Региональные и динамические исследования параметров импеданса  

  Импеданс регионов тела
Помимо интегральных оценок биоэлектрических параметров организма имеется возможность измерений отдельных сегмен-
Таблица 5.4. Типичные значения импеданса конечностей, туловища и всего тела у здоровых взрослых людей (Baumgartner et al., 1989)

Показатель

Мужчины (п = 63)

Женщины (п = 72)

Рука

R, Ом

226,1 ± 25,6

301,0 ± 38,1

XC, Ом

31,4 ± 4,1

34,8 ± 7,0

Нога

R, Ом

253,5 ± 29,7

296, 3 ± 34,1

XC, Ом

38,3 ± 6,1

39,6 ± 6,6

Туловище

R, Ом

84,4 ± 17,7

93, 6 ± 28,8

XC, Ом

16,4 ± 3,6

14,7 ± 4,1

Все тело

R, Ом

484,5 ± 53,7

595, 6 ± 64,0

XC, Ом

63,7 ± 7,7

67,6 ± 8,5

тов и локальных участков тела, что может иметь значение для характеристики состояния индивидов и оценки эффективности различных воздействий в нормальных и патологических условиях. В клинических исследованиях показано, что импедансные параметры регионов тела являются чувствительными индикаторами состояния пациентов и, в частности, позволяют прогнозировать неблагоприятные исходы у больных в критических состояниях (Симонова и др., 2008). Биоимпедансный анализ дает возможность отслеживать развитие отеков конечностей и оценивать эффективность физиотерапии и других лечебных воздействий. Решение перечисленных задач подразумевает знание нормальных значений импеданса сегментов тела.
Первые результаты в этом направлении были получены в работах Р. Баумгартнера и соавт. (Baumgartner et al., 1988, 1989), где оценивали корреляционные соотношения между параметрами импеданса отдельных регионов тела и всего тела у здоровых людей. Наряду с импедансом всего тела определяли значения импеданса рук, ног и туловища (табл. 5.4) (Baumgartner et al., 1989). Измерения выполняли на правой стороне тела с использованием анализатора BIA-101 (RJL Systems). Токовые электроды располагали как и в стандартном отведении (на стопе и кисти), а потенциальные электроды устанавливали на границах измеряемых регионов тела. Средний возраст обследованных составил 34 года для мужчин и 36 лет для женщин, а средний индекс массы тела — 24,3 и 23,0 кг/м2 соответственно. Процентное содержание жира в об-
Таблица 5.5. Типичные значения фазового угла конечностей, туловища и всего тела у здоровых взрослых людей и детей (Baumgartner et al.,
1988)

Сегмент тела

Дети

Взрослые

м (п = 24)

ж (п = 25)

м (п = 29)

ж (п = 44)

Рука

6,3 ± 0,9

5,7 ± 1,3

7,4 ± 1,1

6,4 ± 1,7

Нога

8,0 ± 1,0

7,6 ± 0,8

8,2 ± 1,5

7,3 ± 1,1

Туловище

11,2 ± 2,2

10,1 ± 1,6

10,5 ± 2,8

8,7 ± 2,3

Все тело

6,3 ± 0,7

6,2 ± 0,7

7,0 ± 0,9

6,3 ± 0,7

Таблица 5.6. Типичные значения компонентов импеданса, фазового угла и состава сегментов тела у здоровых взрослых мужчин (Ерюкова и др.,
2009а)

Показатель

Рука

Сегменты
Нога

тела
Туловище и голова

Все тело

R, Ом

254 ± 30

229 ± 31

25 ± 2

514 ± 56

XC, Ом

34 ± 4

33 ± 4

4±1

64 ± 6

град.

