Kroppssammansättning: Gjord efter mått

När kejsaren gav ordern, berättar Gulliver, behövde 600 lilliputiska sängar för att göra en säng med tillräcklig "bredd och djup" för honom (s. 37) och 300 skräddare för att göra honom "en kläddräkt efter mode av Land. (s 39, Jonathan Swift, Gullivers resor 1726) Många av bilderna av Gulliver verkar tyda på att han var stark och muskulös och i god form.

De noggranna mätningarna som beräknats av Lilliputians berättar dock ingenting om Gullivers kroppssammansättning, nämligen hur mycket av hans kropp som var fett och hur mycket som var fettfri.

Vi har kommit långt från Lilliputianernas måttdagar. Vad har vi lärt oss sedan 1700-talet?

Under åren har forskare tagit fram många metoder för att bedöma kroppssammansättning, inte bara för att studera fetma utan också för att studera effekterna av undernäring, viktminskning efter bariatrisk kirurgi, förändrade tillstånd av hydrering, muskelsvinn (sarkopeni) på grund av ålderdom eller till neurologiska störningar såsom Parkinsons eller Alzheimers, kakexi på grund av kroniska sjukdomar såsom cancer eller HIV, och osteopeni och osteoporos (Lemos och Gallagher, Aktuellt yttrande inom endokrinologi, diabetes och fetma, 2017; Allison och kollegor i Affuso et al, PLoS One , 2018)

Varje metod för att mäta kroppssammansättning måste ta hänsyn till tid, kostnad, (utrustning och personal), strålningsexponering, användarvänlighet och noggrannhet. Mätfel kan bero på antingen instrumentfel eller observatörsfel: det finns uppenbarligen ett behov av kvalitetskontroll, inklusive utbildning av tekniker och kalibrering av enheter. Ibland måste det finnas korsvalidering med en delmängd av en befolkning som referens eftersom kroppssammansättning kan variera efter kön, ålder och ras eller etniska grupper. Även hydratiseringsstatus kan påverka mätningarna. (Heymsfield, Allison et al., I Bray och Bouchard, redaktörer, Handbok för fetma , 2: a upplagan, 2004, s. 33-79; Andreoli et al, European Journal of Radiology , 2016)

Antropometri är den billigaste och mest använda metoden och inkluderar mätning av vikt, höjd, hudvikstjocklek och omkretsar av kroppsdelar som midja, höfter, armar och lår. Dessa betraktas som "proxy" -mätningar eftersom de inte direkt motsvarar kroppssammansättning. (Heymsfield, Allison et al, 2004) Body Mass Index (BMI), viktförhållandet i kg dividerat med höjd i meter, ² används konventionellt för att klassificera fetma, med ett BMI större eller lika med 30 kg / m ² anses vara överviktiga. Men BMI är "inte perfekt korrelerat med kroppsfett", och de med samma BMI kan ha olika proportioner av fett. (Heymsfield, Allison, et al, 2004) Förändringar i kroppsvikt kan till exempel spegla förändringar i muskler, fett eller vatten. Vidare indikerar inte BMI var fettet finns och det skiljer inte mellan fett och fettfri massa. (Madden och Smith, Journal of Human Nutrition and Dietetics , 2016)

Fetma klassificeras ofta då felklassificeras när BMI används för att utvärdera kroppsfett (Allison och kollegor, i Affuso et al, 2018) Ibland kan människor vara viktstabila samtidigt som de får fett och förlorar muskler. (Prado et al, American Journal of Clinical Nutrition , 2014) Till exempel när vi åldras tenderar vi att förlora muskler och få fett, och de mekanismer som leder till ökad fettavsättning när vi åldras är inte helt förstådda. (Gallagher, Heymsfield et al, American Journal of Clinical Nutrition, 2000.) Vidare kan BMI vara felaktig hos muskulösa idrottare, mycket långa människor eller hos äldre med nedsatt muskelmassa (sarkopeni) som är typiskt för åldrande. Gallagher, Heymsfield et al (2000) har samlat in data för att försöka fastställa kroppsfettintervall för optimal hälsa och de intervall som är direkt associerade med sjuklighet och dödlighet. De fann att en "universell uppsättning procentsatser" inte är lätt att fastställa på grund av skillnader i kön, ålder, etnicitet och ras. BMI-gränsvärden för risk i asiatiska befolkningar är till exempel lägre än för andra raser och skiljer sig till och med mellan olika undergrupper av asiater. (Nishida et al, Europeiska tidningenav klinisk näring , 2010)

Bedömning av tjockleken på hudvecket av bromsok mäter subkutant fett eller "fettmönster" i olika delar av kroppen, såsom triceps och subkapulära områden, men det är inte användbart för att bestämma mängden av den farliga fettvävnaden inom buken. Vidare är ekvationer "populationsspecifika" och måste korsvalideras i underpopulationer och kan ofta vara mycket svåra att få i mycket överviktiga patienter. (Heymsfield, Allison, et al, 2004)

Mått på omkrets (t.ex. midja, höfter, lår) används ofta men de har också sina egna svårigheter. Till exempel har en midja definierats inkonsekvent av forskare, inklusive användning av olika anatomiska landmärken (t.ex. navelsträngen eller nedre marginalen på revbenen.) På samma sätt har höftmätningar använt olika landmärken. (Heymsfield, Allison et al, 2004) En midjemått, som en surrogatmarkör för bukfett, större än 40 tum hos män och mer än 35 tum hos kvinnor anses vara en riskfaktor för hjärt-kärlsjukdom. (Klein et al, Diabetesvård, 2007) Många utredare använder midja-till-höft-förhållandet, med en prediktor för metaboliska störningar när förhållandet är större än 0,95 hos män och 0,80 hos kvinnor (Heymsfield, Allison et al, 2004), men även detta förhållande varierar bland forskare. Karastergiou ( Biologi av könsskillnader , 2012), till exempel, använde mer än .85 för kvinnor i sina studier. Vidare är en midja ofta svår att bestämma hos de mycket överviktiga, och den kan återspegla ben och muskler såväl som fettvävnad.

