Любимое занятие медиков и физиологов — поиск разнообразных зависимостей, которые позволяют предсказывать риск возникновения болезней и их вероятный исход. А один из любимейших факторов риска — ожирение.
Известно, что оно способствует развитию диабета второго типа (пониженная секреция инсулина и высокий уровень глюкозы в крови), сердечно-сосудистых заболеваний, рака, апноэ (прерывание дыхания во сне), неалкогольного ожирения печени, остеоартрита и других недугов; приводит к инвалидности, увеличивает смертность и существенно повышает расходы на здравоохранение. Это не просто прогностический признак, а патология, внесенная в Международную классификацию болезней как хронический недуг. В развитых странах ожирение приобрело характер эпидемии.
Если ожирение болезнь, то нам нужны критерии для постановки диагноза и оценки состояния пациента. Одним из первых таких критериев стал индекс Кетле. Его предложил в 1869 году бельгийский ученый Адольф Кетле, разрабатывавший тогда основы «социальной физики» (сейчас мы назвали бы эту дисциплину эпидемиологией). В 1972-м этот показатель переименовали в индекс массы тела (ИМТ), и под таким названием он до сих пор в ходу у медиков и ученых всего мира.
ИМТ — удобный универсальный критерий, использование которого позволяет сравнивать результаты, полученные в разных исследованиях.
ИМТ рассчитывают как вес тела в килограммах, деленный на рост в метрах в квадрате (I=m/h2), он имеет размерность кг/м2, которую иногда опускают. Мы тоже будем в дальнейшем обходиться без нее. ИМТ от 18,5 до 24,9 соответствует нормальному весу, значения от 25 до 29,9 свидетельствуют об избыточном весе, а при ИМТ более 30 начинается ожирение. Оно может быть первой, второй и третьей степеней (ИМТ соответственно 30—34,9; 35—39,9; >40). Такая градация возникла в результате многочисленных исследований влияния ИМТ на смертность и всевозможные болезни. Между смертностью и ожирением существует U-образная зависимость. При ИМТ более 30 и менее 18,5 смертность возрастает, а при нормальном весе минимальна.
Показательны результаты работы 157 соавторов, которые исследовали связь ИМТ и смертности в 57 странах Восточной Европы и Северной Америки (1). Эти исследования охватили почти 900 тысяч человек, из которых за восемь лет от сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, болезней печени и почек, ново- образований, респираторных заболеваний умерло 66,5 тысячи. Самую низкую смертность зафиксировали среди людей с ИМТ 22,5—25. При дальнейшем увеличении ИМТ росла и смертность. При увеличении ИМТ на 5 кг/м2 смертность возрастала примерно на 30%, в том числе от сосудистых заболеваний на 40%, от диабета, почечных и печеночных заболеваний на 60—120%, от новообразований и других причин на 10%. Курение усугубляет эту зависимость. У страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями при ожирении второй степени (ИМТ 30—35) средняя выживаемость сокращается на 2—4 года, а при 40—45 на 8—10 лет, что сравнимо с эффектом курения.
При ИМТ ниже 22,5—25 его связь со смертностью обратная, то есть чем меньше ИМТ, тем больше смертность, причем люди умирали главным образом от респираторных заболеваний и рака легких. Эта зависимость также более выражена у курильщиков, несмотря на то что потребление сигарет у людей с разными ИМТ примерно одинаково. В данной работе нижняя граница нормального веса (ИМТ 22,5) оказалась выше традиционного 18,5. Исследователи не берутся исчерпывающим образом объяснить этот феномен, но предполагают, что он связан с курением. Тяжелые заболевания, вызванные этой привычкой, приводят к потере веса.
Подобных исследований много, их повторяли из года в год, менялась только величина выборки, а выводы оставались прежними. При этом исследователи не отрицают значения других антропометрических показателей, например окружности талии и отношения окружности талии к обхвату бедер, но ИМТ считают самодостаточным диагностическим признаком.
Плохое становится хорошим
Несмотря на лавину фактов о влиянии избыточной массы тела на здоровье, специалисты продолжали активно исследовать ожирение и в конце концов доисследовались. В последние годы ясное обезжиренное небо затягивают облачка.Оказалось, что критерий ИМТ все-таки не абсолютен. То есть об этом и раньше знали, но в результате систематического перелопачивания многочисленных статистических данных относительная прогностическая ценность ИМТ становится все более очевидной.
