antropometrie

Bioimpedance

Jedna z nejpřesnějších a nejrychlejších metod hodnocení tělesného složení

Bio-impedancemie je rychlá a přesná metoda pro posuzování tělesného složení (CC) lidských bytostí (1985 Lukaski).

Složení těla

Analýza složení těla se používá v různých odvětvích, jako jsou: lékařství, antropologie, ergonomie, sport, auxologie.

V poslední době odborníci nasměrovali energii a zdroje do prohloubení korelace mezi CC, zdravotním stavem a sportovní výkonností; se ukázalo, že složení těla, které má tendenci být bohaté na tukovou tkáň (zejména s abdominální distribucí nebo dokonce horší v intraabdominální tkáni) a špatné svalové hmoty, souvisí se špatnou celkovou kondicí (kardiovaskulární, respirační, svalová, kloubní atd.), špatné sportovní sportovní schopnosti a většímu fyzickému riziku spojenému s nepříznivými událostmi, jako je hypertenze, diabetes, obezita, dyslipidemie, metabolický syndrom, kardiovaskulární komplikace, patologické stavy kloubů ... a DEATH DEATH.

přihrádky

Pro prohloubení znalostí o složení těla je nutné mít jasno, že organismus lze z kompozičního hlediska rozdělit na oddíly. Neexistuje jediná klasifikace a alespoň pět může být popsáno (pozměněno později Wangem et al., 1992-1993-1995):

Základní model

  • 2 přihrádky (hmotnost tuku / chudá hmotnost - FM / FFM)

Vícekomorové modely

  • Atomový model - 4 oddíly (uhlík / vodík / kyslík / další prvky) \ t
  • Molekulární model - 4 kompartmenty (voda / tuk / protein / minerály)
  • Buněčný model - 4 kompartmenty (buněčná hmota / extracelulární pevné látky / extracelulární kapaliny / tuk).
  • Funkční model - 5 kompartmentů (kosterní sval / tuková tkáň / kost / krev / jiné).

Upraveno v letech 1992-1993-1995 Wangem et al. následujícím způsobem:

Vícekomorové modely

  • Základní model - 5 oddělení (uhlík / vodík / kyslík / dusík / další prvky)
  • Molekulární model - 5 kompartmentů (voda / tuk / protein / minerály / glykogen )
  • Buněčný model - 5 kompartmentů (buněčná hmota / extracelulární pevné látky / extracel. Voda / tuk)
  • Funkční model - 4 kompartmenty (kosterní sval / tuková tkáň / kostra / viscerální orgány a zbytky ).

Vyhodnocení tělesného složení - úrovně analýzy

Struktura těla musí být považována za rostoucí organizaci složitosti; různé úrovně analýzy jsou: atomy, molekuly, buňky, tkáně, orgány, systémy / přístroje a nakonec organismus (Body Whole - BW).

Pozn . Znalost vztahů mezi různými složkami na určité úrovni nebo mezi různými úrovněmi je DŮLEŽITÁ pro NEPŘÍMÝ odhad konkrétního oddělení těla.

Analýza celého těla - BW

Tělo lze považovat za jednu jednotku charakterizovanou: ROZMĚRY, TVAREM, PLOCHOU A POVRCHEM, HUSTOTOU A JINÝMI VNĚJŠÍMI CHARAKTERISTIKY (hmotnost, výška, objem); v BW analýze mají atomové a buněčné úrovně relativní význam, proto je organizační systém redukován hlavně na úrovně:

  • Molekulárně - chemická
  • Tkáň - anatomická.

Metody: validita a přesnost

Platnost je míra, do jaké nástroj nebo metoda skutečně měří to, co říká, že měří; na základě platnosti leží přesnost nebo přesnost měření veličiny, jejíž skutečnou hodnotou je NOTO.

Při hodnocení CC (tedy hmotnosti tuku - FM) jsou úrovně platnosti 3:

  • 1. úroveň - přímá: disekce mrtvol a extrakce tuku etherem
  • 2. stupeň - částečně přímé: měření "některých" veličin pomocí densitometrie (DEXA) a následné kvantitativní vztahy pro odhad FM
  • Úroveň III ° - nepřímá: detekce měření (např. Tloušťka nebo elektrický odpor) a odvození rovnice se vrátila na úroveň II (ve skutečnosti by bylo lepší definovat ji dvojnásobně nepřímo).

Pikometrie a bioimpedance jsou metody, které patří do třetí úrovně platnosti, a proto INDIRECT; jsou to VYSOCE "konkrétní mistři", protože vztah mezi obsahem tuku a hustotou závisí na mnoha proměnných, jako jsou: hydratace těla, tělesná hustota, svalovost, stlačitelnost a tloušťka tuku, distribuce tuku, množství intraabdominálního tuku.

Bioimpedentiometrie - historie

Bioimpedancie je založena na koncepci bioelektrické impedance nebo poměru mezi amplitudou střídavého potenciálu a následnou amplitudou střídavého proudu v biologickém vodiči .

