Введение

В последние годы все больше внимания уделяется изучению физической активности (ФА) как взрослых, так и детей. И если последствия отсутствия ФА хорошо изучены, то такой показатель, как малоподвижное поведение, недооценивается. Малоподвижным поведением считается время, проведенное сидя или лежа с низкими затратами энергии, <1,5 метаболических эквивалентов (МЭ), в часы бодрствования [1]. По данным ряда исследований, именно малоподвижный образ жизни связан с такими неблагоприятными последствиями для здоровья, как смертность от всех причин, развитие сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета 2-го типа [2, 3]. Так, D. Dunstan и соавт. продемонстрировали, что каждый час увеличения времени просмотра телепередач связан с увеличением риска смертности от всех причин и сердечно-сосудистых заболеваний на 11 и 18% соответственно. Кроме того, у участников исследования, которые смотрели телепередачи более 2 ч в день, риск смертности от всех причин увеличивался на 46% по сравнению с участниками, тратившими на просмотр телепередач менее 2 ч в день. У тех же, кто смотрел телевизор 4 ч и более в день, риск смертности от сердечно-сосудистых заболеваний увеличивался до 80% [4]. По данным метаанализа, проведенного U. Ekelund и соавт., более высокий риск смерти наблюдался при продолжительности малоподвижного поведения в день начиная от 9,5 ч и более [2]. Малоподвижный образ жизни включал в себя сидение во время поездок на работу, на рабочем месте и дома, а также в свободное время. Результаты метаанализа (1 331 468 участников) показали, что повышенный риск смертности от всех причин и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний был самым высоким при продолжительности общего малоподвижного поведения 6—8 ч и более в день. При просмотре телепередач (пассивное сидение) риск смертности от всех причин и от сердечно-сосудистых заболеваний резко повышался уже при продолжительности этого периода начиная с 3—4 ч в день [3].

Важно, что эффект малоподвижного образа жизни сохраняется даже после того, как принимается во внимание время, которое уделено умеренной или интенсивной физической активности. Считается, что одним из ключевых механизмов, с помощью которых малоподвижный образ жизни влияет на здоровье, является длительное бездействие мышц. Периоды сидения или лежания практически не требуют сокращения мышц [5], и именно такое бездействие мышц может менять экспрессию генов, участвующих в метаболизме углеводов и липидов [6]. Эпидемиологические и экспериментальные данные свидетельствуют о том, что сокращение периодов в положении сидя связано с улучшением профилей кардиометаболических биомаркеров [7, 8]. Аналогичные изменения выявлены и у детей, ведущих малоподвижный образ жизни [9, 10]. Однако, по экспериментальным данным, такие позы, как положение стоя или сидя на корточках, задействуют сравнительно большее количество групп мышц [11] и, соответственно, связаны с лучшим профилем биомаркеров нарушений углеводного и липидного обменов по сравнению с пассивным сидением. Так, например, переходы тела из положения сидя в положение стоя часто являются основной целью вмешательств, направленных на уменьшение малоподвижного поведения, особенно у лиц с нарушениями двигательных функций, например у пожилых людей [12].

Таким образом, положение сидя, полулежа или лежа в часы бодрствования является ключевой отличительной чертой малоподвижного образа жизни. Однако исследований, подтверждающих, какой продолжительностью должен быть этот период за день, чтобы не повлиять на здоровье человека, на сегодняшний день недостаточно в связи с трудностями проведения таких исследований. А именно это связано с ограниченными возможностями измерения малоподвижного поведения в условиях обычной жизни. Очень важно максимально объективно оценивать все позиции малоподвижного образа жизни [13].

В данной статье освещаются методы (объективные и субъективные), доступные исследователям для идентификации малоподвижного поведения в условиях обычной жизни, с оценкой их практичности и объективности.

Объективные методы измерения малоподвижного образа жизни

Прямое наблюдение — это метод, с помощью которого обученный эксперт наблюдает за участниками исследования и классифицирует их поведение в соответствии с заранее определенными критериями, например время, проведенное в определенных позах, характерных для малоподвижного поведения. Прямое наблюдение является одним из наиболее давних и основных методов измерения малоподвижного поведения. Данный метод до сих пор используется для валидизации более новых методов измерения малоподвижного образа жизни [14]. Сильные стороны прямого наблюдения заключаются в его высокой достоверности и надежности, возможности идентифицировать такие позы, как сидение на земле на коленях или корточках, оно не требует дорогостоящего специального оборудования. Однако реализация данного метода зависит от надежности эксперта, проводящего наблюдение, и является весьма обременительной для участников процесса в связи с тем, что непрерывное наблюдение влияет на конфиденциальность [15]. Кроме того, непрерывное наблюдение может изменить поведение участников исследования, тем самым снизив достоверность результатов.