Так, при его использовании необходимо учитывать возраст: чем старше человек, тем слабее связь между лишним весом и смертностью. Кроме того, этот показатель зависит от расы. В 2011 году международная группа ученых исследовала связь между диабетом и ИМТ у жителей Бангладеш, Китая, Индии, Японии, Кореи, Сингапура и Тайваня. Ученые обследовали 900 тысяч человек из разных стран и обнаружили, что связь между ожирением и диабетом в этом регионе выражена не так сильно, как в Европе и Америке. Если у американцев ожирение увеличивает частоту диабета минимум в 6—8 раз, то в Азии всего в 2,5—3 раза. Исследователи отмечают, что во многих азиатских странах люди худощавы и низкорослы и у них, возможно, другие нормативы ИМТ. Еще они упоминают, на сей раз между делом, что на точность исследования могла повлиять разная чувствительность разных народов к инсулину: у индийцев, например, она довольно низка, а связь между ИМТ и диабетом в Индии и Бангладеш выражена сильнее, чем в других странах Азии. К тому же для оценки состояния здоровья жителей исследователи не обращались к медицинским документам, а спрашивали самих людей, есть у них диабет или нет. В общем, как пишут обычно в доброй половине научных статей, окончательные выводы делать рано, необходимы дальнейшие исследования, но, скорее всего, ИМТ нельзя считать показателем, универсальным для любого жителя планеты, слишком много дополнительных факторов приходится учитывать.
Дальше — больше. Появились данные, согласно которым оптимальный ИМТ выше, чем принято считать. Одно из самых масштабных исследований в этой области провели американские медики под руководством Кэтрин Флегель (2). Они проанализировали частоту смертей от разных причин при нормальном и избыточном весе и при ожирении у 2,88 миллиона человек, используя литературные данные и данные медицинской статистики. Оказалось, что ожирение второй-третьей степеней увеличивает вероятность умереть примерно на 30%, ожирение первой степени на нее не влияет, а люди с избыточным весом (ИМТ 25—30) умирают даже реже, чем люди с весом, который принято считать нормальным. Очевидно, понятие нормы нуждается в пересмотре.
Исследования, о которых шла речь выше, касались людей, предварительно не отобранных по состоянию здоровья. Если же проанализировать влияние ИМТ на смертность среди больных, результаты получаются неожиданные. Доктор Цзинь-Сяо Цзэн из Медицинского колледжа Национального университета Тайваня 12 лет наблюдал за 89056 жителями острова, страдающими диабетом второго типа (3). За это время от рака и осложнений диабета умерло почти 27 тысяч человек. Повышенная смертность от диабета была связана с преклонным возрастом, принадлежностью к мужскому полу, длительностью болезни, малым весом (ИМТ Белые и афроамериканцы, больные диабетом, дольше жили при высоком ИМТ.
А вот Европа. Специалисты университетского колледжа Лондона исследовали связь между ИМТ и смертностью пациентов от сердечно-сосудистых заболеваний в Англии и Шотландии (4). Пациенты с избыточным весом и ожирением субъективно чувствовали себя хуже, и сопутствующих заболеваний у них было больше. Однако они реже умирали от общих причин, чем пациенты, имеющие нормальный ИМТ (данные скорректированы с учетом пола, возраста, курения, физической активности и сопутствующих болезней).
Сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2-го типа идут рука об руку. При диабете риск инфарктов и инсультов существенно возрастает. Больным диабетом часто советуют похудеть, но, как показали исследования специалистов Берлинской клиники «Шарите» (5), потеря веса в результате интенсивной диеты и физических упражнений улучшает ме- таболический статус пациентов, однако не снижает риск инфарктов и инсультов. Более того, у людей, которые страдали одновременно диабетом 2-го типа и сердечно-сосудистыми болезнями, потеря 1% веса приводит к увеличению общей смертности в 1,13 раза.
Возрастает также смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, количество случаев госпитализации, инфарктов и инсультов. У больных, похудевших более чем на 7,5%, риск неблагоприятного исхода возрос более чем вчетверо. Чаще всего от сердечно-сосудистых заболеваний умирают диабетики с ИМТ менее 22 и 22—25, меньше всех рискуют пациенты с ИМТ 30—35.
Исследователи советуют не худеть резко, а вести здоровый образ жизни: следить за диетой, делать физические упражнения.
У пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, которые следовали этому совету, риск умереть на 45—65% меньше, вне зависимости от степени ожирения. Тучным людям трудно заниматься спортом, но даже минимальные усилия, 30 минут пешей прогулки в неделю или 15 минут физических упражнений, в том числе езды на велосипеде, уже давали защитный эффект.
Авторы работы ссылаются на результаты клинических испытаний пиоглитазона — препарата, который повышает чувствительность тканей к инсулину и снижает уровень сахара в крови.
Медики проверяли, не снизит ли он у диабетиков частоту возникновения инфарктов и инсультов. Лекарство действительно помогает, но имеет побочный эффект — от него полнеют. Пациенты, пополневшие от пиоглитазона, умирали от сердечно- сосудистых заболеваний реже, чем те, кто пиоглитазон принимал, но вес не набрал.Все эти данные свидетельствуют о том, что оптимальный ИМТ для больных людей выше, чем для здоровых.
Вопреки расхожему мнению, избыточный вес, а иногда и ожирение первой степени защищают хронических больных, а похудание приводит к ухудшению самочувствия и повышенной смертности.
Этот феномен, названный парадоксом ожирения, в сознании общественности укладывается с трудом, однако число аргументов в его пользу с каждым годом растет, как и число научных публикаций со словосочетанием «парадокс ожирения» в заголовке.
Жир жиру рознь
Мы привыкли считать, что избыточный вес способствует расстройству обмена веществ и возникновению диабета, метаболического синдрома, атеросклероза. Кто полон, тот болен или скоро заболеет. Оказалось, что это не так. Специалисты Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (США) проанализировали данные медицинского обследования 5440 взрослых американцев за 1999—2004 годы, обращая внимание на признаки метаболических нарушений: давление, уровни триглицеридов, глюкозы и С-реактивного белка в плазме крови (С-реактивный белок — признак воспаления и инфекции), устойчивость к инсулину и уровень холестерина высокой плотности, обеспечивающего переработку и выведение жиров из организма (6). Выяснилось, что у 51,3% людей с избыточным весом и 31,1% взрослых, страдающих ожирением, обмен веществ был в пределах нормы, а у 23,5% людей с нормальным весом исследователи обнаружили метаболические нарушения.
Другими словами, человек может быть снаружи строен и здоров, а изнутри склонен к развитию ожирения и диабета.
На сегодня исследователи объясняют этот феномен несколькими причинами. Начнем с того, что запасание жира — это не патология, а нормальная защитная реакция организма. Мощная прослойка жировой ткани образуется только при постоянном избытке калорий, и не будь ее, нам пришлось бы плохо. Высокая концентрация свободных жирных кислот вызывает невосприимчивость к инсулину в мышечной ткани и печени, подавляет секрецию инсулина, нарушает окисление и фосфорилирование глюкозы и синтез гликогена. Чтобы этого не произошло, свободные жирные кислоты необходимо связать, они образуют эфиры с глицерином и в виде триацилглицеринов откладываются в адипоцитах. Эти запасы могут быть весьма обширны, зато локализованы почти исключительно в жировой ткани, не затрагивая сердце, печень и мышцы. И лишь когда возможности адипоцитов будут исчерпаны, липиды проникнут в эти органы и вызовут все вышеперечисленные симптомы, образующие метаболический синдром. Так что адипозная ткань не просто склад жиров, но изолятор. По мере запасания жира адипоциты синтезируют гормон лептин, который регулирует аппетит и способствует окислению липидов в неадипозных тканях, а также другие биоактивные молекулы, регулирующие функции жировой ткани и синтез эфиров жирных кислот. Таким образом, образование жировой ткани скорее смягчает метаболические нарушения, вызванные хроническим перееданием, нежели усиливает их, поэтому большая часть жировых запасов относится к здоровым.
Здоровая адипозная ткань состоит из большого количества мелких жировых клеток. Она хорошо снабжается кровью и почти не имеет соединительных волокон. Уровень некроза адипоцитов в такой ткани невысок, поэтому не вызывает воспаления. Но в некоторых случаях жировая ткань состоит из гипертрофированных адипоцитов: их мало, они крупные и накапливают значительно больше жира. Скорость оборота липидов в такой ткани низкая, воспаление возникает чаще. Гипертрофия адипоцитов при любом типе телосложения связана с неблагоприятным метаболическим профилем.
