Age-dependent characteristics of nutritional status and resting metabolism in overweight and obese children
AbstractThe age-dependent nutritional status and resting metabolism in overweight and obese children have been examined. The study included 625 children of 2,5–17 years old. Patients were divided into three groups: 1st – 2,5–7 years old (n=49), 2nd – 8–12 years old (n=204), 3rd – 13–17 years old (n=372). The diagnosis of overweight and obesity was based on CDC criteria: children with 85–94 BMI percentile according to age and gender had overweight, BMI ≥95 percentile – obesity. Anthropometry, bioelectric impedance analysis and indirect respiratory calorimetry were performed; lipid and carbohydrate parameters were measured. The fat mass percentages in children of studed groups were 41,3Ѓ}1,9, 39,8Ѓ}0,7 and 42,3Ѓ}0,4%, the mean percent of fat mass excess – 163,6Ѓ}26,2, 113,7Ѓ}8,3 and 134,9Ѓ}8,2% respectively, p>0,05.
Prevalence of dyslipidemia in children increased with age: lipid metabolism disorders were revealed in 28,6, 49,0
и 53,2% children of the 1st, 2nd and 3rd groups respectively. The mean HDL level in the 1st and 2nd groups was significantly higher, and triglycerides – lower than in the 3rd group. The correlation of HDL level and breastfeeding duration (r1=0,94, p<0,05) was found in the 1st group of children. Increased insulin level was revealed in 38,8% children in the 1st group (mean 12,8Ѓ}1,4 μIU/ml), 62,2% children in the 2nd group (21,1Ѓ}0,7 μIU/ml) and 64,8% children in the 3rd group (25,1Ѓ}0,9 μIU/ml); increased HOMA – in 36,7% (4,32Ѓ}0,6), 62,2% (4,65Ѓ}0,17) and 59,1% (5,56Ѓ}0,21) respectively. The negative correlation of insulin and HOMA level with breastfeeding duration (r1=−0,38 and −0,37, respectively, p<0,05) was found in the 1st group of children. Prevalence of hyperuricemia increased from 13% in the 1st group to 21,1% in the 2nd and 44,1% in the 3rd group. Prevalence and degree of resting metabolism changes increased with age and had tendency to the shift of proportion of energy-intensive substrates (fats and carbohydrates) to deceleration of carbohydrate oxidation (in 32, 50, 55,1% of children) and compensatory fat oxidation acceleration (8, 28,4 and 34,7% respectively). Mean fat oxidation rate levels significantly differed between groups and increased with age (48,38Ѓ}7,14, 54,29Ѓ}3,06 and 78,43Ѓ}2,89 g/day in children of the 1st, 2nd and 3rd groups respectively, p<0,001).
The mean level of carbohydrate oxidation rate in the 3rd group of children was lower than normal value (p<0,01). Resting energy expenditure was lower in the 2nd and 3rd groups of children.
Keywords:children, obesity, overweight, resting metabolism
Увеличение распространенности ожирения среди детей является одной из важнейших проблем современного здравоохранения. Согласно прогнозам Европейской ассоциации по изучению ожирения, к 2030 г. избыточную массу тела будет иметь треть населения планеты (3,3 млрд человек), из них ожирением будут страдать 1,1 млрд. По оценке ВОЗ, в 2011 г. в мире избыточную массу тела и ожирение имели более 40 млн детей в возрасте до 5 лет [13]. Распространенность избыточной массы тела и ожирения у детей в разных регионах России колеблется от 5,5 до 11,8% [6, 8].
Критическими периодами для возникновения ожирения являются дошкольный и подростковый возраст. У детей до 7 лет данная проблема представляется особенно актуальной в связи с недостаточной выявляемостью, а также стереотипным мнением, согласно которому избыточный вес у ребенка ассоциируется с его здоровьем. Родители детей с избытком массы тела не воспринимают это состояние как отклонение от нормы, особенно в регионах с высокой распространенностью детского ожирения [11].
Избыточная масса тела, появившаяся до 9 лет жизни и прогрессирующая в период пубертата, определяет в дальнейшем развитие морбидного варианта заболевания [индекс массы тела (ИМТ) >41 кг/м2], тогда как избыточная масса тела и ожирение, появляющиеся после 18-летнего возраста, характеризуются ИМТ до 35 кг/м2 [10].
В подростковом возрасте увеличивается распространенность нарушений пищевого поведения, определяющих развитие и прогрессирование ожирения: частота выявления данных поведенческих расстройств превышает 40% [20]. Для ожирения, возникающего в детском и подростковом воз- расте, характерно прогрессирующее течение [19].
Уровень физической активности детей оказывает минимальное воздействие на естественное течение ожирения [16]. Нарушения липидного обмена и артериальная гипертензия, возникающие на фоне ожирения у детей, сохраняются в дальнейшие десятилетия жизни [24].
Одним из оснований для прогрессирующего увеличения массы тела являются индивидуальные особенности обмена энергии и макронутриентов вследствие генетических причин или неблагоприятных воздействий среды. Оптимальным методом оценки уровня основного обмена в условиях стационара считается непрямая респираторная калориметрия. Этот метод обладает высокой точностью и позволяет определить уровень базовых энерготрат и индивидуальную скорость окисления белков, жиров и углеводов.