Акселерометры — это популярный способ объективного измерения времени, проведенного в положении сидя/лежа в условиях свободной жизни в период бодрствования. Данные приборы активно используются в крупномасштабных эпидемиологических и популяционных исследованиях. При анализе результатов измерений с помощью акселерометров все периоды неподвижности (т.е. время, проведенное как в сидячем положении, так и стоя) интерпретируются как время, проведенное в положении сидя, т.е. не дифференцируются. Однако с учетом результатов ряда исследований пришло понимание того, что очень важно различать такие неподвижные позы, как положение сидя, сидение на корточках или положение стоя, при измерении малоподвижного времени [16]. В связи с этим разработаны специальные акселерометры с измерением осанки — инклинометры, с помощью которых стало возможным измерять время, проведенное в сидячем или лежачем положении тела, и дифференцировать его от положения стоя. Первый инклинометр activPAL («PAL Technologies Ltd.», Великобритания) является «золотым стандартом» объективного измерения времени, проведенного лежа или сидя в условиях обычной жизни [17, 18]. Данный инклинометр ActivPAL — это небольшое водонепроницаемое устройство, которое крепится на переднюю среднюю линию бедра, прикрепляется непосредственно к коже с помощью специального клея и носится под одеждой [8]. Устройство дифференцирует время, проведенное в сидячем положении, переходы из положения сидя в положение стоя, время активных действий, анализируя градус нахождения бедра относительно горизонтальной плоскости [19]. Однако с его помощью невозможно отличить пассивное сидение (например, сидение на стуле) от активного (сидение на корточках). Кроме того, клей, с помощью которого крепится к коже устройство, может вызвать аллергическую реакцию.

Трехосные акселерометры, такие как Actigraph («ActiGraph Ltd.», США), GENEActiv («ActivInsights», Великобритания) и Axivity («Axivity Ltd.», Великобритания), также активно используются для измерения времени, проведенного малоподвижно. Устройства предназначены для ношения на бедре или запястье. Данные модели напоминают спортивные часы. Они схожи с инклинометрами activPAL и имеют высокую достоверность при измерении времени, проведенного сидя [17, 20]. Однако данные акселерометры определяют время сидячего образа жизни на основе периодов неподвижности без измерения осанки, что не позволяет дифференцировать неподвижные позы.

Все описанные выше акселерометры дифференцируют малоподвижное поведение, подсчитывая импульсы от совершенных человеком движений [21, 22]. В последние годы разработаны акселерометры на основе анализа гравитационного ускорения, что позволяет крепить их на запястье или на талии человека и, соответственно, делает более удобным использование. Например, акселерометр GENEA («STMicroelectronics», Швейцария), устанавливается на запястье или талию человека и определяет время, проведенное им малоподвижно [23]. Однако эти устройства, так же как и другие акселерометры, не дифференцируют неподвижные позы [17, 24].

Предложены единичные модели акселерометров для ношения на запястье, которые могут измерять время, проведенное в сидячем положении, учитывая угол и поворот запястья, что позволяет дифференцировать позу сидения от стояния [25].

Носимые камеры, такие как SenseCam («Microsoft Corporation», США) и Autographer («OMG Life Ltd.», Великобритания), являются примером инновационных технологических инструментов, доступных для объективного измерения различных моделей поведения, включая малоподвижный образ жизни. Камера обычно носится на ремешке на шее и делает снимки с отметкой времени примерно каждые 20 с, когда пользователь занимается своими повседневными делами [26, 27]. В нее встроен магнитометр, акселерометр, термометр. Основное преимущество использования носимых камер заключается в том, что они позволяют объективно измерить время, затрачиваемое как на малоподвижное поведение, так и на физическую активность, с возможностью получения информации о конкретно выполняемой деятельности [28]. Основными недостатками носимых камер являются их высокая стоимость, вопросы конфиденциальности и большая нагрузка на исследователя. Часть этических проблем можно решить за счет предоставления пользователям возможности прекратить запись в любое время и удалить по истечении периода ношения любые фотографии, которые они не хотят предъявлять исследователям. Однако другие этические вопросы являются более сложными, например как получить согласие третьих лиц, запечатленных на изображениях (особенно тех, кто проживает с участником), и что должна делать исследовательская группа в случае обнаружения противоправного поведения. Не решен вопрос о нагрузке исследователя. Так, объем изображений, созданных с помощью носимых камер, значителен — из выборки 40—50 участников, предоставивших данные за 3—4 дня, могут быть получены около 364 000—500 000 изображений [29], которые исследователь затем должен аннотировать, используя структуру кодирования, соответствующую конкретному исследовательскому вопросу.

