Изменения биоимпедансных параметров во времени могут отражать различные физиологические процессы. Скорости этих процессов принято характеризовать постоянной времени т (рис. 5.38). Наиболее быстрые изменения происходят при перераспределении венозной крови между регионами. Например, при ортостатических воздействиях (см. гл. 6) значение т обычно меняется в пределах 0,5—1,5 с для перемещений между торакальной и абдоминальной областями туловища и 5-15 с для изменений кровенаполнения голени. Характерное время изменения объема интерстициальной жидкости, исключая случаи нарушения целостности сосудистого русла — десятки минут, часы. Изменения внутриклеточной гидратации в ситуациях, не связанных с термическими и химическими

Рис. 5.38. Иллюстрация характерного времени изменения импедансных параметров голени при проведении ортостатической пробы с последовательностью положений: горизонтальное, антиортостатическое, ортостатическое, горизонтальное
ожогами тканей, происходят еще медленнее. Достоверные изменения объема жирового депо адипоцитов характеризуются величиной т порядка нескольких суток.
Параметры биоимпеданса подвержены циркадным изменениям. Проводились оценки циркадного ритма водного баланса у 20 здоровых людей, 8 пациентов, перенесших операцию по трансплантации почек, и у 12 пациентов с почечной недостаточностью (Buemi et al., 2007). Показано, что в каждой из обследованных групп максимальный объем воды в организме (ОВО) определяется вечером в промежутке между 21 и 23 ч.
Анализ изменений импеданса и состава тела при измерениях, выполненных с 8ч утра до 8ч вечера с четырехчасовым интервалом в группе из 32 здоровых детей возраста от 7 до 15 лет, выявил достоверное снижение импеданса (на 5,83%) и увеличение общей воды организма и безжировой массы (на 0,855±1,06л и 1,173±1,47кг соответственно). Длина тела в течение дня достоверно снижалась (на 1,156±0,54 см), а масса тела не изменялась, также был сделан вывод о достоверном снижении жировой массы (Rodriguez et al., 2000).

Изучались циркадные ритмы тощей, жировой и клеточной массы тела, общей воды организма, а также вне- и внутриклеточной жидкости у 10 здоровых добровольцев (Cugini et al., 1996). Полученные данные аппроксимировали кривыми вида
где M — среднее значение (мезор), A — амплитуда колебаний, р — акрофаза, т — период колебаний (24 ч), et — случайная величина определяемая ошибками аппроксимации. Амплитуда колебаний общей воды организма составила 1,5%, флуктуации не превышали 0,5%, а максимум приходился на 12 ч ночи.
Отслеживались изменения параметров импеданса под влиянием приема пищи у 18 здоровых добровольцев (Slinde, Rossander- Hulthen, 2001). Измерения проводили 18 раз в сутки, все испытуемые принимали стандартный пищевой рацион 3 раза в сутки в обычное время. Было показано, что после каждого приема пищи величина импеданса уменьшается и остается сниженной в течение 2-4 ч.
В исследовании 32 добровольцев было установлено отсутствие значимого эффекта приема небольшого количества жидкости
(350 мл) непосредственно перед началом биоимпедансного исследования на оценку процентного содержания жира в организме (Heiss et al., 2008).
Оценивали 12-часовые изменения импеданса у 18 здоровых добровольцев в дневное время суток при постоянном положении тела лежа на спине (Slinde et al., 2003). На завтрак, обед и ужин всем им было предложено идентичное питание. Средние значения импеданса, измеренного на частоте 50кГц, значимо увеличивались к концу интервала измерений (от 558±87 до 584±95Ом). После первого приема пищи импеданс снижался, а после второго и третьего оставался на прежнем уровне. Процентное содержание жира в теле по данным биоимпедансного анализа значимо увеличивалось в среднем на 2,2%. Авторы предположили, что наблюдаемые изменения импеданса и состава тела были вызваны перераспределением жидкости от конечностей к туловищу.
В работе Т.А. Ерюковой и соавт. (2009) проводилось изучение факторов, влияющих на циркадные ритмы параметров импеданса у здоровых людей. На протяжении трех суток через каждые 30мин измеряли активное, реактивное сопротивление и фазовый угол у трех здоровых добровольцев с использованием анализатора АВС-01 “Медасс” в положении лежа на спине по стандартной 4-электродной схеме в отведении запястье-голеностоп. Несколько раз в течение суток проводили непрерывную регистрацию указанных параметров продолжительностью по 30мин. Изменения импе- дансных параметров у здоровых добровольцев в течение суток аппроксимировались периодическими функциями. Кривые суточного ритма величин активного, реактивного сопротивления и фазового угла показаны на рис. 5.39.
На графике активного сопротивления данные аппроксимированы синусоидальной функцией (г = 0,57) и рядом Фурье (г = 0,87). Параметры реактивного сопротивления (г = 0,7) и фазового угла (г = 0,67) приближены синусоидой. Максимальная амплитуда суточных колебаний активного сопротивления составила 6,6%, а реактивного сопротивления — 8%. В ночные часы активное сопротивление было близко к среднему значению, с 9 до 13 ч оно возрастало, а затем уменьшалось. Это соответствует отмеченной в литературе тенденции к увеличению объема воды в организме к вечеру. Далее следовало небольшое повышение активного сопротивления с последующей стабилизацией около среднего значения. Такие изменения импеданса лучше описываются рядом Фурье. Максимальные значения реактивного сопротивления наблюдаются

