Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

MASS OF MUSCLE, CONNECTIVE AND FATTY TISSUES OF BIG BODY SEGMENTS IN AGE ASPECT

Свешников К.А., Русейкин Н.С.
Наблюдения проведены на 2870 здоровых людях в возрасте 3-80 лет. Измерение массы мышечной, соединительной и жировой тканей туловища, верхних и нижних конечностей проводили методом рентгеновской двухэнергетической абсорбциометрии на костном денситометре фирмы «GE/Lunar» (США). Впервые обнаружено существенное различие в формировании мягких тканей уже в 3 года и первом скачке роста: у девочек в туловище преобладало формирование массы мышечной и соединительной тканей (ММСТ) при намного меньшем образовании жировой ткани (ЖТ), а у мальчиков, наоборот, преимущественно увеличивалась масса ЖТ. В период полового созревания в изученных крупных сегментах у девушек больше формировалось ММСТ и ее величина достигала 91,4%, в то время как у юношей – 76,5%. У юношей больше ЖТ - 70,3%, а у девушек ее – 44,7%. У женщин в возрасте 20 лет масса мягких тканей сформирована полностью за исключением верхних конечностей, где масса ЖТ составляла 77,6%. У мужчин в туловище ММСТ сформирована на 93,7%, а ЖТ – 98,3%. В верхних конечностях в процентном отношении к возрасту 21-25 лет ММСТ меньше, чем в нижних. В 76-80 лет ММСТ убывает на одинаковую величину во всех изученных крупных сегментах, а ЖТ – в большей мере из верхних конечностей.
We examined 2870 healthy persons in age from 3 till 80 years. Measurement of mass of muscle, connective and fatty body tissues upper and lower extremities we were performing by method of X-ray double energetic absorptiometry at bone densitometer “GE/Lunar” (USA). For the first time significant difference in soft tissues formation was found out at 3 years and growth spurt: at girls’ body there were more mass of muscle and connective tissues (MMCT) than fatty tissue (FT), and at boys fatty tissue (FT) was increased. During adulthood at girls MMCT form (91,4%) in examined big segments, at boys – 76,5%. Boys have more FT – 70,3%, and girls – 44,7%. At women in 20 years soft tissue mass is finally formed excepting upper extremities where FT mass was 77,6%. At men MMCT in body are formed for 93,7% and FT – 98,3%. In upper extremities MMCT are less than in lower extremities percentagewise. In age of 76-80 years MMCT decrease on same amount in all examined big segments, and FT – in upper extremities.

В настоящее время активно обсуждается вопрос о том, чем в наибольшей мере определяется минеральная плотность (МП) костей скелета [1]. Высказано суждение, что у детей МП определяется массой тела. У взрослых решающее значение принадлежит мышцам и соединительной ткани: мышцы, оказывая локальное давление на кости, приводят к большему накоплению минералов в соответствующем участке кости. У женщин в пред- и постклимактерическом периодах существуют различия во влиянии нежировой и жировой массы на МП. Установлено, что масса нежировой ткани - существенная детерминанта минерального состава в предклимактерическом периоде, в то время как масса жировой ткани - в постклимактерическом периоде. Ежегодные изменения МП коррелируют с изменениями жировой ткани в постклимактерическом периоде [4, 5]. Целью данного исследования было изучение возрастных изменений массы мышечной, соединительной и жировой тканей в крупных сегментах тела в возрасте 3-80 лет. Нормативные показатели массы мягких тканей в различные возрастные периоды необходимы для успешной диагностики заболеваний и повреждений опорно-двигательной системы в соответствии с задачами Всемирной Декады костей и суставов (2000-2010 гг.).

Материал и методы исследования

Наблюдения проведены на 2870 здоровых людях в возрасте 3-80 лет. Из исследования исключались те, кто имел заболевания, ведущие к деминерализации скелета, а также применявшие глюкокортикоиды, антиконвульсивные препараты, фториды натрия, гепарин, тироксин и метаболиты витамина D.

