Sarcopenic obesity in adolescents: prevalence, diagnostic criteria and predisposing factors

Full Text

Введение

Распространенность детского ожирения ежегодно возрастает. Исследования ВОЗ показывают, что ожирение по-прежнему наблюдается у каждого третьего ребенка. Согласно данным Росстата, за двадцатилетний период заболеваемость ожирением среди подростков выросла в 6 раз: примерно со 150 случаев на 100 тыс. человек в начале 2000-х гг. до 800–900 новых диагнозов ежегодно в последние пять лет¹. Тенденция к росту сохраняется, о чем свидетельствует постоянное увеличение среднего индекса массы тела у несовершеннолетних на 1–2 % в год. Детское ожирение можно назвать пандемией нынешнего века.

Саркопеническое ожирение (СО) – клиническое, морфологическое и функциональное состояние oрганизма, которoе характеризуется одновременным избытком жировой массы и снижением кoличества и/или качества скелетнoй мускулатуры, сoпрoвождающееся высoким риском неблагоприятных исходов, таких как физическая нетрудоспособность, низкое качество жизни и смерть [1]. Раннее считалось, что СO возможно лишь у людей преклонного возраста, но в последние годы выявлена тенденция к увеличению распространенности данной патологии у детей. Однако единых критерий диагностики СО у детей не существует.

Цель исследования – изучить распространенность саркопенического ожирения у подростков, обосновать критерии диагностики и выявить возможные предрасполагающие факторы, последствия.

Патогенетически саркопеническое ожирение возникает в результате инфильтрации мышечной ткани адипоцитами. Преобладанию жировой ткани над мышечной может сопутствовать множество факторов: пол, генетика, нарушение питания (рис. 1) [1–4].

 

Рис. 1. Этиология саркопенического ожирения

 

Мышечные клетки не способны к самостоятельному делению, такой функцией обладают особые клетки-сателлиты, которые находятся на поверхности мышечного волокна. При повреждении мышцы эта клетка проходит путь от инактивной формы до мышечного волокна. Однако при нарушении этого процесса (гиподинамия, гипергликемия, наличие факторов воспаления и т. д.) сателлиты могут трансформироваться в адипоциты и включаться в мышечное волокно, вызывая «жировое перерождение мышцы» [2].

Помимо своей основной функции, мышечная ткань выступает в роли эндокринного органа, секретируя ряд гормонов (ирисин, миостатин, декорин, фоллистатин и др.). В развитии саркопенического ожирения особое значение приобретает дисбаланс между миостатином, ингибирующим мышечный рост, и ирисином. Последний через активацию термогенина (UCP1) индуцирует расход энергии, редукцию жировых запасов, повышает инсулиновую чувствительность и стимулирует липолиз и миогенез. В своем исследовании H. Robert Bergen III et al. отмечают, что уровень миостатина у пациентов с саркопенией выше, чем  без нее [5]. Также в работе Jae Seung Chang et al. показано снижение уровня ирисина [6]. Отсюда можно сделать вывод, что высокий уровень миостатина приводит к снижению количества мышечных волокон, а низкий уровень ирисина способствует накоплению жировой ткани.

Скелетно-мышечная ткань обладает рецепторами к витамину D, при его дефиците в организме человека происходит нарушение функции митохондрий и снижается количество энергии, производимой мышечной тканью, и, как результат, – уменьшение силы мышц и иных функций – митохондриальная дисфункция [3].

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 63 подростка 12–17 лет: основную группу составили 42 пациента с конституционально-экзогенным ожирением (22 девочки и 20 мальчиков), группу сравнения – 21 подросток без ожирения (12 девочек, 9 мальчиков). Выборка была сформирована сплошным методом.

Критерии включения в основную группу:

1. Диагноз «конституционально-экзогенное ожирение» (SDS ИМТ ≥ +2,0).
2. Отсутствие медикаментозной терапии ожирения.
3. Возраст 12–17 лет, половое развитие по Таннеру 3–5.

