Ergänzende Berechnungen zu den Körpermasseindex

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Ergänzende Berechnungen zu den
Körpermasseindex-Werten (KMI/BMIWerten) 0- bis 18-jähriger Kinder [3]
Volker Hesse1, Henning Cammann2, Hartmut Vogel3, Martin Seeger1, Reinhard Bartezky1, Inge Bernhard4 , Agnes Hofmann4 |
1
2
Deutsches Zentrum für Wachstum, Entwicklung und Gesundheitsförderung im Kindes-und Jugendalter, (DeuZ-WEG), Berlin,
3
4
Institut für Medizinische Informatik , Charité – Universitätsmedizin Berlin, Kinderarztpraxis Roth, ehemals UniversitätsKinderklinik Jena
Einleitung
Die Adipositas im Kindes- und Jugendalter ist für die kinderärztliche Praxis von
großer Bedeutung. Sie gehört zu den neuen Epidemien und ist aufgrund ihrer Folgeerkrankungen ein gesundheitlicher Risikofaktor [9, 11, 15]. In dem Kinder- und
Jugendsurvey, der KiGGS-Studie, die das
Robert Koch-Institut von Mai 2003 bis
Mai 2006 in Deutschland durchgeführt
hat, wurde bei 17641 Kindern und Jugendlichen von 3 bis 17 Jahren (8985 Knaben, 8656 Mädchen) eine Häufigkeit des
Übergewichts von 15 % und eine Adipositas (Fettsucht) bei 6,3 % festgestellt [6]. Zur
Beurteilung von Übergewicht und Adipositas wurden dabei die Körperhöhen- und
Gewichtswerte und die entsprechenden
„Body Mass Index“-(BMI-)Werte von Kromeyer-Hauschild et al. [5] herangezogen.
In diese Vergleichswerte gingen Messwerte
aus Kinderpopulationen ein, bei denen es
bereits zu einer überstarken Gewichtsentwicklung im Rahmen der säkularen Akzeleration und einer Entkopplung der Gewichtszunahme von der Körperhöhenzunahme zugunsten der Gewichtszunahme
gekommen war. Im Gegensatz hierzu wurden von uns 1999 erstmalig für die Altersgruppe der 0- bis 18-jährigen Kinder und
Jugendlichen KMI/BMI-Werte publiziert,
die im Zeitraum von 1978 bis 1993 erhoben wurden. Die Messungen von Körperlänge und Körpergewicht wurden an Kin-
dern und Jugendlichen vorgenommen, bei
denen eine exzessive Gewichtszunahme
noch nicht stattgefunden hatte [3,16]. Diese KMI/BMI-Werte entsprachen nahezu
vollständig den Werten, die von RollandCachera [12,13] bei französischen Kindern
ermittelt worden sind. Die französischen
Normwerte von Rolland-Cachera waren
langzeitig von der „European Childhood
Obesity Group“ als Vergleichswerte für Europa empfohlen worden [3, 18].
Vereinbarungsgemäß liegt bei einem
KMI-Wert, der sich zwischen der 90. und
97. Perzentile der KMI-(BMI-)Kurve befindet, ein Übergewicht vor, befindet sich der
ermittelte Wert oberhalb der 97. Perzentile,
besteht eine Adipositas [8].
Um das Ausmaß der Adipositas besser quantifizieren zu können, ist die Erfassung des Grades der Abweichung vom
Medianwert in Form der Berechnung des
Standardabweichungs-Scores (SDS) bzw.
BMI-SDS ein wichtiges Hilfsmittel, das in
den letzten Jahren zunehmend praktische
Relevanz gewann [2, 5].
Zur leichteren Identifizierung einer
extremen (exzessiven) Adipositas, wird
von Facharbeitsgruppen, wie z. B. der Arbeitsgemeinschaft „Adipositas im Kindesalter“ (AGA), zusätzlich zur 97. Perzentilbegrenzung die Berechnung einer
99,5%-BMI- Perzentile empfohlen. Wird
dieser Perzentilwert in der jeweiligen geschlechtsspezifischen Altersgruppe über-
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schritten, liegt eine extreme Adipositas
vor.
