního tuku a subkutánního abdominálního tuku ve výši 4. až 5. bederního 21

obratle. Z důvodu vysoké ceny přístrojů a jejich nedostatečné dostupnosti se tyto metody běžně nepoužívají pro zjištění distribuce tukové tkáně. Počítačová tomografie také zatěžuje pacienty rentgenovým zářením (20). 4.3 Méně přesné metody měření tělesného složení 4.3.1 Antropometrie 4.3.1.1 Měření tloušťky kožních řas Měření tloušťky kožních řas je rychlou a poměrně levnou metodou zjišťování množství podkožního tělesného tuku. Existují různé metodiky pro výpočet tělesného tuku z naměřených kožních řas (např. metoda podle Pařízkové, podle Matiegky) a různé typy kaliperů (např. Bestův kaliper, Holtainův kaliper). Správná technika měření a zkušenost měřícího jsou nezbytnými podmínkami spolehlivosti výsledků této metody. 4.3.1.1.1 Metoda podle Pařízkové Zjišťování množství tělesného tuku metodou podle Pařízkové je v našich podmínkách poměrně hojně využívané. Jedná se o měření tloušťky 10 kožních řas na přesně stanovených místech na těle pomocí Bestova kaliperu. Výsledná hodnota součtu těchto kožních řas se potom dosadí do regresních rovnic pro výpočet procenta tělesného tuku (Tab. 4). Tyto rovnice byly odvozeny z porovnání výsledků sumy uvedených deseti kožních řas a výsledků referenční metody hydrodenzitometrie u různých populačních skupin. Existují také tabulky, kde jsou pro jednotlivé součty kožních řas již tyto rovnice přepočítány. (32). 22

Tab. 4. Výpočet procenta tělesného tuku pomocí rovnic (32). 4.3.1.1.2 Metoda podle Matiegky Metoda podle Matiegky je nejstarší metodou využívanou pro zjišťování tělesného složení. Metodou podle Matiegky se stanovuje hmotnost svalové hmoty, tělesného tuku, kostí a zbytku. Pro výpočet jednotlivých komponent je nutné změřit tloušťku šesti kožních řas, čtyři obvodové rozměry a čtyři šířkové kostní parametry (4). 4.3.1.2 Obvod paže a korigovaná plocha svalstva paže Pro hodnocení svalové hmoty se používá měření obvodu svalstva paže (OSP) a výpočet korigované plochy svalstva paže (k-psp). Tyto parametry se vypočítávají z naměřených hodnot obvodu paže a tloušťky kožní řasy nad tricepsem na nedominantní končetině. Obvod svalstva paže (OSP) se vypočítává podle vzorce: OSP (cm) = OP (cm) π KŘT (cm) OP = obvod paže KŘT = tloušťka kožní řasy nad tricepsem 23

