Индекс массы тела

И́ндекс ма́ссы те́ла, ИМТ (англ. Body mass index, BMI), или индекс Кетле, позволяет сопоставить массу тела человека (МТ) и его рост. Данный индекс был предложен в 1832 году бельгийским социологом и статистиком Адольфом Кетле в 1869 году, а после Первой Мировой войны его применял австрийский медик Игнац Кауп, работавший в области социальной гигиены и конституциональной типологии.

История

Бельгийский социолог и математик Адольф Кетле

Индекс массы тела был предложен в 1832 году бельгийским математиком Адольфом Кетле (1796—1874). Кетле разрабатывал свой индекс между 1830 и 1850 годами, подобную деятельность он считал «социальной физикой», совершенно не предполагая, что индекс будет использоваться с медицинскими целями. Свою формулу Кетле разрабатывал на основе данных шотландских горцев и французской жандармерии, тем самым ИМТ был разработан изначально как показатель для мужчин-европейцев.

Наименование «Индекс массы тела» было впервые использовано американским физиологом Анселем Кисом (1904—2004), исследовавшим влияние питания (диеты) на здоровье. Кис опубликовал в июле 1972 года в «Журнале хронических заболеваний» статью, в которой предложил воспользоваться ИМТ для популяционных исследований, и при этом счёл его неподходящим для индивидуальной оценки.

ИМТ стал широко применяться после использования его американскими страховыми компаниями с целью оптимизации страховой премии с учетом связанных с избыточным весом и ожирением рисков для здоровья. С начала 1980-х годов ИМТ стал использоваться и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Действующая в настоящее время классификация ИМТ была разработана в основном в 1995 году. ИМТ используется в исторической антропологии в качестве индикатора уровня жизни.

Вследствие своей простоты ИМТ стал использоваться и для предварительной оценки пищевого статуса человека, несмотря на известные ограничения и недостаток метода.

Вычисление ИМТ

ИМТ вычисляется по формуле: ${\text{ИМТ}}={\frac {M}{P^{2}}}$, где M — масса тела в кг, Р — рост человека в метрах. Размерность ИМТ — кг/м².

Распространение индекса и его популяризация среди населения привели к появлению множества сетевых калькуляторов, возвращающих после ввода пользователем своих данных (массы тела и роста) ИМТ в единицах кг/м².

Вычисления ИМТ при ампутации конечностей

При вычислении ИМТ человека с ампутированной одной или несколькими конечностями или части конечности необходимо после взвешивания человека (без протезов, при их наличии) произвести корректировку массы тела, то есть оценить, какова была бы МТ при наличии конечностей по формуле:

$M_{\text{корр}}={\frac {100\cdot M}{(100-m_{\text{корр}})}}$ , где M_корр — скорректированная МТ, M — измеренная МТ, m_корр — величина корректировки (в процентах), . Величина корректировки рассчитывается как сумма коррекций по ампутированным частям конечностей и конечностей целиком по данным таблицы:

Часть тела	Корректировка (%)
Кисть	0,8
Предплечье	2,2
Плечо	8,5
Рука целиком	11,5
Ступня	1,8
Голень	5,3
Бедро	11,6
Нога целиком	18,7

Пример вычисления: У человека весом 65 кг ампутированы целиком одна рука и ступня. Вначале суммируются корректировки из таблицы:

$m_{\text{корр}}=11{,}5+1{,}8=13{,}3$.

В завершение вычисляется скорректированная МТ:

$M_{\text{корр}}={\frac {100\cdot M}{(100-m_{\text{корр}})}}={\frac {100\cdot 65}{(100-13{,}3)}}=75{,}0$ (кг), после чего обычным путем вычисляется ИМТ на основе массы тела 75 кг и роста.

Интерпретация результата

ИМТ стал использоваться ВОЗ в качестве стандарта для регистрации статистики ожирения с начала 1980-х годов. Ниже приведены международные пороговые рекомендации ВОЗ по интерпретации ИМТ. В дополнение к этим международным пороговым значениям были определены пороговые значения для азиатов из группы риска.