Измерение массы мышечной, соединительной и жировой тканей проводили методом рентгеновской двухэнергетической абсорбциометрии на костном денситометре фирмы «GE/Lunar» (США). Использовали стандартную программу enCoreTM2002.

В качестве инструмента вычислений использован пакет статистического анализа и встроенные формулы расчетов данных компьютерной программы Microsoft ® Excel (2000).

Результаты исследований

1. Женский пол. 1.1. Туловище. В 3 года преобладала масса мышечной и соединительной тканей (ММСТ) при минимальной величине жировой (табл. 1). Во время первого скачка роста (6-7 лет) увеличивалась не только ММСТ, но и ЖТ. При половом созревании (12 лет - второй скачок роста) наиболее интенсивно увеличивалась ММСТ. С 13 лет и до 20 лет прирост тканей незначительный. В эти годы нарастала интенсивно ЖТ. После 21-25 лет происходил несущественный прирост ММСТ. Значительно увеличивалась масса ЖТ, что приводило к увеличению массы сегмента. В 76-80 лет масса всех тканей уменьшалась, в меньшей мере ЖТ.

1.2. Верхние конечности. В 3 года ММСТ больше, чем в туловище, а массы ЖТ - одинаковое количество. Во время первого скачка роста значительно увеличивалась ММСТ, а ЖТ существенно меньше, чем в туловище (табл. 1). Во время полового созревания прирост ММСТ и ЖТ меньше, чем в туловище. Эта же закономерность сохранялась и в 16-20 лет. В 56-60 лет процентное соотношение ММСТ и ЖТ в верхних конечностях и туловище одинаковое, а в 76-80 лет более заметно уменьшение этих тканей в верхних конечностях.

1.3. Нижние конечности. В 3 года масса ММСТ несколько меньше, чем в верхних конечностях, а ЖТ - больше (табл. 1). Такое же соотношение и во время первого скачка роста (6-7 лет). В периоде полового созревания масса ММСТ в нижних и верхних конечностях становится одинаковой, а ЖТ - больше. В 16 лет в нижних конечностях больше как ММСТ, так и ЖТ. В 20 лет все изученные показатели такие же, как и в 21-25 лет. В 56-60 лет масса тканей в большей мере уменьшалась в нижних конечностях. Особенно заметна убыль ММСТ в 76-80 лет при одновременном увеличении ЖТ.

Таблица 1. Изменение массы крупных сегментов, а также мышечной, соединительной и жировой тканей в них, у лиц женского пола в возрасте 3-80 лет (проценты от величины в 21-25 лет; М±SD)

Возраст

n

Масса сегмента

 