Мониторинг частоты сердечного ритма десятилетиями используется для измерения физической активности [30]. Как правило, частота сердечных сокращений (ЧСС) используется для оценки времени, затрачиваемого на более интенсивную физическую активность, на основе индивидуальных пороговых значений, которые отличают отдых от интенсивных нагрузок у конкретного человека. Все, что ниже этого порога, считается как время, проведенное в покое [31]. Однако достоверность мониторинга частоты сердечного ритма низка при малоподвижном образе жизни. Кроме того, ЧСС чувствительна к колебаниям, вызванным факторами, связанными не только с движением, а например, с температурой окружающей среды и стрессом [32].

На сегодняшний день доступны устройства, сочетающие мониторинг частоты сердечного ритма с акселерометром/инклинометром (например, Actiheart («CamNtech», США) и Actitrainer (США)). Главной особенностью этого комбинированного метода является возможность определения периодов как малоподвижного времени, так и интенсивной физической активности на основе ЧСС [32].

Мультисенсорные мониторы — это устройства, которые используют несколько датчиков для верификации физического поведения, включая время, проведенное сидя. Преимущество этих устройств заключаться в том, что они затрагивают ряд аспектов при определении образа жизни, включая расход энергии при определенном поведении. Соответственно, данные мониторы могут дифференцировать все позы сидячего поведения. Благодаря таким устройствам обнаружено, что некоторые виды сидячего поведения, например интенсивные видеоигры, требуют энергии, превышающей 1,5 МЕТ [33], которые технически не подходят под определение малоподвижного поведения. Кроме того, мультисенсорные устройства могут представлять собой комбинацию акселерометров и физиологических датчиков. Например, такое устройство, как нарукавная повязка SenseWear, измеряет ускорение, тепловой поток, кожно-гальваническую реакцию, температуру кожи и температуру окружающей среды для оценки расхода энергии с использованием разработанных алгоритмов. Однако SenseWear не может дифференцировать позу стояния от позы сидения, так как дифференцирует малоподвижное поведение на основе энергозатрат и все поведение, энергия которого не превышает 1,5 МЕТ, определяет как малоподвижное поведение, что приводит к значительному завышению оценок времени сидячего образа жизни [34].

Субъективные методы измерения малоподвижного образа жизни

Одним из видов субъективного метода измерения малоподвижного поведения являются анкеты. Отвечая на вопросы, исследуемый должен вспомнить свою активность за прошедшую неделю или месяц. В спектре опросников нет явного предпочтения какой-либо одной анкете. Важно, что практически все опросники, предназначенные для изучения физической активности, имеют низкий уровень валидности [35].

Например, коэффициент валидности одного из наиболее распространенных опросников, «Международного опросника по физической активности», составляет 0,30, что сопоставимо с валидностью большинства анкет для изучения малоподвижного поведения [36, 37]. В данном опроснике участникам необходимо указать, как часто они уделяли время физической активности в последние 7 дней (количество дней), какой продолжительности (минуты, часы) и какой интенсивности (умеренной, высокой) были эти нагрузки. Для анализа длительности ходьбы предложены вопросы по 5 разделам: работа, передвижение до нужного места, работа по дому (во дворе, на даче), активность на досуге и время, проведенное сидя. Результаты показали, что данные, полученные при заполнении анкеты, при сравнении с данными, полученными специальными устройствами, значимо различались. Респонденты при ответах на вопросы существенно недооценивали время, проведенное в сидячем положении [38].

Воспоминания предыдущего дня (ВПД) являются полезным инструментом для сбора подробной информации о малоподвижном поведении, которое имело место накануне. Участников спрашивают утром о том, что он делал вчера, начиная с самого утра, как только проснулся. Фиксируются любые действия, длившиеся не менее 5 мин (с указанием их продолжительности). Данный процесс продолжается до тех пор, пока не будут воспроизведены действия всего дня. Время, затраченное на действия в сидячем, полулежачем или лежачем положении, затем суммируется для оценки общего времени сидячего образа жизни. Преимущество этого метода заключается в том, что он не навязывает определенный тип поведения участникам и позволяет фиксировать малоподвижное поведение, которое распространено, но часто исключается из опросников, например сидение за едой [39]. Кроме того, опрос может проводиться на любом языке, родном для участников. Общее время малоподвижного поведения, измеренное с помощью ВПД, имело сильную корреляцию (p>0,75) со временем сидячего образа жизни, измеренным с помощью activPAL, но данные, полученные при ВПД, были несколько завышены [40].