К настоящему времени в мире проведены единичные исследования, посвященные состоянию обмена энергии и макронутриентов при ожирении у детей. Известно, что ожирение сопровождается повышением абсолютных показателей суточных энерготрат, хотя относительное значение данного показателя по сравнению с возрастными нормами часто оказывается сниженным [36]. Низкая скорость окисления жиров (СОЖ) считается одним из ключевых патогенетических факторов, объясняющих избыточный набор массы тела, тогда как сниженная скорость окисления углеводов (СОУ) может быть обусловлена истощением депо гликогена в печени в связи с нерациональным питанием [18].
Немногочисленные отечественные исследования посвящены оценке показателей метаболограммы при различных заболеваниях у детей и взрослых.
Были изучены особенности метаболического статуса у пациентов с ишемической болезнью сердца, метаболическим синдромом, сердечно-сосудистыми заболеваниями на фоне ожирения [1, 2, 4].
На сегодняшний день единственным эффективным методом коррекции избыточной массы тела и ожирения является изменение образа жизни с повышением уровня физической активности и изменением рациона питания. Персонифицированное диетологическое вмешательство на основании индивидуальных метаболических показателей является безопасным методом лечения ожирения и его осложнений.
Цель исследования - изучить особенности пищевого статуса и показатели основного обмена у детей с избыточной массой тела и ожирением в зависимости от возраста.
Материал и методы
В отделении педиатрической гастроэнтерологии, гепатологии и диетологии НИИ питания РАМН были обследованы 625 детей с избыточной массой тела и ожирением в возрасте от 2,5 до 17 лет (в среднем 12,3±0,1 года). В зависимости от возраста пациенты были разделены на 3 группы: 2,5-7 лет (n=49), 8-12 лет (n=204), 13-17 лет (n=372).
Средний возраст детей в 1-й группе составил 6,2±0,2 года, во 2-й группе - 9,9±0,1 года, в 3-й группе - 14,1±0,1 года. Доля мальчиков среди пациентов обследованных групп составила соответственно 38,8, 42,2 и 40,3%.
Для диагностики избыточной массы тела и ожирения были использованы критерии Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), согласно которым ИМТ при избыточной массе тела соответствует 85-94-му перцентилю с учетом пола и возраста пациентов, ИМТ при ожирении ≥95-го перцентиля.
Первые признаки избытка массы тела у детей младшей возрастной группы, по мнению родителей, появились в 3,1±0,2 года, у детей 7-11 лет - в 4,9±0,1, у подростков 13-17 лет - в 6,8±0,2 лет (p1-2<0,01; p1-3 и p2-3<0,001). Средний стаж заболевания к моменту обследования составил 3,1±0,2, 4,9±0,1 и 7,2±0,2 лет (p<0,01 между всеми группами).
У многих детей ожирение сопровождалось характерной сопутствующей патологией и осложнениями. Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) была диагностирована у 7 (14,3%) детей 1-й группы, у 3 из них - на стадии неалкогольного стеатогепатита (НАСГ). Во 2-й группе НАЖБП была выявлена у 65 (31,9%) детей, из них НАСГ - у 26.
У подростков 13-17 лет НАЖБП была обнаружена в 48,9% случаев (n=182), в том числе на стадии НАСГ - у 51 пациентов. Дислипидемия выявлена у 28,6, 49,0 и 53,2%, нарушение толерантности к глюкозе - у 12,2, 16,7 и 18,5% соответственно.
Артериальная гипертензия выявлена у 1 ребенка в 1-й группе, у 21 (10,3%) ребенка во 2-й группе и у 80 (21,5%) детей в 3-й группе. Отмечена высокая частота патологии желудочно-кишечного тракта у обследованных детей: дисфункция билиарного тракта была выявлена у 75,5, 73,0 и 69,1% в обследуемых группах, хронический гастродуоденит - у 8,2, 8,8 и 17,7% пациентов. Среди детей старших возрастных групп отмечались также гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (3,4 и 8,1% во 2-й и 3-й группах соответственно, желчнокаменная болезнь (1 и 3,2%). Патология щитовидной железы (субклинический гипотиреоз, йододефицитное состояние) была диагностирована у 12,2, 20,0 и 19,3% детей обследованных групп соответственно.
Метаболический синдром, в соответствии с критериями Международной федерации диабета (IDF, 2007), может быть диагностирован у детей начиная с 10-летнего возраста при наличии абдоминального ожирения и 2 дополнительных критериев, к которым относятся повышение уровня триглицеридов или глюкозы, снижение концентрации липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), артериальная гипертензия. Во 2-й группе среди детей соответствующей возрастной категории частота выявления метаболического синдрома составила 18,2%, в 3-й группе - 23,9%.
Оценка пищевого статуса включала исследование антропометрических параметров (измерение массы тела, роста, длины окружности живота - ОЖ и бедер - ОБ, определение ИМТ по стандартной формуле - вычисление ИМТ в перцентилях проводили с помощью перцентильных таблиц CDC 2000 [25] - и перцентильного распределения величины ОЖ [14]), оценку состава тела и метаболограммы [9].