Масса всех мягких тканей

Мышечная и соединительная ткани

Жировая ткань

Туловище

3

40

20,7±1,35

20,7±1,29

30,0±2,06

5,2±0,37

6

42

33,7±2,13

33,9±2,09

45,5±3,34

14,7±1,12

7

45

41,8±3,12

40,5±2,98

54,4±3,82

20,6±1,16

11

49

55,1±4,26

54,7±3,93

70,3±5,09

29,0±2,40

12

48

74,0±5,62

73,6±4,87

91,4±5,94

44,7±3,28

13

45

77,7±5,11

77,2±5,10

94,6±6,01

49,1±3,62

16

47

87,9±6,04

86,8±5,86

97,6±6,13

71,0±4,92

20

55

99,8±7,00

99,0±5,39

100,71±4,90

98,9±5,11

21-25

127

100,0±6,93

100,0±5,97

100,0±6,47

100,0±7,01

56-60

140

127,3±7,26

127,2±7,11

107,2±6,20

167,7±9,98

76-80

75

120,7±8,09

120,9±6,92

104,2±5,89

153,0±10,13

Верхние конечности

3

40

27,0±1,86

28,0±1,93

39,4±2,73

5,5±0,47

6

42

45,4±3,62

46,8±3,29

65,6±4,91

10,0±0,72

7

45

45,9±3,54

47,3±4,07

66,2±4,22

10,4±0,67

11

49

53,5±3,79

54,7±3,38

 72,5±4,53

19,9±1,42

12

48

65,8±4,11

67,3±4,28

82,7±5,34

37,3±2,26

13

45

67,0±3,92

68,7±4,05

83,7±5,10

39,3±2,33

16

47

77,0±5,73

77,8±5,89

89,8±6,12

54,2±3,78

20

55

91,2±5,69

92,3±7,24

99,7±6,48

77,6±5,03

21-25

127

100,0±6,17

100,0±6,53

100,0±7,01

100,0±7,38

56-60

140

125,7±7,66

129.1±8,15

111,1±7,72

164,2±10,01

76-80

75

112,0±7,01

113,0±6,64

101,0±5,91

136,3±9,03

Нижние конечности

3

40

28,3±1,74

28,9±1,62

33,5±2,24

10,2±0,68

6

42

40,4±3,11

40,2±3,25

 45,3±3,40

19,5±1,32

7

45

50,0±3,16

50,8±3,27

56,9±3,51

26,0±1,73

11

49

61,0±3,86

61,3±4,20

67,0±4,35

 38,5±2,30

12

48

74,0±5,00

74,4±4,73

80,6±5,29

49,0±4,53

13

45

82,4±5,36

83,0±5,10

89,6±5,62

56,5±4,72

16

47

93,0±6,10

93,3±7,00

96,7±6,60

79,5±4,81

20

55

99,2±5,01

99,5±5,46

100,0±5,62

97,0±5,73

21-25

127

100,0±7,23

100,0±6,87

100,0±7,12

100,0±7,32

56-60

140

107,1±7,77

107,3±8,12

96,2±6,57

152,3±9,76

76-80

75

99,3±6,32

94,1±6,17

74,4±4,93

175,5±11,85

Примечание: проценты рассчитаны по отношению к массе тканей в возрасте 21-25 лет: 1) масса туловища - 28,17±2,04 кг; масса всех мягких тканей - 27,58±1,96 кг; масса мышечной и соединительной тканей - 17,35±1,42 кг; масса жировой ткани - 9,93±0,69 кг;

2) масса верхних конечностей - 6,34±0,49 кг; масса всех мягких тканей - 5,94±0,38 кг; масса мышечной и соединительной тканей - 3,93±0,28 кг; масса жировой ткани - 2,01±0,13 кг;

3) масса нижних конечностей 21,14±1,41 кг; масса всех мягких тканей - 20,22±1,36 кг; масса мышечной и соединительной тканей - 16,22±1,05 кг; масса жировой ткани - 4,00±0,24 кг.

2. Мужской пол. 2.1. Туловище. В возрасте 3 лет масса ММСТ, по сравнению с 21-25 годами, меньше, чем у девочек, а ЖТ - больше (табл. 2). Во время первого скачка роста (у мальчиков в 5-6 лет) прирост ММСТ меньше, чем у девочек, а ЖТ - больше. Во время периода полового созревания (у мальчиков - 13-14 лет) происходило значительное увеличение ММСТ и ЖТ. В 20 лет ММСТ была сформирована на 93,7%, а ЖТ - 98,3%. После 21-25 лет ММСТ очень медленно увеличивалась и была больше (чем в возрасте 21-25 лет) на 7%. В 76-80 лет ММСТ уменьшалась, а ЖТ - увеличивалась.

