Удобным способом представления знаний о составе тела человека являются модели состава тела. В зависимости от целей и задач исследования принято различать дву-, трех-, четырех- и многокомпонентные модели.

1. Двукомпонентные модели Традиционная модель

В традиционной двукомпонентной модели масса тела МТ представлена в виде суммы жировой ЖМТ и безжировой массы БМТ (рис. 1.12):
мт = жмт + бмт.
Под жировой массой тела понимается масса всех липидов в организме. Это наиболее лабильный компонент массы тела. В норме содержание жира в организме мужчин спортивного телосложения составляет около 15%, а у женщин — около 20% массы тела (табл. 1.6 и 1.7). У больных ожирением этот показатель увеличен более чем вдвое.
Согласно анатомической классификации различают существенный жир, входящий в состав белково-липидного комплекса большинства клеток организма (например, фосфолипиды клеточных мембран), и несущественный жир (триглицериды жировых тканей).
Таблица 1.6. Классификация значений относительного содержания жира (%ЖМТ) в организме мужчин (Robergs, Roberts, 1997)
Характеристика              Возраст, лет

	20-29	30-39	40—49	50—59	gt; 60
Очень низкое	lt; 11	lt; 12	lt; 14	lt; 15	lt; 16
Низкое	11-13	12-14	14—16	15—17	16—18
Оптимальное	14—20	15—21	17—23	18—24	19—25
Умеренное высокое	21-23	22-24	24—26	25—27	26—28

Таблица 1.7. Классификация значений относительного содержания жира (%ЖМТ) в организме женщин (Robergs, Roberts, 1997)
Характеристика              Возраст, лет

	20—29	30—39	40—49	50—59	gt; 60
Очень низкое	lt; 16	lt; 17	lt; 18	lt; 19	lt; 20
Низкое	16—19	17—20	18—21	19—22	20—23
Оптимальное	20—28	21—29	22—30	23—31	24—32
Умеренное высокое	29—31	30—32	31—33	32—33	33—35

Существенный жир необходим для нормальной жизнедеятельности органов и тканей. Считается, что относительное содержание существенного жира весьма стабильно и составляет около 2% безжировой массы (Moore et al., 1963). Несущественный жир образует основной запас метаболической энергии и выполняет функцию термоизоляции внутренних органов. Он состоит из подкожного и внутреннего жира. Подкожный жир распределен вдоль поверхности тела относительно равномерно (Лутовинова и др., 1970). Внутренний (висцеральный) жир сосредоточен, главным образом, в брюшной полости. Установлено, что риск развития сердечнососудистых и других заболеваний, связанных с избыточной массой тела, коррелирует выше с содержанием внутреннего, а не подкожного жира (Larsson et al., 1992). Иногда используется понятие абдоминального жира, под которым понимается совокупность внутреннего и подкожного жира, локализованных в области живота.
Масса тела, свободного от жира (т. е. липидов) имеет название безжировой массы3. Она состоит из воды, мышечной массы, массы скелета и других составляющих.
3Понятие тела свободного от жира (fat-free body) ввел в научный оборот немецкий физиолог А. Магнус-Леви в 1906 г. (Forbes, 1987).
Рассматриваемый ниже способ оценки состава тела в традиционной двукомпонентной модели основан на различиях плотности жировой и безжировой массы. Пусть, для простоты обозначений, тело человека имеет массу m, объем V и плотность р, причем масса тела является суммой жировой массы mi с плотностью pi и объемом Vi и безжировой массы m2 с плотностью р2 и объемом V2. Ясно, что массы и объемы тела и его частей связаны соотношениями
Перепишем первое из них в виде pV = pi Vi + P2V2 и преобразуем с учетом второго. В результате получим:

Умножим обе части равенства на pi и разделим на р2 — pi. Учитывая, что V = m/p, а pi Vi = mi, имеем:
(1.1)
Получилась формула для нахождения массы одного из двух компонентов тела через массу и плотность тела, а также плотности рассматриваемых компонентов тела. Поделив (i.i) на m и делая обратную замену индексов, получим формулу для вычисления процентного содержания жира в массе тела:
(1.2)
Если считать, что величины p;*MT и pБмт известны и постоянны, то для вычисления %ЖМТ достаточно измерить плотность тела p. Такая ситуация является общей для любой модели состава тела: некоторые ее параметры можно измерить in viva, а остальные считаются заданными величинами (инварианты состава тела). Основные методы оценки плотности тела — подводное взвешивание и воздушная плетизмография (см. п. 1.2.2).
Для оценки состава тела человека В. Сири использовал значения pЖмТ = 0,9 г/мл и p^T = 1,1 г/мл (Behnke et al., 1942; Mendez et al., i960). В результате подстановки этих значений в (1.2) получается формула Сири (Siri, 1961):

Компоненты	Плотность, г/мл	Безжировая масса тела, %	Условное тело, %
Вода	0,9937	73,8	62,4
Белок	1,34	19,4	16,4
Минералы	3,038	6,8	5,9
в костной ткани	2,982	5,6	4,8
в остальных тканях	3,317	1,2	1,1
Жировая масса тела (ЖМТ)	0,9007		15,3
Безжировая масса тела (БМТ)	1,100	100	84,7
Условное тело	1,064		100

где р выражается в г/мл. Похожий вид имеет формула Й. Брожека (Brozek, 1963):

В отличие от формулы Сири, она получена с использованием данных о плотности и составе тела условного человека (табл. 1.8) и не включает оценку рбмт. Формулы Сири и Брожека применяются для оценки состава тела у взрослых мужчин. Показано, что в пределах значений плотности тела от 1,03 до 1,09г/мл они дают высоко коррелированные и практически совпадающие оценки %ЖМТ (различия не превосходят 1% жировой массы), однако у индивидов с выраженным истощением или ожирением разность получаемых оценок увеличивается; при этом более точна формула Брожека (Roche et al., 1996).
Погрешность оценки %ЖМТ по формуле (1.2) в традиционной двукомпонентной модели определяется двумя факторами: погрешностью измерений плотности тела (см. раздел 1.2.2) и ошибкой априорной оценки плотностей жировой и безжировой массы, связанной, главным образом, со значительной естественной вариацией плотности безжировой массы рбмт. По данным (Bakker, Struikenkamp, 1977), величина стандартной ошибки рбмт для общей популяции составляет 0,01 г/мл, что соответствует относительной ошибке определения %ЖМТ на уровне 3,5-4%. Вместе с тем, установлена зависимость рбмт от возраста у детей, что привело к уточнению формул для оценки %ЖМТ (см. табл. 1.4).
Традиционную двукомпонентную модель можно использовать для характеристики групповых средних значений %ЖМТ. Ввиду значительной вариации плотности безжировой массы она ока-
залась мало пригодной для мониторинга изменений состава тела на индивидуальном уровне за исключением случаев предварительной диагностики и оценки эффективности лечения истощения или ожирения (Heymsfield et al., 2005). Последующая разработка трехи четырехкомпонентных моделей состава тела (см. далее) была связана с необходимостью детализации понятия безжировой массы и с развитием методов прижизненной оценки ее отдельных фракций.
Возможен другой способ оценки состава тела в традиционной двукомпонентной модели. Он связан с относительным постоянством гидратации безжировой массы: объем воды в организме (ОВО) составляет около 73,2% БМТ. Величина ОВО оценивается методом разведения (см. п. 1.2.3), а количество жира определяется вычитанием БМТ из массы тела. Однако такая оценка может оказаться недостаточно точной ввиду значительной вариации содержания жидкости в БМТ, особенно при нарушениях водного обмена (Chumlea, Baumgartner, 1989).