Введение

Общая масса жира, деленная на общую массу тела и умноженная на 100.

Процент жира в организме человека или другого живого существа – это общая масса жира, деленная на общую массу тела и умноженная на 100; жир тела включает в себя незаменимый жир и запасной жир. Незаменимый жир необходим для поддержания жизни и репродуктивных функций. Процент незаменимого жира в организме женщин выше, чем у мужчин, из-за потребностей, связанных с деторождением и другими гормональными функциями. Запасной жир состоит из накопления жира в жировой ткани, часть которого защищает внутренние органы в грудной клетке и брюшной полости. Существует ряд методов определения процента жира в организме, таких как измерение с помощью калиперов или биоимпедансного анализа. Процент жира в организме является показателем уровня физической подготовки, поскольку это единственное измерение тела, которое напрямую рассчитывает относительный состав тела человека, не учитывая рост или вес. Широко используемый индекс массы тела (ИМТ) предоставляет показатель, позволяющий сравнивать степень ожирения людей разного роста и веса. Хотя ИМТ в значительной степени увеличивается с увеличением ожирения, из-за различий в составе тела другие показатели жира в организме дают более точные результаты; например, у людей с большей мышечной массой или крупными костями ИМТ будет выше. Таким образом, ИМТ является полезным показателем общей физической подготовки для большой группы людей, но не является надежным инструментом для определения здоровья конкретного человека.

Руководство по жировой массе тела

Необходимый жир – это уровень, при котором физическое и физиологическое здоровье ухудшается, а ниже которого наступает смерть. На спортивные результаты может влиять процент жировой массы: исследование Университета Аризоны показало, что оптимальный процент жировой массы для спортивных результатов составляет 12–18% для женщин и 6–15% для мужчин. Бодибилдеры могут выступать с уровнем жировой массы, близким к необходимому минимуму. Сертифицированные персональные тренеры рекомендуют соревнующимся поддерживать этот крайне низкий уровень жировой массы только во время соревнований. Однако неясно, достигаются ли такие уровни на самом деле, поскольку (а) методы измерения таких уровней, как указано ниже, в принципе несовершенны и неточны, и (б) 4–6% обычно считается физиологическим минимумом для мужчин.

Подводные взвешивания

Независимо от места их получения, жировые клетки человека состоят почти исключительно из чистых триглицеридов со средней плотностью около 0,9 килограмма на литр. Большинство современных лабораторий, занимающихся анализом состава тела, используют значение 1,1 килограмма на литр для плотности "массы тела без жира". При использовании тщательно откалиброванной системы взвешивания, плотность тела можно определить с высокой точностью, полностью погрузив человека в воду и вычислив объем вытесненной воды по весу этой воды. Вносится поправка на плавучесть воздуха в легких и других газов в полостях тела. Даже при отсутствии каких-либо ошибок при измерении плотности тела, погрешность в оценке содержания жира составит примерно ± 3,8% от массы тела, главным образом из-за естественной вариабельности компонентов тела.

Плетисмография с перемещением воздуха по всему телу

Плетисмография вытеснения воздуха всего тела (ADP) – это признанный и научно валидизированный денситометрический метод для измерения процентного содержания жира в организме человека. ADP использует те же принципы, что и «золотой стандарт» – метод подводного взвешивания, однако представляет собой денситометрический метод, основанный на вытеснении воздуха, а не на погружении в воду. Плетисмография вытеснения воздуха обладает рядом преимуществ по сравнению с общепринятыми референсными методами, включая быстрый, комфортный, автоматизированный, неинвазивный и безопасный процесс измерения, а также возможность исследования различных категорий испытуемых (например, детей, людей с ожирением, пожилых людей и людей с ограниченными возможностями). Однако точность метода снижается при крайних значениях процентного содержания жира в организме, приводя к некоторому занижению процента жира у людей с избыточным весом и ожирением (на 1,68–2,94% в зависимости от метода расчета) и к значительному завышению процента жира у очень худых людей (в среднем на 6,8%, с завышением до 13% от заявленного значения у отдельных испытуемых – например, 2% жира в организме по данным DXA, но 15% по данным ADP).

Интерактивность в ближнем инфракрасном диапазоне

Луч инфракрасного света направляется в бицепс. Свет отражается от лежащей под ним мышцы и поглощается жировой тканью. Метод безопасен, неинвазивен, быстр и прост в применении.

Двойная энергетическая рентгеновская абсорбциометрия

Двойная энергетическая рентгеновская абсорбциометрия, или DXA (ранее DEXA), – это современный метод оценки процентного содержания жира в организме, а также определения состава тела и минеральной плотности костей. Сканирование тела проводится с использованием рентгеновских лучей двух различных энергий, при этом одна из них поглощается жиром сильнее, чем другая. Компьютер вычитает одно изображение из другого, и полученная разница указывает на количество жира по отношению к другим тканям в каждой точке. Интегрирование по всей площади изображения позволяет рассчитать общий состав тела.

Расширения

Существует несколько более сложных процедур, которые точнее определяют процентное содержание жира в организме. Некоторые из них, известные как многокомпонентные модели, могут включать измерение минеральной плотности костей с помощью DXA, а также независимые измерения содержания воды в организме (с использованием принципа разбавления с изотопно меченой водой) и объема тела (либо методом вытеснения воды, либо воздушной плетизмографией). Различные другие компоненты также могут измеряться независимо, например, общее количество калия в организме. In vivo нейтронная активация позволяет количественно оценить все элементы тела и использовать математические соотношения между измеренными элементами в различных компонентах тела (жир, вода, белок и т.д.) для составления системы уравнений и оценки общего состава тела, включая содержание жира.