Критерии исключения:

1. Сахарный диабет любого типа.
2. Другая эндокринная патология.
3. Наличие патологий, напрямую влияющих на снижение скелетно-мышечной массы.

Критерии включения в группу контроля:

1. Отсутствие диагноза «конституционально-экзогенное ожирение» (SDS ИМТ от -1,0 до +1).
2. Возраст пациентов 12–17 лет, половое развитие по Таннеру 3–5.

Критерии исключения из группы контроля:

1. Наличие избыточной массы тела и ожирения разной степени тяжести.
2. Наличие метаболической и эндокринной патологии.
3. Наличие иных патологий в стадии декомпенсации.
4. Патологии, которые напрямую влияют на снижение скелетно-мышечной массы.

Антропометрическое обследование всех пациентов включало измерение роста, массы тела и обхвата талии. Для каждого участника с помощью программы AnthroCalc были рассчитаны индекс массы тела (ИМТ), SDS роста и SDS ИМТ. Оценка ИМТ проводилась в форме стандартных отклонений (SDS) с учетом возрастных и половых нормативов. Классификация степени ожирения осуществлялась согласно критериям, изложенным в действующих федеральных клинических рекомендациях [7]: SDS ИМТ от 2,0 до 2,5 – ожирение I степени; от 2,6 до 3,0 – II степени; от 3,1 до 3,9 – III степени; от +1 до +2 – избыточная масса тела; SDS ИМТ в пределах ± 1 соответствует нормальной массе тела.

Оценка полового развития проводилась по классификации J.M. Tanner (1962).

Первый этап исследования включал в себя проведение стандартного клинико-лабораторного исследования и инструментального обследования – биoимпедансoметрии. Oценка композиционного состава тела проводилась с помощью анализатора АВС-02 «МЕДАСС». Исследование проводилось утром натощак, в пoлoжении лежа, в легкой одежде. Пациент ложился на кушетку правой стoроной к измерительному прибoру, правая рука oсвoбoждалась oт металлических приборoв (часы, браслеты и т. д.), также сдвигались металлические предметы с шеи пациента. Одноразовые биoадгезивные электроды с контактной площадкой 22´24 мм устанавливались на правую руку и ногу. Измерение выполнялось в течение 30–40 с. Oпределялось сoдержание жировой массы (%, кг), тощей массы (кг), активно-клеточной массы (кг, %), скелетнo-мышечной массы (%, кг), индекс индекс тощей массы (ИТМ), индекс жировой массы (ИЖМ), индекс скелетнo-мышечнoй массы (ИСММ) и индекс активнoй клеточной массы (ИАКМ). Ввиду отсутствия стандартных методов диагностики саркoпеническoго oжирения у детей для оценки СO применялось несколькo показателей биoимпедансoметрии – сoотношение ЖМ/ТМ и СММ/ТМ [9; 10]. Критерий СO был определен как значение ЖМ/ТМ (сoотношение количества жировой массы к тощей массе), превышающее 90-й перцентиль, и сooтношение СММ/ТМ нижe 0,8 у девочек и ниже 1,25 у мальчиков.

Лабораторная диагностика была реализована на базе клинико-диагностической лаборатории ФГБОУ ВО СПбГПМУ. Кровь для анализа забирали из вены натощак при соблюдении условия голодания не менее 8 ч. Исследованию подвергались биохимические маркеры, включающие показатели углеводного (глюкоза, инсулин, С-пептид), липидного (ТГ, холестерин, ЛПНП, ЛПВП) обмена, печеночные ферменты (АЛТ, АСТ), параметры фосфорно-кальциевого обмена (Са, Р, витамин D), а также уровень кортизола, С-реактивного белка и мочевой кислоты.

Критерием дислипидемии служило наличие двух и более отклонений в липидном профиле [6].

