Большая статья, в которой я подробно рассказываю о важных параметрах физической формы и методах их оценки. После прочтения материала вы сможете поставить измеряемые фитнес-цели на улучшение некоторых показателей здоровья, избавление от лишнего жира и набор мышечной массы.
Оглавление
- Памятка-список сокращений в статье
- Введение. О чем глава и почему антропометрия и состав тела важны
- Росто-весовой индекс Кетле или индекс массы тела (ИМТ)
- Обхватные размеры. Индекс талия/бедра (ИТБ)
- О составляющих состава тела
- Калиперометрия — антропометрический метод определения состава тела
- Биоимпедансный анализ (БИА) — биоэлектрический метод определения состава тела
- Заключение и бонус
###
Памятка-список сокращений в статье
БИА — биоимпедансометрия
БМТ — безжировая масса тела, она же ТМ — тощая масса.
ЖМТ — жировая масса тела
ИМТ — индекс массы тела
ИТБ — индекс талия-бедра
КЖС — кожно-жировая складка
КТ — рентгеновская компьютерная томография
МЖТ — масса жировых тканей
МНЖ — масса несущественного жира
МО — масса внутренних органов
МРТ — магнитно-резонансная томография
МТ — масса тела
ОВО — объем общей воды организма
ПЖТ — масса подкожной жировой ткани вместе с кожей
СМ — масса скелета
СММ — масса скелетных мышц
ТМТ(LBM) — тощая масса тела или lean body mass
###
Введение. О чем глава, и почему антропометрия и состав тела важны
Вот вы уже в курсе, что перед началом фитнес-тренировок нужно ставить цели и раскладывать их на измеряемые показатели физической формы. Знание цифровых значений этих показателей позволит вам отслеживать прогресс продвижения к намеченному результату.
Да, некоторые особенные цели в фитнесе невозможно выразить в цифрах. Например, цель научиться «жать лежа с хорошей техникой» приобретает субъективную оценку — вашу или вашего тренера. Однако другой специалист, глядя на то, как вы выполняете упражнение, может быть не согласен с интерпретацией слова «хорошая». Поэтому оценочные суждения я оставляю за рамками текста этого материала на совести человека, под руководством которого вы будете тренироваться.
В этой же главе речь пойдет об основных показателях физической формы, которые касаются антропометрии и состава тела.
Антропометрия (в дословном переводе с греческого языка — человекоизмерение) для фитнеса интересна прежде всего измерением параметров тела, о которых говорит большинство худеющих и следящих за фигурой — массы и обхватных размеров тела (в основном талии, конечно). Вы узнаете, как на основании цифр антропометрии рассчитывают индекс массы тела (ИМТ) и индекс талия-бедра (ИТБ), тесно связанные со здоровьем и продолжительностью жизни.
Я также кратко расскажу про разные модели состава тела, их особенности и отличия. Нас, как любителей фитнеса, прежде всего будут интересовать две субстанции, из которых мы состоим: жир, от излишков которого почти все хотят избавиться, и мышцы, массу которых многие хотят нарастить, чтобы тело выглядело красивым и рельефным. Вы поймете, что красота тела, какой бы кто ее себе не представлял, далеко не цель в концепции рационального фитнеса. Подтянутая фитнес-фигура — просто побочный эффект нормального здорового состава тела. Я опишу два доступных и недорогих метода его исследования для получения цифровых данных постановки фитнес-целей и программирования тренировок.
Первый метод чисто антропометрический — калиперометрия — измерение специальным инструментом (калипером) толщины кожно-жировых складок (КЖС) в разных местах (не в тех, о которых вы подумали), чтобы по специальной формуле можно было оценить количество мышц и подкожного жира в организме. Второй метод — аппаратный, то есть с помощью специального оборудования (но с использованием некоторых антропометрических показателей), — биоимпедансометрия (БИА). Хотя слово и страшное, но пугаться его не стоит. Суть метода — пропускание через биологический объект (вас, меня, вашего знакомого) безопасного электрического тока (вы его даже не почувствуете), измерение электрического сопротивления объекта этому току, и далее с помощью электронно-программной магии — расчета показателей по составу тела. Такое пытаются исполнять, например, любые «умные» весы, широко представленных в продаже.
Информация в главе по большей части опирается на данные из научной монографии Э. Г. Мартиросова (с соавторами) «Технологии и методы определения состава тела человека» (Москва «Наука», 2006) и книги Д.В. Николаева (с соавторами) «Биоимпедансный анализ состава тела человек» (Москва «Наука», 2009), ибо лучших и полных источников по теме я не видел. Но не пугайтесь, я не буду загружать вам мозг наукообразным языком и формулами (они будут, но совсем немножко). Текст главы я сделаю максимально понятным. Моя задача на этой и каждой странице сайта — дать вам понимание вопроса и защитить от разного рода шарлатанов из фитнес-индустрии. Короче, будет интересно, заварите кофе и постарайтесь не уснуть.
###
Перед тем, как мы начнем разбираться в измерении нашей антропометрии и раскладывать наши тела на составляющие их субстанции, я хочу сказать пару слов вообще о том, почему это важно.
Парадигма сегодняшнего попсового фитнеса прежде всего связана с погоней за внешним видом, то есть большинство людей идет в зал в первую очередь за красивым телом, а о развитии физических качеств и сохранении здоровья думает уже потом. Но, в определении фитнеса, которое вы читали здесь, нет ни одного слова про внешний вид и какую-либо эстетику тела.
В эстетичным гармоничном телосложении нет ничего плохого, хотя это ли не дело вкуса? Проблема в том, что от нас скрыли, или мы забыли, что первично. А первично как раз здоровье в широком понимании этого слова.
В древние времена у мыслителей не было гаджетов, зато была уйма времени наблюдать за окружающей их реальностью, делать выводы из этих наблюдений и, конечно же, писать философские трактаты. Так вот, античные врачи заметили, что очень худые и очень тучные люди чаще болеют и меньше живут. Отсюда и начались поиски такого телосложения, которое позволило бы человеку обладать высокой работоспособностью, будь то воин, земледелец или ремесленник — всем нужны были сила, выносливость, способность толкать плуг, ковать мечи, рубить врагов на фарш.
