Bioimpedancia

Uno de los métodos más precisos y rápidos para evaluar la composición corporal.

La bioimpedentiometría es un método rápido y preciso para evaluar la composición corporal (CC) del ser humano (1985 Lukaski).

Composición corporal

El análisis de la composición corporal se utiliza en varios campos, tales como: medicina, antropología, ergonomía, deporte, auxología.

Recientemente, los especialistas han canalizado energía y recursos para profundizar la correlación entre CC, estado de salud y rendimiento deportivo; ha surgido que una composición corporal tendencialmente rica en tejido adiposo (especialmente con distribución abdominal o aún peor intraabdominal), y pobre en masa muscular, está relacionada con una mala condición física general (cardio-circulatoria, respiratoria, muscular, articular, etc.), una pobre capacidad atlético-deportiva y un mayor riesgo físico relacionado con eventos desafortunados como hipertensión, diabetes, obesidad, dislipidemia, síndrome metabólico, complicaciones cardiovasculares, enfermedades de las articulaciones ... y MUERTE PRE-EXISTENTE.

compartimientos

Para profundizar en el conocimiento de la composición corporal es necesario tener claro que el organismo, desde el punto de vista compositivo, se puede dividir en compartimentos. No existe una clasificación única y se pueden describir al menos cinco (modificadas posteriormente por Wang et al., 1992-1993-1995):

Modelo basico

  • 2 compartimentos (masa grasa / masa magra - FM / FFM)

Modelos multi-compartimentales.

  • Modelo atómico - 4 compartimentos (carbono / hidrógeno / oxígeno / otros elementos)
  • Modelo molecular - 4 compartimentos (agua / grasa / proteínas / minerales)
  • Modelo celular - 4 compartimentos (masa celular / sólido extracelular. / Líquidos extracelulares / grasa).
  • Modelo funcional - 5 compartimentos (músculo esquelético / tejido adiposo / hueso / sangre / otros).

Modificado en los años 1992-1993-1995 por Wang et al. de la siguiente manera:

Modelos multi-compartimentales.

  • Modelo elemental - 5 compartimentos (carbono / hidrógeno / oxígeno / nitrógeno / otros elementos)
  • Modelo molecular - 5 compartimentos (agua / grasa / proteínas / minerales / glucógeno )
  • Modelo celular - 5 compartimentos (masa celular / sólidos extracelulares / agua / grasa extracelular)
  • Modelo funcional - 4 compartimentos (músculo esquelético / tejido adiposo / esqueleto / órganos viscerales y residuos ).

Evaluación de la composición corporal - niveles de análisis.

La estructura del cuerpo debe considerarse como una organización creciente de complejidad; Los distintos niveles de análisis son: átomos, moléculas, células, tejidos, órganos, sistemas / aparatos y finalmente organismos (Body Whole - BW).

NB . El conocimiento de las relaciones entre los diferentes constituyentes en un nivel determinado o entre niveles diferentes es IMPORTANTE para la estimación INDIRECTA de un compartimiento específico del cuerpo.

Análisis de todo el cuerpo - BW

El cuerpo puede considerarse como una sola unidad caracterizada por: DIMENSIONES, FORMA, ÁREA Y SUPERFICIE, DENSIDAD y OTRAS CARACTERÍSTICAS EXTERNAS (peso, altura, volumen); En el análisis de BW, los niveles atómico y celular son de interés relativo, por lo tanto, el sistema de organización se reduce principalmente a los niveles:

  • Molecular - Químico
  • Tejido - anatómico.

Métodos: validez y exactitud.

La validez es el grado en que un instrumento o método mide realmente lo que dice medir; en la base de la validez se encuentra la precisión, que es la precisión de la medición de una cantidad cuyo valor real es NOTO.

En la evaluación de la CC (por lo tanto de la masa grasa - FM) los niveles de validez son 3:

  • 1er nivel - directo: disección de cadáveres y extracción de grasa con éter.
  • 2do nivel - parcialmente directo: medición de "algunas" cantidades por densitometría (DEXA) y posterior informe cuantitativo para la estimación de la FM
  • Nivel III ° - indirecto: detección de una medición (como un espesor o resistencia eléctrica) y derivación de una ecuación de regresión en el nivel II (en realidad, sería mejor definirla doblemente indirecta).

La pliometría y la bioimpedancia son métodos que pertenecen al nivel III de validez y, por lo tanto, INDIRECTOS Son ALTAMENTE "muestras específicas" porque la relación entre la grasa y la densidad depende de muchas variables, tales como: hidratación corporal, densidad corporal, musculatura, compresibilidad y espesor de la grasa, distribución de la grasa, cantidad de grasa intraabdominal.

Bioimpedancia

La bio-impedancia se basa en el concepto de impedancia bioeléctrica, es decir, la relación entre la amplitud de un potencial alterno y la consiguiente amplitud de la corriente alterna en un conductor biológico .