Pro sarkopenii svědčí hodnoty OSP < 19,5 cm u mužů a OSP < 15,5 cm u žen (24, 25). Korigovaná plocha svalstva paže (k-psp) se vypočítává z naměřeného obvodu paže a tloušťky kožní řasy nad tricepsem. Při tomto výpočtu se navíc zohledňuje plocha pažní kosti podle vzorce: Ženy: k-psp (cm 2 ) = [OP (cm) - π KŘT(cm)] 2 / 4 π 6,5 Muži: k-ps (cm 2 ) = [OP (cm) - π KŘT(cm) ] 2 / 4 π 10 OP = obvod paže KŘT = tloušťka kožní řasy nad tricepsem Pro snížené množství svalové hmoty svědčí hodnoty k-psp < 36,3 cm 2 u žen a k-psp < 40,9 cm 2 u mužů. Těžký deficit svalové hmoty je od hodnot k-psp < 25,5 cm 2 u žen a k-psp < 28,7 cm 2 u mužů (24). 4.3.2 Bioelektrická impedance V poslední době se stále častěji pro měření tělesného složení v praxi používá bioelektrická impedanční analýza (BIA). Princip metody spočívá v odporu, který kladou svalová hmota a tuková tkáň průchodu velmi slabého elektrického proudu. Aktivní tělesná hmota vede dobře elektrický proud pro svůj vyšší obsah vody a elektrolytů. Naopak tuková tkáň s nízkým obsahem vody je špatným elektrickým vodičem (8). Střídavý elektrický proud o intenzitě 400 až 800 µa a frekvencích 1 až 1000 khz prochází místy mezi dvěma elektrodami umístěnými na těle. Existují různé typy přístrojů BIA s rozdílným uspořádáním elektrod. Umístění elektrod je jednou z mnoha podmínek, které mají vliv na přesnost naměřených výsledků. Elektrody bývají uspořádány bimanuálně (Omron), nacházejí se na madlech pro uchopení rukama. Proud tedy prochází horní polovinou těla. Elektrody uspořádané bipedálně (Tanita) se využívají při měření vyšetřovaných ve stoje (váha s elektrodami). U tetrapolárních přístrojů BIA může být vyšetřovaná osoba měřena vestoje pomocí dvou elektrod na madlech pro uchopení rukama a dvou elektrod pod ploskami nohou (In-Body, Tanita BC 418). Jinými přístroji tetrapolární BIA (Nutriguard M, Bodystat) je možné měřit 24

tělesné složení u ležícího člověka pomocí dvou elektrod na zápěstí a dvou elektrod nad hlezenním kloubem na pravé polovině těla (9). Metoda BIA je jednoduchou a rychlou metodou měření tělesného složení. Spolehlivost výsledků závisí zejména na hydrataci organismu a použitých frekvencích elektrického proudu (20, 40, 42, 43), na rozdílech v délce jednotlivých částí těla, kontaktu elektrod s příslušnou částí těla (např. plosky nohou) a také na predikčních rovnicích pro výpočet tělesného složení nastavených v přístrojích BIA (17, 20, 29, 43). K nepřesnostem výsledků při využití této metody dochází také z důvodu předpokladu válcového modelu lidského těla a jeho homogenní denzity (8, 29). Přesnost a možnosti stanovení tělesného složení se také liší u jednotlivých přístrojů. Přístroje BIA měřící pomocí jedné frekvence elektrického proudu (nejčastěji 50 khz) zajišťují zjištění celkového odporu těla, tzv. impedance. Impedance závisí na celkovém obsahu vody v těle. Z množství tělesné vody se potom vypočítá tělesný tuk a tukuprostá hmota. Multifrekvenční bioelektrické impedance jsou přesnější, neboť umožňují stanovit nejen množství celkové tělesné vody, ale také odlišit množství extracelulární a intracelulární tekutiny. Tím je možné zjistit také buněčnou hmotu a extracelulární tělesnou hmotu (29). Princip měření pomocí bioelektrické impedance Pro účel měření je lidské tělo rozděleno do 5 válců (2 horní končetiny, trup a 2 dolní končetiny), které jsou elektricky zapojeny do série (Obr. 4). Pomocí BIA se měří elektrický odpor (Z, impedance) válce, který závisí na jeho délce a ploše jeho příčného průřezu. Na základě vzorců pro výpočet objemu a impedance byla odvozena rovnice pro výpočet celkové tělesné vody (TBW) (13): Ht TBW = Z 2 TBW = celková tělesná voda Ht = tělesná výška Z = impedance Impedance je celkový odpor, který klade biologický vodič střídavému proudu. Impedance je tvořena dvěma složkami rezistancí (R) a reaktancí (Xc) (Obr.5). 25