Категория	Общие рекомендации	Азиаты
Недостаточный вес (сильная худоба)	<16,0	<16,0
Недостаточный вес (умеренная худоба)	16,0-16,9	16,0-16,9
Недостаточный вес (лёгкая худоба)	17,0-18,4	17,0-18,4
Нормальный диапазон	18,5-24,9	23,0-22,9
Избыточный вес (предожирение)	25,0-29,9	23,0-27,4
Ожирение (I класс)	30,0-34,9	27,5-32,4
Ожирение (II класс)	35,0-39,9	32,5-37,4
Ожирение (III класс)	≥40,0	≥37,5

Выбор диапазонов ИМТ основан на взаимосвязи между МТ, состоянием здоровья и смертностью.

ИМТ менее 12 связан с острой опасностью для жизни. ИМТ менее 10 в большинстве случаев не гарантирует выживания; примером является согласно Книге рекордов Гиннеса самая худая женщина планеты Валерия Левитина, начавшая худеть в 16 лет при нормальном ИМТ 21,9, заболевшая нервной анорексией, и умершая в возрасте 39 лет с ИМТ 7,2.

В Японии, согласно исследованию 2020 года, таблица категорий ИМТ совпадает с международными рекомендациями ВОЗ по интерпретации результатов, лишь со сменой названия категорий — за категорией «нормального веса» (18,5 ≤ ИМТ ≤ 24,9) следуют категории ожирения классов с 1 по 4, то есть исключена категория «избыточного веса, или предожирения», считающаяся ожирением 1 класса.

В Сингапуре категории совпадают с приведёнными в таблице для азиатов, с объединением последних 3 категорий (ИМТ ≥ 27,5) в одну категорию «очень избыточного веса и ожирения».

В Гонконге человека с ИМТ ≥ 30 принято относить к обладателю тяжелого ожирения.

В Великобритании профилактику диабета II типа рекомендовано проводить при ИМТ ≥ 30 у представителей кавказской (белой) расы (ожирение согласно рекомендациям ВОЗ) и ИМТ ≥ 27,5 у афроамериканцев, афрокарибцев, южноазиатцев и китайцев (ожирение согласно рекомендациям ВОЗ для азиатов).

В США порог нормального/избыточного веса снижен для характерных для Юго-Восточной Азии типов телосложения до ИМТ 23,0.

Индекс массы тела для детей и молодых людей

В возрасте от 2 до 20 лет ИМТ рассчитывается традиционно, как и для взрослых, но вычисленное значение показателя ИМТ взамен сравнения с фиксированными значениями сравнивается с процентилями для детей того же пола и возраста.

ИМТ выше 95-го процентиля считается ожирением, между 85-м и 95-м процентилями избыточным весом, а ниже 5-го процентиля — недостаточным весом. Тем самым, по определению недостаточной МТ обладают 5 % детей, ожирением страдают 5 % детей, избыточным весом обладают 10 % детей, а нормальный вес свойственен 80 % всех детей. Проблема данного принципа категоризации заключается в том, что при смене характера питания в обществе в целом, например при наступлении голода либо массовом перекармливании, процент детей с отклоняющимся пищевым статусом остаётся неизменным.

Также, ребёнок с нормальным весом, но с ранним или поздним половым развитием может быть признан на основании этих рекомендаций обладающим завышенным или заниженным ИМТ лишь на основании своего возраста.

Последствия повышенного уровня ИМТ

При наличии избыточного веса и ожирении возрастает риск развития следующих заболеваний:

• ишемическая болезнь сердца;
• дислипидемия (нарушение содержания триглицеридов и липопротеинов в крови);
• сахарный диабет 2 типа;
• жёлчнокаменная болезнь;
• гипертоническая болезнь (артериальная гипертензия);
• остеоартрит (воспаление синовиальной оболочки сустава);
• апноэ (остановка дыхательных движений) во сне;
• инсульт;
• бесплодие;
• не менее 10 видов рака, включая рак эндометрия (внутренней слизистой оболочки тела матки), молочной железы и толстой кишки;
• эпидуральный липоматоз (избыточное скопление жира между позвонками и спинным мозгом).