Вот здесь и обнаружилась связь между эстетически привлекательным мускулистым телом, работоспособностью и здоровьем. И первичными были именно второе и третье, а не эстетика сама по себе. Кому она нафиг была нужна, когда одни земли не паханы, а другие не завоеваны. Разве что какая-нибудь знатная прослойка могла рассуждать о красоте тела без практического применения, но там, как правило, все было связано с утехами определенного характера (привет всем современным качкам-стриптизерам и фитоняшкам-эскортницам).
Да и то, культура разных времен и разных географий частенько превозносила толстяков, так как быть тучным считалось признаком богатства и изобилия, а также мудрости. Кстати, поэтому статуэтки Будды, который был, вроде как, за умеренность в еде, делают в виде толстячка — эхо прошедших времен.
Сегодня медицинское ученое сообщество изучает состав тела с целью диагностики и своевременного лечения различных заболеваний. Нас интересует прежде всего ожирение, которое связано просто с кучей недугов: повышенным давлением, сахарным диабетом второго типа, болезнями сердца, опорно-двигательного аппарата, атеросклерозом, подагрой, бесплодием, некоторыми видами рака и т.д.
Вот и получается, что наращивание некоторого количества мышц, а также избавление от лишнего жира, и последующее содержание его в организме в пределах определенной нормы, ниже которой надолго опускаться тоже не стоит (о конкретных цифрах поговорим чуть позже), не задача эстетики тела, а забота о здоровье и нормальной жизни без болезней, походов по врачам и трат на лекарства вместо покупки нужных вещей, путешествий, развлечений и т.д.
###
Росто-весовой индекс Кетле или индекс массы тела (ИМТ)
Самый простой способ узнать находится ли ваше здоровье в зоне риска — это рассчитать индекс Кетле (он же индекс массы тела — ИМТ), названный в честь ученого антрополога, жившего в ХIX веке. Индекс Кетле благодаря Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) принят за стандарт предварительной оценки ожирения, риска развития сердечно-сосудистых и других заболеваний.
Также ИМТ наряду с артериальным давлением, частотой сердечных сокращений, частотой дыхания и температурой тела является одним из пяти маркеров здоровья. Масштабные научные исследования показали связь ИМТ с заболеваемостью и смертностью от различных болезней.
ИМТ = масса тела (кг) / рост (м)2
Значения ИМТ (кг/м2) по стандарту ВОЗ:
- дефицит массы тела <18,5
- нормальная масса тела 18,5–24,99
- избыточная масса тела ≥25,
- ожирение ≥30
На скриншотах ниже вы можете увидеть некоторую информацию по цифрам, связанным ИМТ.
То есть такая простая формула в одно действие уже даст вам кое-какие знания о вашем физическом состоянии. Я думаю, что измерить рост, взвесится и нажать три кнопки на калькуляторе для вас не составит труда. Взвешиваться желательно утром натощак после посещения туалета (это касается и других антропометрических измерений), с минимумом одежды на теле и без кота на руках.
Обратите внимание на график. Слишком низкий ИМТ ничуть не лучше, чем очень высокий. Дело в том, что мышечная и жировая ткани являются метаболически активными органами, которые выделяют в кровь различные молекулярные соединения, обладающие гормональными и иммунными свойствами. Короче, мышцы и жир влияют на обмен веществ и иммунитет. Поэтому у меня плохие новости для дрыщей и бадипозитивщиков.
При очень низком ИМТ люди чаще умирают от болезней нервной системы, пневмонии и заболеваний сосудов мозга, а при очень высоком — от болезней сердца, сосудов и рака.
По статистике низкие показатели смертности наблюдаются при значениях ИМТ примерно от 20 до 25.
Резюмируя по ИМТ. Основное его преимущество — это простота измерения входных данных и быстрота расчета. Однако индекс Кетле является всего лишь вершиной айсберга антропометрических измерений и никак нам не показывает состав тела, а только служит поводом задуматься, мол, Хьюстон у нас проблемы, когда рассчитанный индекс выходит за нормальные значения.
У ИМТ есть один существенный минус — он не учитывает индивидуальные особенности конкретного человека. Например, многие спортсмены могут иметь повышенный ИМТ, что как бы указывает на ожирение, но на самом деле содержание жира в организме будет низким, так как основную массу тела занимают мышцы, накачанные за долгие годы тренировок. Это, кстати, не снимает рисков для здоровья, связанных с высоким ИМТ, но у спорта совсем другие цели.
Иная ситуация — человек с нормальным значением ИМТ может иметь повышенное содержание жира в организме. В фитнес среде есть такое понятие Skinny Fat (худой толстяк). Вес такого человека находится в норме, но его мышцы не развиты, и в массе тела преобладает жировая, а не мышечная ткань. В одежде такой чел выглядит нормально, но без нее сразу видны все недостатки: бесформенность, дряблая кожа, целлюлит, выпирающий позвоночник. Здесь тоже никуда не пропадают риски для здоровья, связанные с ожирением.
###
Обхватные размеры. Индекс талия/бедра (ИТБ)
В обывательской среде, когда разговор заходит о фитнес-тренировках, многие часто ставят знак равенства между фитнесом и бодибилдингом со всеми его направлениями, общая цель которых — строительство красивого тела в соответствии с идеальными пропорциями по заданным кем-то стандартам. Самый знаменитый такой стандарт — таблица Вейдера, основанная на сопоставлении обхватных размеров разных частей тела (Его Величество бицепс, например) с коэффициентом вес/рост . Сюда же можно отнести стандарт женских пропорций из модельного бизнеса — знаменитые окружности груди-талии-бедер 90-60-90 с вариациями.
