СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДОВ К ДИАГНОСТИКЕ САРКОПЕНИЧЕСКОГО ОЖИРЕНИЯ У ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

Полный текст

Введение Саркопеническое ожирение (СО) - это синдром, при котором снижение мышечной силы скелетной мускулатуры и общей массы скелетной мускулатуры (саркопения) сочетается с увеличением жировой массы тела [4, 5, 14, 31]. Распространенность саркопении в популяции по разным источникам варьирует от 4,3% до 73,3% и зависит от возрастных критериев включения и особенностей исследуемых групп. Так среди лиц 60-70 лет распространенность саркопении находится в диапазоне 5-13%, а в группе старше 80 лет - на уровне 50%. Распространённость саркопении в Европе в общей популяции в 2016 г. составила около 15,6%, а в российской популяции у пациентов старше 85 лет - 13% [4, 8, 9, 19, 20, 29, 31]. Высокая значимость изучения вопросов диагностики, скрининга, патогенеза, методов лечения саркопении вытекает из ее влияния на клинические исходы - инвалидизация, госпитализация, заболеваемость и смертность; кардиоваскулярные и метаболические проблемы особенно усугубляются при саркопеническом ожирении [1, 8, 9, 12, 13, 15, 17-21, 25, 27, 28, 30]. Распространенность саркопенического ожирения увеличивается с возрастом и в педиатрии проблема саркопенического ожирения ранее казалось не так актуальна, как у лиц старшего поколения. Однако, в исследовании Michal Steffl и соавт. (2017) были получены результаты о диагностике саркопенического ожирения у 9,3% мальчиков и 7,2% девочек в общей популяции [26]. В исследовании Ji Hyun Moon и соавт. (2018) большинство детей, страдающих от ожирения, находились в группе с низкой мышечной массой [17]. В исследовании Carolin Sack и соавт. (2022) из 119 участников (средний возраст 12,2 года), страдающих ожирением, включенных в анализ у 83 (69,7%) была саркопения [23]. При этом следует отметить, что в большинстве педиатрических исследований для диагностики СО использовались различные индексы компонентного состава тела, определяемого по данным биоимпедансного анализа [6, 7, 24]. Общепринятых критериев диагностики СО у детей и подростков к настоящему времени не существует. Для выявления СО у детей в различных исследованиях используются разнообразные критерии, позволяющие оценить относительное количество скелетно-мышечной или безжировой массы и их дефицит [6, 11]. Так в рамках первого систематического обзора по теме СО у детей (2022) было проанализировано 11 работ, в которых у детей с ожирением и с нормальной массой тела данное состояние диагностировали с использованием визуализирующих методов (КТ, МРТ, DXA, биоимпедансометрии) и кистевой динамометрии [31]; а в качестве диагностических критериев СО в исследованиях использовались - отношение скелетно-мышечной массы (СММ, кг) к жировой массе (ЖМ, кг) (muscle-to-fat ratio/ MFR) [16]; индекс ЖМ/БЖМ (безжировая масса) >90-го перцентиля [10]; отношение мышечной силы по данным кистевой динамометрии к индексу массы тела (ИМТ, кг/м2) - мышечная сила/ИМТ <25-го перцентиля [22]; количество скелетно-мышечной массы (СММ) <25-го перцентиля [27]. Клиническое значение СО у пациентов обусловлено не только избытком жировой массы, но и недостаточностью мышечной массы и ее дисфункцией, что сопровождается дисбалансом в выработке миокинов. В соответствии с современной концепцией миокины - специфические цитокины или другие пептиды, которые продуцируются, экспрессируются и реализуют свои функции при непосредственном участии мышечных волокон. Миокины могут оказывать аутокринное, паракринное и эндокринное действие; являются естественными антагонистами адипокинов; обеспечивают защитное протекторное действие физических упражнений в отношении заболеваний, ассоциированных с малоподвижным образом жизни. Мышцы (мышечная ткань) реально производят сотни секретируемых продуктов, большинство из которых действуют лишь локально и не могут считаться эндокринными регуляторами. К выявленным и изученным миокинам относятся миостатин, LIF (Leukemia Inhibitory Factor или фактор подавления лейкемии), IL-6, IL-7, IL-15, иризин, BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor или нейротрофический фактор мозга), IGF-1 (Insulin-like Growth Factor или инсулиноподобный фактор роста I, соматомедин С), FGF-1 (Fibroblast Growth Factor или фактор роста фибробластов), FSTL-1 (лиганд фоллистатиноподобного белка) [8, 9]. Мышечная дисфункция повышает кардиоваскулярные и метаболические риски у детей с саркопеническим ожирением. Известно, что инсулинорезистентность, возникающая на фоне саркопенического ожирения, приводит к повреждению эндотелия, ремоделированию гладкой мускулатуры и атеросклеротическим изменениям сосудов [12, 27]. Учитывая выше сказанное, можно сделать вывод, что на сегодняшний день проблема саркопенического ожирения в педиатрии является актуальной