Законодательные ограничения

В некоторых странах (например, в землях ФРГ Баден-Вюртемберг и Северный Рейн-Вестфалия) приём на государственную службу осуществляется с оглядкой на ИМТ. Данная практика подверглась жесткой критике.

Чрезмерная худоба профессиональных моделей и случаи смерти среди них, как и распространившаяся среди подверженных влиянию мира моды людей нервная анорексия привели к тому, что в некоторых странах, начиная с 2010-х годов, были законодательно введены нижние границы допускаемого для моделей ИМТ. Во Франции, Испании и Италии к показу мод не допускаются модели с ИМТ ниже 18. В Израиле данный порог установлен на уровне 18,5.

В России призывнику в момент призыва, при нахождении его ИМТ за пределами установленной нормы, предоставляется отсрочка от 6 до 12 месяцев, в течение которых он обязан регулярно обследоваться в поликлинике. В случае не выявления серьёзных заболеваний и при отсутствии отклонений в здоровье, а также стабильности МТ, молодой человек подлежит призыву в вооруженные силы.

На Тайване, при отклонениях ИМТ от «нормы» призывник комиссуется и в дальнейшем не обследуется. Поскольку ИМТ совершенно не учитывает состав тела, комиссован может быть молодой человек атлетического телосложения с нормальным содержанием жировой массы и развитой мускулатурой, чем пользуются не желающие служить молодые люди, набирающие перед призывом мышечную массу в тренажёрных залах.

Критика концепции ИМТ

Зависимость между ИМТ и содержанием жира

Наибольшую погрешность оценки количества жира в организме ИМТ даёт на худощавых мужчинах-спортсменах. В пользу использования ИТМ можно привести лишь то, что индекс достаточно точно характеризует количество жировой массы у недостаточно спортивных людей, которые составляют бо́льшую часть населения. На рисунке отображена статистическая зависимость между ИМТ и содержанием жира в теле в процентах.

Связь между смертностью и ИМТ выявляет т. н. «парадокс ожирения». Согласно исследования 2012 года, людям с избыточным весом свойственна пониженная на 6 % в сравнении с людьми с нормальным весом вероятность смерти. В то же время, результаты обследования никогда не куривших людей выявили, что наименее низкая смертность характерна для людей с ИМТ между 20 и 25.

Парадокс ожирения. Минимальный риск смерти соответствует ИМТ 27,5, или границе между избыточным весом и ожирением I степени

Но как полагает ряд исследователей, исключение из рассмотрения групп людей с заболеваниями ведёт к статистическим погрешностям. Метаанализ, проведённый международной группой кардиологов и ученых The Global BMI Mortality Collaboration,выявил, что отклонения от нормальных показателей ИМТ ощутимо влияли на смертность. Дефицит массы с ИМТ между 15 и 18 увеличивал риск смерти в 1,5 раза. При I степени ожирения (ИМТ между 30 и 35) риск смерти также повышается в 1,5 раза, ожирение же III степени (ИМТ выше 40) увеличивает смертность в 2,7 раза.

Многие учёные скептически относятся к парадоксальным результатам, связанным с ожирением; они вызывают сомнение, поскольку идут вразрез с общепринятыми концепциями и взглядами.

Клиницисты отмечают, что феномен «парадокса ожирения» не должен использоваться, чтобы «подрывать легитимность кампании по борьбе с ожирением». Специалисты полагают, что ИМТ выше нормального, в соответствии с классификацией ВОЗ, не является надёжным критерием, свидетельствующим о риске преждевременной смерти от хронических неинфекционных заболеваний. Также, бесспорно не доказано, что снижение массы тела медикаментозным путём или посредством проведения специальных программ, улучшают долговременный прогноз жизни.