Исследование состава тела проводили методом биоимпедансометрии на стационарном анализаторе состава тела "InBody 520" ("Biospace Co. Ltd.", Корея). Определяли абсолютное и относительное количество жировой массы, тощую массу тела, массу скелетной мускулатуры, общее содержание воды в организме.
Основной обмен определяли с помощью стационарного метаболографа "MetaMax 3B" ("Cortex", США) методом непрямой респираторной калориметрии по стандартной методике. Исследование метаболограммы включало определение энерготрат покоя и скорости расщепления макронутриентов (белка, жиров, углеводов). Данное исследование проведено у всех детей старших возрастных групп и 25 пациентов 1-й группы (51%), что было связано с техническими возрастными ограничениями, требующими от пациента четкого выполнения инструкций врача в процессе обследования.
Лабораторные исследования включали биохимический анализ крови, определение уровня инсулина и С-пептида, стандартный оральный глюкозотолерантный тест. Инсулинорезистентность регистрировали при показателе индекса HOMA ≥2,77.
Обработку полученных результатов исследования проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 6.0 ("StatSoft Inc.", США). Для анализа полученных данных определяли средние значения признака (M), стандартные ошибки среднего (m). Достоверность различий оценивали с помощью критерия Стьюдента (t) для независимых и связанных выборок. Различия полученных результатов расценивали как статистически значимые при p<0,05. Для оценки степени корреляции использовали метод Спирмена, корреляцию считали достоверной при p<0,05.
Результаты и обсуждение
При анализе генеалогического анамнеза ожирение у близких родственников детей 1-й группы выявлено в 83,7% случаев, 2-й группы - в 69,6%, 3-й группы - в 73,1%; артериальная гипертензия - в 53,2, 53,4 и 54,0%, сахарный диабет типа 2 - в 51,0, 40,2 и 35,2%, ишемическая болезнь сердца - в 12,2, 16,7 и 12,4%, патология щитовидной железы - в 18,4, 9,8 и 11,3%, желчнокаменная болезнь - в 16,3, 11,3 и 8,1% соответственно.
Таким образом, семейный метаболический портрет у детей всех групп был сходным, хотя у детей 1-й группы степень наследственной отягощенности по большинству перечисленных заболеваний была несколько выше.
Аппетит расценивался родителями как избыточный у 55,1% детей младшей возрастной группы, у 63,2% детей 8-11 лет и у 62,4% подростков в возрасте 13 лет и старше. У обследованных детей отмечались разнообразные жалобы неспецифического характера, включавшие (у детей 1, 2 и 3-й групп соответственно): боли в животе (22,4, 18,6 и 9,7%), головные боли (10,2, 28,9 и 35,2%), одышку (0, 9,8 и 13,7%), жажду (0, 9,8 и 11,8%), утомляемость и плохую переносимость физической нагрузки (14,3, 9,3 и 9,1%), боль в ногах при ходьбе (0, 3,9 и 3,5%). Нарушения пищевого поведения по типу гиперфагии выявлены у 22,4% детей 1-й группы, 27,0% - 2-й группы и 34,1% - 3-й группы.
Анализ антропометрических данных показал, что большинство обследованных детей имели ИМТ, соответствующий критериям ожирения. Частота избыточной массы тела в 1-й группе детей выявлена у 2 (4,1%), во 2-й группе - у 11 (5,4%), в 3-й группе - у 37 (9,9%) пациентов. Частота выраженного ожирения, при котором показатель ИМТ превышал значение 99-го перцентиля, у детей 1, 2 и 3-й групп составляла соответственно 67,3, 50 и 43,8%. Показатели антропометрических данных у детей обследованных групп представлены в табл. 1.
)
Частота абдоминального ожирения, регистрируемого при величине ОЖ, превышающей 90-й перцентиль для конкретного возраста и пола, у детей 1, 2 и 3-й групп составила соответственно 71,4, 95,1 и 96,5%.
При анализе показателей состава тела было выявлено повышение количества жировой массы у всех детей. Процентное содержание жировой массы у обследованных детей составило 41,3±1,9, 39,8±0,7 и 42,3±0,4%, уровень превышения индивидуальной нормы - 163,6±26,2% (17,4-408,9%), 113,7±8,3% (2,5-612,8%) и 134,9±8,2% (5,8-485,0%) соответственно, межгрупповые различия недостоверны.
Содержание воды в организме находилось в пределах нормы у большинства детей. Превышение возрастной нормы общей жидкости, свидетельствующее о задержке жидкости в организме, было обнаружено у 3 (6,1%) детей 1-й группы, 17 (8,3%) - 2-й группы и 49 (13,2%) - 3-й группы.
Масса скелетной мускулатуры у большинства обследованных соответствовала возрастной норме. У ряда пациентов было зарегистрировано повышение уровня мышечной массы по сравнению с индивидуальной возрастной нормой, что являлось благоприятным прогностическим признаком в отношении снижения массы тела. Повышение количества мышечной массы выявлено у 6 (12,2%) детей 1-й группы (на 2-11%), у 21 (10,3%) ребенка 2-й группы (на 1-37%) и у 53 (14,2%) детей 3-й группы (на 1,9-35,2%). Особого внимания требует выявленное соответственно у 1, 9 и 5 пациентов обследованных групп снижение доли мышечной массы, поскольку у лиц старшего возраста ожирение, характеризующееся снижением массы скелетной мускулатуры (саркопеническое ожирение), сопровождается неблагоприятным биохимическим профилем и повышенным риском кардиоваскулярных осложнений [35]. У детей данная проблема требует изучения.
