Процент на телесните мазнини

Процент на телесните мазнини (ПТМ, ТМ%, на англ. body fat percentage – BFP, BF%) на човек или друго живо същество е общата маса на мазнините, разделена на общата телесна маса, умножена по 100. Телесните мазнини включват основни телесни мазнини и складиране на телесни мазнини. Основните телесни мазнини са необходими за поддържане на живота и репродуктивните функции. Процентът на основните телесни мазнини за жените е по-голям от този за мъжете, поради нуждите на раждането и други хормонални функции. Натрупването на телесни мазнини се състои от натрупване на мазнини в мастната тъкан, част от която защитава вътрешните органи в гърдите и корема. Налични са редица методи за определяне на процента на телесните мазнини, като измерване с дебеломери или чрез използване на анализ на биоелектричния импеданс.

Процентът на телесните мазнини е мярка за нивото на физическа форма, тъй като това е единственото измерване на тялото, което директно изчислява относителния състав на тялото на човек, без оглед на ръста или теглото. Широко използваният индекс на телесната маса (ИТМ) предоставя мярка, която позволява сравняване на затлъстяването на индивиди с различна височина и тегло. Докато ИТМ до голяма степен нараства с увеличаване на затлъстяването, поради разликите в телесния състав, други показатели за телесните мазнини дават по-точни резултати; например лица с по-голяма мускулна маса или по-големи кости ще имат по-висок ИТМ. Като такъв, ИТМ е полезен индикатор за цялостната годност за голяма група хора, но лош инструмент за определяне на здравето на индивида.

Типични количества телесни мазнини

Процентът на телесните мазнини при индивида варира в зависимост от пола и възрастта. Съществуват различни теоретични подходи за връзките между процента на телесните мазнини, здравето, спортния капацитет и др. Впоследствие различни автори са разработили различни препоръки за идеален процент телесни мазнини.

Тази графика от Националното изследване на здравето и храненето в Съединените щати показва средния процент на телесните мазнини на американците от проби през 1999-2004 г.:

Среден процент телесни мазнини по възрастови групи и пол --- Национално проучване за здравни и хранителни изследвания, Съединени щати, 1999-2000

При мъжете средният процент телесни мазнини варира от 22,9 % на възраст 16 – 19 години до 30,9 % на възраст 60 – 79 години. При жените средният процент телесни мазнини варира от 32,0% на възраст 8 - 11 години до 42,4 % на възраст 60-79 години.

Таблицата по-долу от Американския съвет за упражнения показва как средните проценти се различават според посочените групи и категории:

Описание	Жени	Mъже
Основни мазнини	10–13 %	2–5 %
Спортисти	14–20 %	6–13 %
Фитнес	21–24 %	14–17 %
Средно телосложение	25–31%	18–24 %
Затлъстяване	≥ 32 %	≥ 25 %

Основните мазнини са нивото, при което физическото и физиологичното здраве биха били засегнати отрицателно и под което смъртта е сигурна. Съществуват противоречия относно това дали определен процент телесни мазнини е по-добър за здравето; спортните постижения също могат да бъдат засегнати. Най-леките спортисти обикновено се състезават на нива от около 6-13% за мъже или 14–20% за жени. Културистите могат да се състезават при необходимите граници на телесните мазнини, всъщност сертифицирани лични треньори ще предложат да поддържат това изключително ниско ниво на телесни мазнини само за състезателното време. Не е ясно обаче, че такива нива някога действително се достигат, тъй като: (а) средствата за измерване на такива нива са, както е отбелязано по-долу, по принцип липсващи и неточни, и (б) 4 - 6 % обикновено се счита за физиологичен минимум за мъже.

Методи за измерване

Подводно претегляне

Независимо от местоположението, откъдето са получени, мастните клетки при хората са съставени почти изцяло от чисти триглицериди със средна плътност около 0,9 килограма на литър. Днес повечето съвременни лаборатории за телесен състав използват стойността от 1,1 килограма на литър за плътността на „масата без мазнини“ – теоретична тъкан, съставена от 72 % вода (плътност = 0,993), 21 % белтъчини (плътност = 1,340) и 7 % минерали (плътност = 3,000) по тегло.