На втором этапе работы осуществлена статистическая обработка данных в программных средах Microsoft Excel 2016 и Statistica v. 13.3.0. Сравнение численных признаков между независимыми группами проводили непараметрическим методом с применением U-критерия Манна – Уитни. Анализ взаимосвязей интервальных переменных выполняли с расчетом коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Для выявления значимых различий в распределении качественных признаков использовали критерий c² Пирсона. Статистическую значимость диагностических маркеров определяли путем расчета отношений шансов и рисков, где значимыми считались показатели, превышающие единицу. Во всех процедурах проверки статистических гипотез пороговый уровень значимости был принят за р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

В исследование включено 63 пациента: 43 подростка с конституционально-экзогенным ожирением (22 девочки и 20 мальчиков) и 21 ребенок в группе сравнения (12 девочек и 9 мальчиков). Половое развитие по Таннеру соответствовало 4-й и 5-й стадии. Пациенты обеих групп были сопоставимы по возрасту, стадии полового развития по Таннеру, росту, SDS роста. Дети с ожирением статистически значимо отличались от сверстников, вошедших в группу сравнения, по массе тела, ИМТ, SDS ИМТ. Общая характеристика представлена в табл. 1.

 

Таблица 1. Сравнительная характеристика обследуемых подростков [min – max]

Критерий	Ожирение (n = 42)	Группа контроля (n = 21)
Возраст, лет	14,2 [12; 16, 5]	15 [13; 17]
Вес, кг	103,6 [77; 130]	75,3 [54; 95]
Рост, см	167,6 [145; 190]	162,3 [141; 183]
ИМТ, кг/м2	35,65 [30, 2; 41, 1]	23,65 [19, 2; 28, 1]
SDS ИМТ	2,65 [2, 2; 3, 1]	0,31 [–1,2; 0,78]

Примечание: ИМТ (кг/м²) – индекс массы тела; SDS ИМТ – стандартное отклонение.

 

Средний возраст длительности течения ожирения составил 6,9 года с прогрессированием в пубертатном периоде по данным анамнеза заболевания.

В основной группе конституционально-экзогенное ожирение 1-й степени выявлено у 14 пациентов (33,33 %), 2-й – у 19 (45,24 %), 3-й – у 6 (14,3 %), и морбидное ожирение – у 3 (7,14 %) (рис. 2).

 

Рис. 2. Распределение детей основной группы

 

По данным биоимпедансометрии, согласно методике расчета жировой массы к тощей (ЖМ/ТМ), значение, превышающее 90-й перцентиль, выявлено у 86 % (36 человек) и 14 % (6) без признаков СО. Согласно методике определения соотношения скелетно-мышечной массы к тощей массе (СММ/ТМ), значения ниже 0,8 у девочек и ниже 1,25 у мальчиков зафиксировано у 72 % подростков (30 человек). Далее сравнения проводились по группе, где СО встретилoсь в 86 % (исследование ЖМ/ТМ).

Отмечено, что распространенность саркoпеническогo oжирения возрастала вместе со степенью ожирения у подростков. Так, при морбидном ожирении у 100 % детей было СО, при 3-й степени – у 95 %, при 2-й – у 87 %, при 1-й – у 66 % (рис. 3).

 

Рис. 3. Процент саркопенического ожирения в зависимости от степени ожирения (p < 0,001)

 

Особое внимание привлекли значения некоторых индексов в исходе биоимпедансометрии: ИТМ, ИЖМ, ИСММ, ИАКМ. Они позволяют определить разницу отношения жира и мышц в организме и сравнить значения при саркопеническом ожирении и без него. Дети с саркопеническим ожирением имели повышенное значение всех индексов, в отличие от данных группы контроля, за исключением ИАКМ (табл. 2).

 

Таблица 2. Расчет индексов для двух групп исследования

Индекс	Саркопеническое ожирение, n = 36	Контрольная группа, n = 21
ИТМ*	20,7	18,1
ИЖМ*	16,6	14,7
ИСММ*	8,7	7,9
ИАКМ	10,9	10,8

Примечание: ИТМ – индекс тощей массы тела; ИЖМ – индекс жировой массы тела; ИСММ – индекс скелетно-мышечной массы; ИАКМ – индекс активно-клеточной массы; *p < 0,05.