Koncept bioelektrické impedance prohloubil v roce 1985 Lukaski:

Z = opozice biologického vodiče směrem ke střídavému proudu

na základě studií:

  • Impedanční pletysmografii, týkající se elektrických vlastností buněk, tkání a průtoku krve, provedených v roce 1959 společností Nyboer, který dospěl k závěru, že modifikace vodivého objemu jsou spojeny se změnami impedance vodiče.
  • Experimentální na invazivní bipolární technice (subkutánní elektrody rukou a nohou proti laterální), Thomasset 1962.
  • Dále zkoumal Hoffer (1969), který aplikoval čtyři kožní elektrody

V osmdesátých letech byla pro vyhodnocení CC již používána monofrekvenční impedance (50KHz), zatímco v následujících desetiletích byly pro odhad celkového rozložení vodních těles (celková tělesná voda - TBW) použity multimetrické impedanční měřiče (celková tělesná voda - TBW): XITRON, první multifrekvenční přístroj pro bioimpedanční analýzu.

Bioimpedentiometrie - vlastnosti a funkce

Bioimpedanční analýza je metoda hodnocení nepřímého CC, závislého vzorku, ale s řadou výhod a výhod; mezi nimi uznáváme: rychlost provedení, snadnost použití, neinvazivnost, levnější než DEXA (densitometrie), myslitelné jak pro kliniku, tak pro terénní průzkumy (přepravitelné).

Bioimpedentiometrie měří impedanci, kterou tělo poskytuje průchodu střídavého elektrického proudu při nízké intenzitě (800µA) a pevné frekvenci; chudé tkáně nesou fixní proud více než tukové tkáně, protože obsahují větší množství vody a elektrolytů. Z toho vyplývá, že kapacita vodivosti je přímo úměrná množství obsažené vody a elektrolytů. Dále, TBW může být předpovězena impedancí (Z), protože elektrolyty obsažené ve vodě jsou dobrými vodiči elektrického proudu; jestliže TBW je velký, proud teče snadno přes tělo s méně odporem (R), který sám o sobě vypadá nepřímo úměrný štíhlé hmotě (FFM). Logicky je rezistence přímo úměrná (vysoká) u jedinců s větším množstvím tukové tkáně, protože tuk je velmi špatným vodičem proudu vzhledem k jeho nízkému obsahu vody.

Bioimpedanční analýza a tvary těla

Lidské tělo NENÍ jediným válcem s jednotným průřezem a musí být interpretováno jako pět různých válců spojených do série; různé segmenty nejsou rovnoměrné ani v délce, ani v průřezu, takže odpor je proměnlivý.

Existuje také vztah mezi odporem biologického vodiče vůči střídavému proudu (Z) a LENGTH a VOLUME vodiče; impedance (Z) k toku proudu skrze tělo je přímo úměrná délce vodiče (STATURE) a nepřímo úměrná průřezu, vždy s ohledem na to, že: impedance ( Z) = ƿ (odpor) * [délka (L) / sekce (A)] - kde ƿ se rovná specifické RESISTIVITY tělesných tkání (konstantní).

Bioimpedanční analýza a fyzikální principy

  • Biologické tkáně působí jako vodiče nebo izolátory a proudění proudu sleduje dráhu nejmenšího odporu. Použití bio-impedancemetrie k vyhodnocení CC je založeno na různých vodivých a dielektrických vlastnostech biologických tkání, když se frekvence mění na elektrický proud; tkáně, které obsahují vodu a elektrolyty, jako je mozkomíšní mok, krev a svaly, jsou dobrými vodiči, zatímco tuk, kosti a vzduchem vyplněné prostory, jako jsou plíce, jsou dielektrické tkáně. V lidském těle může být objem (V) těchto tkání odvozen z míry jejich rezistence (R).
  • Impedance je funkce odporu (R) a reaktance (Xc): Z = R2 + Xc2

Impedance (Z) je opozice závislá na odporu vodiče k proudu střídavého elektrického proudu a může být rozdělena na dva členy: odpor (R) a reaktanci (Xc). Odpor (R) je čistým měřítkem odporu vůči proudu elektrického proudu a je opačný k CONDUCTANCE. Reaktance (Xc) je opozice vůči proudovému toku způsobenému tělesnou hmotností (MC) a je převrácenou hodnotou KAPACITY; v bioimpedanční analýze jsou odpor (R) a impedance (Z) zaměnitelné, protože reaktance (Xc) je velmi nízká (<4%). Při 50Hz je odpor (R) větší než reaktance (Xc), takže odpor (R) je nejlepším prediktorem impedance (Z).

Index rezistence odpovídá: statu (S) 2 / odporu (R), zatímco nejlepším prediktorem extracelulární vody (ECW) je: hodnota ( H) 2 / reaktance (Xc).