Антропологи и врачи измеряют охваты, следуя решениям задач своих исследований и обследований. Нас, как адептов рационального фитнеса, интересует прежде всего здоровая и качественная жизнь, поэтому для нас важны еще два показателя: окружность талии и ее отношение к окружности бедер — индекс талия/бедра. Эти показатели, как ИМТ, тесно связаны с ожирением, развитием некоторых видов рака, сердечно-сосудистых и других заболеваний.
Для мужчин риски увеличиваются при окружности талии более 94 см и ИТБ более 0,95, а для женщин — при талии более 80 см и ИТБ более 0,8.
Измерение любых обхватных размеров производится с помощью сантиметровой ленты. Важно, чтобы лента была качественной и не растягивалась при небольшом натяжении. Это нужно для минимизации погрешности измерений, особенно при повторных замерах, когда идет война за каждый миллиметр худеющей талии или растущего бицепса. Вы можете пробовать делать замеры самостоятельно, но лучше попросить кого-нибудь из близких, а еще лучше — тренера или врача кабинета диагностики в вашем фитнес-центре. В любом случае знайте: при замерах нужно стоять прямо, ноги на ширине плеч, вес тела распределить равномерно, не переносить опору на одну из ног. Сантиметровую ленту плотно накладывать на измеряемый участок, но не вдавливать в кожу.
Измерение окружности талии. Даже по поводу, казалось бы, простого действия у ученого, медицинского и фитнес сообщества нет единого мнения. По протоколу ВОЗ лента накладывается в средней точке между нижним краем последнего прощупываемого ребра и верхней части гребня подвздошной кости (верхняя часть кости таза — у худых людей выпирает и хорошо видна сбоку). В книге Мартиросова написано измерять талию на 5-6 см выше подвздошных гребней. Некоторые советуют не париться и ориентироваться на уровень пупка, но этот способ не приветствуется среди профессионалов. Мой совет таков: если живот не выпирает, то ищите самое узкое место талии и проводите замер вокруг него. Если присутствует пузико или пузо (себе ведь врать не будете?), тогда на 2-3 см выше пупка. При измерениях не втягивайте живот, дышите спокойно, цифры снимайте после выдоха. Повторите замер два-три раза, чтобы исключить ошибку.
Измерение окружности бедер. Здесь имеется ввиду не обхват самих бедер ног, а обхват в районе самой широкой части таза, то бишь ягодиц — вокруг попы, короче.
Дополнительно можете измерять и отслеживать изменения обхватов и других частей тела, например, груди, шеи, бедра, предплечья, плеча (бицепса). Методы измерения вставляю цитатой из книги Мартиросова:
«Обхват груди – лента проходит сзади под нижними углами лопаток спереди, у мужчин и детей – на уровне сосков, у женщин – по верхнему краю молочной железы. Охват груди можно измерять при трех состояниях: глубоком вдохе, глубоком выдохе и в промежуточном состоянии.
Обхват шеи — измеряется под щитовидным хрящом.
Обхват бедра — лента накладывается на бедро под ягодичной складкой.
Обхват плеча в спокойном состоянии — измеряется в месте наибольшего развития мышц плеча. Рука свободно свисает, мышцы расслаблены.
Обхват предплечья — измеряется в месте наибольшего развития мышц на свободно свисающей руке, мышцы расслаблены.
Обхват напряженного плеча — испытуемый поднимает руку в горизонтальное положение, сгибает ее в локтевом суставе и максимально напрягает мышцы плеча. Измерение выполняется в наиболее широкой части плеча».
Обратите внимание, что в бодибилдинге, да и в фитнесе, принято измерять обхват именно напряженного плеча-бицепса-бицушки.
###
Какой следует вывод по индексам и обхватам? Если ваш ИМТ слишком высокий или низкий, вы можете на начальном этапе поставить себе цель привести его в норму. То есть достаточно отслеживать один главный показатель — вес (научнее — массу тела), если вы не подросток и ваш рост не меняется :). Если ИМТ высокий, то дополнительно я бы рекомендовал отслеживать изменения окружности талии и бедер. Когда ИМТ и ИТБ приблизятся к норме, вы должны усложнить задачу и отталкиваться от состава тела, о котором я подробно расскажу ниже.
Также никто не запрещает вам дополнительно измерять и другие обхватные размеры для отслеживания ваших фитнес-целей.
###
О составляющих состава тела
В зависимости от задач биологии, медицины, антропологии, спорта и нашего с вами фитнеса состав тела человека изучают на элементном, молекулярном, клеточном, тканевом уровнях и уровне организма в целом. При этом некоторые методы определения состава тела могут давать информацию на разных уровнях. Нас прежде всего интересуют мышцы и жир, в идеале — скелетно-мышечная и жировая ткани, то есть тканевый уровень состава тела, в который также входят костная ткань и внутренние органы. Интерес-интересом, но мы должны знать, как нам получить нужные цифровые данные. И здесь нам придется распутать клубок из методов, терминов и определений, чтобы не стать жертвами дезинформации и фитнес-мифов.
Эталонными методами определения состава тела на тканевом уровне считаются рентгеновская компьютерная (КТ) и магнитно-резонансная томографии (МРТ). Для фитнеса это очень дорогие и трудоемкие методы, ведь отслеживать движение к целям — определять состав тела нужно с периодичностью в 2-3 месяца (в зависимости от тренировочных периодов — мезоциклов). Я думаю, что вы не особо горите желанием несколько раз в год ложится в капсулу МРТ и отдавать за каждую процедуру порядка 100 долларов.
Поэтому КТ и МРТ оставим для врачей и богачей, и поговорим о более простых и доступных, можно сказать, полевых методах определения состава тела человека. Прежде чем описывать эти методы, я подробнее расскажу о компонентах состава тела, так как они часто являются причиной путаницы в определяемых параметрах. Ведь вы пока не знаете в чем отличие, например, жировой массы тела (ЖМТ) от массы жировой ткани (МЖТ). Давайте с этим разберемся.