Рис. 5.39. Циркадные ритмы активного, реактивного сопротивлений и фазового угла здорового человека. Показаны аппроксимирующие кривые
и среднее значение

Рис. 5.40. Реакция биоимпедансных параметров предплечья (слева) и голени (справа) на статическую нагрузку
в 7-8 ч утра, а минимальные — около 8 ч вечера. С физиологической точки зрения, это соответствует снижению функциональной активности клеток к концу рабочего дня и восстановлению функции в ночные часы.
Графики суточных изменений компонентов биоимпеданса показывают, что “артефакты” величин R и Xc изменялись независимо. При этом если колебания активного сопротивления могли быть вызваны изменениями гидратации, то колебания реактивного сопротивления могут объясняться только факторами, влияющими на емкостные характеристики тканей. Наиболее вероятным механизмом таких флуктаций являются изменения степени агрегации мышечных волокон.
На рис. 5.40 показаны результаты экспериментов с изометрическим напряжением мышц предплечья и голени (Ерюкова и др., 20096; Сорокин и др., 2009). Слева показаны ступенчатые тренды изменений R, Xc и Z в процессе изометрического жима кистевого динамометра в течение 25 с с последовательными усилиями 3, 5, 10 и 15 кг. На кривой изменений активного сопротивления и импеданса наблюдается дрейф гидратации в фоновом состоянии, резкое изменение параметра в начале жима, ступенчатое увеличение параметров при увеличении усилия и заметное снижение относитель-
Таблица 5.8. Относительные изменения величин R и Xc голени, предплечья и всего тела при выполнении силовых нагрузок

	Предплечье,	Ст. отведение,	Голень,	Ст. отведение
	изометрический	изометрический	ступенчатое	ступенчатое
	жим	жим	напряжение	напряжение
AR, %	2	0,62	10	0,91
АХо, %	7	2,19	30	4,67

