antropometrie

bioimpedance

Una dintre metodele cele mai precise și mai rapide de evaluare a compoziției corporale

Bioimpedentiometria este o metodă rapidă și precisă pentru evaluarea compoziției corporale (CC) a ființei umane (1985 Lukaski).

Compoziția corpului

Analiza compoziției corporale este utilizată în diverse domenii, cum ar fi: medicină, antropologie, ergonomie, sport, auxilie.

Recent, specialiștii au canalizat energia și resursele în aprofundarea corelației dintre CC, starea de sănătate și performanța sportivă; sa constatat că o compoziție corporală bogată în tendințe adipoase (în special cu distribuție abdominală sau chiar mai gravă intra-abdominală) și scăzută în masa musculară este legată de o stare generală slabă (cardio-circulatorie, respiratorie, musculară, articulară etc.) o abilitate sporadică sportivă sportivă și un risc fizic mai mare legat de evenimente nefericite, cum ar fi hipertensiunea, diabetul, obezitatea, dislipidemia, sindromul metabolic, complicațiile cardiovasculare, bolile articulare ... și moartea preexistentă.

compartimentele

Pentru a aprofunda cunoașterea compoziției corporale este necesar să fie clar că organismul, din punct de vedere compozițional, poate fi împărțit în compartimente. Nu există o clasificare unică și cel puțin cinci pot fi descrise (modificate mai târziu de Wang et al., 1992-1993-1995):

Modelul de bază

  • 2 compartimente (masa grasă / masa slabă - FM / FFM)

Modele cu mai multe compartimente

  • Modelul atomic - 4 compartimente (carbon / hidrogen / oxigen / alte elemente)
  • Modelul molecular - 4 compartimente (apă / grăsimi / proteine ​​/ minerale)
  • Modelul celular - 4 compartimente (masa celulară / extracelulă solidă / fluide extraceluloase / grăsimi).
  • Model funcțional - 5 compartimente (mușchi scheletici / țesut adipos / os / sânge / altul).

Modificată în anii 1992-1993-1995 de către Wang și colab. în modul următor:

Modele cu mai multe compartimente

  • Modelul elementar - 5 compartimente (carbon / hidrogen / oxigen / azot / alte elemente)
  • Modelul molecular - 5 compartimente (apă / grăsimi / proteine ​​/ minerale / glicogen )
  • Modelul celular - 5 compartimente (masă celulară / solide extracelulare / apă extrasă / grăsime)
  • Model funcțional - 4 compartimente (mușchi scheletici / țesut adipos / schelet / organe viscerale și reziduuri ).

Evaluarea compoziției corpului - nivele de analiză

Structura corpului trebuie considerată o organizație în plină desfășurare a complexității; diferitele nivele de analiză sunt: ​​atomi, molecule, celule, țesuturi, organe, sisteme / aparate și, în final, organisme (Corp întreg - BW).

NB . Cunoașterea relațiilor dintre diferiți constituenți într-un anumit nivel sau între diferite niveluri este IMPORTANT pentru estimarea INDIRECTĂ a unui anumit compartiment corporal.

Analiza întregului corp - BW

Corpul poate fi considerat o singură unitate caracterizată prin: DIMENSIUNI, FAȚĂ, ZONĂ ȘI SUPRAFETE, DENSITATE și ALTE CARACTERISTICI EXTERNE (greutate, înălțime, volum); în analiza BW nivelurile atomice și celulare sunt de interes relativ, prin urmare, sistemul de organizare este redus în principal la nivele:

  • Molecular - chimic
  • Tesut - anatomic.

Metode: valabilitate și acuratețe

Valabilitatea este gradul în care un instrument sau o metodă măsoară efectiv ceea ce se spune pentru a măsura; la baza validității se află precizia, adică precizia măsurării unei cantități a cărei valoare reală este NOTO.