С добре проектирана система за претегляне може да се определи с голяма точност плътността на тялото чрез пълно потапяне на човек във вода и изчисляване на обема на изместената вода от теглото на изместената вода. Прави се корекция за плаваемостта на въздуха в белите дробове и други газове в телесните пространства. Ако няма никакви грешки при измерването на телесната плътност, несигурността в оценката на мазнините би била около ± 3,8 % от телесното тегло, главно поради нормалната вариабилност в съставките на тялото.

Точната плътност на тялото може да бъде изчислена чрез следния израз:

${\mbox{PT}}={\frac {\mbox{Ma}}{\mbox{(Ma – Mw) ÷ Dw – OV}}}$,

където: PT е плътността на тялото; Ma – маса във въздуха (т.е. тегло на сушата); Mw = маса във водата (т.е. тегло под водата); Dw = плътност на водата в килограми на литър [kg/L] (в зависимост от температурата на водата);
OV = остатъчeн обем (незапълненото пространство, затворено от тялото - напр. обем въздух в белите дробове + дихателни пътища след максимално издишване).

Остатъчният обем в белите дробове може да добави грешка, ако не се измерва директно или се изчислява неточно. Остатъчният обем може да се измери чрез процедури за разреждане на газове или да се изчисли по различни формули за мъже (OVM) и жени (OVD) в зависимост от възрастта и ръста (височината) на човека.
Възрастта Т се отчита в години (g), а ръстът Н в метри (m) или инчове (in):

При височина в метри:

${\text{OVM}}=(1,310\times {\text{H [m]}})+(0,022\times {\text{T [g]}})-1,232$;

${\text{OVD}}=(1,812\times {\text{H [m]}})+(0,016\times {\text{T [g]}})-2,003$;

При височина в инчове:

OVM = 0,033 x H [in] + 0,022 x T [g] – 1,232
OVD = 0,046 x H [in] + 0,016 x T [g] – 2,003

Остатъчният обем може също да се изчисли като дял от жизнената способност (0,24 за мъжете и 0,28 за жените).

След като плътността на тялото PT бъде изчислена в g/cm³ от данните, получени чрез хидростатично / подводно претегляне, може да се оцени съставът на тялото. Тъй като мастната тъкан има по-ниска плътност от мускулите и костите, е възможно да се оцени съдържанието на мазнини. Тази оценка се изкривява от факта, че мускулите и костите имат различна плътност: за човек с повече от средното количество костна маса, оценката ще бъде твърде ниска. Този метод обаче дава силно възпроизводими резултати за отделни лица (± 1 %), за разлика от методите, разгледани по-долу, които могат да имат несигурност от 10 % или повече. Най-често използваните формули за изчисляване на процента на телесните мазнини TM% от плътността на тялото PT в g/cm³ са тези на Сири и Брозек и съавтори :

Измерване на телесния състав при възрастни с техника на плетизмография с изместване на въздуха от цялото тяло

Сири: TM [%] = (4,57/PT − 4,142) × 100

Брозек и др.: TM [%] = (4,95/PT − 4,50) × 100

Плетизмография за изместване на въздуха от цялото тяло

Плетизмографията за изместване на въздуха от цялото тяло (ADP) е признат и научно утвърден денситометричен метод за измерване на процента на мазнините в човешкото тяло. ADP използва същите принципи като златния стандартен метод за подводно претегляне, но представлява денситометричен метод, който се основава на изместване на въздуха, а не на потапяне във вода. Плетизмографията с изместване на въздуха предлага няколко предимства пред установените референтни методи, включително бърз, удобен, автоматизиран, неинвазивен и безопасен процес на измерване и настаняване на различни видове субекти (напр. деца, затлъстели, възрастни и хора с увреждания). Точността му обаче намалява в крайните проценти на телесните мазнини, като има тенденция леко да занижи процента телесни мазнини при лица с наднормено тегло и затлъстяване (с 1,68 – 2,94 % в зависимост от метода на изчисление) и да надцени в много по-голяма степен процента телесни мазнини при много слаби субекти (средно с 6,8 %, с до 13 % надценяване на отчетения телесен процент на един индивид - т.е. 2 % телесни мазнини от DXA, но 15 % от ADP).