7,7 ± 0,6

8,2 ± 0,8

9,0 ± 1,7

7,1 ± 0,7

Масса, кг

3,8 ± 0,7

12,7 ± 2,4

41,6 ± 7,1

74,5 ± 13,3

ЖМ, кг

0,4 ± 0,2

2,4 ± 0,7

7,9 ± 6,4

14,2 ± 7,9

ТМ, кг

3,4 ± 0,6

10,2±1,9

33,0 ± 2,6

60,3 ± 6,7

Жидкость, л

2,5 ± 0,4

6,6 ± 1,1

26,0 ± 2,1

44,3 ± 5,0

следованной группе варьировало в широких пределах — от 3 до 53%.
В более ранней работе тех же авторов приводятся средние значения фазового угла для различных сегментов тела (табл. 5.5). Было экспериментально установлено, что импеданс всего тела у взрослых людей и детей определяется, прежде всего, импедансом конечностей (Baumgartner et al., 1988).
Для сравнения в табл.5.6 показаны данные полисегментного биоимпедансного анализа, выполненного с использованием анализатора АВС-01 “Медасс” (программа АВС01-044) у 50 студентов высшего учебного заведения в г. Клин (Московская область) (Ерю- кова и др., 2009а). Возраст обследованных составил 20,0±2,0 года, а индекс массы тела — 23,3 ± 4,0 кг/м2. Видно, что полученные результаты хорошо соответствуют зарубежным данным, приведенным в табл. 5.4 и 5.5.
На рис. 5.29 для той же группы пациентов показаны графики векторного анализа биоимпеданса сегментов тела — эллипсы рас-

Рис. 5.29. Эллипсы рассеяния значений компонентов импеданса сегментов тела, приведенных к длине соответствующих участков тела (R/L, Xc/L) у здоровых взрослых мужчин
сеяния значений компонентов импеданса ноги, руки, туловища и всего тела, приведенных к длине соответствующих участков тела. Для наглядности приведены только эллипсы рассеяния, содержащие 95% точек соответствующих измерений.
Наряду с этим было проведено исследование импедансных параметров более мелких сегментов тела. Токовые электроды располагали на границах отведений, а потенциальные — последовательно на границах исследованных сегментов тела. На рис. 5.30-5.32 показаны значения активного, реактивного сопротивления и фазового угла для отдельных участков туловища и конечностей по данным обследования практически здорового мужчины 22 лет астенического телосложения, измеренного в трех широко применяемых отведениях. При измерениях в отведении рука-нога (запястье-голеностоп) наибольшие значения активного и реактивного сопротивления определялись в голени (участки 12, 11) и предплечье (участки 1, 2) (рис. 5.30, слева). Максимальные значения фазового угла определялись в нижней части бедра (участок 9) и в туловище (участки 5-7) (рис. 5.30, справа).
При измерениях в отведении рука-рука (рис. 5.31) было выявлено почти симметричное распределение биоэлектрических параметров тела с максимальными значениями активного и реактивного сопротивления в области предплечья (участки 1, 2, 10, 11), а фазового угла — в области грудной клетки (участки 5-7), обладающей более выраженными емкостными свойствами ввиду наличия

Рис. 5.30. Импедансные параметры в отведении рука-нога. Слева — активное и реактивное сопротивления (Ом), справа — абсолютные (°) и относительные (%) значения фазовых углов сегментов тела у пациента К. Интегральные значения: R = 540,2 Ом, Xc = 59 Ом, ^ = 6,23°
легочной ткани. Небольшая естественная асимметрия значений активного сопротивления в области грудной клетки может быть связана с левосторонним положением сердца.
В отведении голова-нога (рис. 5.32) максимальные значения R и Xc определялись в области голени (участки 10 и 9), а фазового угла — в нижней части бедра (участок 7), нижней части туловища (участок 5) и верхней части голени (участок 9).

Рис. 5.31. Импедансные параметры в отведении рука-рука. Слева — активное и реактивное сопротивления (Ом), справа — абсолютные (°) и относительные (%) значения фазовых углов сегментов тела у пациента К. Интегральные значения: R = 535,2 Ом, Xc = 55,8 Ом, ^ = 5,95°
На рис. 5.33 представлены графики изменений фазового угла вдоль основных используемых в БИА отведений у двух добровольцев, один из которых гиперстеник с развитой скелетной мускулатурой, а другой — астеник. Наибольшие различия фазового угла наблюдаются для рук (выше середины предплечья) и в области шеи.