Rezistance (R) je odpor tělesné vody, která obsahuje elektrolyty. Reaktance (Xc) je tzv. kapacitní odpor, který vzniká v důsledku vlastností tělesných buněk, které fungují jako kondenzátor. Měření rezistence a reaktance je možné díky stanovení fázového úhlu (φ nebo α). Obr. 4. Válcový model lidského těla BIA (13 ). Obr. 5. Výpočet impedance BIA (13). Fázový úhel Buňky fungují díky membránovému napětí jako kondenzátor. Fázový úhel znamená posun elektrického proudu po jeho průchodu buňkami. Fázový úhel je nejvýznamnější při frekvenci proudu 50 khz. Čistě buněčná membrána má fázový úhel 90. Voda s elektrolyty má fázový úhel 0. Fázový úhel je přímo úměrný množství buněčné tělesné hmoty. Tukové buňky mají na rozdíl od buněk buněčné tělesné hmoty minimální membránový potenciál, a proto nemohou být zjišťovány pomocí tohoto měření. Tuk se při měření pomocí BIA vypočítává tak, že se od celkové tělesné hmotnosti odečte množství tukuprosté hmoty. Poškozené buňky a buňky s nízkou buněčnou denzitou mají nízký membránový potenciál a fázový úhel je potom nižší. Měření fázového úhlu tak umožňuje také posouzení stavu buňky a celkového tělesného stavu. Fázový úhel je možné využít k hodnocení výživového stavu pacientů a také pro sledování účinků tréninku na sportovce. Hodnocení výživového stavu pomocí fázového úhlu je uvedeno v příloze 2 (13). Multifrekvenční BIA Multifrekvenční přístroje bioelektrické impedance mohou měřit nejen celkové množství aktivní tukuprosté hmoty, ale i zastoupení množství extracelulární tělesné hmoty 26

a buněčné tělesné hmoty z LBM a jejich změny. Princip spočívá v propustnosti buněčných membrán pro různé frekvence elektrického proudu (obr. 6). Použití multifrekvenční analýzy je výhodné zejména u pacientů se změnami hydratace aktivní tělesné hmoty (vážně nemocní pacienti, při selhání ledvin nebo srdce, při edémech z různých příčin) a u nemocných, u kterých má sledování rovnováhy vody v těle zásadní význam (dialyzovaní pacienti a pacienti na parenterální výživě) (13). Obr. 6. Vodivost tkáně pro různé frekvence elektrického proudu - multifrekvenční BIA (13). 4..4 Referenční metody měření tělesného složení 4..4.1 Měření přirozeného izotopu draslíku 40 0 K Princip této metody spočívá ve stanovení tukuprosté tělesné hmoty na základě detekce vyzařovanéhoo γ-záření uvolňovaného z izotopu draslíku 40 K. Tento izotop činí 0,0125 % z celkového obsahu draslíku v lidském těle (20). 4..4.2 Celotělová uhlíková metoda Princip této metody spočívá v celotělovém výskytu uhlíku. Při měření tělesného složení dochází k vystavení těla proudům neutronů, kdy je následně možné ze specifických reakcí určit obsah uhlíku, dusíku a vápníku v těle. Z tohoto obsahu se pomocí rovnic vypočítá množství tělesného tuku. Tato metoda je přesná, ale náročná na vybavení a navíc zatěžuje vyšetřovaného ionizujícím zářením (20). 27