Чрез ИТМ

Телесните мазнини могат да бъдат изчислени от индекса на телесната маса (ИТМ) – масата на човек в килограми, разделена на квадрата на височината в метри. Има редица предложени формули, които свързват телесните мазнини с ИТМ. Тези формули се основават на работа на изследователи, публикувани в рецензирани списания, но техните връзки с телесните мазнини са само приблизителни; телесните мазнини не могат да бъдат точно определени от ИТМ.

Когато се правят изчисления, връзката между денситометрично определения процент телесни мазнини (TM%/BF%) и ИТМ/ITM трябва да отчита възрастта и пола. Вътрешното и външното кръстосано валидиране на формулите за прогнозиране показа, че те дават валидни оценки на телесните мазнини при мъже и жени във всички възрасти. При затлъстели лица обаче формулите за прогнозиране леко надценяват TM%. Грешката в предсказанието е сравнима с грешката в прогнозата, получена с други методи за изчисляване на TM%, като измервания на дебелината на кожната гънка и биоелектричен импеданс.

Мазнините в тялото могат да се изчислят от индекса на телесна маса по формули, изведени от Дьоренберг и колеги. Формулата за деца е различна; установено е, че връзката между ИТМ и TM% при деца се различава от тази при възрастни поради увеличението на ИТМ, свързано с височината при деца на възраст 15 години и по-млади.

Процент телесни мазнини при деца (TM%=TMD):

${\text{TMD}}=(1,51\times {\text{ITM}})-(0,70\times {\text{възраст}})-(3,6\times {\text{пол}})+1,4$;

Процент на телесните мазнини при възрастни (TM%=TMB):

${\text{TMB}}=(1,20\times {\text{ITM}})+(0,23\times {\text{възраст}})-(10,8\times {\text{пол}})-5,4$,

където възрастта е в години, а полът е 0 за жените и 1 за мъжете.

Въпреки това – противно на гореспоменатата вътрешна и външна кръстосана проверка –, тези формули определено се оказват неизползваеми, поне за възрастни, и са представени тук само илюстративно. Например, за мъж на 65 години с ITM=28,82 се получават телесни мазнини TMB = 1,2.28,82 + 0,23.65 – 10,8.1 – 5,4 = 33,33 %.

И все пак, следната формула, предназначена за възрастни, се оказа много по-точна, поне за възрастни:

${\text{TMB}}=(1,39\times {\text{ITM}})+(0,16\times {\text{възраст}})-(10,34\times {\text{пол}})-9$

където отново възрастта е в години, а полът е 0, ако е женски и 1 ако е мъжки, за да се отчете процентът на мазнините в долната част на тялото при мъжете.

В разгледания пример за процента телесни мазнини по тази формула се получава:
TMB = 1,39 × 28,82 + 0,16 × 65 – 10,34 × 1 – 9 = 31,12 %.

Могат да се използват и други индекси; индексът на телесното затлъстяване е създаден, за да даде директна оценка на процента телесни мазнини, но статистическите проучвания установяват, че това не е така.

Двуенергийна рентгенова абсорбциометрия

Двуенергийната рентгенова абсорбциометрия или DXA (по-рано DEXA) е по-нов метод за оценка на процента на телесните мазнини и определяне на телесния състав и минералната плътност на костите.

Рентгеновите лъчи на две различни енергии се използват за сканиране на тялото, едната от които се абсорбира по-силно от мазнините от другата. Компютърът може да извади едното изображение от другото, а разликата показва количеството мазнини спрямо останалите тъкани във всяка точка. Сума върху цялото изображение позволява изчисляване на цялостния състав на тялото.

Разширения

Има няколко по-сложни процедури, които по-точно определят процента на телесните мазнини. Някои, наричани модели с много отделения, могат да включват DXA измерване на костите, плюс независими мерки за телесна вода (като се използва принципът на разреждане с изотопно маркирана вода) и телесен обем (или чрез изместване на водата или въздушна плетизмография). Различни други компоненти могат да бъдат измервани независимо, като общия калий в организма.

In-vivo активирането на неутрон може да определи количествено всички елементи на тялото и да използва математически връзки между измерените елементи в различните компоненти на тялото (мазнини, вода, протеини и др.), за да разработи едновременни уравнения за оценка на общия телесен състав, включително телесните мазнини.

Двуенергийната рентгенова абсорбциометрия е най-точният метод за измерване на процента телесни мазнини, следван от методите, използващи плътността на тялото.