Масштабирование и альтернативные индексы массы тела

Кетле разработал 3 индекса, связывающих МТ и рост, с разными показателями степени при росте в знаменателе.

Массо-ростовой индекс Кетле

Массо-ростовой индекс Кетле — это отношение МТ в граммах к росту в сантиметрах. Чтобы отличать его от ИМТ, его иногда обозначают как «Кетле I», в отличие от ИМТ, обозначаемого «Кетле II». Другое название этого индекса — индекс Тура. В России индекс по предложению советского врача-педиатра А. Ф. Тура (1894—1974) используется для оценки состояние питания ребенка во внутриутробном периоде. У новорожденных детей при нормотрофии (оптимальном физическом развитии) величина индекса составляет 60-70.

Применение данного индекса у взрослых связано с недостатками использования в показателе формулы первой степени роста, что не соответствует реальному изменению формы тела людей разного роста. Если за основу оценки нормальной МТ в зависимости от роста и телосложения (с разделением на астеников, нормостеников и гиперстеников) взять таблицы ведущего международного холдинга в сфере страхования и пенсионного обеспечения Metropolitan Life Insurance Company, и оценить по приведённым данным значения массо-ростового индекса в диапазоне роста мужчин 160—185 см и женщин 155—180 см, они оказываются в пределах от 313 (нижний предел для женщин-астеников) до 436 (верхний предел для мужчин-гиперстеников). Считающиеся нормальными значения индекса 300—550 (значение ниже 300 принято считать исхуданием, а выше 550 — ожирение) перекрывают весь приведённый выше диапазон и не могут служить для объективной оценки пищевого статуса человека. Данный индекс пригоден лишь для оценки соответствия МТ нормальной для мужчин и женщин среднего роста.

Индекс Рорера

Если бы форма тела людей сохранялась неизменной с изменением роста, то сохранение формы отражалось бы постоянством ИМТ с показателем степени 3 в знаменателе, поскольку объем тела, а следовательно и МТ (при постоянстве плотности) пропорциональны кубу линейных размеров. Исходя из достаточно произвольного выбора показателя степени 2, более высокие люди при сохранении формы тела обладают завышенным ИМТ, то есть ИМТ перестает отражать фактический уровень жира в организме.

Существует ряд индексов, например индекс полноты CI (индекс Рорера), предложенный в 1921 году швейцарским врачом Фрицем Рорером (1888—1926), при расчете которых рост возводится в 3 степень. По одной из версий, в основе индекса Рорера лежали положения итальянского учёного Галилео Галилея (1564—1642) о зависимости массы животных в третьей степени от их линейного размера. Показателем степени 3 для оценки пищевого статуса спортсменов пользовался новосибирский спортивный врач, профессор О. В. Ендропов.

Формула индекса CI такова: $CI={\frac {M}{P^{3}}}$, где M — масса тела в кг, P — рост в метрах. Размерность индекса CI равна размерности плотности кг/м^3, и иногда встречается утверждение, что индекс характеризует плотность тела, что далеко не так — рост и объем тела связаны достаточно слабо для такого утверждения, поскольку не учитывается тип телосложения. Существуют попытки характеризовать индексом Рорера степень физического развития ребёнка:

• менее 10,7 кг/м³ — низкое физическое развитие;
• 10,7-13,7 кг/м³ — гармоничное физическое развитие;
• более 13,7 кг/м³ — высокое физическое развитие.

На основе своих свойств индекс Рорера получил распространение в педиатрии. При этом для детей в возрасте до 25 месяцев взамен роста в формулу подставляется длина тела (расстояние от темени до пяток), которая обычно на 0,7 см больше роста. Для детей нормальные значения индекса CI обычно вдвое выше, чем для взрослых, что обусловлено относительно меньшей длиной ног. Для 12-месячного ребёнка нормой считается значение 24, а в более зрелом возрасте 12. В подростковом возрасте индекс не нуждается в коррекции на возраст. В 2015 году Султан Бабар показал, что индекс CI не нуждается в поправке на рост после достижения половой зрелости.