4.4.3 Pletyzmografie Metodou pletyzmografie (air displacement plethysmography) je měřen objem těla v hermeticky uzavřeném prostoru vyplněném vzduchem. Objem těla se vypočítává ze změn tlaku vzduchu. Z objemu těla se potom vypočítá denzita těla (20). 4.4.4 Hydrodenzitometrie Jednou z nejstarších metod využívaných ke stanovení složení těla je hydrodenzitometrie neboli podvodní vážení. Princip této metody spočívá v Archimédově zákonu. Vyšetřované osoby se zváží klasickým způsobem kalibrovanou váhou a potom se zváží potopené do vody při maximálním výdechu. Pro správnost stanovení je nezbytné také zjištění reziduálního objemu plic. V rovnicích se počítá také s konstantním objemem střevního plynu 100 ml. Z rozdílů hmotností ve vodě a venku se pomocí rovnic vypočítá tzv. denzita těla a z ní tělesné složení. Při výpočtu se vychází ze znalostí, že denzita tuku je přibližně 0,9007 g/cm 3 a denzita tukuprosté tělesné hmoty je asi 1,100 g/cm 3 při tělesné teplotě 37 C. Tukuprostá hmota obsahuje kolem 73,2 % vody a draslík 60 až 70 mmol/kg u mužů a 50 až 60 mmol/kg u žen. Existuje několik rovnic pro zjištění tělesného složení touto metodou např. rovnice podle Brožka (20, 30, 31, 32). Metoda hydrodenzitometrie je poměrně drahá kvůli provozu zařízení, nevýhodou je také, že výsledky záleží na použitých rovnicích a mohou se v rámci jednotlivých rovnic lišit. Hydrodenzitometrie není vhodná pro měření dětí a starších osob kvůli nutnosti úplného potopení do vody a současného provedení maximálního výdechu. Zařízení je také prostorově omezeno a není zde možné měřit osoby s vyšším stupněm obezity (20, 30). Výpočet tělesného složení z hydrodenzitometrie rovnicí podle Brožka (32): Denzita = wta 0,996 wta wtw VALR 0,996 4,201 % tuku = 3,813 100 Denzita wt a = hmotnost na vzduchu wt w = hmotnost pod vodou VALR = reziduální plicní objem 0,996 = denzita vody při teplotě 37 C 28

4.4.5 Duální rentgenová absorpciometrie Duální rentgenová absorpciometrie (DXA) patří k referenčním metodám využívaným pro měření tělesného složení (6, 40). Stanovení složení těla touto metodou je založeno na rozdílné absorpci rentgenového záření o dvou odlišných vlnových délkách kostmi, svalovou a tukovou tkání. Hlavní využití metody DXA v klinické praxi je pro měření kostní denzity a sledování stavu kostí při různých onemocněních a jejich léčbě. Z hlediska tělesného složení se touto metodou zjišťuje množství kostních minerálů, tukuprosté hmoty a množství tělesného tuku. Provádí se celotělový sken a výsledné zastoupení jednotlivých tkání se uvádí v gramech, tuk je vyjádřen také v procentech z tělesné hmotnosti. Mimo celkového tělesného složení se touto metodou zjišťuje i složení jednotlivých částí těla: levé a pravé horní končetiny, levé a pravé dolní končetiny, trupu a hlavy (Obr. 8 a 9). Tato metoda měření tělesného složení je přesná, rychlá, jednoduchá a neinvazivní. Použité záření představuje velmi nepatrnou radiační zátěž pro měřené osoby. Nevýhodou je vysoká cena přístroje, náročnost na prostor a nemožnost terénního měření (6, 7, 20, 43). Další nevýhodou je váhové omezení přístrojů, které se pohybuje kolem 200 kg, navíc se obézní pacienti ne vždy vejdou do skenovaného pole (20). Obr. 7. Přístroj DXA, typ Discovery A. Obr. 8. Celotělový sken DXA. 29