Рис. 5.32. Импедансные параметры в отведении голова-нога. Слева — активное и реактивное сопротивления (Ом), справа — абсолютные (°) и относительные (%) значения фазовых углов сегментов тела у пациента К. Интегральные значения: R = 293,5 Ом; Xc = 34,9 Ом, lt;р = 6,78°
На рис. 5.34-5.36 слева показаны относительные величины активного и реактивного сопротивления (приведенные к длине соответствующих участков тела) для трех отведений. На тех же рисунках справа показаны удельное активное и реактивное сопротивления для различных участков тела. В отведении рука- нога (рис. 5.34) максимальные значения относительных величин

Рис. 5.33. Изменения значений lt;р вдоль пути распространения тока для трех исследованных отведений: 1 — гиперстеник с развитой мускулатурой, 2 — астеник
R и Xc определяются в области предплечья и голени. Величина удельного активного сопротивления (р) максимальна в области голени и туловища (участки 5, 12, 6, 7 и 11), а удельного реактивного сопротивления (р") — в туловище (участки 5-7), нижней части бедра (участок 9) и голени (участки 11, 12). На рис. 5.35 показаны соответствующие данные для отведения рука-рука. Распределения относительных величин R и Xc имеют практически симметричный вид с максимальными значениями в нижней части предплечья; максимальные значения удельного активного и реактивного сопротивления определялись в области грудной клет-

Рис. 5.34. Нормированные на длину участков тела значения активного и реактивного сопротивлений вдоль длины тела у мужчины в отведении рука-нога (слева); удельное активное и реактивное сопротивления для соответствующих участков тела (справа). Интегральные значения: R = 267,4 Ом/м, Xc = 29,2 Ом/м
ки. В отведении голова-нога (рис. 5.36) относительные значения R и Xc максимальны в области голени (участки 10, 9) и средней части головы (участок 1), величина р максимальна в средней части головы, нижней части голени и верхней половине грудной клетки, а р" — в средней части головы, нижней части бедра и в туловище.

Рис. 5.35. Нормированные на длину участков тела значения активного и реактивного сопротивлений вдоль длины тела у мужчины в отведении рука-рука (слева); удельное активное и реактивное сопротивления для соответствующих участков тела (справа). Интегральные значения: R = 345,3 Ом/м, Xc = 36 Ом/м
На рис. 5.37 приведены графики изменений величин удельного активного (р) и реактивного (р") сопротивления в трех отведениях для двух мужчин разного телосложения, один из которых гиперстеник с развитой мускулатурой, а другой — астеник. Наиболее выраженные различия обоих показателей определяются в области грудной клетки (а также в области шеи — в отведении голова-нога), что может указывать на различия состояния системы дыхания и скелетно-мышечного развития.

Рис. 5.36. Нормированные на длину участков тела значения активного и реактивного сопротивлений вдоль длины тела у мужчины в отведении голова-нога (слева); удельное активное и реактивное сопротивления для соответствующих участков тела (справа). Интегральные значения: R = 165,4 Ом/м, Xc = 19,7 Ом/м
Измеренные значения фазового угла для кистей рук, пальцев рук и стопы у пациента Н. показаны в табл. 5.7. В ходе измерений использовались кольцевые металлические электроды шириной
  1. мм. Данные указывают на зависимость фазового угла от содержания мышечной ткани и степени развитости сосудистого русла


Рис. 5.37. Графики изменений величин удельного активного (слева) и реактивного (справа) сопротивлений вдоль пути распространения тока для трех исследованных отведений: 1 — гиперстеник с развитой мускулатурой; 2 — астеник
в исследуемом участке тела. Необходимо отметить, что методическая погрешность результатов измерений реактивного сопротивления мелких фрагментов тела, а следовательно и оценок фазового угла, пока недостаточно изучена.
Измерения мелких сегментов тела могут дать информацию о состоянии внеклеточной гидратации тканей (параметр р'), о количестве мышечной ткани (параметр р''). В некоторых случаях результаты таких исследований можно будет использовать для оценки эффективности клинических манипуляций, получая более ясную картину, чем при измерениях всего тела.
Таблица 5.7. Абсолютные и относительные значения фазового угла локальных участков тела у пациента Н.

Объект

Фазовый угол (^), град.

^/^ стандартного отведения

Большой палец руки

2,15

0,34

Указательный палец руки

2,51

0,39

Средний палец руки

2,11

0,33

Безымянный палец руки

2,81

0,44

Мизинец руки

2,38

0,37

Кисть от основания пальцев до запястья

3,75

0,59

Стопа от основания пальцев до голеностопа

5,28

0,83

Источник: Николаев Д.В., «Биоимпедансный анализ состава тела человека» 2009

А так же в разделе «  Региональные и динамические исследования параметров импеданса   »