Все вышесказанное относится к так называемому подкожному жиру. Кроме него есть еще жир висцеральный, он же абдоминальный, расположенный в брюшной полости. Его клетки выделяют факторы роста и воспаления, молекулы, влияющие на свертываемость крови и деятельность жировых клеток. Вся эта бурная активность приводит к диабету, повышенному содержанию свободных жирных кислот в крови и сердечно- сосудистым заболеваниям, так что висцеральный жир представляет собой уникальное депо патогенных молекул.
ИМТ не позволяет определить уровень висцерального ожирения, точно это можно сделать только с помощью компьютерной томографии. Однако исследователи пытаются разрабатывать другие, не столь затратные методы диагностики. Естественно, дополнительные отложения на животе не могут не сказаться на фигуре. Американские медики Нир и Джесси Кракауэр предлагают использовать для определения висцерального ожирения индекс формы тела (ИФТ), который учитывает не только вес и рост, но и окружность талии (ОТ) (7).
Согласно их расчетам, ИФТ= ОТ/ ИМТ2/3 × h1/2. Обхват талии измеряют в метрах, поэтому размерность ИФТ м11/6 кг –2/3 . Наблюдая в течение пяти лет за 14 000 взрослых людей, исследователи установили, что вероятность смерти с увеличением ИФТ возрастает экспоненциально, вне зависимости от значений ИМТ.
По измерениям объема висцерального жира можно составить более полное представление о метаболических рисках, однако и подкожный при этом не стоит сбрасывать со счетов.
Американские медики под руководством Каролин Фокс проверили, как связаны два типа ожирения с риском метаболических нарушений (8). Они обнаружили, чтовисцеральное ожирение — более серьезный фактор риска, чем ожирение подкожное, особенно у женщин, но подкожный жир также влияет на большинство метаболических проблем. В частности, оба типа ожирения связаны с повышенным уровнем холестерина низкой плотности (который образует атеросклеротические бляшки) в крови и метаболическим синдромом, а подкожный в большей степени влияет на развитие диабета.
И наконец, оценивая значение ИМТ в диагностике и его влияние на здоровье, нельзя забывать о том, что ИМТ вообще не показатель содержания жира в организме, хотя его чаще всего используют именно в таком значении. Плотность мышечной ткани примерно в три раза выше, чем жировой, поэтому тучный человек и накачанный бодибилдер могут иметь одинаковый индекс.
Увлекшись проблемой ожирения, мы упустили из вида другой вопрос: почему повышенной смертности способствует низкий или даже нормальный вес? Возможно, пациентам просто не хватает жировых запасов. Многие хронические заболевания (и старение в том числе) сопровождаются резким сокращением массы тела, особенно скелетной мускулатуры (саркопенией). А скелетные мышцы — место запасания глюкозы. Саркопения приводит к недостатку питания, нарушает чувствительность к инсулину, отрицательно влияет на здоровье сердечно-сосудистой системы и увеличивает смертность. У людей с достаточными подкожными запасами эти процессы протекают гораздо мягче, жир подпитывает истощенных.
В результате десятилетий исследования оптимального веса выяснилось, что это относительное понятие, которое не может служить надежным показателем состояния здоровья и риска смертности. Слишком много дополнительных факторов приходится учитывать: пол, возраст, расовую принадлежность, генетическую предрасположенность к различным нарушениям, соотношение разных тканей в организме. Медики остро нуждаются в оборудовании, позволяющем определять состав тела, жировые гормоны и другие биомаркеры, которые могли бы служить прогностическими признаками для диагностики ожирения и связанных с ним метаболических расстройств. Будем надеяться, что скоро исследователи составят исчерпывающее представление о роли ожирения в болезни и здравии.
Автор: кандидат биологических наук Н.Л.Резник, журнал «Химия и Жизнь»
Список источников:
- «Lancet», 2009, 373, 1083, doi: 10.1016/S0140-6736(09)60318-4
- «Journal of American Medical Association», 2013, 309, 1, 71—82, doi: 10.1001/jama.2012.113905
- «Atherosclerosis», 2013, 226, 1, 186—92, doi: 10.1016/j.atherosclerosis
- «Preventive Medicine», 2013, 57 , 12—16, doi.10.1016/j.ypmed.2013.02.012
- «International Journal of Cardiology», 2012,162, 20, doi: 10.1016/j.ijcard.2011.09.039
- «Archives of Internal Medicine», 2008,168(15),1617—24, doi: 10.1001/ archinte.168.15.1617)
- PLoS ONE, 2012, 7, 7, e39504, doi:10.1371/ journal.pone.0039504
- «Circulation», 2007, 116, 39—48, doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.675355