Зависимость индекса Рорера от возраста

На графике по данным Центильных таблиц физического развития детей 0-17 лет представлена типичная зависимость индекса Рорера от возраста. Из графика следует, что до возраста 12 лет индекс для мальчиков и девочек практически одинаков, после чего индекс для мальчиков остается практически неизменным (12 кг/м³), а для девочек в течение примерно 2 лет растёт до 13 кг/м³, после чего также неизменен. Эти данные коррелируют с результатами проведённого в Великобритании в 2013 году исследования, согласно которому у девочек-подростков в возрасте 12-16 лет ИМТ на 1 кг/м² выше, чем у мальчиков-подростков того же возраста.

Индекс Рорера предложен для определения соматотипа по классификации В. Г. Штефко и А. Д. Островского (1929).

Соматотип	Величина индекса у девушек
Дигестивный	13,0 — 13,5
Мышечный	11,0 — 13,0
Торакальный	10,7 — 12,7
Астеничный	8,3 — 10,9

Но и индекс Рорера не решает проблему выбора адекватного для взрослых индекса, связывающего МТ и рост. Высокие люди, как правило, являются более худощавыми, чем люди среднего и маленького роста, что ставит под сомнение правомерность показателя 3 в знаменателе формулы, связывающей МТ и рост. В ряде работ проведены оценки оптимальных показателей степени при росте, по работам они варьируются для мужчин в пределах 1,92-1,96, для женщин 1,45-1,95. Принято считать, что ИМТ (с показателем степени 2) завышен на 10 % для высоких людей и занижен на 10 % для невысоких. Тем самым, ИМТ невысокого человека может оказаться в норме, при этом процент жира у него будет завышен. И наоборот, высокий человек с нормальным процентом жира может быть охарактеризован по ИМТ как человек с избыточным весом.

Подбор показателя степени при росте, наиболее точно аппроксимирующего данные таблиц Metropolitan Life Insurance Company, выявляет средние значения показателя 1,86 (с пределами 1,81-1,91) для мужчин и 1,93 (с пределами 1,79-2,00) для женщин. Показатель степени, меньший 3, отражает тот факт, что поперечные размеры людей увеличиваются в меньшей степени, чем продольные. Тем самым, показатель степени 2 в ИМТ — ближайший целочисленный к оптимальным значениям, несколько меньшим 2.

Индекс Кетле с показателем степени 2,5

Кетле, кроме показателя степени 2, предложил воспользоваться индексом с показателем степени 2,5, указывая, что в процессе развития квадрат веса пропорционален пятой степени роста $\left({\frac {5}{2}}=2,5\right)$. Предложение Кетле не было использовано вплоть до 2013 года, пока американским прикладным математиком Ником Трефетеном (род. 1955) не была предложена новая формула индекса массы тела: ${\text{ИМТ}}_{\text{нов}}=1{,}3{\frac {M}{P^{2,5}}}$.

Показатель степени 2,5 выбран как компромиссный между показателем 2 в традиционной формуле ИМТ и 3 в предположении постоянства формы тела. Коэффициент 1,3 — коэффициент масштабирования для сохранения значений ИМТ по 2 сравниваемым формулам для людей среднего роста. Для сохранения этого условия коэффициент должен равняться корню квадратному из среднего роста (в метрах), то есть среднему росту в степени 0,5, равной разнице между степенями 2,5 и 2. Тем самым, при коэффициенте 1,3 обе формулы дают одинаковые результаты для людей роста $P=1{,}3^{2}={1,}69$ (м). «Новый» ИМТ не решает никаких проблем и должен рассматриваться как курьёз.

Ссылки

Калькулятор индекса массы тела