Mit dem Ziel, die 99,5-Perzentile des
KMI/BMI zu berechnen und den Standardabweichungs-Score (SDS) auch für
die von uns ermittelten KMI/BMI-Werte kalkulieren zu können, haben wir eine
Neuberechnung der von uns 1999 publizierten KMI/BMI-Werte mittels der ColeTransformation [1] vorgenommen.
Methode
Mithilfe der Berechnung der Cole-Transformation ist es möglich, Standardabweichungen vom Mittelwert der KMI/ BMI-Werte
mittels folgender Formel zu berechnen:
SDSLMS =
[BMI / M(t)]L(t) -1
L(t) • S(t)
L: Box-Cox-Power-Transformation
M: Median
S: Variationskoeffizient
t: Alter
(BMI: body mass index; entspricht
dem Körpermasse-Index (KMI))
Weicht der SDSLMS-Wert um mehr als
2 Standardabweichungen in den positiven bzw. negativen Wertbereich ab (> 2
SDS bzw.< -2 SDS), entspricht dies einem
369
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Über– oder Unterschreiten des 97,7- bzw.
des 2,3-Perzentils der Vergleichsgruppe.
Die Berechnung des Körpermasse-Indexes (KMI) erfolgt nach der Formel:
KMI /BMI =
Körpergewicht [kg] [kg]
= 2
Körpergröße [m2]
[m ]
Folgende Perzentilen wurden berechnet: P3, P25, P50, P75, P90, P97, P99,5.
Die mathematische Bearbeitung erfolgte im Institut für Medizinische Informatik
der Charité – Universitätsmedizin Berlin
nach der Methode von Cole et al. [1, 2] mittels des Programmpakets MATLAB (The
Math Works Inc., USA) speziell unter Nutzung der Statistical Toolbox.
Ergebnisse
Die Tabelle 1 präsentiert die KMI
(BMI)-Werte für 0- bis 18-jährige Knaben. Die Angaben erfolgen in halbjährlichen Abständen.
Tabelle 2 enthält die Werte für die
gleichaltrigen Mädchen. Neben den Perzentilwerten sind auch die L-, S- und MWerte sowie der Mittelwert und dessen
Streuung angegeben.
In Abbildung 1 und 2 sind die Verläufe der KMI-(BMI-)Werte in Abhängigkeit
vom Alter für den Perzentilbereich von P3
bis P99,5 für 0- bis 1-jährige Kinder dargestellt.
Die Abbildungen 3 und 4 zeigen den
KMI/BMI-Perzentilverlauf 0- bis 18-jähriger Knaben und Mädchen.
Diskussion und Schlussfolgerungen
Vergleicht man die 97. Perzentile der von
uns in der Kinderärztlichen Praxis 1999
publizierten KMI-Werte [3] mit den Werten von Kromeyer-Hauschild et al. [5], so
entspricht unsere 97. Perzentile der 90.
Abb. 1: Körpermasse-Index(Body Mass Index)-Perzentilen von 0 – 12 Monate alten Knaben
370
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Perzentile der Kromeyer-Hauschild Perzentildarstellung, d. h. diese Kinder gelten bei Nutzung dieses Systems als nicht
adipös, sondern lediglich als übergewichtig. Es könnte somit die Gefahr bestehen,
dass sie keiner adäquaten Therapie zugeführt werden. Das ist kein akademisches
Problem, denn wir konnten bei Kindern,
die bei Nutzung der Kromeyer-Hauschild
Klassifikation lediglich als übergewichtig
(> P90 und < P97) eingestuft wurden, nachweisen, dass bei einem Teil von ihnen bereits pathologische Stoffwechselveränderungen nachzuweisen sind. So konnten wir
Erhöhungen der Serumcholesterinkonzen-
tration, der Triglyceride sowie der ALAT(GPT-) und ASAT-(GOT-)Werte nachweisen [4], eine Beobachtung, die auch von anderen Autoren in umfangreichen Studien
bestätigt wurde [17].
Auch die Arbeitsgemeinschaft „Adipositas im Kindes-und Jugendalter“ (AGA)
weist in ihren aktuellen Empfehlungen
darauf hin, dass im Bereich der 90. bis
97. Perzentilen des Perzentilsystems von
Kromeyer-­Hauschild [5] bereits „eine gesundheitsgefährdende Erhöhung der Körperfettmasse“ vorliegen kann und empfiehlt deshalb für die nach der KromeyerHauschild-Klassifikation lediglich über-
gewichtigen (nach unserer Klassifikation
aber adipösen!) Kinder und Jugendlichen
ein Risikoscreening. (Neben Parametern
des Fettstoffwechsels und der Bestimmung des Nüchternblutzuckers werden
hierbei auch Leberenzymwerte kontrolliert (www.a-g-a.de).)