Самая простая модель состава тела — это молекулярная модель (Внимание! Не тканевая) представления массы тела (МТ) человека в виде двух составляющих:
1) Жировой массы тела (ЖМТ) — массы всех липидов (жиров) в нашем организме;
2) Безжировой массы тела (БМТ) — массы мышц, костей скелета, воды организма и каких-то других остаточных составляющих.
МТ = ЖМТ + БМТ
Кажется, что все так просто. Есть жир и все остальное. Усердно тренируйся, правильно питайся — уменьшай ЖМТ или держи в нужных рамках, и все будет ОК. Но давайте копнем чуть глубже и поговорим о жире организма.
В анатомии жир организма человека разделяют на два вида: существенный и несущественный.
Существенный жир входит в состав большинства клеток организма (например, их стенок — мембран), используется для синтеза гормонов, короче, он нужен для нормального метаболизма тканей и органов, и (важно!) его относительное содержание в организме стабильно. О цифрах чуть позже.
Несущественный жир — это хранилище запасов энергии в жировых тканях под кожей и вокруг внутренних органов, а также их термоизоляция. Его количество может колебаться в широких пределах в зависимости от того, сколько мы едим и двигаемся. Несущественный жир в свою очередь делится на два вида: подкожный и внутренний (висцеральный). Первый находится, что понятно из названия, под кожей и распределен почти равномерно по поверхности всего тела. Второй основной своей массой залегает в брюшной полости, то бишь пузе. Это он главнейший враг всех худеющих и тренирующихся, фитнесистов и ЗОЖников, бодибилдеров и фитоняшек, так как именно большое содержание внутреннего жира не только портит фигуру, но и связано с развитием различных заболеваний. Кстати, подкожный и висцеральный жир в области живота принято называть абдоминальным, чтобы вы знали, если на глаза попадется термин.
Как видно из инфы выше, вас прежде всего должно интересовать количество несущественного жира, на содержание которого внутри себя вы в состоянии повлиять тренировками и диетой.
Однако формула МТ = ЖМТ + БМТ скрывает одну хитрость, которую, как я убедился из опыта общения с фитнес-специалистами, многие упускают из вида. Как вы увидите дальше, при должном подходе на практике она не несет каких-то фатальных ошибок, но раз я взялся объяснять вам про состав тела, то считаю, что должен сделать это с определенной долей дотошности, чтобы ваши знания темы остались без пробелов.
Итак, в рассмотренная выше формула относится к молекулярному (химическому) уровню состава тела и ЖМТ в ней — это масса всего жира организма (запомните это!), то есть существенного и несущественного — в тканях внутри самих органов, вокруг них, под кожей и т.д.
Но так как нам нужно же бороться типа с плохим несущественным жиром, количество его в организме надо каким-то образом считать отдельно, как я писал, на тканевом уровне. По этой причине врач из Штатов Альберт Бенке предложил понятие тощая масса тела (ТМТ) или lean body mass (LBM) на английском. Тощая масса тела состоит из безжировой массы тела и массы существенного жира. Формула приобрела вид:
МТ = ТМТ(LBM) + МНЖ,
где МНЖ, как вы уже догадались, — масса несущественного жира.
Казалось бы, бинго, создана почти идеальная формула для людей, которые хотят следить за фигурой и контролировать содержание лишнего жира внутри себя. Но одно дело придумать формулу на бумаге, а совсем другое — провести по ней измерения на живом человеке — in vivo, как любят говорить ученые. Они посчитали, что предложенный термин тощей массы в такой интерпретации не особо подходит для изучения состава тела. Дело в том, что существуют определенные сложности в оценке содержания существенного жира. Считается, что его относительное количество в организме плюс минус одинаково, как я писал выше, и равно примерно 2-5% безжировой массы тела в зависимости от конкретного человека.
Но сам термин «тощая масса тела» прижился, многие специалисты уже его использовали, и ТМТ стала потихоньку становился синонимом БМТ. Дабы избежать путаницы, в 1981 году было организовано собрание спецов ВОЗ, ООН и еще кучи авторитетных организаций и институтов, где постановили«использовать понятие «тощая масса тела» в качестве эквивалента термина «безжировая масса тела» для обозначения массы тела без жира».
И теперь у нас есть две безжировых/тощих массы. Прошло больше сорока лет, но до сих пор в одних источниках пишут, что в состав тощей массы тела входит существенный жир, в других, что тощая масса — это масса тела без всякого жира.
Я заметил, что это касается, когда речь заходит особенно об иностранных источниках и их аббревиатуры lean body mass, которую переводят также, как «сухая масса тела». Там пишут: «Масса тела состоит из массы жира и безжировой массы (fat-free mass). Безжировая масса состоит из костей, мышц, жизненно важных органов и внеклеточной жидкости. LBM (тощая-сухая масса) отличается от безжировой массы тем, что липиды (жиры) в клеточных мембранах включены в LBM, но это составляет лишь небольшую долю от общей массы тела (до 3% у мужчин и 5% у женщин)». (к сожалению, в процессе подготовки статьи я потерял статью-источник цитаты).
Другие, в том числе многие отечественные источники, придерживаются постулата безжировая = тощая масса, указывая сокращение БМТ(ТМ), то есть вообще-вообще без жира, и модель состава имеет все тот же двухкомпонентный вид молекулярной модели:
МТ = ЖМТ + БМТ(ТМ)
Многих антропологов, врачей, ученых в их работе не устраивает двухкомпонентная модель, так как она не отвечает на вопросы в зависимости от задач исследований, где нужна оценка на разных уровнях, поэтому вводили и трех-, и четырех-, и пятиуровневую многокомпонентные модели состава тела. В одном случае нужно знать сколько углерода внутри тела, в другом — сколько воды, в третьем — какова масса внеклеточной жидкости, сколько литров крови и т.д.