2.2. Верхние конечности. В 3 года процентное отношение ММСТ меньшее, чем у девочек, а ЖТ - большее (табл. 2). При первом скачке роста прирост ММСТ происходил на меньшую величину, а ЖТ - на большую. Во время полового созревания сохранялась эта же закономерность. В 20 лет формирование массы ММСТ практически завершено, а жировой ткани еще меньше нормы. В 56-60 лет ММСТ находится в пределах нормы, а ЖТ больше на 28,4%. В 76-80 лет происходило существенное (на 18,1%) уменьшение ММСТ, масса ЖТ также уменьшалась, но оставалась больше величины в 21-25 лет на 14,7%.

2.3. Нижние конечности. В 3 года ММСТ здесь больше, чем в верхних конечностях, а масса ЖТ - одинаковая. Во время первого скачка роста масса этих тканей увеличивалась в несколько большей мере, чем в верхних конечностях. Во время полового созревания масса как ММСТ, так и ЖТ увеличивалась в два раза. В 20 лет масса всех тканей конечности находится в пределах нормы, за которую принимается возраст 21-25 лет. В 56-60 лет масса ММСТ незначительно уменьшалась, а ЖТ - существенно нарастала. В 76-80 лет масса ММСТ уменьшалась на 17,1%, а ЖТ - не изменялась.

Таблица 2. Изменение массы крупных сегментов, а также мышечной, соединительной и жировой тканей в них, у мужчин в возрасте 3-80 лет (проценты от величины в 21-25 лет; М±SD)