Obr. 9. Výsledky měření metodou DXA. 30

5 CÍL PRÁCE Cílem práce bylo porovnat výsledky vybraných metod měření tělesného složení se zaměřením na množství tělesného tuku. 6 METODIKA 6.1 Zkoumaný soubor Zkoumaný soubor tvořilo 62 žen ve věku 21 až 45 let. Jednalo se o skupinu 20 žen docházejících do nutriční poradny kvůli snížení nadváhy či obezity a 42 studentek a zaměstnankyň Lékařské fakulty Ostravské univerzity v Ostravě. U vyšetřovaných osob byla měřena tělesná hmotnost a výška, byl vypočítán BMI a změřen obvod pasu. Tělesné složení bylo zjišťováno pomocí kaliperace kožních řas metodou podle Pařízkové, pomocí bioelektrické impedance a duální rentgenové absorpciometrie. Všechna měření probíhala v jednom dni. Výsledky jednotlivých srovnání byly porovnány v rámci celého souboru a také v rámci skupin rozdělených podle věku (do 30 let a 31 až 45 let) a v rámci skupin rozdělených podle BMI. 6.2 Antropometrie 6.2.1 Tělesná hmotnost Tělesná hmotnost byla měřena pomocí kalibrované váhy TH200 (Tonava, a.s., ČR). Měření probíhalo ve spodním prádle. 6.2.2 Tělesná výška Tělesná výška byla měřena kalibrovaným výškoměrem, který je součástí váhy TH200. Byla měřena vertikální vzdálenost vertexu od podložky. Vyšetřované osoby stály vzpřímeně na rovné podložce, rovnoměrně na obou nohách s patami a špičkami u sebe, paže volně podél těla, hlava byla orientována ve Frankfurtské horizontále (12). 31

6.2.3 Body mass index (BMI) Z naměřených parametrů tělesné hmotnosti a výšky byl vypočítán BMI. 6.2.4 Obvod pasu Obvod pasu byl měřen v polovině vzdálenosti dolního okraje posledního žebra a crista illiaca (20). 6.3 Použité metody měření tělesného tuku 6.3.1 Metoda podle Pařízkové Na deseti místech na těle byla měřena tloušťka kožních řas. Pro měření byl použit kaliper typu Best. Místa měření kožních řas metodou podle Pařízkové jsou: 1. Tvář - Kožní řasa probíhá vodorovně bezprostředně před ušním boltcem ve výši odpovídající středu zevního zvukovodu. 2. Podbradek kožní řasa probíhá těsně nad jazylkou, při mírně zakloněné hlavě a má svislý průběh. 3. Hrudník I řasa probíhá rovnoběžně s přední řasou podpažní jamky. 4. Hrudník II vodorovná kožní řasa v přední axilární čáře ve výši 10. žebra 5. Paže - zadní strana paže uprostřed (nad trojhlavým svalem pažním) volně visící horní končetiny, podélná řasa rovnoběžná s osou horní končetiny. 6. Záda - pod dolním úhlem lopatky, kožní řasa probíhá rovnoběžně s podélnou osou přiléhajícího žebra. 7. Břicho - na spojnici pupek - přední trn lopaty kosti kyčelní ve vzdálenosti 1/4 spojnice od pupku, kožní řasa probíhá vodorovně. 8. Bok - nad hřebenem kosti kyčelní v přední axilární čáře, řasa je rovnoběžná s hranou kosti kyčelní. 9. Stehno měříme bezprostředně nad čéškou, řasa má svislý průběh. Dolní končetina musí být mírně ohnuta v koleni a opřena o špičku chodidla. 10. Lýtko měříme vertikální kožní řasu těsně pod podkolenní jamkou ve střední čáře, končetina je ve stejném postavení jako při předchozím měření. 32