Die hier publizierten Daten erlauben eine differenzierte Einschätzung des Körpermasse-Index (KMI /BMI) auf der Basis einer Probandengruppe, die noch nicht
von der in den letzten Jahren eingetretenen
Gewichtsexplosion betroffen war.
Diese weisen sie als geeignete KMI(BMI-)Werte aus. Sie eignen sich für wis-
Abb. 2: Körpermasse-Index(Body Mass Index)-Perzentilen von 0 – 12 Monate alten Mädchen
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Abb. 3: Perzentilverläufe des Körpermasse-Index (Body Mass Index ) 0 – 18-jähriger Knaben
senschaftliche Vergleichsuntersuchungen
und können zur Diagnostik und zu Verlaufsbeobachtungen genutzt werden. Aufgrund der Erweiterung um das 99,5-Perzentil und die Möglichkeit der KMI/BMISDS Bestimmung sind die von uns publizierten KMI/BMI-Normwerte nunmehr
in einem erweiterten Umfang nutzbar. Die
KMI/BMI-SDS Werte sind für den Individualvergleich wie auch für Gruppenvergleiche geeignet und somit auch z. B. zur
Überprüfung der Wirksamkeit von Therapien [10]. Sie eignen sich aber auch zur
Erfassung des Grades eines Untergewichtes z. B. beim Krankheitsbild der Anorexia
372
nervosa. Der Gebrauch unserer KMI/BMIWerte und der Gebrauch unserer Perzentilen kann neben den KMI/BMI-Werten
0- bis 18-jähriger Kinder von KromeyerHauschild et al. [5], die in der Praxis gut
eingeführt sind, empfohlen werden.
Neuere KMI/BMI-Analysen, die in umfangreichen Querschnittuntersuchungen
im Rahmen des CrescNet-Systems vorgenommen wurden, zeigen für die Jahre
1999 bis 2006 einen weiteren exorbitanten
Anstieg der KMI/BMI-Werte von Kindern
Wesentliches für die Praxis . . .
◾◾ Die Neuberechnung der KMI/BMI-Daten erlaubt die Quantifizierung eines
Übergewichtes bzw. Untergewichtes mittels der Berechnung des Standarddeviation-Scores (SDS).
◾◾ Durch Aufnahme der 99,5-Perzentile in die altersabhängigen KMI/BMI-Verlaufskurven kann eine extreme Adipositas schnell diagnostiziert werden.
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Abb. 4: Perzentilverläufe des Körpermasse-Index (Body Mass Index ) 0 – 18-jähriger Mädchen
und Jugendlichen auf, die die Werte der
Arbeitsgruppe um Kromeyer-Hauschild
noch deutlich übersteigen [7]. Die jüngst
publizierten BMI-Werte 0- bis 17-jähriger
Kinder und Jugendlicher des deutschen
Kinder-und Jugendsurveys (KiGGS, 2003
bis 2006) sind entsprechend der in den
letzten Jahren weiterhin erfolgten fortschreitenden Gewichtszunahme (ohne
entsprechenden Zuwachs der Körperhöhe!) noch ausgeprägter überhöht und eignen sich nach eigenen Angaben der Autoren nicht für eine objektive Beurteilung
des Ausmaßes von Übergewicht und Adipositas im Kindes- und Jugendalter [14].
Widmung
Die Arbeit ist dem verdienstvollen, langjährigen Leiter der Abteilung für Anthropologie des Instituts für Humangenetik
der Friedrich-Schiller-Universität Jena,
Herrn Prof. Dr. Uwe Jaeger, in anhaltender hochachtungsvoller, Wertschätzung
postum gewidmet.
3.
4.
5.
6.
