Фазовый угол: медицинские интерпретации и применения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Выбор темы этой работы обусловлен интересом специалистов, использующих биоимпедансную технологию оценки скорости метаболических процессов и состава тела, к возможностям клинического применения фазового угла ― параметра, специфичного только для биоимпедансного способа получения информации о составе тела. При оценке питания фазовый угол используют в качестве косвенной характеристики белковой фракции организма и скорости метаболических процессов.

В начале 2000-х годов было показано, что низкие значения фазового угла при заболеваниях катаболической направленности могут быть использованы для оценки выживаемости, высокие значения ― для оценки тренированности мышечной системы у спортсменов и других лиц, регулярно испытывающих физические нагрузки. Систематические обзоры и метаанализы последующих лет обобщили доказательную базу этих положений и выявили ряд новых применений ― при саркопении, анорексии и почечной недостаточности. В результате, все представленные в работе обзоры подтверждают, что более высокие значения фазового угла соответствуют лучшему состоянию организма, и что фазовый угол может меняться динамически у отдельно взятого пациента. Такая особенность параметра требует детального понимания вариабельности значений в зависимости от условий измерения.

Фазовый угол признан удобным в применении диагностическим инструментом, а также удобным параметром при скрининговых обследованиях. При высоких значениях он отражает степень тренированности мышечной системы, при низких ― тяжесть катаболических нарушений вследствие имеющихся заболеваний или обездвиживания.

Об авторах

Дмитрий Викторович Николаев

Научно-технический центр «Медасс»

Email: dvn@medass.ru
ORCID iD: 0000-0002-1461-5896
SPIN-код: 5322-6751
Scopus Author ID: 57214509515
Россия, 117997, Москва ул. Островитянова, д. 1

Светлана Павловна Щелыкалина

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова

Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlanath@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3292-8949
SPIN-код: 9804-0820
Scopus Author ID: 56266977600
ResearcherId: K-2225-2016