Для фитнеса наибольший интерес представляет, как мы говорили, тканевый уровень. Теоретическую модель состава тела на этом уровне в 1921 году предложил чешский врач-антрополог труднопроизносимым именем Йиндржих по фамилии Матейка:
МТ = ПЖТ + СММ + СМ + МО,
где ПЖТ — масса подкожной жировой ткани вместе с кожей,
СММ — масса скелетных мышц,
СМ — масса скелета,
МО — масса внутренних органов и остатка.
Матейка вывел ряд формул для расчета каждой составляющей МТ. Формулы эти я приводить не буду, так как более современные исследования поставили под сомнение их точность.
Благо, у ученых сейчас есть возможность для уточнения и подгонки формул Матейки или их аналогов, ведь они могут сравнить данные с результатами эталонных КТ и МРТ. А мы с вами можем использовать более точные формулы, а не лазить в адские машины излучаться (шутка).
Примечательно, что входные данные для вычислений Матейка получал исходя из некоторых обхватных размеров тела и толщин кожно-жировых складок, что, как вы увидите дальше, широко используется в современной калиперометрии, где при вычислениях используется термин масса жировых тканей (МЖТ). Предполагается, что масса ПЖТ составляет половину МЖТ. Но, по моим наблюдениям из некоторых прочитанных научных статей, авторы публикаций часто, когда пишут о ПЖТ, имеют ввиду МЖТ.
Кстати, необходимо отметить принципиальное отличие между массой жировой ткани (МЖТ) и жировой массой тела (ЖМТ). МЖТ параметр анатомической (тканевой) модели состава тела, а ЖМТ — химической, и, я повторюсь опять, включает в себя массу ВСЕГО жира в организме: и в жировых тканях (подкожного и внутреннего жира), и жира в метаболически активных органах. Помним про существенный и несущественный жир. Далее цитаты из книги Мартиросова: «…прямые оценки содержания существенного жира в организме малочисленны и противоречивы», «Ввиду трудностей оценки соответствующих изменений in vivo прямой переход с химического на анатомический уровень состава тела остаётся недоступным даже с использованием новейших методов анализа».
У вас еще не взорвался мозг? Если пока сложно, то не бросайте чтение, отдохните, подлейте кофе.
###
Отдохнули? Поехали дальше.
Я плавно подвожу вас к тому, что в зависимости от метода оценки состава тела, оборудования, формул и терминов в него заложенных, и еще кучи факторов, например, рук специалиста, проводящего тест, вы можете получить разные значения по количеству в вас мышц и жира, причем погрешности могут быть достаточно большими. Поэтому вы всегда можете задавать уточняющие вопросы человеку, который вас тестирует, на предмет того, как в используемом им методе интерпретируется значение того или иного термина.
Это важно, потому что для нормальной жизни в нашем теле должна присутствовать жировая масса, и погоня за низким %ЖМТ может привести к большим проблемам со здоровьем и даже к смерти. По этой причине нужно знать, когда вам говорят о процентном содержании жира в вашем организме — имеют ввиду все липиды или только жировую ткань. Ибо на низких границах разность в 3-5% может иметь критическое значение.
У вас, конечно, уже назрел вопрос: так сколько жира в организме считается за нормальное здоровое значение? Мнений у ученых и врачей здесь уйма, но средние значения, эдакий фитнес-стандарт, крутятся в районе 15% для мужчин и 20% для женщин. Плюс-минус пара процентов туда-сюда не должны тревожить вашу психику. Такой %ЖМТ полезен для здоровья, позволяет отлично выглядеть (фитнес-фигура) и хорошо себя чувствовать. С каждым десятилетием возраста старше 30 лет накидывайте 1-2% в плюс, то есть мужчина за 50 с %ЖМТ 20% — настоящий фитнес-атлет.
А вот если вы покинете лоно рационального и фитнеса пойдете по дорожке бодибилдинга или фитнес-бикини, решив испытать на себе все муки сушки, то учтите, что здоровье подвергается серьезному риску при %ЖМТ: 5% и менее у мужчин 12% и менее у женщин.
Для женщин низкое содержание жира чревато развитием синдрома «женской триады»: анорексия (нарушение питания), аменорея (отсутствие менструаций в течение нескольких месяцев) и остеопороз (снижение минерализации костной ткани).
Далее поговорим, наконец, про доступные методы оценки состава тела.
###
Калиперометрия — антропометрический метод определения состава тела
«Метод калиперометрии заключается в измерении толщины кожно-жировых складок на определённых участках тела при помощи специальных устройств — калиперов», — очередная цитата, как вы уже догадались, из книги Мартиросова.
Калипер представляет собой инструмент, конструкция которого – эдакая смесь штангенциркуля и большого пинцета. При работе с калипером специалист большим и указательным пальцами защипывает и оттягивает кожу с подкожным жиром примерно на 1 см – берет кожно-жировую складку (КЖС). Цель – отделить кожу и жир от мышечной ткани. Далее КЖС перпендикулярно помещают между контактными плоскостями устройства, которые сжимают ее с заданным усилием, и на шкале инструмента становится видна толщина складки в миллиметрах.
На фото выше я показал момент измерения и калиперы разных марок и конструкций. Есть дорогие и дешевые, точные и не очень. Конкретные модели описывать не буду. Скажу только, что в широком доступе на полках интернет-магазинов представлены как раз простые калиперы от наших китайских друзей (белые или черные из пластика). Такие инструменты в медицине не применяют, но их можно использовать в обывательской среде и даже в фитнесе. Главное, чтобы рука специалиста, который проводит замеры, была набита опытом некоторого количества измеренных КЖС. Ибо складку нужно брать быстро, так как при долгом сжатии жидкость из нее начинает «уходить», и складка истончается, что приводит к существенным погрешностям показаний ее толщины на шкале калипера.
С инструментом разобрались. Теперь о сути метода.
А суть его следующая: показатели состава тела рассчитываются по специальной формуле, для которой используют следующие входные данные: толщина нескольких КЖС в строго определенных местах на теле исследуемого, значения его массы тела, роста, некоторых обхватных размеров, возраста, пола, уровня физической активности и т.д. В некоторых формулах даже используются коэффициенты этнической (!) принадлежности.