În evaluarea CC (prin urmare, a masei de grăsime - FM) nivelurile de valabilitate sunt 3:

  • Primul nivel - direct: disecția cadavrelor și extracția grăsimii cu eter
  • Nivelul 2 - parțial direct: măsurarea cantităților "o parte" prin densitometrie (DEXA) și raportul cantitativ ulterior pentru estimarea FM
  • Nivelul III ° - indirect: detectarea unei măsurători (cum ar fi o grosime sau rezistența electrică) și derivarea unei ecuații de regresie la nivelul II (în realitate ar fi mai bine să o definim dublu indirect).

Plyometria și bio-impedanțametria sunt metode aparținând nivelului de valabilitate III și, prin urmare, INDIRECT; acestea sunt foarte "probe specifice" deoarece relația dintre grăsime și densitate depinde de multe variabile cum ar fi: hidratarea corpului, densitatea corporală, muscularitatea, compresibilitatea și grosimea grăsimii, distribuția grăsimilor, cantitatea de grăsimi intraabdominale.

Bioimpedanometrie - istorie

Bio-impedanțametria se bazează pe conceptul de impedanță bioelectrică, adică relația dintre amplitudinea unui potențial alternativ și amplitudinea consecutivă a curentului alternativ într-un conductor biologic .

Conceptul de impedanță bioelectrică a fost adâncit de Lukaski, în 1985:

Z = opoziția unui conductor biologic la un curent alternativ

pe baza studiilor:

  • Impedanță plethysmographic, privind proprietățile electrice ale celulelor, țesuturilor și fluxului sanguin, efectuată în 1959 de Nyboer, care a concluzionat că modificările volumului conductiv sunt asociate cu modificările impedanței conductorului.
  • Experimental pe tehnica bipolară invazivă (electrozii subcutanați, mână-picior versus lateral), Thomasset 1962.
  • Adâncit mai târziu de Hoffer (1969), care a aplicat patru electrozi de piele

În anii '80, măsurarea impedanței monofrecvenței (50KHz) era deja utilizată pentru evaluarea CC, în timp ce în următorul deceniu a fost difuzată măsura impedanței multifrecvente pentru estimarea totalului corpului total de apă (TBW): XITRON, primul instrument multi-frecvență pentru bio-impedanțămetrie.

Bioimpedancemetrie - caracteristici și funcționare

Bioimpedentiometria este o metodă de evaluare a CC indirect, un eșantion dependent, dar cu numeroase avantaje și avantaje; Printre acestea se numără: rapiditatea executării, ușurința în utilizare, non-invazivitatea, mai economică decât DEXA (densitometria), care poate fi concepută atât pentru clinică, cât și pentru studii pe teren (transportabile).

Bio-impedantametria măsoară impedanța oferită de un corp la trecerea unui curent alternativ la intensitate mică (800μA) și la o frecvență fixă; țesuturile subțiri conduc curentul fix mai mult decât țesuturile grase deoarece conțin o cantitate mai mare de apă și electroliți. Rezultă că capacitatea de conducere este direct proporțională cu cantitatea de apă și electroliți conținuți. Mai mult decât atât, TBW poate fi prezis prin impedanță (Z), deoarece electroliții conținute în apă sunt conductori buni ai curentului electric; dacă TBW este mare, curentul curge cu ușurință prin corpul cu rezistență mai mică (R), care în sine apare invers proporțional cu masa slabă (FFM). Prin logică, rezistența este direct proporțională (ridicată) la persoanele cu cantități mai mari de țesut gras, deoarece grăsimea este un conductor foarte redus din cauza conținutului scăzut de apă.

Bioimpedancemetrie și forme corporale

Corpul uman NU este un singur cilindru cu secțiune transversală uniformă și trebuie interpretat ca cinci cilindri distinctiv și conectați în serie; diferitele segmente nu sunt uniforme nici în lungime, nici în secțiune, prin urmare rezistența este variabilă.