кандидат медицинских наук

Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, дом 1

Список литературы

  1. Barnett A., Bagno S. The physiological mechanisms involved in the clinical measure of phase angle: circuits simulating the phase angle properties of the body; correlations with experimental findings in normal and pathological states // Am J Physiology. 1935. Vol. 114, N 2. Р. 366–382 doi: 10.1152/ajplegacy.1935.114.2.366
  2. Barnett A. The phase angle of normal human skin // J Physiol. 1938. Vol. 93, N 4. Р. 349–366. doi: 10.1113/jphysiol.1938.sp003645
  3. Bozler E.L., Cole K.S. Electric impedance and phase angle of muscle in rigor // J Cell Comparat Physiology. 1935. Vol. 6, N 2. Р. 229–241. doi: 10.1002/jcp.1030060205
  4. Cole K.S., Curtis H.J. Electric impedance of the squid giant axon during activity // J Gen Physiology. 1939. Vol. 22, N 5. Р. 649–670. doi: 10.1085/jgp.22.5.649
  5. Cole K., Curtis H. Electrical impedance of nerve during activity // Nature. 1938. Vol. 142. Р. 209–210. doi: 10.1038/142209b0
  6. Cole K.S. Electric phase angle of cell membranes // J Gen Physiol. 1932. Vol. 15, N 6. Р. 641–649. doi: 10.1085/jgp.15.6.641
  7. Selberg O., Selberg D. Norms and correlates of bioimpedance phase angle in healthy human subjects, hospitalized patients, and patients with liver cirrhosis // Eur J Appl Physiol. 2002. Vol. 86, N 6. Р. 509–516. doi: 10.1007/s00421-001-0570-4
  8. Николаев Д.В., Смирнов А.В., Бобринская И.Г., Руднев С.Г. Биоимпедансный анализ состава тела человека. Москва: Наука, 2009. 392 с.
  9. Chertow G.M., Lowrie E.G., Wilmore D.W., et al. Nutritional assessment with bioelectrical impedance analysis in maintenance hemodialysis patients // J Am Soc Nephrol. 1995. Vol. 6, N 1. Р. 75–81. doi: 10.1681/ASN.V6175
  10. Marini E., Buffa R., Contreras M., et al. Effect of influenza-induced fever on human bioimpedance values // PLoS One. 2015. Vol. 10, N 4. Р. e0125301. doi: 10.1371/journal.pone.0125301
  11. Bosy-Westphal A., Danielzik S., Dörhöfer R.P., et al. Phase angle from bioelectrical impedance analysis: population reference values by age, sex, and body mass index // JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2006. Vol. 30, N 4. Р. 309–316. doi: 10.1177/0148607106030004309
  12. Руднев С.Г., Соболева Н.П., Стерликов С.А., и др. Биоимпедансное исследование состава тела населения России. Москва: РИО ЦНИИОИЗ, 2014. 493 с.
  13. Николаев Д.В., Щелыкалина С.П. Лекции по биоимпедансному анализу состава тела человека. Москва: РИО ЦНИИОИЗ МЗ РФ, 2016. 152 с.
  14. Slinde F., Rossander-Hulthén L. Bioelectrical impedance: effect of 3 identical meals on diurnal impedance variation and calculation of body composition // Am J Clin Nutr. 2001. Vol. 74, N 4. Р. 474–478. doi: 10.1093/ajcn/74.4.474
  15. Малахов М.В., Николаев Д.В., Смирнов А.В., и др. Оценка гематологических и биохимических показателей крови методом биоимпедансной спектроскопии // Клиническая лабораторная диагностика. 2011. № 1. С. 20–23.
  16. Хубутия М.Ш., Попова Т.С., Салтанов А.И. Парентеральное и энтеральное питание: национальное руководство. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2014. 800 с.
  17. Norman K., Stobäus N., Pirlich M., Bosy-Westphal A. Bioelectrical phase angle and impedance vector analysis--clinical relevance and applicability of impedance parameters // Clin Nutr. 2012. Vol. 31, N 6. Р. 854–861. doi: 10.1016/j.clnu.2012.05.008
  18. Garlini L.M., Alves F.D., Ceretta L.B., et al. Phase angle and mortality: a systematic review // Eur J Clin Nutr. 2019. Vol. 73, N 4. Р. 495–508. doi: 10.1038/s41430-018-0159-1
  19. Pereira M.M., Queiroz M.D., de Albuquerque N.M., et al. The prognostic role of phase angle in advanced cancer patients: a systematic review // Nutr Clin Pract. 2018. Vol. 33, N 6. Р. 813–824. doi: 10.1002/ncp.10100
  20. Arab A., Karimi E., Vingrys K., Shirani F. Is phase angle a valuable prognostic tool in cancer patients’ survival? A systematic review and meta-analysis of available literature // Clin Nutr. 2021. Vol. 40, N 5. Р. 3182–3190. doi: 10.1016/j.clnu.2021.01.027
  21. Grundmann O., Yoon S.L., Williams J.J. The value of bioelectrical impedance analysis and phase angle in the evaluation of malnutrition and quality of life in cancer patients--a comprehensive review // Eur J Clin Nutr. 2015. Vol. 69, N 12. Р. 1290–1297. doi: 10.1038/ejcn.2015.126
  22. Fernandes S.A., de Mattos A.A., Tovo C.V., Marroni C.A. Nutritional evaluation in cirrhosis: Emphasis on the phase angle // World J Hepatol. 2016. Vol. 8, N 29. Р. 1205–1211. doi: 10.4254/wjh.v8.i29.1205
  23. Lukaski H.C., Kyle U.G., Kondrup J. Assessment of adult malnutrition and prognosis with bioelectrical impedance analysis: phase angle and impedance ratio // Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2017. Vol. 20, N 5. Р. 330–339. doi: 10.1097/MCO.0000000000000387
  24. Małecka-Massalska T., Popiołek J., Teter M., et al. Application of phase angle for evaluation of the nutrition status of patients with anorexia nervosa // Psychiatr Pol. 2017. Vol. 51, N 6. Р. 1121–1131. doi: 10.12740/PP/67500
  25. Di Vincenzo O., Marra M., Di Gregorio A., et al. Bioelectrical impedance analysis (BIA) — derived phase angle in sarcopenia: A systematic review // Clin Nutr. 2021. Vol. 40, N 5. Р. 3052–3061. doi: 10.1016/j.clnu.2020.10.048
  26. Di Vincenzo O., Marra M., Scalfi L. Bioelectrical impedance phase angle in sport: a systematic review // J Int Soc Sports Nutr. 2019. Vol. 16, N 1. Р. 49. doi: 10.1186/s12970-019-0319-2
  27. Mundstock E., Amaral M.A., Baptista R.R., et al. Association between phase angle from bioelectrical impedance analysis and level of physical activity: Systematic review and meta-analysis // Clin Nutr. 2019. Vol. 38, N 4. Р. 1504–1510. doi: 10.1016/j.clnu.2018.08.031
  28. Mattiello R., Amaral M.A., Mundstock E., Ziegelmann P.K. Reference values for the phase angle of the electrical bioimpedance: Systematic review and meta-analysis involving more than 250,000 subjects // Clin Nutr. 2020. Vol. 39, N 5. Р. 1411–1417. doi: 10.1016/j.clnu.2019.07.004
  29. Llames L., Baldomero V., Iglesias M.L., Rodota L.P. Values of the phase angle by bioelectrical impedance; nutritional status and prognostic value. (In Spanish) // Nutr Hosp. 2013. Vol. 28, N 2. Р. 286–295. doi: 10.3305/nh.2013.28.2.6306
  30. Barbosa-Silva M.C., Barros A.J., Wang J., et al. Bioelectrical impedance analysis: population reference values for phase angle by age and sex // Am J Clin Nutr. 2005. Vol. 82, N 1. Р. 49–52. doi: 10.1093/ajcn.82.1.49
  31. Kyle U.G., Genon L., Karsegard V.L. Percentiles (10, 25, 75 and 90th) for phase angle (PhA), determined by bioelectrical impedance analysis (BIA) in 2740 healthy adults aged 20–75 yr // Clin Nutr. 2004. Vol. 23. Р. 758.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Графики выживаемости у больных циррозом печени. Данные сгруппированы по значениям фазового угла. При значениях фазового угла <5,4° выживаемость значимо снижена [7, 8].

