Исследование зависимости среднесуточного теплового излучения от биоимпедансных и антропометрических параметров

№48-2,

физико-математические науки

В работе были использованы антропометрические, пирометрические и биоимпедансные данные о 81 студенте 1 курса ОрГМУ. Обнаружены сильные статистические взаимосвязи между полом, ростом, массой тела, величиной основного обмена, площади поверхности тела и среднесуточным тепловым излучением.

Похожие материалы

В теоретической и практической медицине исследование тепловых потерь организма широко используется для оценки величины энергообмена, по отклонению которого от должных величин делается заключение о нарушении обменных процессов. Биоимпедансометрия — метод диагностики состава тела человека посредством измерения импеданса – электрического сопротивления участков тела – в разных частях организма. В результате биоимпедансного анализа могут быть получены биоэлектрические параметры и антропометрические параметры.

К биоэлектрическим параметрам относят компоненты вектора импеданса всего тела, его отдельных сегментов или локальных участков тела, измеряемые на одной или нескольких частотах переменного тока. Зная компоненты импеданса, вычисляют дисперсионные характеристики тканей, а также фазовый угол — арктангенс отношения реактивного и активного сопротивлений для некоторой частоты тока. Значение фазового угла характеризует емкостные свойства клеточных мембран и жизнеспособность биологических тканей: считается, что чем выше фазовый угол, тем лучше состояние тканей.

К антропометрическим параметрам относятся пол, возраст, расовая и этническая принадлежность, а также линейные и весовые размеры тела (характеристики телосложения индивида), используемые для оценки состава тела, такие как длина, масса и объем тела. Также измеряют окружность талии и бедер, другие размеры тела. Измерения выполняют по стандартной методике с использованием антропометра или ростомера, напольных весов и измерительной ленты (Мартиросов и др., 2006). Вычисляют индекс массы тела (ИМТ), а также индекс талия–бедра (ИТБ), равный отношению длины окружности талии (ОТ) к длине окружности бедер (ОБ). ИМТ и другие вспомогательные параметры используются при формировании норм состава тела для различных популяций (Bosy-Westphal et al., 2006). Площадь поверхности тела (ППТ) оценивают, зная длину и массу тела. С использованием антропометрических и биоэлектрических параметров получают оценку основного обмена (ОО) — характеристику энергетического метаболизма человека. Также рассчитывается удельный основной обмен как частное от деления величины основного обмена на площадь поверхности тела (ОО/ППТ) или на безжировую массу (ОО/БМТ), что дает возможность сопоставления интенсивности обменных процессов у людей различного телосложения. Перечень параметров состава тела, оцениваемых методом биоимпедансного анализа (табл. 1.5), включает абсолютные и относительные показатели. В зависимости от методики измерений абсолютные показатели определяют как для всего тела, так и для его отдельных регионов (сегментов). К абсолютным показателям относятся жировая (ЖМТ) и безжировая (тощая) массы тела (БМТ, ТМ), активная клеточная (АКМ) и скелетно-мышечная массы (СММ), общая вода организма (ОВО), клеточная и внеклеточная жидкости (КЖ, ВКЖ). Наряду с ними рассчитываются относительные (приведенные к массе тела, тощей массе или другим величинам) показатели состава тела. Относительные показатели используются для сопоставления пациентов и групп пациентов, в том числе различающихся по полу, возрасту, телосложению и состоянию здоровья. При этом выбираются такие показатели, которые наиболее адекватно для рассматриваемой группы пациентов отражают ее особенности [1].

Целью данной работы являлось установление зависимости среднесуточного теплового излучения от состава тела человека.

В проведенной работе проводилось изучение состава тела с использованием мультифункциональных весов AEG PW 3111 FA. В исследовании принимали участие 34 лиц мужского пола и 66 женского пола в возрасте от 18 до 23 лет. Пирометрия производилась при помощи инфракрасного пирометра АТТ-2508, измерения производилась из четырех точек: лоб, область груди и запястья. В анализе использовались средние значения для каждого исследуемого. Среднесуточное тепловое излучение (ккал/сут) высчитывалось на основании закона Больцмана для серых тел E = \delta \cdot {T}^{4} \cdot S , где \delta — эмпирический пересчётный коэффициент, T — абсолютная температура тела (К), а S — площадь поверхности тела (см2) рассчитанная по формуле Дюбуа S = 1,289 \cdot H \cdot P , где H — рост (см), P — масса тела (кг).

Данные о поле, возрасте, весе и росте, процентном содержании жира, мышц и воды в теле, а так же температуре подверглись статистической обработке при помощи программы “Statistica-10.0” [3,4].

Средний рост юношей составил 176,6 ± 6,9 см, масса тела 70,1±10,1 кг из которой 10,8 ±0,8 кг — масса костной ткани, среднесуточный обмен веществ 2506,3 ± 215 ккал/сут, что соответствует I группе интенсивности труда [2], расчетная площадь поверхности тела 15997,5 ± 2707 см2. Средний рост девушек составил 166 ± 7,8 см, масса тела 61,9±13,7 кг из которой 10,2 ±0,9 кг — масса костной ткани, среднесуточный обмен веществ 2131,3 ± 385,2 ккал/сут, что соответствует I группе интенсивности труда [2], расчетная площадь поверхности тела 13313,8± 3332,8 см2.

Корреляционный анализ данных (p < 0.05) показал, что среднесуточное тепловое излучение в большей степени зависит от пола (0,497699), роста (0,791410), массы тела (0,970465), основного обмена (0,987137), площади поверхности тела (0,990334), а также, что примечательно, массы костной ткани (0,708476). Также, удивляет тот факт, что среднесуточное излучение слабо коррелирует с процентным составом тела, но сильно коррелирует с абсолютными показателями масс компонентов тела.

Таким образом можно сделать вывод, что тепловое излучение слабо зависит от процентных соотношений тканей, а определяется основным обменом, терморегуляцией и площадью кожного покрова обследуемого.

Список литературы

  1. Биоимпедансный анализ состава тела человека / Д.В. Николаев, А.В. Смирнов, И.Г. Бобринская, С.Г. Руднев. — М. : Наука, 2009. — 392 c.;
  2. Гигиена. Соmреndium: учебное пособие / В. И. Архангельский, П. И. Мельниченко. — 2012. — 392 с.;
  3. Руководство по обеспечению решения задач с применением программы Statistica 10.0/В. М. Боев [и др.]. — 2014.
  4. Трухачева, Н.В. Математическая статистика в медико-биологических исследованиях с применением пакета Statistica: учебное пособие / Н. В. Трухачева — М: Изд-во ГЭОТАР-Медиа, 2012.;