проблемой, требующей разностороннего ее изучения уже в детском и подростковом возрасте. Цель исследования - провести сравнительный анализ современных подходов к диагностике саркопенического ожирения у детей школьного возраста с целью оптимизации этапного скрининга СО у школьников в рамках профилактических осмотров. Методика На первом этапе (катамнестическом) был проведен анализ результатов (антропометрия, биоимпедансометрия) профилактических осмотров 1590 школьников г. Смоленска на базе Центра здоровья детей ОГБУЗ ДКБ г. Смоленска. Для диагностики саркопенического ожирения у школьников использовался индекс MFR, равный отношению склетно-мышечной массы (СММ, кг) к жировой массе (ЖМ, кг), определяемым по результатам биоимпедансного анализа (McCarthy H.D. et. аl., 2014). У мальчиков 10-18 лет СО диагностируют при значении индекса СММ/ЖМ ниже 1,25; у девочек 10-18 лет - при значении индекса СММ/ЖМ ниже 0,8 [16]. Биоимпедансометрию проводили на анализаторе состава тела АВС-02 «Медасс» (Россия) с определением соответствующих параметров у школьников [2, 3]. На втором этапе (проспективном) методом случайной выборки в исследование были включены 100 детей школьного возраста (10-17 лет), которые были разделены на 3 группы в зависимости от индекса массы тела (ИМТ, кг/м2): 1-я группа (n=41) - школьники с ИМТ ± 1 SDS ИМТ; 2-я группа (n=29) (n=30) - дети с ИМТ от + 1 SDS до + 2 SDS ИМТ (дети с избыточной массой тела); 3-я группа - школьники с ИМТ + 2 SDS ИМТ и более с учетом пола и возраста (дети с ожирением). На втором этапе исследования использовали методы оценки мышечных массы, силы и функции в соответствии с рекомендациями Европейской рабочей группы по саркопении у пожилых людей (EWGSOP, 2019): биоимпедансный анализ для определения мышечной массы; для оценки мышечной силы - сила сжатия кисти с помощью кистевого динамометра; мышечная функция определялась с помощью теста оценки скорости ходьбы на короткое расстояние (4 м) и пиковой скорости выдоха (ПСВ) по результатам пикфлоуметрии [9]. В дальнейшем учитывали диагностические критерии СО в соответствии с консенсусом Европейского общества клинического питания и метаболизма (ESPEN) и Европейской ассоциации по изучению ожирения (EASO) с участием международной группы экспертов (2022) [14]. Клинико-лабораторная характеристика обследованных школьников на 2-м этапе в зависимости от индекса массы тела (1-я, 2-я и 3-я группы) представлена в табл. 1. Достоверных различий между группами по полу и возрасту не регистрировалось. Таблица 1. Клинико-лабораторная характеристика обследованных школьников Показатели (М±SD) 1-я группа (n=41) 2-я группа (n=29) 3-я группа (n=30) Возраст (годы) 12,65±2,25 11,62±1,82 12,26±1,72 Пол: мал. (абс., (%)); дев. (абс., (%)) 27 (65,9 %) 14 (34,1 %) 20 (68,9 %) 9 (31,1 %) 21 (70,0 %) 9 (30,0 %) Масса (кг) 46,04±7,65 48,9±6,57* 63,4±14,7*^ Рост (м) 1,56±0,132 1,52±0,100 1,57±0,104 ИМТ (кг/м2) 18,76±0,65 21,05±0,71* 25,28±3,30*^ ЖМТ (кг) 9,27±4,21 10,99±3,38* 15,96±8,58*^ % ЖМТ (%) 19,73±26,4 22,3±7,61* 25,71±11,51*^ Холестерин (ммоль/л) 4,21±1,64 4,52±0,24 4,34±0,33 Глюкоза нат. (ммоль/л) 4,54±0,43 4,47±0,47 4,49±0,56 Примечания: * - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 1-й группы и параметрами детей 2-й и 3-й групп; ^ - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 2-й группы и параметрами детей 3-й группы Статистический анализ результатов исследования проводился с использованием программы Microsoft Excel 2013. Описательная статистика для количественных данных приведена в виде СКО, для качественных данных - в виде абсолютных значений и относительных частот (n, %). Сравнение групп по количественным признакам проводилось с использованием U-критерия Манна-Уитни, по качественным признакам - критерия χ2. Различия считались статистически значимыми при p<0,05. Результаты исследования Анализ результатов, полученных на 1-м этапе, показал, что частота встречаемости саркопенического ожирения при использовании в его диагностике индекса MFR (McCarthy H.D. et. аl., 2014) в общей популяции школьников (вне зависимости от индекса массы тела) составляет у мальчиков 15,74%, а у девочек - 8,04%. При этом частота встречаемости саркопенического ожирения у детей школьного возраста с ожирением, определяемым по данным индекса массы тела, составляет у мальчиков 66,13%, а у девочек - 47,05% (табл. 2). Таблица 2. Частота встречаемости СО по индексу MFR (BIA) у детей и подростков по результатам профилактических осмотров в школах (2022) Популяция Количество обследованных Методы диагностики Частота встречаемости СО (%) Дети 10-17 лет (школьники, общая популяция) 1590 BIA (индекс MFR), ИМТ (кг/м2) мальчики: 15,74%; девочки: 8,04% Дети 10-17 лет (школьники с ожирением 1-3 степени) 189 BIA (индекс MFR), ИМТ (кг/м2) мальчики: 66,13%; девочки: 47,05% Полученные результаты свидетельствуют о