Există, de asemenea, o relație între opoziția unui conductor biologic la un curent alternativ (Z) și lungimea și volumul dirijorului; impedanța (Z) la curgerea curentului prin corp este direct proporțională cu lungimea conductorului (STATURA) și invers proporțională cu secțiunea, având întotdeauna în vedere că: impedanța ( Z) = ƿ (rezistivitatea) * [lungimea (L) / secțiunea (A)] - unde ƿ este egală cu RESIZTIVITATEA specifică a țesuturilor corporale (constantă).

Bio-impedanțămetrie și principii fizice

  • Țesuturile biologice acționează ca conductori sau izolatori, iar fluxul curent urmează o cale de rezistență minimă. Utilizarea bio-impedanței pentru a evalua CC se bazează pe diferite proprietăți conductive și dielectrice ale țesuturilor biologice, cu variații ale frecvenței raportate la curentul electric; țesuturile care conțin apă și electroliți, cum ar fi lichidul cefalorahidian, sângele și mușchii, sunt conductori buni, în timp ce spațiile de grăsime, os și spații umplete de aer, cum ar fi plămânii, sunt țesături dielectrice. În corpul uman, volumul (V) acestor țesuturi poate fi dedus din măsura rezistenței lor (R).
  • Impedanța este o funcție a rezistenței (R) și a reactanței (Xc): Z = R2 + Xc2

Impedanța (Z) este opoziția dependentă de rezistența unui conductor la fluxul unui curent electric alternativ și este descompusă în două elemente: rezistența (R) și reactanța (Xc). Rezistența (R) este măsura pură a opoziției față de curentul electric și este inversă în CONDUCERE. Reactanța (Xc) este opoziția față de fluxul de curent cauzat de masa corporală (MC) și este reciprocă a CAPACITĂȚII; în bio-impedanțămetrie, rezistența (R) și impedanța (Z) sunt interschimbabile deoarece reactanța (Xc) este foarte mică (<4%). La 50Hz, rezistența (R) este mai mare decât reactanța (Xc), astfel încât rezistența (R) este cel mai bun predictor al impedanței (Z).

Indicele de rezistență corespunde: staturii (S) 2 / rezistenței (R), în timp ce cel mai bun predictor al apei extracelulare (ECW) este: statura ( H) 2 / reactanța (Xc).

Rezistența (R) între două puncte este definită de legea lui Ohm: rezistența (R) = distanța dintre două puncte (V) / intensitatea curentului (I).

Așa cum era de așteptat, pentru un conductor cilindric izotrop, rezistența (R) este direct proporțională cu lungimea (L) și invers proporțională cu secțiunea (A), deci rezistența specifică a trunchiului este de 2 sau 3 ori mai mare decât rezistivitatea ( ƿ ) a celei a extremităților. De asemenea, rezistivitatea ( ƿ) a adulților este mai mare decât la copii și rezistența ( ƿ ) a celor obezi este mai mare decât în ​​greutatea normală.

Bioimpedanometrie - factori de eroare

Nivelul de eroare "acceptabil" pentru o analiză CC după bioimpedanță este <3, 5 kg pentru bărbați și <2, 5 kg pentru femei.

Nivelul de precizie și precizie al metodei bioimpedanței este influențat în principal de variabilitatea intra-instrumentală (etalonare) și variabilitatea inter-instrumentală (diferite modele).

În cazul măsurătorilor de impedanță monofrecvente, INTENSITATEA curentului alternativ (800: 500 μA) poate varia considerabil chiar cu aceeași frecvență de 50 KHz, precum și EQUATIONUL DE PREVENIRE (diversitatea software-ului) și tipul CALIBRĂRII (interne sau externe).

Contoarele de impedanță multifrecvente au prețuri cu siguranță mai mari decât cele la monofrecvență; folosesc o frecvență de trei (50 - 100KHz) pentru măsurarea rezistenței (R) și a reactanței (Xc), dar ele sunt utilizate în principal în cercetarea științifică.

În cele din urmă, pentru a obține măsuri utile pentru evaluarea CC a unui subiect, este necesar să utilizați ÎNTOTDEAUNA același instrument și ALWAYS TARGET înainte de utilizare. Mai bine folosiți electrozi cu o suprafață de 5 cm 2 și puneți-i în modul complet (distal / proximal).