Патологические изменения липидного профиля сыворотки крови [гиперхолестеринемия, повышение уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), триглицеридов, снижение уровня ЛПВП] выявляются у значительной части детей с ожирением; дислипидемия является патогенетическим фактором большинства осложнений ожирения.
Средние показатели липидограммы соответствовали нормальным значениям (табл. 2). Гиперхолестеринемия (5,3-9,5 ммоль/л) имела место у 8 (16,3%) детей 1-й группы, 51 (25%) - 2-й группы и 70 (18,8%) - 3-й группы. Повышение уровня ЛПНП (3,9-6,8 ммоль/л) выявлено у 2 (4,1%) детей младшей возрастной группы, 30 (14,7%) детей 8-11 лет и 33 (8,9%) подростков 13-17 лет. Снижение уровня ЛПВП (0,6-1,0 ммоль/л) отмечалось соответственно у 12,2, 25 и 33,6%, гипертриглицеридемия (1,8-4,9 ммоль/л) - у 4,1, 9,3 и 14,8% пациентов. В целом при ожирении возраст детей с дислипидемией оказался достоверно выше, чем у детей, липидный профиль которых оставался в пределах нормы (12,6±2,7 vs 11,8±2,8 лет, p=0,001).
Средний уровень ЛПВП у детей 1-й и 2-й групп был достоверно выше, а триглицеридов - достоверно ниже, чем у детей 3-й группы, хотя средние показатели не выходили за пределы возрастной нормы.
В младшей возрастной группе выявлена выраженная корреляция уровня ЛПВП с длительностью грудного вскармливания (r=0,94, p<0,05): чем дольше продолжалось грудное вскармливание, тем выше был показатель ЛПВП. У пациентов старших групп такой взаимосвязи не обнаружено. В старших группах пациентов выявлена положительная корреляция (p<0,05) уровня триглицеридов сыворотки с рядом антропометрических показателей: массой тела (3-я группа, r3=0,35), окружностью живота (3-я группа, r3=0,36), Z-score ИМТ (r2=0,4 и r3=0,38 во 2-й и в 3-й группах). У детей 1-й группы данная закономерность не обнаружена.
У детей 2-й группы концентрация ЛПВП имела отрицательную корреляцию с длительностью заболевания (r2=−0,37, p<0,05) и уровнем инсулина крови (r2=−0,37, p<0,05). В старшей возрастной группе показана отрицательная корреляция (p<0,05) уровня ЛПВП со многими показателями пищевого статуса: массой тела (r3=−0,47), ИМТ (r3=−0,4), Z-score ИМТ (r3=−0,51), длиной ОЖ (r3=−0,45) и ОБ (r3=−0,46), жировой массой (r3=−0,46).
Уровень ЛПВП является одним из критериев метаболического синдрома наряду с абдоминальным ожирением, гипертриглицеридемией, повышением гликемии натощак и артериальной гипертензией. Выявленная связь этих показателей объясняется единым патогенетическим механизмом нарушения липидного обмена, в том числе на стадии избыточной массы тела, определяющим высокий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний у детей с тенденцией к снижению ЛПВП и/или увеличением длины ОЖ [27].
Нарушение углеводного обмена с формированием инсулинорезистентности развивается у большинства лиц с ожирением на различных этапах заболевания. Инсулинорезистентность является центральным патогенетическим механизмом развития большинства осложнений ожирения. Как показали наши данные, при проведении стандартного глюкозотолерантного теста нарушение толерантности к глюкозе было выявлено у 14,3, 18,1 и 18,3% детей, повышение гликемии натощак - у 4,1, 4,4 и 5,9% детей 1, 2 и 3-й групп соответственно (p>0,05). При этом повышение уровня инсулина натощак выявлено у 38,8% детей 1-й группы (n=19, средний показатель 12,8±1,4 мкМЕ/мл), 62,2% детей 2-й группы (n=127, 21,1±0,7 мкМЕ/мл) и 64,8% детей 3-й группы (n=241, 25,1±0,9 мкМЕ/мл); увеличение индекса HOMA - у 36,7% (n=18, 4,32±0,6), 62,2% (n=127, 4,65±0,17) и 59,1% (n=220, 5,56±0,21) соответственно. Средние значения показателей углеводного обмена представлены в табл. 2.
У детей младшей возрастной группы уровни глюкозы и инсулина, а также индекс HOMA коррелировали с количеством жировой массы тела (r1=0,47, 0,56 и 0,54 соответственно, p<0,05). Кроме того, обнаружена отрицательная корреляция содержания инсулина и индекса HOMA с продолжительностью грудного вскармливания у детей 1-й группы (r1=−0,38 и −0,37 соответственно, p<0,05). В группе детей 8-12 лет уровни инсулина и индекса HOMA достоверно коррелировали с массой тела при рождении (r2=−0,46 и 0,48), длительностью заболевания (r2=0,37 для обоих показателей), уровнем триглицеридов сыворотки (r2=0,40 и 0,37) и уровнем энерготрат покоя (r2=0,44 и 0,46). У детей старшей возрастной группы достоверной корреляции параметров углеводного обмена с изучаемыми показателями не выявлено.
