THE USE OF PATIENT-SPECIFIC REGIMENTS IN OBESITY TREATMENT AND PREVENTION BASED ON DATA FROM INDIRECT CALORIMETRY

Full Text

Условия и образ жизни, включая питание, являются одними из важнейших факторов, оказывающих влияние на здоровье человека [3, 8, 13]. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более 75 % населения земного шара страдают за болеваниями, возникновение и развитие которых связано с неправильным питанием [1]. Между тем избыточное потребление пищевых веществ в совокупности с низкой физической активностью в современных условиях привели к высокой распространен 59 Медицинская экология Экология человека 2018.04 ности ожирения среди населения [4-6]. Избыточная масса тела и ожирение являются фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета, хронических болезней мочеполовой системы, злокачественных новообразований и хронических болезней костно-мышечной системы [14-17]. Одним из условий лечения ожирения, включая диетотерапию, является поэтапное снижение массы тела [11]. При этом диетотерапия основывается на данных различных диагностических методов. Эффективность применения некоторых из них остается недостаточно изученной. Цель исследования заключается в оценке эффективности применения персонифицированных рационов питания при лечении и профилактике ожирения на основании данных непрямой респираторной калориметрии. Методы В ретроспективное исследование были включены 112 пациентов с ожирением II и III степени, обратившихся в НИИ гигиены и экологии человека ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» (СамГМУ) Минздрава России. Диагноз ожирения ставился на основании величины индекса массы тела (ИМТ) и подтверждался высокими значениями жировой массы (ЖМ) по данным биоимпедансного анализа (БИА). При ИМТ от 35,00 до 39,99 кг/м2 ставилась II степень ожирения, при ИМТ более 40 кг/ м2 - III степень. Расчет величины ИМТ проводился по формуле отношения массы тела (кг) к длине тела, выраженному в метрах в квадрате (кг/м2). Для построения диетотерапии для каждого пациента рассчитывались суточные энерготраты, представляющие собой произведение энергии основного обмена и коэффициента физической активности [9]. У каждого пациента было получено информированное согласие на медицинское обследование. Все пациенты были разделены на две группы. Основным критерием распределения пациентов в ту или иную группу было наличие или отсутствие в схеме ведения непрямой респираторной калориметрии. Группу 1 (сравнения) составили пациенты с установленным диагнозом ожирения II или III степени, схема ведения которых включала сбор анамнестических и антропометрических данных по общепринятой методике, объективный осмотр, а также БИА с использованием биоимпедансометра для анализа внутренних сред организма АВС-01 МЕДАСС (Россия). Метод непрямой калориметрии не применялся, а энергия основного обмена была получена расчетным методом по данным БИА. Группу 2 (опытную) составили пациенты с установленным диагнозом ожирения II или III степени, схема ведения их также включала сбор анамнестических и антропометрических данных по общепринятой методике, объективный осмотр и БИА. Кроме того, пациентам данной группы была проведена непрямая калориметрия с целью изучения основного обмена и оптимизации диетотерапии для исследуемой группы (рис. 1, 2, 3). Непрямая калориметрия осуществлялась с помощью прибора CCM Express (Medical Graphics, США). В группу сравнения вошло 56 человек, средний возраст их (36,9 ± 2,0) года. Опытную группу составили также 56 человек, средний возраст которых (43,2 ± 2,5) года. Сбор анамнестических и антропометрических данных осуществлялся в первый день приема пациентов, БИА проводилась на 2-3 день, непрямая респираторная калориметрия - на 2-7 день. Эффективность терапии оценивалась по антропометрическим данным и результатам БИА через 3 месяца. Антропометрические исследования пациентов включали измерение роста и массы тела, а также окружностей талии и бёдер. Непрямая респираторная калориметрия, основанная на устойчивом взаимоотношении между выделенным теплом и количеством поглощенного кислорода и позволяющая определить не только основной обмен, но и скорость окисления макрону-триентов, оценивалась по дыхательному коэффициенту, который при окислении белка равен 0,82, при окислении жиров - 0,7, а при окислении углеводов - 1,0 [12]. Исследование проводилось в утренние часы, натощак, с предварительной термометрией. Накануне исследования пациентам рекомендовалось избегать стрессовых