но Фоновых значений в стадии релаксации. Аналогично меняются величины R и Z в пробе с поэтапным напряжением мышц голени (рисунок справа). На графиках реактивного сопротивления в обеих пробах отсутствовала динамика фонового состояния и изменение уровня периода релаксации относительно Фоновых значений.
В табл. 5.8 изменения R и Xc при выполнении силовых нагрузок приведены в процентах от Фоновых значений для рассматриваемых регионов тела и основного отведения. Они незначительно превышают колебания артефактов величин R и Xc относительно кривых суточных изменений на рис. 5.39. Мышечные сокращения сопровождались увеличением как активной, так и реактивной составляющей импеданса, причем относительные изменения реактивного сопротивления оказались более выражены (7% для предплечья и 30% для голени).
Таким образом, суточные ритмы импеданса обладают выраженной индивидуальной изменчивостью, существенно зависят от сре- довых факторов и состояния организма. Поэтому при проведении биоимпедансных исследований необходимо соблюдение требований стандартизации для получения сопоставимых результатов.
Литература
Бабский Е.Б. Обмен веществ и энергии. Питание // Физиология человека / Под ред. Е.Б. Бабского, А.А. Зубкова, Г.И. Косицкого и Б.И. Ходорова. М.: Медицина, 1966. С.226-271.
Бобохонова А.С., Хеймец Г.И., Атауллаханова Д.М. и др. Диагностика гипертрофии миокарда левого желудочка сердца с учетом данных биоимпедансного анализа //Материалы 8-й науч.-практ. конф. “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 22 марта 2006г.). М., 2006. С. 156-162.
Газенко О.Г., Григорьев А.И., Егоров А.Д. Физиологические эффекты действия невесомости на человека в условиях космического полета // Физиология человека. 1997. Т. 23, №2. С. 138-146.
Детьеп П, Водный и электролитный баланс // Физиология человека, т. 3 / Под ред, Р. Шмидта и Г.Тевса. М.: Мир, 2005. С.813-822.
Ерюкова Т.А., Старунова О.А., Николаев Д.В. и др, О результатах полисегментного биоимпедансного анализа состава тела // Материалы 11-й науч.-практ, конф, “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 25 марта 2009г.). М., 2009а. С.76-85.
Ерюкова Т.А,, Старунова О.А,, Николаев Д.В, и др, О суточных ритмах изменений параметров биоимпеданса // Там же. 20096. С, 86-94,
Казакова О.А,, Мартиросов Э.Г., Николаев Д.В, и др, Разработка норм жировой массы для биоимпедансной оценки состава тела у детей 5-10 лет // Материалы 10-й науч.-практ, конф, “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 26 марта 2008 г.). М., 2008, С, 316-319,
Мартиросов Э.Г,, Николаев Д.В,, Николаева Н.Д. и др, Биоимпедансная оценка состава тела у детей 10-16 лет с использованием анализатора АВС-01 “Ме- дасс” // Материалы 8-й науч.-практ, конф, “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 22 марта 2006г.). М., 2006, С,286-294, Мартиросов Э.Г,, Руднев С.Г., Николаев В.Г. и др, О возможностях биоимпедансного типирования в клинической практике // Материалы 10-й науч.-практ, конф, “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечнососудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 26 марта 2008 г.). М., 2008, С, 79-84.
Николаев Д.В,, Мартиросов Э.Г,, Руднев С.Г,, Баранов И.С. О применении биоимпедансного анализа регионов тела для количественной оценки состояния скелетно-мышечной ткани // Материалы 9-й науч.-практ, конф, “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 28 марта 2007г.). М., 2007а, С, 123-128,
Николаев Д.В,, Казакова О.А,, Руднев С.Г, и др, Характеристика нормальной изменчивости скелетно-мышечной массы в зависимости от пола и возраста по данным биоимпедансного анализа // Там же. 20076, С, 382-388,
Носков В.Б. Механизмы волюморегуляции при действии факторов космического полета // Авиакосмич, и экол. медицина, 2000, Т. 34, №4. С.3-8.
Носков В.Б,, Котов А.Н., Моруков Б.В. и др, Биоимпедансный анализ жидких сред и состава тела в условиях непродолжительного космического полета и гипокинезии // Физиология человека, 2006, Т. 32, №5, С, 136—139,
Носков В.Б,, Николаев Д.В,, Туйкин С.А. и др, Портативный импедансометр для оценки жидкостных пространств организма в условиях космического полета // Мед, техника, 2007а, №2, С, 45—47,
Носков В.Б,, Ничипорук И.А., Григорьев А.И. Динамика жидкостных сред и состава тела в условиях длительного космического полета (биоимпедансный анализ) // Авиакосмич, и экол. медицина, 20076, Т.41, №3, С.3-7.
Руднев С.Г,, Казакова О.А,, Мартиросов Э.Г,, Николаев Д.В, О возрастной динамике фазового угла по данным одночастотного биоимпедансного анализа // Материалы 9-й науч.-практ. конф. “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 28 марта 2007г.). М., 2007. С. 389—395.
Симонова А.Ю., Путанова Н.Н., Курилкин Ю.А. и др. Первый опыт использования полисегментного биоимпедансного анализа для определения водных секторов организма у Больных с острыми экзотоксикозами // Анестезиология и реаниматология. 2008. №6. С. 15—18.
Сорокин А.А., Безуглов Э.Н., Николаев Д.В. и др. Оценка эффективности тренировочного процесса спортсменов методом биоимпедансного анализа состава тела // Материалы 11-й науч.-практ. конф. “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 25 марта 2009г.). М., 2009. С.344-352.
Старунова О.А., Ерюкова Т.А., Николаев Д.В. и др. Методика векторного биоимпедансного анализа и результаты обследования 4112 практически здоровых взрослых москвичей // Там же. С. 178-184.
Хрисанфова Е.Н., Перевозчиков И.В. Антропология. М.: Изд-во МГУ; Наука, 2005. 400с.