Дневники имеют более высокую достоверность по сравнению с опросниками, так как запись поведения в режиме реального времени снижает вероятность предвзятости воспоминаний, соответственно, с помощью дневников возможно более точное фиксирование поведения, в том числе и спорадического. Например, при заполнении дневника активности Бушара обычно просят участников записывать свои ежедневные действия с 15-минутными интервалами, охватывающими весь 24-часовой день. Исходя из этого, суммируя 15-минутные блоки, в которых зафиксировано сидячее времяпрепровождение, можно оценить общее время, в течение которого участник находился в положении сидя. Показано, что запись в дневнике активности Бушара имеет очень сильную корреляцию со временем, проведенным сидя, измеренным с помощью activPAL (r=0,87, p<0,05) [41]. Но нельзя исключить, что кто-то из участников может забыть заполнить дневник и сделать это в конце периода исследования, используя воспоминания, несмотря на то, что дневники предназначены для заполнения в режиме реального времени. Кроме того, такие ограничения, как нехватка времени и ресурсов при обработке и анализе результатов, делают их менее полезными для крупномасштабных обсервационных исследований [42].

Экологическая мгновенная оценка физической активности [43] — метод проспективной оценки поведения в режиме реального времени в естественной среде субъекта. Данный метод предназначен для сведения к минимуму предвзятости воспоминаний, должен максимизировать экологическую достоверность и изучать микропроцессы, влияющие на поведение в реальных условиях. Метод обычно используется для сбора данных в течение 4—8 дней, а анализируемые интервалы могут варьировать от 15 мин до 2 ч с использованием множественных подсказок и последующего опроса, отправляемых участнику (обычно через смартфон) для формирования отчета в течение дня [44]. Однако, по данным J. Maher и соавт., время, проведенное малоподвижно, измеренное с помощью экологической мгновенной оценки, имеет очень слабую корреляцию (r=0,29) со временем, проведенным сидя, измеренным с помощью activPAL [45].

Методы прокси-отчета (с помощью посредника), которые активно используются при изучении физической активности в группах населения, таких как маленькие дети или взрослые с ограниченными интеллектуальными возможностями, нуждающиеся в особом уходе, когда их собственные отчеты о себе могут быть неточными. Например, 3-дневный опросник физической активности детей дошкольного возраста (Pre-PAQ) предназначен для измерения привычной физической активности и малоподвижного поведения ребенка в домашней обстановке. Анкета содержит вопросы, связанные с физической активностью родителей, их привычками; с семейной демографией; с домашней и соседской средой и с присущим ребенку характером физической активности [46]. Однако, несмотря на высокую надежность, при сравнении данных о физической активности и малоподвижном образе жизни, полученных при анкетировании, с данными, полученными с помощью акселерометра, отмечалось несоответствие в виде занижения времени малоподвижного образа жизни при анкетировании, что характерно для большинства опросников, используемых для измерения физической активности как у детей, так и у взрослых [38].

Заключение

Таким образом, ни один метод оценки не позволяет измерить все аспекты физической активности и/или малоподвижного образа жизни. Каждый метод оценки, будь то субъективный или объективный, имеет свои преимущества и недостатки. Объективные методы измерения с использованием инклинометров или акселерометров имеют наивысшую доступность и достоверность при определении времени сидячего образа жизни, но не могут дифференцировать позы при малоподвижном поведении. Субъективные методы, такие как анкеты, используются в крупномасштабных опросах населения из-за относительно невысокой стоимости, однако имеют сравнительно низкую достоверность при измерении общего малоподвижного времяпрепровождения. Сочетание объективных и субъективных методов оценки малоподвижного образа жизни на сегодняшний день является предпочтительным для обеспечения достоверного и надежного результата.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — Е.А. Демченко, С.А. Помешкина; сбор и обработка материала — С.А. Помешкина, Е.А. Демченко; статистический анализ данных — С.А. Помешкина; написание текста — С.А. Помешкина, Е.А. Демченко; редактирование — С.А. Помешкина, Е.А. Демченко.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.