ситуаций. Помимо этого место проведения непрямой калориметрии обеспечивалось комфортными значениями показателей микроклимата. Для анализа эффективности диетотерапии в ходе лечения пациентов обеих групп по данным БИА оценивалось изменение показателей ИМТ, ЖМ, скелетно-мышечной массы (СММ) и удельного обмена (УО). Заключение экспертной комиссии ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России от 24.05.2017: научная работа соответствует этическим стандартам и может быть опубликована в открытой печати. Сбор данных осуществляли в Microsoft Excel 2011, статистический анализ результатов проводили с использованием компьютерной программы Statistica (StatSoft Inc. США, версия 13.1). Все исследованные показатели обрабатывали с применением t-критерия Стьюдента для независимых выборок [2]. Для анализа вида распределений выборки применялся критерий Шапиро - Уилка и тест Колмогорова - Смирнова [10]. Было установлено, что имеющиеся в работе выборки во многих случаях не соответствуют нормальному (Гауссову) распределению. В то же время известно, что данные критерии обладают высокой мощностью и при малейших отклонениях, в том числе клинически не существенных, отклоняют статистическую гипотезу о соответствии закона распределения нормального закону. Такие характеристики формы распределений, как асимметрия и эксцесс, были невысокими и не превышали 2 по абсолютному значению, поэтому представлялось возможным использовать в качестве описательных статистик параметры распределения [2, 10]. Изменения изучаемых показателей в результате применения диетотерапии наглядно продемонстрированы в процентном отношении. Различия сравниваемых результатов (M ± m, где M -выборочное среднее арифметическое, а m - ошибка 60 Экология человека 2018.04 Медицинская экология среднего арифметического) считались статистически значимыми при достигнутом уровне p < 0,05. Результаты В группе 1 (сравнения) диетотерапия ожирения разрабатывалась на основе антропометрических и анамнестические данных и результатов БИА. Пациентам данной группы были рекомендованы: диета с калорийностью рациона на 10 % ниже суточных энерготрат, ограничение питательных веществ с высоким гликемическим индексом, исключение простых углеводов, ограничение жареной и жирной пищи. Снижение суточной калорийности рациона на 10 % основано на необходимости снижения жировой массы тела за счет создания дефицита энергии в начальном этапе лечения ожирения. При этом диеты с большим снижением суточной калорийности рациона могут способствовать уменьшению интенсивности основного обмена, что по окончании диетотерапии может привести к более медленному сжиганию калорий. Диетотерапия с умеренно пониженной энергетической ценностью рациона по отношению к уровню энергозатрат для лечения ожирения является общепринятым методом. [7]. Так, пациентам было предложено пятиразовое питание с тремя основными приёмами пищи и двумя легкими «перекусами», последний прием пищи за 3 часа до сна. Диетотерапия включала питьевой режим 20-30 г на 1 кг массы тела. Персонифицированный подход к лечению ожирения основывался как на антропометрических и анамнестические данных, результатах БИА, так и на данных непрямой калориметрии. Необходимая суточная калорийность пищи в данном случае была получена исходя из данных индивидуальной непрямой калориметрии, а не расчетным способом, как в группе сравнения. Так, у пациента А (рис. 1) расчетные значения калорийности составляли 1 653 ккал/день, тогда как реальный основной обмен, на основании данных непрямой калориметрии, составлял 1 394 ккал/день, следовательно, калорийность персонифицированной диеты снижалась. По данным непрямой калориметрии также отмечено, что окисление жиров составляет 64 %, а углеводов - 35 %. Следовательно, акцент в диете был поставлен на ограничение углеводов (рис. 1). 2DÛROVÛE РГТАНІЕ htome; А Т*Л: Doctor Tim (mit) FI02W REE (Kcattoy) RO REBPi«d(4) RH(№n*>] WBTP$(mL) VE БТРЗ (l/mii) VC02|mUi*i) V02(rrumin) ЦгігжуШдаїуІ CHOREE (%> FAflEE {%) ProYREE (%J REE_Cow(%) O OÊN BMI: 34.42 Dale; H05.201« 167.00 *ge; 49 Ttae; t&2&27 9600 Gender Feme* Raw ММйУЙ* 13:57 2060 бзї)* ІїГ 84 15.40 370 565 183 200 т «32 m « «в <0 m 13 » * m 9} Ш » ® . «я ж ІІ “'!■ } if j ' v 1 1 «0 ш Щ 1 1. ■■.