antropometri

den bioimpedans

En af de mest præcise og hurtige metoder til vurdering af kroppens sammensætning

Bioimpedancemetri er en hurtig og præcis metode til vurdering af kroppens sammensætning (CC) af mennesker (1985 Lukaski).

Kropssammensætning

Analysen af ​​kroppens sammensætning anvendes i forskellige sektorer, såsom: medicin, antropologi, ergonomi, sport, auxologi.

For nylig har specialisterne kanaliseret energi og ressourcer til uddybningen af ​​sammenhængen mellem CC, sundhedstilstand og sportsresultater; det viste sig, at en kropssammensætning, der har tendens til at være rig på fedtvæv (især med abdominalfordeling eller endnu værre i intra-abdominalt væv) og dårlig i muskelmasse, er korreleret med en dårlig overordnet kondition (hjerte-kredsløb, åndedræt, muskulatur, led osv.) til en dårlig sportslig evne og til en større fysisk risiko forbundet med uheldige hændelser som hypertension, diabetes, fedme, dyslipidæmi, metabolisk syndrom, kardiovaskulære komplikationer, ledpatologier ... og dødsdød.

rum

For at uddybe kendskabet til kropsammensætning er det nødvendigt at få klart, at organismen, set fra kompositionsmæssigt synspunkt, kan opdeles i rum. Der er ingen enkelt klassificering og mindst fem kan beskrives (modificeret senere af Wang et al., 1992-1993-1995):

Grundmodel

  • 2 rum (fedtmasse / magert masse - FM / FFM)

Multi-compartmental modeller

  • Atommodel - 4 rum (kulstof / brint / ilt / andre elementer)
  • Molekylmodel - 4 rum (vand / fedt / protein / mineraler)
  • Cellemodel - 4 rum (celle masse / ekstracellestoffer / ekstracellevæsker / fedt).
  • Funktionsmodel - 5 rum (skeletmuskulatur / fedtvæv / knogle / blod / andet).

Ændret i årene 1992-1993-1995 af Wang et al. på følgende måde:

Multi-compartmental modeller

  • Elementær model - 5 rum (kulstof / brint / ilt / nitrogen / andre elementer)
  • Molekylær model - 5 rum (vand / fedt / protein / mineraler / glykogen )
  • Cellular model - 5 rum (celle masse / ekstracellulære faste stoffer / ekstracell. Vand / fedt)
  • Funktionsmodel - 4 rum (skeletmuskulatur / fedtvæv / skelet / viscerale organer og rester ).

Kropssammensætning evaluering - analyseniveauer

Kroppens struktur skal betragtes som en voksende organisation af kompleksitet; De forskellige niveauer af analyse er: atomer, molekyler, celler, væv, organer, systemer / apparater og endelig organisme (Body Whole - BW).

NB . Kendskab til forholdet mellem de forskellige bestanddele på et bestemt niveau eller mellem forskellige niveauer er VIGTIGT for INDIRECT estimatet af et bestemt kropsrum.

Hele kropsanalyse - BW

Kroppen kan betragtes som en enkelt enhed kendetegnet ved: DIMENSIONER, SHAPE, OMRÅDE OG OVERFLADE, DENSITET OG ANDRE EKSTERNE KARAKTERISTIKKER (vægt, højde, volumen); I BW-analysen er atom- og cellulære niveauer af relativ interesse, derfor er organisationssystemet reduceret hovedsageligt til niveauerne:

  • Molekylær - kemisk
  • Væv - anatomisk.

Metoder: validitet og nøjagtighed

Gyldighed er i hvilken grad et instrument eller en metode faktisk måler, hvad den siger det måler på grundlag af validitet ligger nøjagtigheden eller præcisionen af ​​måling af en mængde, hvis reelle værdi ikke er.

I evalueringen af ​​CC (derfor af fedtmassen - FM) er validitetsniveauerne 3:

  • 1. niveau - direkte: dissektion af lig og ekstraktion af fedt med ether
  • 2. niveau - delvist direkte: måling af "nogle" mængder ved densitometri (DEXA) og efterfølgende kvantitativt forhold til estimering af FM
  • III ° niveau - indirekte: Detektering af en måling (såsom tykkelse eller elektrisk modstand) og afledning af en ligning, der regresses til II-niveauet (i virkeligheden ville det være bedre at definere det dobbelt indirekte).

Plicometri og bioimpedans er metoder, der tilhører det tredje niveau af validitet og derfor INDIREKT; de er meget "specifikke mestere", da forholdet mellem fedt og tæthed afhænger af mange variabler som: kropshydrering, kropstæthed, muskularitet, kompressibilitet og tykkelse af fedt, fedtfordeling, mængde intra-abdominal fedt.

Bioimpedentiometri - historie

Bioimpedancemetri er baseret på begrebet bioelektrisk impedans eller forholdet mellem amplituden af ​​et vekselpotentiale og den deraf følgende amplitude af vekselstrøm i en biologisk leder .