Возраст

n

Масса сегмента

Масса всех мягких тканей

Мышечная и соединительная ткани

Жировая ткань

Туловище

 3

40

20,7±1,42

20,1±1,29

22,5±1,46

14,2±0,86

5

45

23,9±1,68

27,0±2,20

29,2±2,33

18,9±1,58

6

43

29,2±2,15

29,4±2,09

31,4±2,41

21,7±1,32

12

46

57,1±3,70

57,9±3,49

59,7±3,63

51,2±3,02

13

52

66,0±3,99

66,7±4,04

67,9±4,13

62,2±3,95

14

55

74,8±4,51

75,3±4,69

76,5±4,83

70,3±4,47

15

61

82,7±4,79

83,1±4,93

82,5±5,02

85,8±5,21

20

105

98,5±5,94

99,9±6,03

93,7±5,82

98,3±6,11

21-25

102

100,0±5,62

100,0±5,73

100,0±5,06

100,0±6,12

56-60

108

116,1±7,23

117,2±7,36

107,3±8,05

144,1±7,50

76-80

77

101,5±5,78

102,6±6,02

92,6±5,83

140,7±9,11

Верхние конечности

3

40

21,3±1,54

23,4±1,59

22,7±1,70

10,5±0,69

5

45

27,9±2,36

27,9±2,18

29,3±2,46

15,8±1,16

6

43

30,4±2,10

30,2±2,18

32,0±2,37

16,8±1,33

12

46

56,1±3,50

55,6±3,67

58,2±3,71

36,8±2,27

13

52

63,2±3,93

62,6±4,05

65,2±4,26

43,0±2,52

14

55

71,6±4,62

70,1±4,78

73,1±4,87

52,6±3,61

15

61

80,0±5,23

78,0±5,12

80,5±5,60

60,0±4,05

20

105

97,4±7,00

96,3±6,83

96,8±7,09

92,6±6,92

21-25

102

100,0±4,81

100,0±5,09

100,0±4,93

100,0±5,00

56-60

108

99,0±6,07

101,6±6,32

102,2±5,99

128,4±8,18

76-80

77

88,4±5,84

85,8±6,00

81,9±6,12

114,7±8,24

Нижние конечности

3

40

25,4±1,64

25,0±1,73

27,7±1,80

11,0±0,78

5

45

30,8±2,44

30,3±2,31

33,2±2,19

14,7±0,92

6

43

33,7±2,56

33,0±2,34

36,0±2,70

17,2±1,13

12

46

61,6±4,12

60,8±3,87

64,7±4,25

40,2±2,39

13

52

69,2±5,24

68,5±5,69

72,5±5,47

46,9±3,07

14

55

78,6±5,40

77,4±5,27

81,5±6,17

55,5±3,32

15

61

87,2±7,21

85,4±6,84

86,2±6,95

64,9±4,73

20

105

99,7±8,00

99,1±7,45

99,3±7,32

98,4±7,07

21-25

102

100,0±5,34

100,0±4,76

100,0±5,17

100,0±5,21

56-60

108

102,3±8,12

100,9±8,39

96,2±7,51

 126,0±9,32

76-80

108

91,3±7,28

89,2±7,04

82,9±6,82

122,8±9,17

Примечание: проценты рассчитаны по отношению к массе тканей в возрасте 21-25 лет: 1) масса туловища - 32,78±2,25 кг; масса всех мягких тканей - 31,72±1,99 кг; масса мышечной и соединительной тканей - 25,23±1,78 кг; масса жировой ткани - 6,46±0,48 кг.

2) масса верхних конечностей 8,13±0,57 - кг; масса всех мягких тканей - 7,91±0,58 кг; масса мышечной и соединительной тканей - 6,96±0,50 кг; масса жировой ткани - 0,95±0,07 кг.

3) масса нижних конечностей 24,25±1,71 кг; масса всех мягких тканей - 23,65±1,65 кг; масса мышечной и соединительной тканей - 19,92±1,09 кг; масса жировой ткани - 3,73±0,42 кг.

Обсуждение результатов

Сегодня внимание ученых было сосредоточено в основном на изучении возрастных изменений минеральной плотности костей скелета в тех участках, где чаще всего происходят переломы [2, 3]. В данной работе, используя метод рентгеновской двухэнергетической абсорбциометрии, впервые удалось подробно и всесторонне изучить изменения ММСТ и ЖТ в крупных сегментах тела, что важно, так как мягкие ткани - это «футляр», где находится кость, и поэтому они могут оказывать влияние на возникновение переломов и активность репаративного процесса при последующем лечении.

Нами впервые обнаружено существенное различие в формировании мягких тканей уже в 3 года и первом скачке роста: у девочек в туловище преобладало формирование ММСТ при намного меньшем образовании ЖТ, а у мальчиков, наоборот, преимущественно увеличивалась масса ЖТ.

В период полового созревания в изученных крупных сегментах у девушек больше формируется ММСТ и ее величина достигала 91,4%, в то время как у юношей - 76,5%. У юношей больше ЖТ - 70,3%, а у девушек - 44,7%.

У женщин в возрасте 20 лет масса мягких тканей сформирована полностью за исключением верхних конечностей, где масса ЖТ составляла 77,6%. У мужчин в туловище ММСТ сформирована на 93,7%, а ЖТ - 98,3%. В верхних конечностях в процентном отношении ММСТ меньше, чем в нижних.

В 76-80 лет ММСТ убывает на одинаковую величину во всех изученных крупных сегментах, а ЖТ - в большей мере из верхних конечностей.

Эти данные важны не только с теоретической точки зрения, но и с практической, когда ставится вопрос об активности репаративного костеобразования после переломов и уравнивания длины конечностей, о степени восстановления трудоспособности с учетом массы мышечной и соединительной тканей.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проекты 01-04-96422 и 04-07-96030.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  • 1. Шевцов В.И., Свешников А.А., Овчинников Е.Н. // Гений ортопедии. 2005. № 1. С. 58.
  • 2. Парфенова И.А. // Остеопороз и остеопатии. 2006. № 3. С. 7.
  • 3. Свешников А.А., Парфенова И.А., Ларионова Т.А. // Гений ортопедии. 2007. № 2. С. 79.
  • 4. Langendonck L., Claessens A.L., Lysens R. // Ann Hum Biol. 2004. V. 31. № 2. P. 228.
  • 5. Baumgartner R.N., Stauber P.M., Koehler K.M. // Am J Clin Nutr. 1996. V. 63. № 3. P. 365.