Literatur
1. Cole TJ, Green PJ (1992) Smoothing reference centile curves:
the LMS method and penalized likelihood. Stat Med 11:
1305–1319
2. Cole TJ, Freeman JV, Preece MA (1998) British 1990 growth
reference centiles for weight, height, body mass index and
head circumference fitted by maximum penalized likelihood. Stat Med 17: 407–429
Kinderärztliche Praxis 82, 369 – 374 (2011) Nr. 6 www.kinderaerztliche-praxis.de
7.
Hesse V, Bartezky R, Jaeger U, Kromeyer K, Zellner K et al.
(1999) Körper-Masse-Index: Perzentilen deutscher Kinder
im Alter von 0–18 Jahren. Kinderärztl Praxis 8: 542–553
Hesse V, Weiten J, Steinberg S, Schmidt A, Leonhardt S
(2005) One year follow up of an obesity treatment program
in childhood "the Berlin-Lichtenberg Mopsfidel programme" – auxological and biochemical findings. Monatsschr
Kinderheilkd 153: 1021
Kromeyer-Hauschild K, Wabitsch M, Kunze D, Gellert F, Geiß
H et al. (2001) Perzentile für den Body-Mass-Index für das
Kindes- und Jugendalter unter Heranziehung verschiedener deutscher Stichproben. Monatsschr Kinderheilkd 149:
807–818
Kurth BM, Schaffrath Rosario A (2007) Die Verbreitung von
Übergewicht und Adipositas bei Kindern und Jugendlichen
in Deutschland. Ergebnisse des bundesweiten Kinder- und
Jugendgesundheitssurveys (KiGGS). Bundesgesundheitsbl
Gesundheitsforsch-Gesundheitsschutz 50: 736–743
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German children and adolescents: a cross –sectional data
analysis via CrescNet between 1999 and 2006. Metabolism
57: 934–939
373
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Tabelle 1: KMI-Werte (in kg/m² ) für Jungen, 0 - 18 Jahre
Alter
x
[Jahre]
s
L
S
P3
P10
P25
P50(M) P75
P90
Tabelle 2: KMI-Werte (in kg/m² ) für Mädchen, 0 - 18 Jahre
P97
P99,5
Alter
x
[Jahre]
s
L
S
P3
P10
P25
P50(M) P75
P90
P97
P99,5
0
13,06
1,15
-0,410 0,079
12,35
12,92
13,54
14,27
15,06
15,82
16,63
17,64
0
12,73
0,92
0,353
0,082
11,36
11,96
12,59
13,31
14,06
14,76
15,47
16,32
0,25
15,57
1,39
-0,417 0,079
13,09
13,70
14,35
15,13
15,97
16,79
17,66
18,74
0,25
15,10
1,36
0,182
0,082
12,63
13,28
13,96
14,76
15,59
16,38
17,18
18,16
0,5
16,39
1,33
-0,424 0,080
13,70
14,34
15,03
15,85
16,74
17,60
18,52
19,66
0,5
16,08
1,29
0,008
0,082
13,49
14,17
14,90
15,74
16,63
17,48
18,36
19,43
0,75
16,53
1,43
-0,431 0,080
14,13
14,79
15,50
16,36
17,28
18,18
19,13
20,32
0,75
16,10
1,35
-0,168 0,082
13,90
14,58
15,31
16,18
17,10
17,98
18,90
20,04
1
16,59
1,44
-0,438 0,081
14,38
15,06
15,79
16,67
17,61
18,53
19,51
20,74
1
16,21
1,44
-0,343 0,082
14,06
14,73
15,46
16,33
17,26
18,16
19,12
20,31
1,5
16,75
1,58
-0,452 0,082
14,54
15,23
15,98
16,87
17,85
18,79
19,80
21,07
1,5
16,36
1,39
-0,680 0,081
14,19
14,84
15,55
16,41
17,35
18,29
19,29
20,57
2
16,64
1,42
-0,465 0,083
14,40
15,09
15,84
16,74
17,72
18,68
19,69
20,98
2
16,41
1,48
-0,995 0,081
14,19
14,81
15,50
16,35
17,30
18,25
19,30
20,67
2,5
0,00
0,00
-0,479 0,084
14,12
14,80
15,55
16,45
17,42
18,37