Naměřené kožní řasy sečteme a pomocí tabulek či rovnice zjistíme množství tělesného tuku v procentech (10). 6.3.2 Bioelektrická impedance Pro měření tělesného složení byla využita tetrapolární monofrekvenční (50 khz) bioimpedanční analýza (váha BC-418, Tanita, Japonsko). Vyšetřované osoby byly měřeny ve stoje, v nejnutnějším oděvu, bez kovových součástí (šperky apod.) ruce a nohy byly na elektrodách. Pro měření byly dodrženy následující podmínky: časový odstup od posledního jídla a pití 2 hodiny. Den před měřením byl bez výrazné fyzické námahy spojené s nadměrným pocením a bez konzumace alkoholu. Den před měřením byl dodržován pitný režim. V den měření vyšetřované osoby nepily kávu ani alkohol. Další podmínkou bylo vyprázdnění močového měchýře před měřením. Touto metodou bylo zjištěno množství tělesného tuku, tukuprosté hmoty a celkové množství tělesné vody. 6.3.3 Dualní rentgenová absorpciometrie Pro měření tělesného složení byl využit přístroj Discovery A (Hologic, USA). Měření probíhalo vleže, vyšetřovaná osoba ležela po celou dobu měření rovně bez pohnutí, špičky u sebe, paty od sebe, ruce volně podél těla. Na lehátku je vymezeno skenované pole. Podmínkou měření bylo odstranění kovových součástí (oděv, šperky apod.). Byl proveden celotělový sken. Měření není nutné provádět na lačno. Touto metodou bylo změřeno množství tělesného tuku, tukuprosté hmoty a množství kostních minerálů. 6.4 Statistické hodnocení dat Naměřená data byla hodnocena pomocí Pearsonovy regresní a korelační analýzy. Rozdíly jednotlivých metod měření tělesného složení byly porovnány pomocí párového t-testu na hladině významnosti 5 %. Analýza byla provedena v programu MS Excel 2010. 33

7 VÝSLEDKY 7.1 Charakteristika souboru Zkoumaný soubor tvořilo 62 žen ve věku 21 45 let. Průměrný BMI souboru byl 24,4 ± 5,4 kg/m 2 (Tab 5). Z hlediska hodnocení BMI měly 2 ženy (3,2 %) podváhu, 40 žen (64,5 %) normální hmotnost, 9 žen (14,5 %) nadváhu, 6 žen (9,7 %) obezitu I. stupně a 5 žen (8,1 %) obezitu II. stupně (Obr. 10). Průměrné množství tělesného tuku naměřené pomocí metody DXA činilo u sledovaného souboru 30,3 ± 7,7 % z tělesné hmotnosti. Obvod pasu byl 76,7 ± 11,7 cm (Tab. 5). Podle obvodu pasu měly 2 ženy (3,2 %) vyšší riziko a 13 žen (21,0 %) velmi vysoké riziko metabolických a kardiovaskulárních onemocnění. Tab. 5. Charakteristika souboru. Ženy (n = 62) Průměr SD Min Max Věk (roky) 28,2 7,4 21 45 Výška (cm) 166,3 5,9 153,0 180,0 Hmotnost (kg) 67,3 14,1 41,2 108,3 BMI (kg/m 2 ) 24,4 5,4 16,5 39,3 Obvod pasu (cm) 76,7 11,7 61,0 107,5 Tělesný tuk DXA (%) 30,3 7,7 16,1 45,2 Obr. 10. Rozdělení žen v souboru podle BMI. 34

7.2 Porovnání výsledků metod měření tělesného tuku celý soubor Referenční metodou DXA bylo naměřeno 30,3 ± 7,7 % tělesného tuku z tělesné hmotnosti, což činilo celkem 20,9 ± 9,5 kg. Průměrné množství tělesného tuku zjištěné pomocí BIA bylo 27,7 ± 8,5 % (19,8 ± 10,3 kg) a pomocí metody podle Pařízkové bylo 22,6 ± 8,7 % (16,3 ± 9,6 kg) (Tab. 6). Tab. 6. Porovnání množství tělesného tuku. Ženy (n = 62) Průměr SD Min Max Tělesný tuk DXA (%) 30,3 7,7 16,1 45,2 Tělesný tuk DXA (kg) 20,9 9,5 8,9 44,1 Tělesný tuk BIA (%) 27,7 8,5 8,4 45,7 Tělesný tuk BIA (kg) 19,8 10,3 3,5 46,9 Tělesný tuk Pařízková (%) 22,6 8,7 6,0 39,1 Tělesný tuk Pařízková (kg) 16,3 9,6 3,1 41,4 Při porovnání s referenční metodou DXA dávala metoda BIA v průměru o 2,6 ± 3,5 % tělesného tuku (tj. o 1,1 ± 2,4 kg) nižší výsledky (Obr. 11). Metodou podle Pařízkové bylo naměřeno v průmětu o 7,7 ± 3,7 % tělesného tuku (tj. 4,6 ± 2,5 kg) méně. Tyto rozdíly byly statisticky významné (p < 0,001). Metoda podle Pařízkové dávala v průměru o 5,6 ± 3,6 % tělesného tuku (tj. 3,5 ± 2,6 kg) nižší výsledky než metoda BIA. Obr. 11. Porovnání výsledků metod měření tělesného tuku. 35