Скачать (480KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Шкала фазовых углов по O. Selberg и D. Selberg [7]: популяционная кривая с коридором нормальных значений (a), шириной 2 квадратичных отклонения (b); визуализация значений фазового угла на фоне его центильных значений (c).

Скачать (735KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Мужские (a) и женские (b) популяционные кривые, полученные в обследованиях населения России, США, ФРГ и Швейцарии [11, 12].

Скачать (635KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Биполярное подключение генератора тока и вольтметра (a); тетраполярное подключение (b); графики изменений синусоидального тока и напряжения в исследуемом объекте (c) [13].

Скачать (517KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Графики зависимостей 3; 10; 25; 50; 75; 90 и 97-го центилей значений фазового угла (ФУ) от возраста по данным центров здоровья: a ― мужчины, b ― женщины [12].

Скачать (671KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Динамический протокол биоимпедансного обследования самбиста после фильтрации данных и построения коридора индивидуальных норм. ФУ ― фазовый угол; %СММ ― доля скелетно-мышечной массы в тощей массе; %ЖМ ― доля жировой массы в общей массе тела.

Скачать (1MB)
Метаданные
8. Рис. 7. Пример значений локальных измерений активного сопротивления (R), реактивного сопротивления (Xc), фазового угла и процентного соотношения с интегральным значением фазового угла, измеренным в отведении кисть–стопа.

Скачать (928KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Графики изменения значений внеклеточной жидкости (a–d) и фазового угла (e–h) для правой руки (a, e), туловища (b, f), правой ноги (c, g), в отведении кисть–стопа (d, h). В каждом фрагменте записи слева направо слитно видны записи фонового состояния, артефактов измерения при выполнении упражнения и 30-минутного процесса восстановления.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Николаев Д.В., Щелыкалина С.П., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».