■'V! : ■ . l' f' I- • / ■ '.j* ■ - « т * . ‘ * k' . :.L _ /;j "У ■ m ц> а m е а да * « m » e CO 1 № <? Tmwtdi) Рис. 1. Результаты обследования пациента А методом непрямой калориметрии Рис. 2. Результаты обследования пациента В методом непрямой калориметрии 61 Медицинская экология Экология человека 2018.04 Рис. 3. Результаты обследования пациента С методом непрямой калориметрии У пациента В окисление жиров составило 58 %, углеводов - 42 %, но основной обмен составил всего 1 037 ккал/день, в отличие от расчетного 1 853 ккал/ день, в результате чего была назначена гипокалорий-ная диетотерапия с равнозначным снижением жиров и углеводов (рис. 2). У пациента С расхождение данных основного обмена по результатам непрямой калориметрии и полученных расчетным путем было незначительным: 1 657 и 1 793 ккал/день соответственно. Окисление жиров составило 61 %, тогда как углеводов - 38 %, следовательно, при назначении диетотерапии пациенту С основное ограничение приходилось на углеводы (рис. 3). Соответствующим образом назначалась персонифицированная диетотерапия ожирения другим пациентам опытной группы. Обсуждение результатов Для анализа эффективности диетотерапии в ходе лечения пациентов обеих групп по данным БИА оценивалось изменение ИМТ, ЖМ, СММ, УО. В результате анализа средних значений показателей в группе 1 (группа сравнения), полученных до и после диетотерапии, отмечается статистически незначимое снижение ИМТ на 4,5 % (p = 0,215), ЖМ - на 11,8 % (p = 0,051), а СММ - на 1,6 % (p = 0,051). В то же время анализ результатов диетотерапии в группе 2 (опытная группа) выявил статистически значимое (p < 0,05) снижение значений ИМТ на 9,7 % (p = 0,022), ЖМ - на 14,2 % (p = 0,010), что практически в 2 раза превышает изменение показателей в группе 1. Снижение СММ в опытной группе составило 5,1 %, p = 0,464 (табл. 1). Помимо этого как в группе 1, так и в группе 2 отмечается увеличение удельного обмена (ккал/м2), что свидетельствует об эффективности диетотерапии в обоих случаях. Однако в группе 2, включающей пациентов, диетотерапия которым назначалась на основе данных непрямой калориметрии, изменение показателей УО были несколько выше (2,3 % против 1,1 в группе сравнения), что также свидетельствует о более рациональном подборе суточного рациона. Результаты анализа данных биоимпедансометрии до и после диетотерапии в группах обследованных Группа паци ентов Воз раст, лет (M) Пери од ИМТ, кг/ м2 (M ± m) ЖМ, кг (M ± m) СММ, кг (M ± m) УО, ккал/м2 (M ± m) ан) п вн я п а и урн 36,9 До 33,1 ± 0,8 41,2 ± 1,6 25,9 ± 1,4 764,1 ± 5,7 После 31,6 ± 0,9 36,3 ± 1,9 25,5 ± 1,3 779,8 ± 8,2 Группа 2 (опытная) 43,2 До 36,9 ± 1,2 46,2 ± 1,8 25,5 ± 1,2 769,2 ± 12,2 После 33,8 ± 0,6“ 39,6 ± 1,8“ 24,2 ± 1,3 787,5 ± 11,3 Примечания: ИМТ - индекс массы тела, ЖМ - жировая масса, СММ - скелетно-мышечная масса, УО - удельный обмен; М - среднее арифметическое значение; m - ошибка средней арифметической; “ - p < 0,05 при сравнении значений до и после диетотерапии. Таким образом, применение метода непрямой калориметрии в ходе лечения пациентов с ожирением II и III степени позволяет проводить более эффективную диетотерапию под контролем объективных результатов, тем самым исключая субъективный фактор. По полученным данным можно более точно судить о восприимчивости организма пациента к назначенной диете, что в итоге дает наиболее адекватный результат в сравнении со стандартной методикой назначения диетотерапии. Авторство СОВ - внесла существенный вклад в дизайн исследования, анализ и интерпретацию данных; МЮВ - внесла существенный вклад в анализ и интерпретацию данных, подготовила первый вариант статьи; БЛМ - внесла вклад в сбор, анализ и интерпретацию данных; ГМЮ - участвовал в обработке, интерпретации и анализе данных, подготовке окончательного варианта статьи; ГДО - участвовал в сборе данных, интерпретации и анализе данных, подготовке окончательного варианта статьи. Сазонова Ольга Викторовна SPIN-код - 1789-6104; ORCID - 0000-0002-4130-492X Мякишева Юлия Валерьевна SPIN-код - 5057-9838; ORCID - 0000-0003-0947-51 1X 62 Экология человека 2018.04 Медицинская экология Бородина Любовь Михайловна SPIN-код - 2958-6537; ORCID - 0000-0002-5165-8254 Гаврюшин Михаил Юрьевич SPIN-код -6636-4448; ORCID - 0000-0002-0897-7700 Горбачев Дмитрий Олегович SPIN-код - 1276-2740;ORCID - 0000-0002-8044-9806

About the authors

O V Sazonova

Samara State Medical University

Samara, Russia

Yu V Myakisheva

Samara State Medical University

Samara, Russia

L M Borodina

Samara State Medical University

Samara, Russia

M Yu Gavryushin

Samara State Medical University

Samara, Russia

D O Gorbachev

Samara State Medical University

Email: Dmitriy-426@rambler.ru
Samara, Russia

References

Supplementary files