Dessa antropometriska mätningar fortsätter att användas men det finns mycket mer sofistikerade metoder för att bedöma kroppssammansättning, inklusive undervattensvägning, vilket är exakt, särskilt i mycket överviktiga som inte kan mätas lätt men kräver att ämnen nedsänks i vatten och håller andan under bearbeta. Det är uppenbarligen inte praktiskt för svaga, äldre människor, mycket små barn eller personer med hjärt-lungsjukdomar. (Heymsfield, Allison, et al, 2004) En annan metod använder principen om luftförskjutning i en förseglad kammare, BOD POD eller för spädbarn, PEA POD. Det är ganska exakt men hydratiseringsstatus kan påverka resultatet (Lemos och Gallagher, 2017), och maskinen är dyr, inte tillgänglig i hela landet och inte lätt att transportera. (Heymsfield, Allison et al, 2004)

En annan teknik använder kroppens elektriska ledande egenskaper - bioimpedans (BIA). Den är bärbar och kan användas för fältarbete, men resultaten kan variera beroende på hållning, hydratiseringsstatus, tid på dagen och till och med menstruationscykeln (Heymsfield, Allison et al, 2004) och det är inte lika exakt som andra tekniker och lider från behovet av att validera i specifika populationer. (Lemos och Gallagher, 2017; Andreoli et al, 2016)

Den vanligaste tekniken för noggrann bedömning av kroppssammansättning och "guldstandarden" är Dual Energy Absorptiometry (DXA.) Detta är samma enhet som mäter bentätheten för att bedöma osteopeni och osteoporos. Eftersom det involverar strålning, om än en liten dos, kan den inte användas hos gravida kvinnor, och många föräldrar kanske inte vill utsätta sina barn för strålningen. Enheten är dyr, måste kalibreras regelbundet och kräver en certifierad röntgentekniker.

Under de senaste 30 åren har skanningsfältet och bordet utvecklats för att rymma människor i olika höjder och bredder, men om patienter är för långa kan de behöva skanna halvkropp eller två skanningar, och vissa mycket överviktiga patienter kommer fortfarande inte att passa på skanningsbordet. (Silva et al, European Journal of Clinical Nutrition, 2013; Shepherd et al, Ben, 2017)

Andra sätt att bedöma kroppssammansättning inkluderar bildtekniker såsom MR- eller CT-skanningar. En MR kräver inte strålningsexponering och anses vara mest värdefull för kliniska studier eftersom den kan bedöma både regionala och depotspecifika fettvävnadsförändringar över tid. Dess nackdelar inkluderar dess höga kostnad, behov av speciell programvara som kräver avsevärd utbildning och svårigheter för klaustrofoba patienter. (Heymsfield, Allison et al, 2004) CT-skanningar är också exceptionellt noggranna vid bedömning av både subkutant och visceralt fett, men de kräver strålningsexponering och speciell programvara. (Andreoli et al, 2016. Se denna referens för ett utmärkt diagram som jämför fördelar och nackdelar med varje teknik.)

Allison och kollegor (Affuso et al, 2018) har utvecklat en ny teknik för att mäta procentandelen kroppsfett med hjälp av tvådimensionella digitalkamerabilder. Med hjälp av datoralgoritmer validerade genom jämförelse med DXA håller de på att skapa normer för undergrupper av befolkningar. Deras metod att ta tre fotografier (fram, bak och sida) är billig, kräver minimal utbildning och ingen specialutrustning förutom en digitalkamera.Det har visat sig statistiskt bättre än bedömning med BMI och demografisk information och är helt klart mycket mer praktiskt för epidemiologiska studier i större skala än de mer sofistikerade DXA-, MR- och CT-skanningarna.

Slutsats : Många tekniker är nu tillgängliga för att mäta kroppssammansättning: antropometri (t.ex. BMI, hudveck, midjemått, höft, lår, etc och deras förhållanden.); vattenförskjutning; luftförskjutning (BOD POD); BIA: DXA; MR; CT; och till och med digitala fotografier. Varje teknik har sina för- och nackdelar, och ingen är perfekt "gjord för att mäta" alla, även om DXA idag anses vara "guldstandarden" och oftast används.

Noggrann bedömning av kroppssammansättning är användbar för utvärdering av kroniska slöstillstånd, såsom på grund av neurologiska sjukdomar, undernäring, cancer eller AIDS, eller för en träning för osteopeni eller osteoporos. Det är viktigt att det är en väsentlig del av en utvärdering av vikt, särskilt för att där fett ackumuleras (dvs. subkutant eller visceralt) kan få allvarliga konsekvenser för hälsan. För en granskning av dessa konsekvenser, se min tidigare blogg, Plats, Plats, Plats: Fördelningen av fett.