Byla zjištěna velmi silná korelace výsledků metod BIA (r = 0,914) a podle Pařízkové (r = 0,906) s metodou DXA (Obr. 12 a 13). Procenta tuku stanovená metodou podle Pařízkové a pomocí BIA velmi silně korelovala (r = 0,914) (Obr. 14). Metoda BIA však dávala statisticky významně vyšší výsledky než metoda podle Pařízkové (p < 0,001). Obr. 12. Korelace výsledků metod DXA a BIA. Obr. 13. Korelace výsledků metod DXA a podle Pařízkové. 36

Obr. 14. Korelace výsledků metod BIA a podle Pařízkové. Silná korelace byla zjištěna také při porovnání procenta tělesného tuku zjištěného metodou DXA s BMI (r = 0,848) a s obvodem pasu (r = 0,820). Obvod pasu a BMI spolu velmi dobře korelovali (r = 0,957) (Tab 7). V tab. 7 jsou uvedeny korelační koeficienty při porovnání dalších sledovaných parametrů. Silná až velmi silná korelace byla zjištěna také při porovnání tělesné hmotnosti a procenta tuku zjištěného metodami BIA, podle Pařízkové a DXA (r = 0,921 až 0,818). Vysoký korelační koeficient byl zjištěn také při porovnání BMI a procenta tuku stanoveného metodou BIA (r = 0,906) a metodou podle Pařízkové (r = 0,909). 37

Tab. 7. Korelace sledovaných parametrů. Věk Hmotnost Výška BMI Obvod pasu Tuk (%) Pařízková Tuk (%) BIA Tuk (%) DXA Věk 1 0,712 0,709 0,780 0,777 0,698 0,713 0,659 Hmotnost 0,712 1 0,066 0,937 0,932 0,870 0,921 0,818 Výška 0,709 0,066 1-0,280-0,166-0,216-0,063-0,193 BMI 0,780 0,937-0,280 1 0,957 0,909 0,906 0,848 Obvod pasu Tuk (%) Pařízková Tuk (%) BIA Tuk (%) DXA 0,777 0,932-0,166 0,957 1 0,902 0,899 0,820 0,698 0,870-0,216 0,909 0,902 1 0,914 0,906 0,713 0,921-0,063 0,906 0,899 0,914 1 0,914 0,659 0,818-0,193 0,848 0,820 0,906 0,914 1 Byly vytvořeny rovnice jednoduché lineární regrese pro přepočet procenta tuku metod BIA, podle Pařízkové, pro přepočet BMI a obvodu pasu tak, aby se výsledky co nejvíce blížily procentům tělesného tuku naměřeným metodou DXA (Tab. 8). Tab. 8. Korekční rovnice pro přepočet procenta tělesného tuku celý soubor Celý soubor (n = 62) Korekční rovnice DXA : BIA DXA (% tuku) = 0,828 BIA (% tuku) + 7,348 DXA : Pařízková DXA (% tuku) = 0,807 Paříz.(% tuku) + 7,348 DXA : BMI DXA (% tuku) = 1,216 BMI + 0,580 DXA : obvod pasu (OP) DXA (% tuku) = 0,541 OP - 11,233 Po přepočítání pomocí korekčních rovnic dávaly uvedené metody shodné výsledky procenta tělesného tuku s referenční metodou DXA (p = 0,987 až 0,996). Vypočítané průměrné hodnoty procenta tělesného tuku byly shodné s metodou DXA (30,3 % tuku). Směrodatná odchylka rozdílů výsledků metody DXA a BIA činila při přepočítání 38