Формул для определения состава тела с помощью калиперометрии существует несколько десятков. Конкретную выбирает специалист, который проводит исследование.
После расчета, как правило, получают данные ЖМТ, %ЖМТ из двухкомпонентной модели состава тела, а также МЖТ и СММ из тканевой модели. О них ниже.
Формулы для определения массы жировой ткани и скелетно-мышечной массы
Как мы уже не раз говорили выше, для фитнес-контингента интересны значения массы жировой ткани (МЖТ) и скелетно-мышечной массы тела (СММ). Так вот, есть формулы, по которым с помощью измерения КЖС калипером и обхватных размеров сантиметровой лентой можно определить значения МЖТ и СММ.
Для МЖТ это уточненная формула Матейки.
МЖТ (кг) = d × S × K,
где d – средняя толщина подкожно-жирового слоя вместе с кожей (мм) – определяется по результатам толщины складок в восьми ключевых точках для мужчин и в семи – для женщин,
S — площадь поверхности тела (м2),
k = 1,3 — константа, полученная экспериментально.
В свою очередь
d (для мужчин) = (d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + d6 + d7 + d8) / 16,
d (для женщин) = (d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + d6 + d7) / 14,
S (по формуле Дюбуа) = 0,007184 × m (кг) 0,425 × h (см) 0,725
В книге Мартиросова формула Дюбуа указана с опечаткой. Вместо 0,007184 написан коэффициент 71,84 :)
Я предлагаю считать площадь поверхности тела по менее замороченной и более современной формуле Мостеллера.
S (по формуле Мостеллера) = √(m (кг) × h (см)/3600)
где, как вы уже поняли,
m – масса тела в килограммах
h – рост в сантиметрах.
Ну а %МЖТ = МЖТ (кг) / m (кг) × 100
Непонятно пока про ключевые точки и где они находятся. Сейчас расскажу.
d1 — передняя поверхность плеча (бицепс).
d2 — задняя поверхность плеча (трицепс).
d3 — предплечье.
d4 — спина под лопаткой.
d5 — живот около пупка.
d6 — передняя поверхность бедра.
d7 — голень.
d8 — грудь на передней подмышечной линии.
Теперь ясно, почему в формуле для женщин всего семь d — потому что d8 у них не берется исходя из принятых в цивилизованном обществе норм морали.
Доработанная формула Матейки и схема d1..d8 были предложены к применению еще во времена СССР с использованием данных, полученных на исследовании подкожно-жирового слоя почти тысячи человек. Ученые НИИ антропологии МГУ пришли к выводу, что метод Матейки подходит именно для индивидуальной характеристики количества жировой массы, тогда как другие методы калиперометрии с данными двухкомпонентной модели состава тела «можно рекомендовать лишь для групповой характеристики».
В таблице выше представлены данные по %МЖТ и %ЖМТ, полученные при обследовании взрослых спортсменов. Как видите, разница составляет примерно 2-2,5%. Поэтому я через весь текст этого лонгрида и объясняю разницу в терминах, заключенных в словосочетания этих аббревиатур.
Для СММ я приведу две формулы.
Первая в 1921 году получена из исследований, и это почему-то не удивительно, Матейки:
СММ (кг) = ДТ × r2 × k,
где ДТ — длина тела (м),
k = 6,5 — константа, полученная экспериментально,
r — среднее значение радиусов плеча, предплечья, бедра и голени без подкожного жира и кожи (см), определяется по формуле
r = (сумма обхватов плеча, предплечья, бедра и голени (см)/25,12) − (сумма жировых складок на предплечье, плече (спереди и сзади), бедре и голени (мм)/100).
То есть нам нужно измерить сантиметром обхваты бицепса и предплечья в местах их максимального развития, но в расслабленном состоянии при свободно свисающей руке вдоль тела; обхват голени — тоже в месте максимального развития икроножной мышцы, а бедро — под ягодичной складкой, при этом вес тела должен быть распределен на обе ноги. Такое же положение конечностей и тела актуально и для измерения складок.
Вторая формула для СММ разработана неким Ли с соавторами уже ближе к современности (в 2000 году). Формула сложная, но примечательна тем, что ее результаты сравнивались с данными МРТ, а это, как мы помним, один из эталонных методов определения состава тела человека.
СММ (кг) = Длина тела(м) × (0,00088 × СОБ2 + 0,00744 × СОП2 + 0,00441 x СОГ2) + 2,4 × Пол − 0,048 × Возраст(лет) + Раса + 7,8,
где СОП — это скорректированный обхват плеча (см), равный обхвату плеча минус толщина кожно-жировой складки на трицепсе; СОБ — это обхват бедра минус толщина складки на середине бедра (см),
СОГ — это обхват голени минус толщина складки на медиальной (внутренней) поверхности голени (см),
Пол = 1 (мужской), 0 (женский),
Раса = −2 (азиаты), 1,1 (афро-американцы), 0 (белые и латиноамериканцы).
Прошу, не пугайтесь всех формул выше. Для терпеливых читателей в конце статьи будет подарок в виде файла с автоматическим расчетом значений %МЖТ и СММ по данным обхватных размеров и калиперометрии.
Условия проведения калиперометрии
При большом желании и неподдельном интересе или, если вы не хотите, чтобы ваши жировые складки «лапал» чужой человек, вы можете на любом маркетплейсе заказать себе калипер и попросить кого-нибудь из близких провести измерения по схеме d1..d8, внести значения в расчетную формулу и получить значения %МЖТ и СММ. Я, конечно, рекомендую для начала обратиться к специалисту и посмотреть вживую, как он работает с инструментом. Но, в любом случае, для минимизации ошибок и погрешностей перед и при проведении измерений необходимо соблюсти следующие условия:
1. При первом и повторных измерениях использовать один и тот же калипер (или хотя бы такой же марки).
2. Брать КЖС на одной стороне тела (как правило – правой).
3. Измерять одну складку 2-3 раза, в результат записать среднее значение.