El concepto de impedancia bioeléctrica fue profundizado por Lukaski en 1985:

Z = oposición de un conductor biológico a una corriente alterna

sobre la base de estudios:

  • Impedancia pletismográfica, relativa a las propiedades eléctricas de las células, los tejidos y el flujo sanguíneo, realizada en 1959 por Nyboer, quien concluyó que los cambios en el volumen conductor están asociados con cambios en la impedancia del conductor.
  • Experimental en técnica bipolar invasiva (electrodos subcutáneos mano-pie versus lateral), Thomasset 1962.
  • Profundizado más tarde por Hoffer (1969) quien aplicó cuatro electrodos de piel.

En la década de los 80, la medición de impedancia monofrecuencia (50 KHz) ya estaba en uso para la evaluación del CC, mientras que en la década siguiente se difundió la métrica de impedancia de multifrecuencia para la estimación del cuerpo total de agua totalart (TBW): XITRON, el primer instrumento multifrecuencia para bio-impedancia.

Bioimpedanceometría - características y funcionamiento

La bioimpedentiometría es un método para evaluar la CC indirecta, una muestra dependiente pero con numerosas ventajas y ventajas; entre ellos reconocemos: rapidez de ejecución, facilidad de uso, no invasividad, más económico que DEXA (densitometría), que puede diseñarse tanto para la clínica como para estudios de campo (transportables).

La bioimpedancia mide la impedancia ofrecida por un cuerpo al paso de una corriente alterna a baja intensidad (800μA) y frecuencia fija; Los tejidos delgados conducen la corriente fija más que los tejidos grasos porque contienen una mayor cantidad de agua y electrolitos. De ello se deduce que la capacidad de conducción es directamente proporcional a la cantidad de agua y electrolitos contenidos. Además, el TBW se puede predecir por la impedancia (Z), ya que los electrolitos contenidos en el agua son buenos conductores de la corriente eléctrica; si el TBW es grande, la corriente fluye fácilmente a través del cuerpo con menos resistencia (R), que en sí misma parece inversamente proporcional a la masa magra (FFM). Por lógica, la resistencia es directamente proporcional (alta) en individuos con mayor cantidad de tejido graso porque la grasa es un conductor de corriente muy pobre debido a su bajo contenido de agua.

Bioimpedancia y formas corporales.

El cuerpo humano NO es un solo cilindro con una sección transversal uniforme y debe interpretarse como cinco cilindros distintos y conectarse en serie; Los diversos segmentos no son uniformes ni en longitud ni en sección, por lo que la resistencia es variable.

También existe una relación entre la oposición de un conductor biológico a una corriente alterna (Z) y la LONGITUD y el VOLUMEN del conductor; La impedancia (Z) al flujo de corriente a través del cuerpo es directamente proporcional a la longitud del conductor (STATURA) e inversamente proporcional a la sección, siempre teniendo en cuenta que: impedancia ( Z) = ƿ (resistividad) * [longitud (L) / sección (A)] - donde ƿ es igual a la RESISTIVIDAD específica de los tejidos del cuerpo (constante).

Bio-impedancia y principios físicos.

  • Los tejidos biológicos actúan como conductores o aislantes y el flujo de corriente sigue un camino de menor resistencia. El uso de la bioimpedancia para evaluar el CC se basa en varias propiedades dieléctricas y de conducción de los tejidos biológicos, con variaciones en la frecuencia referida a la corriente eléctrica; Los tejidos que contienen agua y electrolitos como el líquido cefalorraquídeo, la sangre y los músculos son buenos conductores, mientras que los espacios llenos de grasa, huesos y aire, como los pulmones, son tejidos dieléctricos. En el cuerpo humano, el volumen (V) de estos tejidos se puede deducir de la medida de su resistencia (R).
  • La impedancia es una función de la resistencia (R) y la reactancia (Xc): Z = R2 + Xc2

La impedancia (Z) es la oposición que depende de la resistencia de un conductor al flujo de una corriente eléctrica alterna y se puede descomponer en dos miembros: resistencia (R) y reactancia (Xc). La resistencia (R) es la medida pura de oposición al flujo de corriente eléctrica y es inversa a la CONDUCTANCIA. La reactancia (Xc) es la oposición al flujo de corriente causada por la masa corporal (MC) y es el recíproco de CAPACITANCIA; en bioimpedancia, la resistencia (R) y la impedancia (Z) son intercambiables porque la reactancia (Xc) es muy baja (<4%). A 50 Hz, la resistencia (R) es mayor que la reactancia (Xc), por lo que la resistencia (R) es el mejor predictor de la impedancia (Z).

El índice de resistencia corresponde a: estatura (S) 2 / resistencia (R), mientras que el mejor predictor de agua extracelular (ECW) es: estatura ( H) 2 / reactancia (Xc).

La resistencia (R) entre dos puntos está definida por la ley de Ohm: resistencia (R) = distancia entre dos puntos (V) / intensidad de corriente (I).

Como se anticipó, para un conductor cilíndrico isotrópico, la resistencia (R) es directamente proporcional a la longitud (L) e inversamente proporcional a su sección (A), por lo tanto, la resistividad específica () del tronco es 2 o 3 veces mayor que la resistividad ( ƿ ) de la de las extremidades. También la resistividad ( ƿ) de los adultos es mayor que en los niños y la resistividad ( ƿ ) de los obesos es mayor que en el peso normal.