výsledků BIA pomocí korekční rovnice 3,1 % tělesného tuku. Směrodatná odchylka rozdílů výsledků metod DXA a podle Pařízkové byla při přepočítání korekční rovnicí 3,3 % tuku. Při výpočtu procenta tělesného tuku rovnicí pomocí BMI se výsledky lišily od výsledků DXA v rozmezí ± 4,1 %. Při použití korekční rovnice s obvodem pasu byl rozdíl jednotlivých výsledků ± 4,4 % tělesného tuku. 7.3 Porovnání výsledků metod měření tělesného tuku - podle věku Sledovaný soubor byl podle věku rozdělen do dvou skupin: ženy do 30 let (n = 40) a ženy ve věku 31 až 45 let. Charakteristika jednotlivých skupin je uvedena v tab. 9. Tab. 9. Charakteristika souborů podle věku Sledovaný parametr Ženy do 30 let (n = 40) Ženy 31 až 45 let (n = 22) Průměr SD Průměr SD Věk (roky) 23,4 2,7 37,0 4,2 Výška (cm) 167,2 5,1 164,5 6,7 Hmotnost (kg) 60,7 7,6 79,3 15,3 BMI (kg/m 2 ) 21,7 2,8 29,3 5,5 Obvod pasu (cm) 70,8 5,4 87,5 12,4 Tělesný tuk DXA (%) 26,9 6,2 36,5 6,3 Tělesný tuk DXA (kg) 16,4 5,6 29,1 9,6 Tělesný tuk BIA (%) 23,7 6,0 35,0 7,7 Tělesný tuk BIA (kg) 14,8 5,5 28,8 10,8 Tělesný tuk Pařízková (%) 18,5 6,1 30,1 7,6 Tělesný tuk Pařízková (kg) 11,5 5,0 24,9 9,9 Metody BIA a podle Pařízkové dávaly významně nižší výsledky v porovnání s metodou DXA u žen do 30 let (p < 0,001). Množství tělesného tuku zjištěné metodou BIA bylo v průměru o 3,2 ± 3,4 % nižší a u metody podle Pařízkové bylo množství tělesného tuku v průměru o 8,4 ± 3,7 % nižší než při použití metody DXA (p < 0,001) (Obr. 15). Výsledky 39

metody podle Pařízkové byly v průměru o 5,2 ± 3,9 % nižší než výsledky metody BIA (p < 0,001). U skupiny žen ve věku 31 45 let bylo metodou BIA zjištěno v průměru o 1,5 ± 3,3 % tělesného tuku méně než u metody DXA. Tento rozdíl nebyl statisticky významný (p = 0,051). Metoda podle Pařízkové dávala výsledky v průměru o 6,4 ± 3,3 % nižší než metoda DXA (p < 0,001) (Obr. 16) a výsledky o 4,9 ± 3,0 % tělesného tuku nižší než metoda BIA (p < 0,001). Obr. 15. Porovnání metod ženy do 30 let. Obr. 16. Porovnání metod ženy 31 až 45 let. 40

U žen do 30 let byla zjištěna silná korelace při porovnání výsledků metod DXA a BIA (r = 0,843) a mezi výsledky DXA a podle Pařízkové (r = 0,820) a u výsledků BIA a podle Pařízkové (r = 0,796) (Obr. 17 až 19). Také závislost procenta tělesného tuku zjištěného pomocí DXA na BMI a obvodu pasu byla u této skupiny žen silná (r = 0,789 a r = 0,712) (Tab. 10). Obr. 17. Korelace výsledků metod DXA a BIA ženy do 30 let. Obr. 18. Korelace výsledků metod DXA a podle Pařízkové ženy do 30 let. 41