Таким образом, у детей с избыточной массой тела и ожирением всех возрастных групп часто выявляются нарушения углеводного обмена с формированием инсулинорезистентности, достигающей максимальных значений в подростковом возрасте.
Гиперурикемия у взрослых относится к дополнительным критериям диагностики метаболического синдрома. Это нарушение пуринового обмена часто сочетается с гиперхолестеринемией и ожирением. Показано, что концентрация мочевой кислоты в крови достоверно коррелирует со степенью выраженности абдоминального ожирения и триглицеридемией у взрослых [3, 5]. Нарушение обмена мочевой кислоты у обследованных детей прогрессировало с возрастом: частота гиперурикемии возрастала с 13% в 1-й группе до 21,1% во 2-й группе и 44,1% - в старшей возрастной группе. Уровень мочевой кислоты во 2-й и 3-й группах детей коррелировал (p<0,05) с массой тела (r2=0,51 и r3=0,43), ОЖ (r2=0,45 и r3=0,40), тощей массой тела (r2=0,59 и r3=0,39) и массой скелетной мускулатуры (r2=0,62 и r3=0,46).
При исследовании основного обмена методом непрямой респираторной калориметрии нами была выявлена высокая частота различных отклонений изучаемых показателей от индивидуальных нормативов, определявшихся в соответствии с возрастом и полом пациентов. Сравнительные показатели энерготрат покоя и скорости окисления основных нутриентов и частота отклонения их от нормы у детей исследованных групп представлены в табл. 3.
)
Как показали наши данные, снижение уровня энерготрат покоя по сравнению с возрастной нормой было отмечено у половины обследованных (13, 106 и 190 детей из 1, 2 и 3-й групп), повышение - у 7 (3,4%) детей 2-й группы и 11 (2,9%) - 3-й группы, у остальных пациентов данный показатель соответствовал возрастной норме. Уровень энерготрат покоя у детей младшей возрастной группы был снижен в среднем на 19,4±3,5% (2-39%), у детей 8-12 лет - на 19,1±1,3% (1-53%), 13-17 лет - на 19,0±0,9% (1-53%). Средний показатель суточных энерготрат был достоверно ниже средней индивидуальной нормы у детей 2-й и 3-й группы (p<0,05). Уровень энерготрат покоя у пациентов 1-й группы коррелировал с возрастом (r1=0,49) и ростом детей (r1=0,49), p<0,05; зависимости энерготрат покоя от массы тела в данной группе детей не было выявлено. Во 2-й и 3-й группах детей энерготраты покоя коррелировали с антропометрическими показателями: ростом (r2=0,58 и r3=0,66), массой тела (r2=0,55 и r3=0,65), ИМТ (r2=0,40 и r3=0,50), длиной ОЖ (r2=0,49 и r3=0,47) и ОБ (r2=0,48 и r3=0,52), показателями состава тела: жировой массой (r2=0,43 и r3=0,49), тощей массой (r2=0,60 и r3=0,73), массой скелетной мускулатуры (r2=0,56 и r3=0,67 соответственно, p<0,05). Выявлена отрицательная корреляция показателя энерготрат покоя с уровнем ЛПВП (r2=−0,44 и r3=−0,31) во 2-й и 3-й группах. Положительная достоверная корреляция показателя энерготрат покоя с уровнем инсулина (r2=0,46) и индексом HOMA (r2=0,48) имела место только во 2-й группе обследованных детей.
Нормальный уровень СОЖ был обнаружен у 11 (44%) детей 1-й группы, 85 (41,7%) - 2-й группы и 145 (39%) - 3-й группы. Снижение показателей СОЖ по сравнению с индивидуальной возрастной нормой выявлено у 12 (48%), 61 (29,9%) и 98 (26,3%) пациентов, повышение - у 2 (8%), 58 (28,4%) и 129 (34,7%) пациентов 1, 2 и 3-й групп соответственно. Средние значения СОЖ между группами достоверно различались с постепенным повышением данного показателя с возрастом (см. табл. 3). У детей младшей возрастной группы СОЖ имела отрицательную корреляцию с массой тела при рождении (r1=−0,53, p<0,05). Во 2-й группе детей данный показатель достоверно коррелировал с ОБ (r2=0,41). В 3-й группе достоверная корреляция слабой степени была выявлена с рядом показателей пищевого статуса: ростом и массой тела (r3=0,38), длиной ОБ (r3=0,32), тощей массой тела (r3=0,46), массой скелетной мускулатуры (r3=0,34).
Показатель СОУ, соответствующий возрастной норме, был получен у 7, 67 и 114, сниженный - у 8, 102 и 205, повышенный - у 10, 35 и 53 детей 1, 2 и 3-й групп, соответственно (см. табл. 3). Средний показатель СОУ у детей 3-й группы был достоверно ниже средних значений нормы (p<0,01). У детей 1-й группы показана положительная корреляция СОУ с массой тела детей при рождении (r1=0,60), у детей 2-й группы - отрицательная корреляция с уровнем холестерина сыворотки (r2=−0,39, p<0,05).