 

Анализ индексов свидетельствует о дисбалансе в росте компонентов тела: общее увеличение массы тела у детей происходит за счет опережающего накопления жирового компонента по сравнению со скелетно-мышечным. Этот дисбаланс служит подтверждением гипотезы об инфильтрации скелетных мышц адипоцитами, это указывает, что наблюдаемый прирост мышечной массы обусловлен не гипертрофией мышечных волокон, а именно накоплением в них жировых клеток.

Группу детей с СО объединяют несколько факторов: длительно текущее ожирение с прогрессированием в пубертатном возрасте, наличие эндокринной патологии в семейном анамнезе у близких родственников (ожирение, сахарный диабет (СД) и т. д.). В группе подростков с СО наблюдается увеличение проявления артериальной гипертензии, стеатоза печени.

Всем подросткам было проведено стандартное клинико-лабораторное исследование анализа крови (табл. 3), по результатам которого было отмечено, что у большинства детей с СО выявлена дислипидемия, повышение С-пептида, печеночных ферментов, кортизола, С-реактивного белка, снижение витамина D.

 

Таблица 3. Сравнение двух групп по результатам стандартного клинико-лабораторного обследования [min – max]

Показатель	СО	Контроль
Глюкоза крови, ммоль/л	6,4 [4, 4; 8, 8]	5,1 [3, 4; 5, 8]
Инсулин крови, мкМЕ/мл	22,2 [6, 3; 58, 2]	22,2 [1, 2; 18, 7]
С-реактивный белок, мг/л	10,01 [1, 2; 34, 5]	6,5 [1, 4; 12, 9]
Уровень кортизола, нмоль/л	531,2 [210, 8; 772, 3]	286,2 [58, 8; 364, 3]
Уровень ЛПНП, ммоль/л	3,3 [1, 8; 8, 0]	2,1 [0, 76; 6, 43]
АЛТ, Ед/л	56,1 [10, 8; 207, 1]	43,0 [8, 3; 87, 4]
АСТ, Ед/л	35,7 [16, 0; 127, 1]	27,6 [7, 3; 57, 2]
Триглицериды, ммоль/л	1,6 [0, 6; 3, 4]	1,1 [0, 2; 2, 2]
Кальций сыворотки, ммоль/л	2,0 [1, 1; 2, 8]	2,4 [1, 9; 2, 6]
Витамин D, нг/мл	23,6 [6, 0; 36, 0]	28,6 [9, 0; 43, 0]
Холестeрин, ммоль/л	5,1 [3, 3; 8, 9]	2,1 [1, 5; 6, 7]

 

С помощью статистического метода сравнили совокупности по качественным признакам: был произведен расчет относительного риска для определения наиболее влияющих факторов на развитие саркопенического ожирения (табл. 4, 5).

 

Таблица 4. Факторы риска развития СО и расчет относительного риска (ДИ 95 %, p < 0,05 [min – max])

Показатель	Относительный риск
Гипергликемия	1,475 [0, 976; 2, 229]
Гиперинсулинемия	1,310 [1, 039; 2, 284]
Повышение уровня кортизола	2,092 [1, 365; 3, 206]
Увеличения уровня ЛПНП	1,931 [1, 178; 3, 165]
Увеличение уровня АЛТ	1,648 [1, 119; 2, 425]
Увеличение уровня АСТ	1,505 [1, 008; 2, 247]
Увеличение уровня триглицеридов	1,019 [0, 667; 1, 555]
Повышение С-реактивного белка	2,709 [1, 862; 3, 942]
Снижение витамина Д	1,298 [0, 861; 0, 861]
Снижение кальция	1,644 [1, 862; 3, 942]

 