высокой частоте встречаемости СО у школьников (практически у каждого второго с ожирением) при использовании в диагностике индекса MFR, определяемого по данным биоимпедансного анализа (McCarthy H.D. et. аl., 2014). В дальнейшем (на 2-м этапе) был проведен сравнительный комплексный анализ абсолютных и относительных показателей, характеризующих мышечную силу, мышечную массу и мышечную функцию у школьников в зависимости от их индекса массы тела (табл. 3-6). Было выявлено, что достоверные различия регистрируются по средним значениям показателей безжировой массы тела (БМТ, кг) и индекса безжировой массы тела (ИБМТ, кг/м2) между детьми 3-й группы (дети с ожирением), с одной стороны и детьми 1-й (дети контрольной группы) и 2-й групп - с другой стороны (табл. 3). При этом достоверных различий по средним значениям скелетно-мышечной массы (СММ, кг) и индекса скелетно-мышечной массы (ИСММ, кг/м2) между обследованными группами не диагностировались (отмечалась только тенденция к их нарастанию). Таблица 3. Показатели мышечной массы у обследованных школьников по данным биоимпедансометрии Группы Показатели биоимпедансометрии (M±SD) БМТ (кг) СММ (кг) ИБМТ кг/м2 ИСММ кг/м2 1-я группа (n=41) 35,73±9,5 22,5±7,81 15,78±4,61 9,73±3,63 2-я группа (n=29) 37,87±7,89* 22,34±6,91 16,47±1,80 9,55±2,18 3-я группа (n=30) 48,44±14,39*^ 25,22±7,29*^ 18,90±4,65*^ 9,82±2,87 Примечания: * - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 1-й группы и параметрами детей 2-й и 3-й групп; ^ - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 2-й группы и параметрами детей 3-й группы Анализ персонализированных показателей ИБМТ и ИСММ у обследованных детей показал, что у детей 3-й группы высокие значения ИБМТ (↑ + 2 SD ИБМТ по номограммам с учетом пола и возраста ребенка) регистрировались достоверно чаще (40,0%), чем у детей 1-й и 2-й групп, у которых высокие значения ИБМТ вообще не определялись (табл. 4). Аналогичная тенденция отмечалась у детей 3-й группы по частоте встречаемости высоких значений ИСММ по отношению к детям 1-й и 2-й групп (табл. 4). Таблица 4. Сравнительный анализ мышечной массы у обследованных школьников по данным биоимпедансометрии Группы Заключение по ИБМТ (кг/м2) Заключение по ИСММ (кг/м2) понижен (абс., %) норма (абс., %) повышен (абс., %) понижен (абс., %) норма (абс., %) повышен (абс., %) 1-я группа (n=41) 1 (2,4%) 39 (97,6%) 0 (0,0%) 0 (0,0%) 29 (70,7%) 12 (29,3%) 2-я группа (n=29) 0 (0,0%) 29 (100%) 0 (0,0%) 0 (0,0%) 19 (65,5%) 10 (34,5%) 3-я группа (n=30) 0 (0,0%) 18 (60,0%)*^ 12 (40,0%)*^ 0 (0,0%) 17 (56,7%) 13 (43,3%) Примечания: * - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 1-й группы и параметрами детей 2-й и 3-й групп; ^ - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 2-й группы и параметрами детей 3-й группы Таблица 5. Показатели мышечной силы у обследованных школьников по данным кистевой динамометрии (КД) и пиковой скорости выдоха (ПСВ) Группы Показатели мышечной силы (МС, M±SD) (кистевая динамометрия (КД)) ПСВ (л/мин) (M±SD) Правая рука (кг) Левая рука (кг) ИМСпр. р. (кг/м2) ИМСлев. р. (кг/м2) 1-я группа (n=41) 23,05±5,81 21,52±5,76 9,18±1,93 8,58±1,89 4,75±1,12 2-я группа (n=29) 22,12±8,52 20,11±7,99 9,28±2,57 8,49±2,61 4,54±1,50 3-я группа (n=30) 24,83±7,84 22,82±8,83 9,98±2,65 9,12±2,81 4,56±1,19 Таблица 6. Показатели мышечной функции (тест ходьбы на короткое расстояние) у обследованных школьников Группы Показатели мышечной функции (скорость ходьбы на короткое расстояние, 4 м) (M±SD) Скорость ниже 0,8 м/с (абс., %) Время, затраченное при ходьбе на 4 метра (сек.) Скорость ходьбы (м/c) 1-я группа (n=41) 5,04±0,09 0,794±0,18 18 (43,9%) 2-я группа (n=29) 5,12±0,19 0,781±0,029 16 (55,2%) 3-я группа (n=30) 5,04±0,13 0,794±0,021 14 (46,7%) Достоверных различий между средними значениями показателей мышечной силы по данным ручной динамометрии (МС (кг), ИМС (кг/м2)) и пиковой скорости выдоха (ПСВ) по данным пикфлоуметрии; а также мышечной функции (скорость ходьбы на короткое расстояние (м/c)) у детей 1-й, 2-й и 3-й групп выявлено не было (табл. 5, 6). Проведенный комплексный анализ показал, что у детей школьного возраста с ожирением (3-я группа) регистрировалось достоверное повышение показателей, характеризующих мышечную массу (БМТ, СММ, ИБМТ), на фоне отсутствия различий между параметрами мышечной силы и функции. В дальнейшем в исследовании были оценены показатели мышечной силы/мышечной функции, скорректированные по индексу безжировой массы тела. Скорректированный показатель мышечной силы (СПМС) рассчитывали по формулам: СПМС1 = ИМС (кг/м2)/ ИБМТ (кг/м2) (усл. ед.); СПМС2 = КД (кг)/ ИБМТ (кг/м2) (усл. ед.). Скорректированный показатель мышечной функции (СПМФ) рассчитывали по формуле: СПМФ = скорость ходьбы (м/с)/ ИБМТ (кг/м2) (усл. ед.). Полученные результаты свидетельствуют о достоверном снижении скорректированных