Bioimpedanceometría - factores de error

El nivel de error "aceptable" para un análisis de CC después de la bioimpedancia es <3.5 kg para los hombres y <2.5 kg para las mujeres.

El nivel de precisión y precisión del método de bioimpedancia está influenciado principalmente por la variabilidad intra-instrumental (calibración) y la variabilidad inter-instrumental (diferentes modelos).

En los medidores de impedancia de monofrecuencia, la INTENSIDAD de la corriente alterna (800: 500 μA) puede variar considerablemente incluso con la misma frecuencia de 50 KHz, así como la EQUIPO DE PREVENCIÓN (diversidad de software) y el tipo de CALIBRACIÓN (interna o externa).

Los medidores de impedancia multifrecuencia tienen precios ciertamente más altos que los de monofrecuencia; utilizan una triple frecuencia (5-50-100KHz) para medir la resistencia (R) y la reactancia (Xc), pero se utilizan principalmente en la investigación científica.

En última instancia, para obtener medidas útiles para la evaluación del CC de un tema es necesario SIEMPRE utilizar el mismo instrumento y SIEMPRE DIRIGIRLO antes de usarlo. Es mejor utilizar electrodos con una superficie de 5 cm 2 y colocarlos en modo de cuerpo completo (distal / proximal).

También es apropiado especificar que hay condiciones parafisiolicas que pueden alterar la detección de la composición corporal. El primero es el estado de hidratación; Se ha observado que un estado de ayuno sólido y líquido de al menos 5 horas puede modificar la detección en el sujeto. Del mismo modo, el ejercicio aeróbico intenso puede reducir la resistencia (R) debido al desequilibrio entre los electrolitos del cuerpo y el agua total; una relación a favor de los electrolitos con respecto al agua conduce a una mayor conductividad. La temperatura corporal también afecta significativamente la detección con bioimpedanceometría; incrementándola, hay una reducción en la resistencia (R), por lo tanto, con pirexia o hipertermia, la bioimpedancia NO es confiable. Finalmente, la piel sobre la que se aplican los electrodos aumenta su conductividad si se limpia con alcohol etílico.

NB . Los errores de 1 cm en la posición de los electrodos en el cuerpo determinan una modificación de la detección equivalente al 2% del total, y la temperatura ambiente <14 ° C compromete la estimación de la masa magra hasta 2, 2 kg.

Beneficios de la bio-impedancia en comparación con la plicometría.

Tanto la plicometría como la bioimpedancia son técnicas de detección indirecta de CD y tienen el mismo grado de precisión; sin embargo, a veces sería preferible utilizar la bioimpedancia, ya que tiene algunas ventajas de aplicación. Entre estos mencionamos:

  • No requiere un alto grado de habilidad manual y habilidad del operador
  • Es mas comodo
  • Se puede estimar para la evaluación de las personas obesas y postradas en cama.
  • También evalúa el CC local.
  • Tiene la posibilidad de evaluar el ECW (agua extracelular) y el ICW (agua intracelular).

En resumen: una buena encuesta con bioimpedancia

Para realizar una correcta medición de la bioimpedancia es necesario:

  • DAR CORRECTAMENTE LOS ELECTRODOS (distancia distal del rojo distal negro de 4 cm)
  • RECONOCER LA DESHIDRATACION
  • EVALUANDO LA IMPORTANCIA DEL EJERCICIO FÍSICO REALIZADO
  • INSTAURAR UN AMBIENTE DE DETECCIÓN TERMICA ADECUADA
  • LIMPIE LA SUPERFICIE DE CONDUCCIÓN.

Además, recuerde que para obtener datos confiables y repetibles, el sujeto debe:

  • Siendo un ayuno al menos 4 horas
  • PODER HABLAR DEL EJERCICIO FÍSICO DESDE LAS 12 HORAS
  • Tener la vejiga vacía
  • ESTAR SOBRE ALCOHOL DESDE SIEMPRE 48 HORAS
  • SER CONSCIENTE DE LOS DIURÉTICOS DESDE AL MENOS 7 DÍAS

Si queremos ser aún más precisos, debemos recordar que el período premenstrual en las mujeres determina un cambio en el equilibrio del cuerpo y que el cambio en el contenido de agua y solución salina en los niños requiere el uso de ecuaciones predictivas.

NB . Según algunos investigadores, la precisión de la predicción con BIA se puede mejorar mediante el uso de:

  • Eq. Lohman 1992 específica para la edad
  • Eq. Rising et al., 1991, específico de la raza.
  • Eq. Específico para el nivel de adiposidad Rye t al., 1988
  • Eq. Especificaciones para el nivel de actividad física Houtkooper 1989.

Se han formulado ECUACIONES GENERALIZADAS que incluyen ETA 'y SEXO, pero también es posible que sobredosponga lo mejor en individuos con un bajo porcentaje de masa de masa (lo opuesto a la plicometría) Y ENTENDER EL MAYOR EN INDIVIDUOS CON ALTO PERCENTAJE.

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