Антропометрические методы

Существуют различные антропометрические методы оценки жировой массы тела. Термин "антропометрия" относится к измерениям различных параметров человеческого тела, таких как окружность различных частей тела или толщина кожных складок. Большинство этих методов основаны на статистической модели. Выбираются определенные измерения и применяются к репрезентативной выборке. Для каждого участника выборки регистрируются измерения, используемые методом, а также определяется плотность его тела, например, путем взвешивания под водой в сочетании с многокомпонентной моделью плотности тела. На основе этих данных разрабатывается формула, связывающая измерения тела с плотностью. Поскольку большинство антропометрических формул, таких как методы Durnin-Womersley, Jackson-Pollock (основанные на измерении кожных складок) и метод окружности, используемый ВМС США, на самом деле оценивают плотность тела, а не процент жира, процент жира в организме получают, применяя вторую формулу, например, формулы Siri или Brozek, описанные в предыдущем разделе о плотности. Следовательно, процент жира в организме, рассчитанный по кожным складкам или другим антропометрическим методам, содержит кумулятивную ошибку, возникающую из-за применения двух отдельных статистических моделей. Таким образом, эти методы уступают прямому измерению плотности тела и последующему применению одной формулы для оценки процента жира. Можно рассматривать эти методы как компромисс между точностью и удобством, поскольку гораздо проще провести несколько измерений тела, чем погружать людей в воду. Основная проблема всех статистически выведенных формул заключается в том, что для широкого применения они должны быть основаны на обширной выборке. Однако эта широта делает их по своей природе неточными. Идеальный метод статистической оценки для конкретного человека основан на выборке, состоящей из схожих людей. Например, формула плотности тела, основанная на измерении кожных складок и разработанная на выборке мужчин-гребцов, скорее всего, будет гораздо точнее для оценки плотности тела мужчины-гребца, чем метод, разработанный на выборке населения в целом, поскольку выборка ограничена возрастом, полом, уровнем физической подготовки, видом спорта и образом жизни. С другой стороны, такая формула не подходит для общего использования.

Методы склеивания кожи

Методы оценки кожно-жировой складки основаны на измерении кожно-жировой складки, также известном как тест щипком, при котором щипок кожи точно измеряется калиперами, также известными как пликометр, в нескольких стандартизированных точках тела для определения толщины подкожного жирового слоя. Эти измерения преобразуются в приблизительный процент жира в организме с помощью уравнения. Некоторые формулы требуют всего трех измерений, другие – до семи. Точность этих оценок больше зависит от индивидуального распределения жира в организме, чем от количества измеренных точек. Также крайне важно проводить измерения в точно определенном месте с постоянным давлением. Хотя этот метод может не давать точного значения реального процента жира в организме, он является надежным показателем изменения состава тела с течением времени, при условии, что тест проводит один и тот же человек с использованием одной и той же методики. Оценка жира в организме на основе кожно-жировой складки чувствительна к типу используемых калиперов и технике измерения. Этот метод измеряет только один тип жира: подкожную жировую ткань (жир под кожей). У двух людей могут быть практически идентичные измерения во всех точках кожно-жировой складки, но при этом уровень жира в организме может значительно отличаться из-за различий в других жировых отложениях, таких как висцеральный жир: жир в брюшной полости. Некоторые модели частично решают эту проблему, включая возраст в качестве переменной в статистические расчеты и результирующую формулу. У пожилых людей наблюдается более низкая плотность тела при одинаковых измерениях кожно-жировой складки, что считается признаком более высокого процента жира в организме. Однако пожилые, высокотренированные люди могут не соответствовать этому предположению, что приводит к занижению их плотности тела по формулам.

Ультразвук

Ультразвук широко используется для измерения структуры тканей и доказал свою точность в измерении толщины подкожного жира. В настоящее время используются ультразвуковые системы А- и В-режимов, обе из которых опираются на табличные значения скорости звука в тканях и автоматизированный анализ сигнала для определения толщины жира. Измеряя толщину в нескольких точках тела, можно рассчитать примерный процент жира в организме. Методы ультразвукового исследования также позволяют непосредственно измерять толщину мышц и количественно оценивать внутримышечный жир. Ультразвуковое оборудование дорогостоящее и нерентабельно, если оно используется исключительно для измерения жира в организме, но в тех случаях, когда оборудование уже доступно, например, в больницах, дополнительные затраты на возможность измерения жира в организме минимальны. У мужчин измеряют окружность шеи и талии чуть выше пупка. У женщин – окружность бедер, талии и шеи. Затем эти измерения сверяются с опубликованными таблицами, где рост человека используется в качестве дополнительного параметра. Этот метод используется, поскольку он является недорогим и удобным способом проведения тестов на содержание жира в организме в масштабах целого подразделения. Методы, основанные на измерении окружности, не получили широкого признания за пределами Министерства обороны из-за их неблагоприятной репутации по сравнению с другими методами. Точность метода вызывает вопросы при сравнении людей с разным составом тела: у людей с большей окружностью шеи искусственно занижаются расчеты процента жира в организме по сравнению с людьми с меньшей окружностью шеи.