показателей мышечной силы (СПМС1, СПМС2) и мышечной функции (СПМФ) у детей 3-й группы по сравнению с детьми 1-й группы (табл. 7, табл. 8). Аналогичная, но менее выраженная тенденция регистрировалась по данным показателям и у детей 2-й группы по сравнению с детьми 1-й группы (табл. 7, табл. 8). Таблица 7. Скорректированные показатели мышечной силы (СПМС1) и мышечной функции у обследованных школьников Группы Скорректированные показатели мышечной силы/ функции (М±SD) СПМС1, усл. ед. (правая рука) СПМС1, усл. ед. (левая рука) СПМФ 1-я группа (n=41) 0,65±0,19 0,61±0,17* 0,053±0,009 2-я группа (n=29) 0,56±0,15 0,51±0,14 0,048±0,005 3-я группа (n=30) 0,53±0,15^ 0,49±0,16^ 0,042±0,007^ Примечания: * - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 1-й группы и параметрами детей 2-й группы; ^ - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 1-й группы и параметрами детей 3-й группы Таблица 8. Скорректированные показатели мышечной силы (СПМС2) у обследованных школьников Группы Скорректированные показатели мышечной силы (М±SD) СПМС2, усл.ед. (правая рука) СПМС2, усл. ед. (левая рука) 1-я группа (n=41) 1,60±0,70* 1,49±0,65* 2-я группа (n=29) 1,34±0,49^ 1,21±0,44^ 3-я группа (n=30) 1,27±0,35 1,14±0,31 Примечания: * - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 1-й группы и параметрами детей 2-й и 3-й групп; ^ - достоверность различий (P<0,05) между параметрами детей 2-й группы и параметрами детей 3-й группы Обсуждение результатов исследования Сравнительный анализ результатов комплексного обследования школьников с использованием критериев саркопении в соответствии с рекомендациями EWGSOP (2019) показал, что у школьников с ожирением имеет место по данным биоимпедансного анализа увеличение мышечной массы (БМТ, СММ, ИБМТ) на фоне отсутствия различий в абсолютных показателях, характеризующих мышечную силу и мышечную функцию. При этом дальнейший сравнительный анализ относительных (скорректированных по ИБМТ) показателей выявил, что эти параметры имели достоверно более низкие значения на единицу измерения индекса БМТ по данным биоимпедансометрии. То есть у школьников с ожирением регистрировалось относительное снижение мышечной силы и мышечной функции на фоне тенденции к увеличению мышечной массы по сравнению с детьми 1-й группы. На сегодняшний день для оценки состояния, характеризующегося снижением мышечной силы и/или мышечной функции по отношению к сохраненной мышечной массе, используют термин динопения. По результатам проведенного исследования у детей школьного возраста с ожирением регистрируются высокие риски развития на начальном этапе «относительной» динопении, которая в последующем, несомненно, может трансформироваться в саркопеническое ожирение. Школьники с ожирением и дисфункцией мышечной ткани, о чем свидетельствуют более низкие скорректированные показатели мышечной силы и мышечной функции, должны относиться в группу высокого риска по развитию у них саркопенического ожирения и по выявлению повышенных кардиоваскулярных и метаболических рисков (рис.). Результаты показали, что при использовании в качестве диагностических критериев саркопении рекомендаций EWGSOP (2019) у школьников с ожирением по сравнению с рекомендуемыми для применения в педиатрической практике индексами, рассчитанными по данным биоимпедансного анализа, имеются расхождения в количественном выявлении саркопенического ожирения. Это позволяет, с одной стороны, высказать пожелание о разработке диагностических критериев саркопении для детей школьного возраста, а с другой - выразить сомнения, что использование в педиатрии предлагаемых индексов, рассчитанных с учетом компонентного состава тела по данным биоимпедансометрии, дает истинное представление о распространенности саркопенического ожирения у школьников. Рис. Диагностический алгоритм выявления в рамках профилактических осмотров динопенического ожирения у школьников (группа высокого кардиоваскулярного и метаболического рисков) Заключение Таким образом, результаты исследования показали, что на сегодняшний день сохраняется актуальным вопрос о необходимости разработки четких диагностических критериев СО для детей школьного возраста. Наиболее часто рекомендуемые для использования в педиатрии с целью диагностики СО индексы компонентного состава тела, которые учитывают только один параметр саркопении - мышечную массу, очевидно, завышают данные о распространенности СО в детском и подростковом возрасте. В то же время, учитывая важную биологическую роль мышечной ткани в организме (особенно в организме растущего ребенка) - аутокринное, паракринное и эндокринное действие миокинов (многие являются естественными антагонистами адипокинов), дальнейшее изучение саркопенического ожирения у школьников, а также его влияния на кардиоваскулярные и метаболические риски, будут оставаться востребованными для педиатрической практики.