19,39
20,67
2,5
0,00
0,00
-1,294 0,081
14,06
14,65
15,32
16,15
17,09
18,06
19,14
20,60
3
16,11
1,37
-0,493 0,085
13,80
14,48
15,22
16,11
17,07
18,02
19,03
20,32
3
16,04
1,37
-1,580 0,081
13,87
14,44
15,08
15,89
16,82
17,79
18,91
20,45
3,5
0,00
0,00
-0,506 0,086
13,51
14,18
14,91
15,79
16,75
17,70
18,71
19,99
3,5
0,00
0,00
-1,840 0,081
13,68
14,22
14,84
15,63
16,55
17,53
18,67
20,31
4
15,57
0,96
-0,520 0,087
13,26
13,93
14,65
15,53
16,49
17,43
18,44
19,73
4
15,57
1,18
-2,052 0,081
13,50
14,03
14,63
15,40
16,32
17,30
18,47
20,18
4,5
0,00
0,00
-0,535 0,088
13,07
13,73
14,45
15,33
16,28
17,23
18,24
19,54
4,5
0,00
0,00
-2,197 0,081
13,36
13,87
14,46
15,22
16,13
17,11
18,30
20,08
5
15,20
0,96
-0,550 0,089
12,93
13,59
14,31
15,19
16,15
17,10
18,12
19,43
5
15,20
1,13
-2,284 0,081
13,27
13,77
14,36
15,11
16,01
17,00
18,20
20,03
5,5
0,00
0,00
-0,565 0,090
12,85
13,51
14,23
15,11
16,08
17,04
18,07
19,40
5,5
0,00
0,00
-2,328 0,081
13,23
13,74
14,32
15,07
15,98
16,97
18,19
20,04
6
15,08
1,09
-0,581 0,092
12,82
13,48
14,22
15,10
16,08
17,06
18,11
19,46
6
15,29
1,24
-2,343 0,081
13,25
13,75
14,34
15,09
16,01
17,00
18,23
20,11
6,5
0,00
0,00
-0,597 0,093
12,85
13,52
14,26
15,17
16,16
17,15
18,23
19,62
6,5
0,00
0,00
-2,340 0,081
13,29
13,80
14,39
15,15
16,07
17,08
18,32
20,23
7
15,60
1,48
-0,613 0,094
12,92
13,61
14,36
15,28
16,29
17,31
18,41
19,84
7
15,41
1,54
-2,325 0,082
13,36
13,87
14,47
15,24
16,17
17,19
18,44
20,37
7,5
0,00
0,00
-0,629 0,095
13,01
13,71
14,47
15,41
16,45
17,48
18,61
20,08
7,5
0,00
0,00
-2,299 0,082
13,44
13,96
14,56
15,34
16,28
17,32
18,59
20,54
8
15,92
2,00
-0,644 0,096
13,10
13,81
14,59
15,54
16,60
17,66
18,82
20,33
8
15,81
1,78
-2,264 0,083
13,53
14,05
14,67
15,46
16,42
17,46
18,75
20,72
8,5
0,00
0,00
-0,659 0,097
13,18
13,89
14,68
15,65
16,74
17,82
19,01
20,56
8,5
0,00
0,00
-2,222 0,084
13,62
14,15
14,78
15,58
16,55
17,62
18,92
20,90
9
16,13
1,84
-0,674 0,098
13,25
13,98
14,78
15,76
16,87
17,97
19,19
20,78
9
15,94
1,64
-2,172 0,084
13,71
14,26
14,89
15,72
16,70
17,78
19,10
21,10
9,5
0,00
0,00
-0,688 0,099
13,33
14,07
14,88
15,89
17,01
18,14
19,39
21,03
9,5
0,00
0,00
-2,116 0,085
13,82
14,38
15,03
15,86
16,87
17,96
19,29
21,31
10
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0,00
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0,00
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0,00
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20,45
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„L“=Box-cox power Transformation; „M“=Median; „S“=Variationskoeffizient
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1312–1318
10365 Berlin
Tel.: 0 30/55 18 51 91
Fax: 0 30/55 18 52 83
E-Mail: [email protected]
Korrespondenzadresse
Prof. Dr. med. Volker Hesse
Deutsches Zentrum für Wachstum, Entwicklung und Gesundheitsförderung im Kindesund Jugendalter (DeuZ-WEG)
Gotlindestraße 2
Kinderärztliche Praxis 82, 369 – 374 (2011) Nr. 6 www.kinderaerztliche-praxis.de