Хрущева Ю.В., Зубенко А.Д., Чедия Е.С. и др. Верификация и описание возрастной изменчивости биоимпедансных оценок основного обмена // Материалы 11-й науч.-практ. конф. “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы” (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 25 марта 2009 г.). М., 2009. С. 353-357.
Barbosa-SHva M.C.G., Barros A.J.D., Wang J. et al. Bioelectrical impedance analysis: population reference values for phase angle by age and sex // Amer. J. Clin. Nutr. 2005. Vol.82. P.49-52.
Baumgartner R.N. Age // Human body composition / Ed. S.B. Heymsfield, T.G.Lohman, Z.Wang, S.B. Going. Champaign (1ll.): Human Kinetics, 2005. P. 259-269.
Baumgartner R.N., Chumlea W.C., Roche A.F. Bioelectric impedance phase angle and body composition // Amer. J. Clin. Nutr. 1988. Vol.48. P. 16-23.
Baumgartner R.N., Chumlea W.C., Roche A.F. Estimation of body composition from bioelectric impedance of body segments // Ibid. 1989. Vol.50. P.221-226.
Bosy-Westphal A., Danielzik S., Dorhofer R.-P. et al. Phase angle from bioelectrical impedance analysis: population reference values by age, sex, and body mass index // J. Parenteral Enteral Nutr. 2006. Vol.30. P. 309—316.
Boyd E. Experimental error inherent in measuring growing human body // Amer. J. Physiol. 1930. Vol. 13. P. 389—432.
Buemi M., Campo S., Sturiale A. et al. Circadian rhythm of hydration in healthy subjects and uremic patients studied by bioelectric impedance analysis // Nephron Physiol. 2007. Vol.106. P.39—44.
Cugini P., Salandri A., Petrangeli C.M. et al. Circadian rhythms in human body composition // Chronobiol. Intern. 1996. Vol. 13, N5. P. 359—371.
Despres J.-P., Ross R., Lemieux S. Imaging techniques applied to the measurement of human body composition // Human body composition / Ed. A.F. Roche, S.B. Heymsfield, T.G.Lohman. Champaign (Ill.): Human Kinetics, 1996. P. 149— 166.
Forbes R.M., Cooper A.R., Mitchel H.H. The composition of the adult human body as determined by chemical analysis // J. Biol. Chem. 1953. Vol. 203. P.359—366.
Forbes G.B., Lewis A.M. Total sodium, potassium and chloride in adult man // J. Clin. Invest. 1956. Vol. 35. P.596—600.
Guo S.S., Zeller C., Chumlea W.C., Siervogel R.M. Aging, body composition, and lifestyle: the Fels Longitudinal Study // Amer. J. Clin. Nutr. 1999. Vol. 70. P. 405—411.
Meath B.H., Carter J.E. A modified somatotype method // Amer, J. Phys, Anthropol, 1967. Vo1.27, N1. P.57-74.
Heiss C.J., Naylor J., Bronco K.M., Myers B.J. A small food or fluid load has no effect on body composition measured by 3 different methods // Topics Clin. Nutr. 2008. Vo1.23, N3. P.229-233.
Knight G.S., Beddoe A.H., Streat S.J., Hill G.L. Body composition of two human cadavers by neutron activation and chemical analysis // Amer. J. Physiol. 1986. Vol. 250. P. E179-E185.
Kyle U.G., Genton L., Slosman D.O., Pichard C. Fat-free and fat mass percentiles in 5225 healthy subjects aged 15 to 98 years // Nutrition. 2001. Vol. 17. P. 534-541.
Lapidus L., Bengtsson C., Larsson B. et al. Distribution of adipose tissue and risk of cardiovascular disease and death: a 12-year follow-up of participants in the population study of women in Gothenburg, Sweden // Brit. Med. J. 1984. Vol. 289. P. 1257-1261.
Leach-Huntoon C., Grigoriev A.I., Natochin Yu.V. Fluid and electrolyte regulation in spaceflight. San Diego, 1998. 220 p. (AASP; Vol. 94).
Marra M., Caldara A., De Caprio C. et al. Single-frequency BIA in young-adult severely obese patients // Proc. of the XII Intern. conf. on electrical bioimpedance amp; V conf. on electrical impedance tomography. Gdansk, 2004. P.267-268.
Marra M., De Filippo E., Signorini A. et al. Phase angle as a predictor of basal metabolic rate in female patients with anorexia nervosa // Ibid. P.245-246.
Martirosov E.G., Homyakova I.A., Pushkin S.V. et al. Bioelectric impedance phase angle and body composition in Russian children aged 10-16 years: reference values and correlations // ICEBI 2007 / Ed. H. Scharfetter, R. Merwa. B.;Hei- delberg: Springer, 2007. P.807-810. (IFMBE Proc., Vol. 17).
Mitchell A.H., Hamilton T.S., Stegerda F.R., Bean H.W. The chemical composition of the adult human body and its bearing on the biochemistry of growth // J. Biol. Chem. 1945. Vol. 158. P.625-637.
Moore F.D. Determination of total body water and solids with isotopes // Science. 1946. Vol. 104. P. 157-160.
Mueller W.H., Harrist R.B., Doyle S.R., Labarthe D.R. Percentiles of body composition from bioelectrical impedance and body measurements in U.S. adolescents 8-17 years old: project HeartBeat! // Amer. J. Hum. Biol. 2004. Vol. 16. P. 135-150.
Nawarycz T., Ostrovska-Nawarycz L. Evaluation of the first and second components of somatotype using bioelectric impedance analysis // Proc. of XI Intern. conf. on electrical bioimpedance. Oslo, 2001. P.349-352.
Ohlson L.O., Larsson B., Svardsudd K. et al. The influence of body fat distribution on the incidence of diabetes mellitus // Diabetes. 1985. Vol. 34. P.1055—1058.
Piccoli A., Pastori G. BIVA software / Dept. of Medical and Surgical Sciences, Univ. of Padova. Padova, 2002. Available at E-mail: apiccoli@unipd.it.
Piccoli A., Rossi B., Pillon L., Bucciante G. A new method for monitoring body fluid variation by bioimpedance analysis: the RXc graph // Kidney Intern. 1994. Vol. 46. P. 534—539.
Riegerova J., Pavelkova L. The body structure and the risk of cardiovascular diseases // Dr. Ales Hrdlicka and anthropology in 1993 / Ed. P. Blaha and V. Vancata. Prague: Charles Univ., 1993. P. 109—112.
Rodriguez G., Moreno L.A., Sarria A. et al. Assessment of nutritional status and body composition in children using physical anthropometry and bioelectrical
impedance: influence of diurnal variations // J. Pediatr, Gastroenterol, Nutr,