Begrebet bioelektrisk impedans blev fordybet af Lukaski i 1985:

Z = modstand fra en biologisk leder til en vekselstrøm

baseret på studierne:

  • Impedansplethysmografiske, vedrørende de elektriske egenskaber ved celler, væv og blodgennemstrømning, udført i 1959 af Nyboer, som konkluderede, at modifikationerne af det ledende volumen er forbundet med ændringer i ledernes impedans.
  • Eksperimentel på den invasive bipolære teknik (subkutane elektroder håndfod mod lateral), Thomasset 1962.
  • Yderligere undersøgt af Hoffer (1969), der anvendte fire hudelektroder

I 1980'erne var monofrekvensimpedans (50KHz) allerede i brug til CC-evalueringen, mens i det følgende årti multifrekvensimpedansmåler blev brugt til at estimere den samlede kropsvandkomponentisering (total kropsvand - TBW): XITRON, det første multifrekvente instrument til bioimpedansanalyse.

Bioimpedentiometri - funktioner og funktion

Bioimpedansanalyse er en metode til evaluering af indirekte CC, en afhængig prøve, men med mange fordele og fordele; Blandt disse genkender vi: Gennemførelseshastighed, brugervenlighed, ikke-invasivitet, billigere end DEXA (densitometri), tænkelig både til klinikken og til markundersøgelser (transportable).

Bioimpedentiometrien måler impedansen, som en krop tilbyder til passage af en vekslende elektrisk strøm ved lav intensitet (800 μA) og fast frekvens; de magre væv bærer den faste strøm mere end fedtvævet, da de indeholder en større mængde vand og elektrolytter. Det følger heraf, at ledningskapaciteten er direkte proportional med mængden af ​​vand og elektrolytter indeholdt. Desuden kan TBW forudsiges ved impedans (Z), da elektrolyttene indeholdt i vandet er gode ledere af elektrisk strøm; Hvis TBW er stor, strømmer strømmen let gennem kroppen med mindre modstand (R), som i sig selv virker omvendt proportional med den magre masse (FFM). Logisk er modstanden direkte proportional (høj) hos personer med større mængder fedtvæv, fordi fedt er en meget dårlig ledning af strøm på grund af dets lave vandindhold.

Bioimpedansanalyse og kropsformer

Menneskekroppen er IKKE en enkelt cylinder med ensartet snit og skal fortolkes som fem forskellige cylindre forbundet i serie; De forskellige segmenter er ikke ensartede hverken i længden eller i snit, derfor er modstanden variabel.

Der er også et forhold mellem en biologisk leders modstand over for en vekselstrøm (Z) og længden og længden af ​​lederen; impedansen (Z) til strømmen gennem kroppen er direkte proportional med lederens længde (STATURE) og omvendt proportional med sektionen, idet der altid tages højde for at: impedans ( Z) = ƿ (resistivitet) * [længde (L) / sektion (A)] - hvor ƿ er lig med den specifikke RESISTIVITET af legemsvæv (konstant).

Bioimpedansanalyse og fysiske principper

  • Biologiske væv virker som ledere eller isolatorer, og strømmen følger en vej med mindste modstand. Anvendelsen af ​​bioimpedancemetri til evaluering af CC er baseret på forskellige ledende og dielektriske egenskaber af biologiske væv, når frekvensen der henvises til elektrisk strøm varierer; væv, der indeholder vand og elektrolytter som cerebrospinalvæske, blod og muskler er gode ledere, mens fedt, knogle og luftfyldte rum som lungerne er dielektriske væv. I menneskekroppen kan volumenet (V) af disse væv udledes af målingen af ​​deres modstand (R).
  • Impedans er en funktion af resistens (R) og reaktans (Xc): Z = R2 + Xc2

Impedans (Z) er modstanden afhængig af modstanden af ​​en leder til strømmen af ​​en alternativ elektrisk strøm og kan opdeles i to medlemmer: modstand (R) og reaktans (Xc). Modstand (R) er det rene mål for modstand mod strømmen af ​​elektrisk strøm og er omvendt til FORDANNING. Reaktansen (Xc) er modstanden mod strømmen forårsaget af kropsmassen (MC) og er den reciproke af CAPACITY; I bioimpedansanalyse er resistens (R) og impedans (Z) udskiftelige, fordi reaktansen (Xc) er meget lav (<4%). Ved 50Hz er modstanden (R) større end reaktans (Xc), så modstanden (R) er den bedste forudsigelse for impedans (Z).

Modstandsindekset svarer til: Statur (S) 2 / Modstand (R), mens den bedste forudsigelse for ekstra cellulært vand (ECW) er: Statur ( H) 2 / Reaktans (Xc).

Modstand (R) mellem to punkter er defineret af Ohms lov: modstand (R) = afstand mellem to punkter (V) / strømintensitet (I).

Modstanden (R) er som forventet for en isotrop cylindrisk leder, direkte proportional med længden (L) og omvendt proportional med dens sektion (A). Derfor er den specifikke resistivitet ( ƿ ) af stammen 2 eller 3 gange højere end resistivitet ( ƿ ) af ekstremiteterne. Voksnes resistivitet ( ƿ) er også større end hos børn, og resistensen ( ƿ ) af overvægt er større end i normalvægt.