Об авторах

Владимир Владимирович Бекезин

Смоленский государственный медицинский университет

Email: email@example.com
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой детских болезней лечебного и стоматологического факультетов ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России Россия, 214019, Смоленск, ул. Крупской, 28

Елена Юрьевна Козлова

Смоленский государственный медицинский университет; Детская клиническая больница

Email: email@example.com
кандидат медицинских наук, доцент кафедры детских болезней лечебного и стоматологического факультетов ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России Россия, 214019, Смоленск, ул. Крупской, 28; 214000, Россия, Смоленск, ул. Октябрьской рев., 16

Анна Евгеньевна Королева

Смоленский государственный медицинский университет

Email: email@example.com
кандидат медицинских наук, ассистент кафедры детских болезней лечебного и стоматологического факультетов ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России Россия, 214019, Смоленск, ул. Крупской, 28

Наталья Николаевна Короткая

Детская клиническая больница

Email: email@example.com
врач-педиатр стационара №1, педиатрического отделения №1 ОГБУЗ «Детская клиническая больница» г. Смоленска 214000, Россия, Смоленск, ул. Октябрьской рев., 16

Елена Геннадьевна Демина

Детская клиническая больница

Email: email@example.com
главный врач ОГБУЗ «Детская клиническая больница» г. Смоленска 214000, Россия, Смоленск, ул. Октябрьской рев., 16

Елена Александровна Волкова

Детская клиническая больница

Email: email@example.com
заведующая межмуниципальным Центром здоровья для детей ОГБУЗ «Детская клиническая больница» г. Смоленска 214000, Россия, Смоленск, ул. Октябрьской рев., 16

Список литературы

Дополнительные файлы