Este, de asemenea, indicat să se precizeze că există condiții parafizicolice care pot modifica detectarea compoziției corporale. Prima este starea de hidratare; s-a observat că o stare de repaus solid și lichid de cel puțin 5 ore este capabilă să modifice detectarea pe subiect. De asemenea, exercițiul aerobic intens poate avea ca rezultat o rezistență redusă (R) din cauza dezechilibrului dintre electroliții corpului și apa totală; o relație în favoarea electroliților cu privire la apă duce la o mai mare conductivitate. Temperatura corpului afectează în mod semnificativ detectarea prin bioimpedanometrie; crescându-l există o reducere a rezistenței (R), prin urmare, cu pirexie sau hipertermie, bioimpedanța nu este fiabilă. În cele din urmă, pielea pe care sunt aplicate electrozii își mărește conductivitatea dacă este curățată cu alcool etilic.

NB . Erori de 1 cm în poziționarea electrozilor din corp determină o modificare a detecției egală cu 2% din total, precum și temperatura ambiantă <14 ° C compromite estimarea masei slabe de până la 2, 2 kg.

Beneficiile bio-impedanței în comparație cu plicometria

Atât plicometria, cât și bio-impedanțametria sunt tehnici de detecție indirectă DC și au același grad de precizie; totuși, uneori ar fi preferabil să se utilizeze bioimpedanometria deoarece are unele avantaje de aplicare. Dintre acestea amintim:

  • Nu necesită un înalt grad de abilitate manuală și de îndemânare a operatorului
  • Este mai confortabil
  • Acesta poate fi estimat pentru evaluarea celor obezi și a patului
  • Ea evaluează, de asemenea, CC-ul local
  • Ea are posibilitatea de a evalua ECW (apa extracelulară) și ICW (apa intracelulară)

Pe scurt: un studiu bun cu bioimpedanometrie

Pentru a efectua o măsurare corectă a bioimpedanței, este necesar:

  • GASITI ELECTRODELE CORECT (distanta rosie distala distala distanta de 4 cm)
  • Recunoașterea dehidrării
  • EVALUAREA IMPORTANTEI EXERCITIILOR FIZICE
  • INSTARAREA UNEI MEDIU DE DETECȚIE ADECVATĂ PERMANENT
  • CURĂȚI SUPRAFAȚA CONDUCERII

Mai mult, rețineți că pentru a obține date fiabile și repetabile, subiectul trebuie:

  • FUNCȚIONAREA LA ULTIMELE 4 ORE
  • UTILIZÂND ÎN EXERCIȚIUL FIZIC DIN ALTE 12 ORE
  • AVEȚI BLADDERUL EMPTY
  • FUNCȚIONAREA ALCOOLULUI DIN O ALTA 48 de ORE
  • CUNOSCUTE DE DIURETICE DE LA CEL MAI MAI 7 ZILE

Dacă vrem să fim și mai exacți, ar trebui să ne amintim că perioada premenstruală la femei determină o schimbare a echilibrului corpului și că schimbarea conținutului de apă și a salinului la copii necesită utilizarea unor ecuații predictive.

NB . Potrivit unor cercetători, precizia predicției cu BIA poate fi îmbunătățită prin utilizarea:

  • Eq. în funcție de vârstă Lohman 1992
  • Eq. ras-specific Rising și colab., 1991
  • Eq. specific pentru nivelul de adipozitate Rye și colab., 1988
  • Eq. specificații pentru nivelul de activitate fizică Houtkooper 1989

EQUATIONS GENERALIZATE au fost formulate care includ ETA și SEX, dar este posibil ca VERIFICAȚI MAI MARE PE INDIVIDUALELE CU PROCESUL NIVEL AL GRESEI DE MASĂ (opusul plicometriei) ȘI ÎNȚELEGEȚI MAI MARE PE INDIVIDUALELE CU PERCENTARE ÎNALTĂ.