4. Кожа должна быть чистой и сухой, исключить перегрев тела.
5. КЖС брать вертикально.
6. Калипер прикладывать строго перпендикулярно складке.
7. За 24-48 часов исключить тренировки и любые другие тяжелые физические нагрузки.
8. Измерения (желательно) проводить натощак.
Плюсы, минусы и ограничения калиперометрии
Резюмируя по калиперометрии я должен сказать о плюсах, минусах и ограничениях метода.
Плюсы метода — это относительная простота и дешевизна. Нам не нужны ни лаборатория, ни дорогостоящее оборудование, ни какое-то специальное программное обеспечение. Калипер за 5-10 долларов, определенная сноровка человека, который проводит измерения, калькулятор или excel-файл с парой зашитых формул позволяют любому желающему узнать состав тела, как говорится, не выходя из зоны комфорта, то бишь из дома.
Главный минус калиперометрии, как бы это странно не звучало, скрыт в его плюсах. Объясняется он одним словом — погрешность. И она может достигать довольно существенных значений по сравнению с эталонными методами определения состава тела человека. Например, допускается ошибка определения %ЖМТ с помощью калиперометрии в пределах 3-8%. А это много, особенно, когда вы путем упорных тренировок и соблюдения диеты подойдете уже к низким показателям содержания жира в организме и приблизитесь к фитнес-стандарту 15%, а неправильно взятые складки покажут вам, например, 20%. Тут можно расстроиться не на шутку. Поэтому старайтесь соблюсти условия, о которых я писал выше и просите измерять складки одного человека, а лучше ходите к одному специалисту.
Ограничение калиперометрии связано с невозможностью оценки количества жира у слишком тучных людей — нельзя измерить складку, если она толще максимального расстояния раскрытия захватов калипера, то есть больше диапазона измерений инструмента. Можно, конечно, в таком случае указать самую большую цифру по шкале, но погрешность тогда будет огромной. Поэтому для людей с большой степенью ожирения рекомендуется использовать формулы на основании измерения обхватных размеров тела. Их я здесь приводить не буду, так как они зашиты в файле в конце статьи.
Что ж, в рамках данного материала нам осталось рассмотреть еще один метод (на этот раз аппаратный) определения состава тела человека — биоимпедансный анализ.
###
Биоимпедансный анализ (БИА) — биоэлектрический метод определения состава тела
Стремительное развитие современного мира во многом связано с открытиями и достижениями в областях, связанных с электрическим током. За что я уважаю ученых — за тягу к исследованиям и разного рода экспериментам. Вот представьте, что кому-то же пришло в голову пропускать электричество через живые организмы и смотреть, что из этого выйдет. Из результатов таких исследований современная цивилизация получила не только электрический стул, но биоимпедансные анализаторы состава тела человека. Нас интересуют последние, они работают с токами безопасными для нашего здоровья и позволяют получить необходимую нам информацию о составе тела.
Кратко суть работы таких приборов в следующем. Наши тела состоят на 2/3 из воды. Вода в нас не дистиллированная, а раствор электролитов (каких-то там солей с ионами). Короче, электролит — вещество, которое обладает электрической проводимостью. Поэтому ткани с высоким содержанием воды (мышцы, органы) будут лучше пропускать через себя ток, чем ткани, где воды мало (жир, кости). То есть, у разных тканей разное электрическое сопротивление.
Импеданс — это полное электрическое сопротивление тканей. Ученые экспериментировали, пропускали через людей токи разных напряжения, силы и частоты, и в итоге увидели устойчивые закономерности, связывающие значения импеданса с параметрами состава тела, а также получили определенные значения удельного сопротивления биологических тканей.
Оставалось только построить шайтан-машину — биомпедансный анализатор состава тела, который бы быстро выдавал нужные нам значения %ЖМТ, СММ и другие параметры, о которых мы хотим узнать в процессе постановки фитнес-целей и программирования тренировок.
Такие приборы выпускаются под несколькими торговыми марками в разных странах мира. Хотя сейчас и ведется работа к стандартизации оборудования, но пока каждый производитель использует свои компоненты, программное обеспечение и процедуру измерения. Далее я более подробно рассмотрю принцип работы анализаторов без привязки к какому-либо бренду. Это нужно, чтобы вы увидели, сколько человеко-часов сложной кропотливой работы заложено в приборы, которые для нас обывателей работают по принципу измерение-вжух-результат на экране монитора или распечатке.
Как работает биоимпедансный анализатор
Если вы решите проверить данные, полученные в результате калиперометрии, или решите вообще вместо нее сразу пройти БИА, то в кабинете фитнес-диагностики вас будет ждать некий прибор с электродами, до которых вам нужно будет коснуться (или которые к вам подключит специалист) либо всеми конечностями, либо какими-то отдельными. Измерение может происходить стоя, а может и лежа. Все зависит от модели прибора, исследуемых частей тела и параметров. Смотрите фото ниже.
Далее я не буду писать про то, какие токи, с какой частотой пропускают через организм, как мембраны клеток выступают в виде конденсаторов электрического тока и т.д. Опишу только алгоритм в общем виде.
Итак, электроды подключены, через ваше тело пошел электрический ток. Что делает прибор в первую очередь? В первую очередь биоимпедансный анализатор на основе введенных данных вашего роста, массы тела, возраста (и других параметров) и измеренного интегрального сопротивления между электродами по специальной формуле вычисляет количество жидкости в вашем теле — объем общей воды организма (ОВО), куда входят внеклеточная и внутриклеточные жидкости.
Далее нужно найти значение безжировой (тощей) массы тела БМТ(ТМ). Еще помните, что БМТ(ТМ) — это масса вообще-вообще без жира? Так вот, установлена тесная связь ОВО и БМТ. Доля воды в БМТ, ее еще называют гидратация тощей массы (ГТМ), поддерживается в организме человека практически постоянной.
БМТ = ОВО / ГТМ,
где ГТМ ≈ 0,737 ± 0,036 — гидратация тощей массы для тела человека в целом.