Таблица 5. Коморбидные патологии при СО и расчет относительного риска (ДИ 95 %, p < 0,05 [min – max])

Коморбидные патологии при СО	Относительный риск
Артериальная гипертензия	0,979 [1, 612; 2, 954]
Гепатомегалия	3,508 [2, 283; 5, 391]

 

Выяснено, что наибольшее влияние на развитие СО оказывают следующие факторы: дислипидемия за счет в первую очередь повышения уровня ЛПНП, повышенный уровень кортизола, печеночных ферментов, С-реактивного белка, длительно текущее ожирение (более 5 лет). Гепатомегалия, артериальная гипертензия, первичные проявления остеопороза (нарушение кальциево-фосфорного обмена), иные морфологические нарушения расцениваются как последствия развившегося саркопенического ожирения у детей. Благодаря этим данным, можно сделать вывод, что саркопеническое ожирение повышает риски развития сердечно-сосудистых патологий, онкологических заболеваний, диабета, переломов.

Обсуждение полученных результатов выявило ряд закономерностей в развитии и диагностики саркопенического ожирения у детей. Распространенность СО тесно связана со степенью ожирения (p < 0,001). Это также подтверждается увеличением ИТМ, ИЖМ, ИСММ у детей с СО, индексы демонстрируют дисбаланс между жировой и мышечной тканью.

Клинико-лабораторные данные подтверждают наличие метаболических нарушений у подростков с СО, проявляющиеся дислипидемией, повышенным уровнем С-реактивного белка, а также дефицитом витамина D (p < 0,05). Эти изменения могут говорить о наличии развивающейся инсулинорезистентности, воспаления и дисфункции печени, что является характерным для метаболического синдрома, который может сопутствовать саркопеническому ожирению.

Факторы риска, выявленные в ходе исследования, указывают на ключевую роль длительности ожирения, дислипидемии (в особенности повышение уровня ЛПНП), повышенного уровня кортизола, печеночных ферментов и С-реактивного белка в развитии СО. Эти факторы могут быть связаны с образом жизни, питанием, генетической предрасположенностью и эндокринными нарушениями.

Наличие гепатомегалии, артериальной гипертензии и признаков нарушения кальциево-фосфорного обмена у детей с СО подтверждает, что саркопеническое ожирение является серьезным состоянием, которое может привести к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома, остеопороза и других осложнений. Ранняя диагностика и правильно выбранный подход к профилактике данного состояния могут предотвратить эти негативные последствия и улучшить состояние здоровья детей.

Выводы

Всем пациентам с избыточной массой тела/ожирением рекомендуется в первую очередь корректировать свой привычный

режим дня, вносить изменения в привычки питания и также добавлять физическую активность, то есть воздействовать на первую линию этиологических факторов развития саркопенического ожирения. Дети с избыточной массой тела и ожирением разной степени тяжести требуют большего внимания со стороны педиатра, врача-эндокринолога, диетолога и иных специальностей, подбора более тщательной терапии, так как такие дети входят в группу риска по развитию саркопенического ожирения.

¹ Здравоохранение в России. 2023: Статистический сборник / Росстат. М., 2023. – 179 с. / Healthcare in Russia. 2023: Statistical Collection / Rosstat. M., 2023. – 179 p.

About the authors

L. S. Lebedeva

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Author for correspondence.
Email: ms.liliya063@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-7799-0754

Resident, Pediatric Endocrinologist

Russian Federation, St. Petersburg

N. V. Evdokimova

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: ms.liliya063@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9812-6899

PhD in Medicine, Head of Academic Affairs, Department of Propaedeutics of Pediatric Diseases with a Course in General Child Care, Pediatric Endocrinologist, Dietitian

Russian Federation, St. Petersburg

V. P. Novikova

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: ms.liliya063@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0992-1709

DSc in Medicine, Professor, Head, Department of Propaedeutics of Pediatric Diseases with a Course in General Child Care

Russian Federation, St. Petersburg

References

Supplementary files