2000. Vol. 30, N3. P.305-309.

Ryo M., Maeda K., Gnda T. et al. A new simple method for the measurement of visceral fat accumulation by bioelectrical impedance // Diabetes Care. 2005. Vol. 28, N2. P. 451—453.
Salinari S., Bertuxxi A., Mingrone G. et al. New bioimpedance model accurately predicts lower limb muscle volume: validation by magnetic resonance imaging // Amer. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2002. Vol. 282, N4. P. E960—E966. Soharfetter H., Sehlager T., Stollberger R. et al. Assessing abdominal fatness with local bioimpedance analysis: basics and experimental findings // Intern. J. Obes.

2001. Vol.25. P.502—511.

Siervogel R.M., Wisemandle W., Maynard L.M. et al. Serial changes in body composition throughout adulthood and their relationships to changes in lipid and lipoprotein levels : The Fels Longitudinal Study // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 1998. Vol. 18. P. 1759—1764.
Slaughter M.H., Lohman T.G. Relationship of body composition to somatotype // Amer. J. Phys. Anthropol. 1976. Vol. 44. P.237—244.
Slinde F., Bark A., Jansson J., Rossander-Hulthen L. Bioelectrical impedance variation in healthy subjects during 12 h in the supine position // Clin. Nutr. 2003. Vol. 22, N2. P.153—157.
Slinde F., Rossander-Hulthen L. Bioelectrical impedance: effect of 3 identical meals on diurnal impedance variation and calculation of body composition // Amer. J. Clin. Nutr. 2001. Vol.74. P.474—478.
Wang Z., Deurenberg P., Wang W. et al. Hydration of fat-free body mass: Review and critique of a classic body-composition constant // Amer. J. Clin. Nutr. 1999. Vol. 69. P. 833—841.
Wells J.C.K., Williams J.E., Fewtrell M. et al. A simplified approach to analyzing bio-electrical impedance data in epidemiological surveys // Intern. J. Obes. 2007. Vol. 31. P. 507—514.
Widdowson E.M., MoCanse R.A., Spray C.M. The chemical composition of the human body // Clin. Sci. 1951. Vol. 10. P. 113—125.
Winiok M. Hunger disease — studies by Jewish physicians in the Warsaw Ghetto. N.Y.: Wiley, 1979.