Bioimpedentiometri - fejlfaktorer

Det "acceptable" fejlniveau for en CC-analyse efter bioimpedansanalyse er <3, 5 kg for mænd og <2, 5 kg for kvinder.

Niveauet for nøjagtighed og præcision af bioimpedansmetoden påvirkes især af intra-instrumental variabilitet (kalibrering) og inter-instrumental variabilitet (forskellige modeller).

I monofrekvensimpedansmålere kan vekselstrømens intensitet (800: 500 μA) variere betydeligt selv med den samme 50 kHz-frekvens, samt PREDICTION EQUATION (software diversitet) og typen af ​​kalibrering (intern eller ekstern).

Multifrekvensimpedansmålere har helt sikkert højere priser end single frequency ones; De bruger en trefrekvens (5-50-100KHz) til at måle modstand (R) og reaktans (Xc), men bruges især i videnskabelig forskning.

I sidste ende for at opnå nyttige foranstaltninger til vurdering af en persons CC, er det nødvendigt at ALTID bruge det samme instrument og ALTID KALIBRERE inden brug. Bedre at bruge elektroder med en overflade på 5cm 2 og arrangere dem i fuld kropstilstand (distal / proximal).

Det er også hensigtsmæssigt at specificere, at der eksisterer parafysolofiske tilstande, der kan ændre påvisningen af ​​kropssammensætning. Den første er tilstanden af ​​hydrering; Det er blevet observeret, at en tilstand af fast og flydende fastning i mindst 5 timer er i stand til at modificere detektionen på individet. På samme måde kan intens aerob træning reducere resistens (R) på grund af ubalance mellem legemselektrolytter og totalt vand; et forhold til fordel for elektrolytter med hensyn til vand fører til større ledningsevne. Kropstemperaturen påvirker også signifikant bioimpedans detektion; at øge det er der en reduktion i resistens (R), derfor er pyrexi eller hypertermi bioimpedans IKKE pålidelig. Endelig øger huden, som elektroderne påføres, dets ledningsevne, hvis den rengøres med ethylalkohol.

NB . Fejl på 1 cm i positioneringen af ​​elektroderne i kroppen bestemmer en ændring af detektionen svarende til 2% af det samlede antal, samt miljøtemperaturen <14 ° C kompromitterer skønnet for den magre masse på op til 2, 2 kg.

Fordele ved bioimpedans med hensyn til plicometri

Både plikometri og bioimpedansgeometri er indirekte CC-detekteringsteknikker og har samme grad af nøjagtighed; Imidlertid vil det være at foretrække at bruge bioimpedans, da det har nogle anvendelsesfordele. Blandt disse nævner vi:

  • Det kræver ikke en høj grad af manuel færdighed og dygtighed hos operatøren
  • Det er mere behageligt
  • Det kan estimeres til evaluering af overvægt og sengetid
  • Det vurderer også den lokale CC
  • Har evnen til at evaluere ECW (ekstracellulært vand) og ICW (intracellulært vand)

Kort sagt: en god påvisning med bioimpedansanalyse

For at udføre en korrekt bioimpedansmåling er det nødvendigt:

  • FORSLAG ELECTRODES PROPERLY (4 cm afstand proximal rød distal rød)
  • ANERKEND DEHYDRATION
  • BEDØM DET VIGTIGSTE FYSISK ØVELSE
  • Opbygget et miljø af en termisk passende detektion
  • RENGØRING AF OVERFLADE OVERFLADE

Desuden minder vi om, at for at opnå pålidelige og gentagelige data skal emnet:

  • Være fast i mindst 4 timer
  • VÆRD FRA DEN FYSISKE ØVELSE AF 12 HOURS
  • Har den tomme blader
  • VÆR OM DRIKKE FRA ÅRSKOL FRA ATMENT 48 HOURS
  • UNDGÅ UDDANNELSE FRA DIURETIKIEN I MINST 7 DAGER

Ønsker at være endnu mere præcis, lad os huske på, at præmenstruationsperioden hos kvinder bestemmer en ændring i kropsbalancen, og at ændringen i vand og saltindhold hos børn kræver brug af SPECIFIKKE prædiktive ligninger.

NB . Ifølge nogle forskere kan forudsigelsesnøjagtigheden med BIA forbedres ved at bruge:

  • Eq. aldersspecifikke Lohman 1992
  • Eq. race-specifik Rising et al., 1991
  • Eq. specifik for niveauet af adiposity Rye t al., 1988
  • Eq. specifik for niveauet af fysisk aktivitet Houtkooper 1989

GENERALIZED EQUATIONS er formuleret, der inkluderer AGE og SEX, men det er også muligt at OVERLAGE FEDMASSEN I INDIVIDUALER MED LAV FEDT PERCENTAGE (det modsatte af plicometri) og indsæt fedmassen i høje procentvise personer.