Третье действие — найти жировую массу тела (ЖМТ). И эту задачу вы уже можете решить. Подсказываю:
ЖМТ = МТ – БМТ,
где МТ — масса тела.
То есть в программное обеспечение прибора зашито множество формул. ЖМТ не измеряется напрямую, а вычисляется. Формулы эти в процессе разработки прибора уточняются путем сравнения результатов БИА с результатами эталонных методов определения состава тела, среди которых:
- разведение индикаторов;
- подводное взвешивание;
- рентгеновская денсинометрия;
- магниторезонансная томография;
- измерение радиоактивности тела;
и др.
Представьте, какой объем данных из разных методов исследований и расчетов приходится обработать ученым и инженерам, чтобы запрограммировать прибор на вычисление показателей с минимально возможной погрешностью, и чтобы на практике никто не сидел с калькулятором или в экселе, взрывая себе голову сложными вычислениями, а получил на экране монитора или на бумажной распечатке все нужные значения не только по составу тела, но и по величине основного обмена (энергозатрат телом человека в покое — об этом расскажу в будущих статьях).
Производители не афишируют какие именно формулы используют в своих анализаторах, а ссылаются на публикации, где результаты, полученные с помощью их аппаратуры, сравнивались с результатами эталонных методов. Мол, смотрите: наш прибор дает почти такие же цифры с оценками погрешности «хорошо» и «довольно хорошо», а измерять-то легче, быстрее и дешевле по сравнению с каким-нибудь подводным взвешиванием (домашнее задание: погуглите информацию про этот метод). Короче, все по заветам Стива Джобса, который говорил, что домохозяйке не обязательно знать, как устроен компьютер, когда она записывает в него файл с рецептом пирога.
Ничего не имею против домохозяек, но для вас я счел нужным рассказать о принципе работы биоимпедансного анализатора, хотя и в общих чертах, но в достаточном объеме, чтобы вы могли разговаривать с любым специалистом из области фитнеса на одном языке, а то и задвинуть какого-нибудь балабола блеском знаний за жимовую лавку.
Условия проведения биоимпеданса
Вы уже знаете, что точность БИА во многом зависит от формул, заложенных в программу прибора, но также на нее влияют мероприятия по подготовке к исследованию и сами условия, в которых оно проводится. Что здесь важно? Давайте перечислим по пунктам, как в разделе про калиперометрию (внимательный читатель заметит, что некоторые пункты совпадают).
1. При первом и повторных измерениях использовать прибор одной марки с одинаковыми настройками измерительной программы и одной и той же методике измерений: в одном положении тела, электроды накладывать на одно и то же место (это, конечно, написано в инструкции к любому анализатору, но вдруг оператор прибора захочет использовать свою «авторскую» или ускоренную методику :).
2. Измерения проводить натощак с пустым мочевым пузырем.
3. За 24-48 часов исключить тренировки и любые другие тяжелые физические нагрузки.
4. За 24-48 часов исключить прием алкоголя, кофеина, диуретиков (мочегонных лекарственных средств) и других веществ, которые влияют на водный обмен организма.
5. Непосредственно перед процедурой анализа полежать (или хотя бы посидеть в спокойном состоянии) 7-10 минут, чтобы вода типа равномерно распределилась по тканям и органам.
6. Снять с себя все металлические изделия, украшения, электронные гаджеты.
7. Во время процедуры не двигаться.
Плюсы и минусы биоимпедансного анализа состава тела
Самые жирные плюсы — это хорошая точность исследования и большее количество анализируемых параметров по сравнению с методами антропометрии. Плюс потоньше — это работа с электронным прибором и его программой, что у простых смертных, не связанных со сферой информационных технологий, вызывает трепет перед обрядом колдунства, который проводит оператор анализатора. Это вам ни каким-то штангенпинцетом (калипером) за жировые складки щипаться. Здесь все серьезно. Я не шучу. По опыту работы с людьми: многие более охотно соглашаются раз в два-три месяца ходить в какой-нибудь медцентр на биоимпедансное исследование, чем дать согласие на измерения калипером. Здесь все, конечно, зависит от человека. Но все же перед медицинскими работниками люди менее склонны к стеснению. Да и мне нормально, а то мало ли какой-нибудь ревнивый муж прибежит выяснять отношения после того, как я «потрогаю» жировые складки его жены.
Минус БИА следующий. Это даже не минус, но просто нужно иметь ввиду. Я на протяжении всей статьи талдычил про разницу между ЖМТ и МЖТ. Посмотрите на рисунок ниже.
Это скриншот отчета биоимпедансного исследования. Если вы не устали и были внимательны при чтении, то поняли, что биоимпеданс по жиру организма дает цифры в виде показателя ЖМТ (весь жир полностью), а не по МЖТ. Прошу, не путайте эти параметры и помните, что между ними разница примерно 2-3%.
###
Заключение
Материал вышел объемным, но это того стоило. Если у вас в процессе чтения возникли вопросы — не вижу ничего страшного. Закройте статью, отдохните, вернитесь к тексту чуть позже, перечитайте, разберитесь. Знание и понимание антропометрии, состава тела и методов их измерений упростит вам постановку фитнес-целей. Теперь вместо «хочу избавиться от лишнего веса» вы скажете: «мне нужно уменьшить ЖМТ, пойду запишусь на биоимпеданс и узнаю свой состав тела» :) Если же в тексте вы не нашли ответов или в чем-то не смогли разобраться — напишите мне в телеге или инсте — я с удовольствием отвечу на ваши вопросы.
Обещанный файл с автоматическим расчетом состава тела по данным антропометрии скачивайте по ссылке ниже:
Следующая статья будет посвящена фитнес-тестированию физических качеств (силы, выносливости, гибкости), чтобы вы могли оценить их в цифрах и, конечно же, поставить цели на их развитие. Это вместе с антропометрией и составом тела полностью закроет вопрос оценки вашей физической формы.