Как показали наши данные, по мере увеличения возраста пациентов и стажа заболевания соотношение окисления энергоемких субстратов (жиры и углеводы) смещается в сторону замедления окисления углеводов и компенсаторного повышения скорости окисления жиров. Это, с одной стороны, может быть отражением высокого потребления жиров с пищей, а с другой стороны, может отражать нарушение метаболизма углеводов.
Снижение СОБ было выявлено примерно у 60% детей (см. табл. 3). Снижение данного показателя в детском возрасте указывает на активные процессы роста и благоприятный прогноз по снижению жировой массы тела при условии повышения физической активности. Нормальная СОБ, указывающая на стабильное состояние белкового обмена, была обнаружена у 9 (36%) детей младшей возрастной группы, 62 (30,4%) детей 8-12 лет и 96 (25,8%) подростков 13-17 лет. У 4-9,8% детей показатель СОБ был повышен. Увеличение СОБ характерно для пациентов, склонных к снижению тощей массы тела в процессе снижения веса, и требует особого внимания к количественному и качественному составу белкового компонента рациона [1, 2, 4].
Представления о роли уровня энерготрат покоя в развитии ожирения у детей противоречивы.
В проспективном исследовании EarlyBird, выполненном J. Hosking и соавт., не выявлено взаимосвязи между энерготратами покоя и изменениями массы тела на протяжении 7-летнего периода наблюдения [23].
В то же время снижение уровня энерготрат покоя выявлено у подростков по сравнению с детьми препубертатного возраста. Уровень энерготрат покоя зависит от многих факторов. Низкая скорость энерготрат может быть врожденной: уровень энерготрат покоя обладает умеренным уровнем наследуемости, независимо от состава тела, пола, возраста, функции щитовидной железы и факто- ров кардиометаболического риска [12]. У взрослых снижение СОЖ является одним из предикторов избыточного увеличений массы тела [32, 38].
В целом к настоящему времени проведены единичные исследования метаболических показателей у детей, в том числе при избыточной массе тела и ожирении [7, 22, 26, 28, 33].
Депо углеводов в организме, в отличие от жирового и белкового депо, имеет ограниченные размеры и определяется количеством гликогена в печени.
Для сохранения углеводного депо СОУ способна быстро изменяться в зависимости от уровня их потребления, снижаясь при недостаточном поступлении углеводов и повышаясь при поступлении с пищей большого количества этого нутриента [15, 29].
При избыточном поступлении с пищей жиров они становятся основным энергетическим субстратом, вследствие чего СОУ компенсаторно снижается.
В последние годы исследователями было введено понятие "метаболической гибкости". Метаболическая гибкость - это способность организма или клетки соразмерять окисление нутриентов с их доступностью и гормональным фоном организма [17, 37].
В контексте регуляции потребления пищи нарушенная метаболическая гибкость может приводить к различным видам дисбаланса нутриентов. При изменении макронутриентного состава рациона скорость окисления энергоемких нутриентов должна меняться для достижения нового равновесия. Скорость, с которой происходит данное приспособление, максимальна при переходе от низкоуглеводной к высокоуглеводной диете (около 2 дней), тогда как при увеличении в диете количества жира для повышения СОЖ и восстановления равновесия требуется около 1 нед [31]. Кроме того, существуют значительные индивидуальные различия во времени, необходимом для достижения нового равновесия макронутриентов [21, 30, 34]. Так, повышение потребления жира может приводить к истощению углеводного депо у лиц с нарушенной регуляцией СОЖ и может таким образом служить сигналом для повышения аппетита.
Нарушение метаболической гибкости может быть причиной нарушения регуляции веса с постепенным его увеличением в течение многих лет.
Таким образом, наше исследование показало, что частота нарушений пищевого статуса у детей с ожирением зависела от возраста пациентов и, следовательно, от стажа заболевания (дислипидемия 28,6, 49,0 и 53,2%, инсулинорезистентность 36,7, 62,2 и 59,1%, гиперурикемия 13,0, 21,1 и 44,1% в 1, 2 и 3-й группах соответственно). Частота осложнений ожирения также возрастает по мере увеличения возраста пациентов: НАЖБП выявляется у 14,3, 31,9 и 48,9% детей 1-3-й групп, артериальная гипертензия - у 10,3 и 21,5% детей 2-й и 3-й групп, метаболический синдром - у 18,2 и 23,9% детей 2-й и 3-й групп соответственно.
Отрицательная корреляция индекса инсулинорезистентности HOMA с продолжительностью грудного вскармливания у детей 3-7 лет подтверждает протективную роль грудного молока в профилактике метаболических нарушений у ребенка в дошкольном возрасте.
Частота и степень выраженности изменений основного обмена у детей с избыточной массой тела и ожирением увеличиваются с возрастом детей и длительностью заболевания с тенденцией к смещению соотношения окисления энергоемких субстратов (жиры и углеводы) в сторону замедления окисления углеводов (32, 50, 55,1%) и компенсаторного повышения СОЖ (8, 28,4 и 34,7%).
Низкая СОУ оказалась наиболее характерным признаком основного обмена у детей с избыточной массой тела и ожирением, способствующим быстрому увеличению массы на фоне повышенного потребления как углеводов, так и жиров.
Можно предполагать, что выявленные изменения являются основой для дальнейшего увеличения массы тела с развитием ожирения при отсутствии адекватной коррекции рациона и образа жизни.
Дети, имеющие избыточную массу тела и ожирение, нуждаются в активном врачебном вмешательстве с момента выявления избытка массы тела.
Целью работы с данным контингентом пациентов является изменение образа жизни как единственная эффективная стратегия коррекции ожирения и его осложнений. Лечение ожирения у детей дошкольного и младшего школьного возраста позволит предотвратить усугубление метаболических нарушений и возникновение осложнений и сопутствующих заболеваний, ухудшающих качество жизни у детей и взрослых.
Группой максимального риска являются дети со снижением суточных энерготрат покоя и скорости окисления жиров и углеводов, повышением скорости окисления белка. Целевые мероприятия, направленные на коррекцию пищевого статуса, профилактику и лечение осложнений ожирения среди этой группы детей на основании индивидуальных метаболических показателей, позволят снизить или стабилизировать массу тела с дальнейшей коррекцией обмена липидов, углеводов, белка и энергии.
Литература
1. Богданов А.Р., Погожева А.В., Васильев А.В. и др. Особенности энергетического обмена у больных с ишемической болезнью сердца при кардиоваскулярных вмешательствах // Вопр. питания. - 2007. - Т. 76, № 5. - С. 17-21.
2. Вискунова А.А., Каганов Б.С., Шарафетдинов Х.Х. и др.
Определение пищевого статуса пациентов с метаболическим синдромом с помощью современных методов нутриметаболомики // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, № 3. - С. 30-35.
3. Джанашия П.Х., Диденко В.А. Является ли гиперурикемия компонентом метаболического синдрома? // Рос. кардиол. журн. - 2001. - № 1. - С. 29-34.
4. Дмитриевская М.Н., Погожева А.В., Васильев А.В. и др. Использование диетотерапии, разработанной на основе комплексной оценки пищевого статуса, у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями и ожирением // Вопр. питания. - 2007. - Т. 76, № 3. - С. 24-28.
5. Донсков А.С., Балкаров И.М., Дадина З.М. и др. Уратное поражение почек и метаболические сдвиги у пациентов с артериальной гипертонией // Тер. арх. - 1999. - Т. 71, № 6. - С. 53-56.
6. Конь И.Я., Волкова Л.Ю., Коростелева М.М. и др. Распространенность ожирения у детей дошкольного и школьного возраста в Российской Федерации // Вопр. дет. диетологии. - 2011. - Т. 9, № 4. - С. 5-8.
7. Павловская Е.В., Багаева М.Э., Сурков А.Г. и др. Ожирение у детей - критерии диагностики и клинические проявления // Вопр. дет. диетологии. - 2012. - Т. 10, № 3. - С. 18-22.
8. Петеркова В.А., Ремизов О.В. Ожирение в детском возрасте // Ожирение: этиология, патогенез, клинические аспекты / Под ред. И.И. Дедова, Г.А. Мельниченко. - М.: Медицинское информационное агентство, 2006. - С. 312-329.
9. Шарафетдинов Х.Х., Зыкина В.В., Плотникова О.А., Каганов Б.С. Современные подходы к оценке пищевого статуса у детей и взрослых // Вопр. дет. диетологии. - 2007. - Т. 5, № 3. - С. 26-31.
10. Barlow S.E., Dietz W.H. Obesity evaluation and treatment: Expert Committee recommendations. The Maternal and Child Health Bureau, Health Resources and Services Administration and the Department of Health and Human Services // Pediatrics. - 1998. - Vol. 102. - P. e29.
11. Binkin N., Spinelli A., Baglio G., Lamberti A. What is common becomes normal: The effect of obesity prevalence on maternal perception // Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. - 2013. - Vol. 23, N 5. - P. 410-416.
12. Bosy-Westphal A., Wolf A., Bьhrens F. et al. Familial influences and obesity-associated metabolic risk factors contribute to the variation in resting energy expenditure: the Kiel Obesity Prevention Study // Am. J. Clin. Nutr. - 2008. - Vol. 87, N 6. - P. 1695-701.
13. Branca F., Nikogosian H., Lobstein T. Проблема ожирения в Европейском регионе ВОЗ и стратегии ее решения. - ВОЗ, 2009. - 408 c.
14. Fernаndez J.R., Redden D.T., Pietrobelli A., Allison D.B. Waist circumference percentiles in nationally representative samples of African-American, European-American, and Mexican-American children and adolescents // J. Pediatr. - 2004. - Vol. 145, N 4. - P. 439-444.
15. Flatt J.P. The difference in the storage capacities for carbohydrate and for fat, and its implications in the regulation of body weight // Ann. N.Y. Acad. Sci. - 1987. - Vol. 499. - P. 104-123.
16. Freitas D., Beunen G., Maia J. et al. Tracking of fatness during childhood, adolescence and young adulthood: a 7-year followup study in Madeira Island, Portugal // Ann. Hum. Biol. - 2012. - Vol. 39, N 1. - P. 59-67.
17. Galgani J.E., Heilbronn L.K., Azuma K. et al. Metabolic flexibility in response to glucose is not impaired in people with type 2 diabetes after controlling for glucose disposal rate // Diabetes. - 2008. - Vol. 57. - P. 841-845.
18. Galgani J., Ravussin E. Energy metabolism, fuel selection and body weight regulation // Int. J. Obes. (Lond.). - 2008. - Vol. 32(Suppl. 7). - S109-S119.
19. Ge S., Kubota M., Nagai A. et al. Retrospective individual tracking of body mass index in obese and thin adolescents back to childhood // Asia Pac. J. Clin. Nutr. - 2011. - Vol. 20, N 3. - P. 432-437.
20. Giel K.E., Zipfel S., Schweizer R. et al. Eating disorder pathology in adolescents participating in a lifestyle intervention for obesity: associations with weight change, general psychopathology and health-related quality of life // Obes. Facts. - 2013. - Vol. 6, N 4. - P. 307-316.
21. Hill J.O., Peters J.C., Reed G.W. et al. Nutrient balance in humans: effects of diet composition // Am. J. Clin. Nutr. - 1991. - Vol. 54. - P. 10-17.
22. Hitze B., Bosy-Westphal A., Bielfeldt F. et al. Determinants and impact of sleep duration in children and adolescents: data of the Kiel Obesity Prevention Study // Eur. J. Clin. Nutr. - 2009. - Vol. 63, N 6. - P. 739-746.
23. Hosking J., Metcalf B.S., Jeffery A.N. et al. Little impact of resting energy expenditure on childhood weight and body composition: a longitudinal study (EarlyBird 47) // Nutr. Res. - 2011. - Vol. 31, N 1. - P. 9-13.
24. Juhola J., Magnussen C.G., Viikari J.S. et al. Tracking of serum lipid levels, blood pressure, and body mass index from childhood to adulthood: the Cardiovascular Risk in Young Finns Study // J. Pediatr. - 2011. - Vol. 159, N 4. - P. 584-590.
25. Kuczmarski R.J., Ogden C.L., Grummer-Strawn L.M. et al. CDC Growth Charts: United States. Advance Data from Vital and Health Statistics. N 314. National Center for Health Statistics. - Hyattsville, MD, 2000.
26. Lee S., Arslanian S.A. Fat oxidation in black and white youth: a metabolic phenotype potentially predisposing black girls to obesity // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2008. - Vol. 93, N 11. - P. 4547-4551.
27. Nathan B.M., Moran A. Metabolic complications of obesity in childhood and adolescence: more than just diabetes // Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. - 2008. - Vol. 15, N 1. - P. 21-29.
28. Pavlovskaya E.V., Surkov A.G., Bogdanov A.R. et al. Resting energy expenditure and nutrient oxidation in children with nonalcoholic fatty liver disease. Falk Symposium 171, Liver and Metabolic Syndrome. - Hannover, 2009. - P. 20.
29. Russek M. Participation of hepatic glucoreceptors in the control of intake of food // Nature. - 1963. - Vol. 197. - P. 79-80.
30. Schrauwen P., van Marken Lichtenbelt W.D., Saris W.H., Westerterp K.R. Changes in fat oxidation in response to a high-fat diet // Am. J. Clin. Nutr. - 1997. - Vol. 66. - P. 276-282.
31. Schrauwen P., Westerterp K.R. The role of high-fat diets and physical activity in the regulation of body weight // Br. J. Nutr. - 2000. - Vol. 84. - P. 417-427.
32. Seidell J.C., Muller D.C., Sorkin J.D., Andres R. Fasting respiratory exchange ratio and resting metabolic rate as predictors of weight gain: the Baltimore Longitudinal Study on Aging // Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. - 1992. - Vol. 16. - P. 667-674.
33. Sipola-Leppдnen M., Hovi P., Andersson S. et al. Resting energy expenditure in young adults born preterm-the Helsinki study of very low birth weight adults // PLoS One. - 2011. - Vol. 6, N 3. - P. e17700.
34. Smith S.R., de Jonge L., Zachwieja J.J. et al. Fat and carbohydrate balances during adaptation to a high-fat // Am. J. Clin. Nutr. - 2000. - Vol. 72. - P. 450-457.
35. Stenholm S., Harris T.B., Rantanen T. et al. Sarcopenic obesity definition, etiology and consequences // Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. - 2008. - Vol. 11, N 6. - P. 693-700.
36. Tataranni P.A., Harper I.T., Snitker S. et al. Body weight gain in free-living Pima Indians: effect of energy intake vs expenditure // Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. - 2003. - Vol. 27. - P. 1578-1583.
37. Ukropcova B., Sereda O., de Jonge L. et al. Family history of diabetes links impaired substrate switching and reduced mitochondrial content in skeletal muscle // Diabetes. - 2007. - Vol. 56. - P. 720-727.
38. Zurlo F., Lillioja S., Esposito-Del Puente A. et al. Low ratio of fat to carbohydrate oxidation as predictor of weight gain: study of 24-h RQ // Am. J. Physiol. - 1990. - Vol. 259. - P. E650-E657.
All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)
© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.