Odpor (R) mezi dvěma body je definován Ohmovým zákonem: odpor (R) = vzdálenost mezi dvěma body (V) / intenzitou proudu (I).

Jak bylo očekáváno, u izotropního válcového vodiče je odpor (R) přímo úměrný délce (L) a nepřímo úměrný svému úseku (A), proto je měrný odpor ( ƿ ) kmene 2 nebo 3 krát vyšší než měrný odpor. odpor ( ƿ ) odporu končetin. Také odpor ( ƿ) dospělých je větší než u dětí a odpor ( ƿ ) obézních je větší než u normální hmotnosti.

Bioimpedentiometrie - chybové faktory

"Přijatelná" úroveň chyb pro analýzu CC po analýze bioimpedance je <3, 5 kg u mužů a <2, 5 kg u žen.

Úroveň přesnosti a přesnosti bioimpedanční metody je ovlivněna především intra-přístrojovou variabilitou (kalibrací) a inter-instrumentální variabilitou (různé modely).

U monofrekvenčních impedančních měřičů se může INTENZITA střídavého proudu (800: 500 µA) značně lišit i při stejné frekvenci 50kHz, stejně jako PREDICTION EQUATION (softwarová rozmanitost) a typu CALIBRATION (interní nebo externí).

Vícefrekvenční impedanční měřiče mají jistě vyšší ceny než jednofrekvenční; používají k měření odporu (R) a reaktance (Xc) třífrekvenční (5-50-100KHz), ale používají se především ve vědeckém výzkumu.

Aby bylo možné získat užitečná opatření pro posouzení osobního CC, je nutné VŽDY použít stejný přístroj a VŽDY ho před použitím KALIBROVAT. Je lepší použít elektrody s povrchem 5 cm 2 a uspořádat je v režimu celého těla (distální / proximální).

Je také vhodné upřesnit, že existují parafysofické stavy, které mohou změnit detekci složení těla. První je stav hydratace; bylo pozorováno, že stav tuhého a kapalného půstu po dobu alespoň 5 hodin je schopen modifikovat detekci na subjektu. Podobně intenzivní aerobní cvičení může snížit odpor (R) v důsledku nerovnováhy mezi tělními elektrolyty a celkovou vodou; poměr ve prospěch elektrolytů s ohledem na vodu vede k větší vodivosti. Tělesná teplota také významně ovlivňuje detekci bioimpedance; jeho zvýšení je snížení rezistence (R), proto, s pyrexií nebo hypertermií bio-impedance není spolehlivá. Konečně, kůže, na které jsou aplikovány elektrody, zvyšuje její vodivost, pokud je vyčištěna ethylalkoholem.

Pozn . Chyby 1 cm v poloze elektrod v těle určují změnu detekce rovnou 2% z celkové hodnoty, stejně jako okolní teplota <14 ° C ohrožuje odhad štíhlé hmoty až na 2, 2 kg.

Výhody bioimpedance s ohledem na plicometry

Geometrie plicometry a bioimpedance jsou nepřímé techniky detekce CC a mají stejný stupeň přesnosti; někdy by však bylo vhodnější použít bioimpedanci, protože má určité aplikační výhody. Mezi nimi zmiňujeme:

  • To nevyžaduje vysoký stupeň manuální dovednosti a dovednosti operátora
  • Je to pohodlnější
  • To může být odhadnuto pro hodnocení obézních a lůžkoviny
  • Vyhodnocuje také místní CC
  • Má schopnost hodnotit ECW (extracelulární vodu) a ICW (intracelulární vodu)

Stručně řečeno: dobrá detekce s bioimpedanční analýzou

Pro provedení správného měření bioimpedance je nutné:

  • NÁVRHUJTE SPRÁVNĚ ELEKTRÓDY (vzdálenost 4 cm od červeného distálního červeně)
  • UZNÁVAT DEHYDRACI
  • POSOUZIT DŮLEŽITOST VÝKONU FYZIKÁLNÍHO CVIČENÍ
  • STAVTE ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ TERMICKY VHODNÉHO DETEKCE
  • ČIŠTĚTE SPRACOVACÍ POVRCH

Dále vám připomínáme, že pro získání spolehlivých a opakovatelných dat musí subjekt:

  • BÝT RYCHLOST NA NEJMÉNĚ 4 HODINY
  • NEZBYTÍ Z FYZIKÁLNÍHO CVIČENÍ 12 HODIN
  • MÁ PRÁZDNÝ BLADDER
  • BÝT O NÁPOJI Z ALKOHOLU Z PROSTŘEDÍ 48 HODIN
  • ZAMĚŘTE SE NA DIURETIKU NA NEJMÉNĚ 7 DNÍ

Chtějí-li být ještě přesnější, nezapomeňme, že předmenstruační období u žen určuje změnu tělesné rovnováhy a že změna obsahu vody a soli u dětí vyžaduje použití specifických prediktivních rovnic.

Pozn . Podle některých výzkumníků lze přesnost predikce s BIA zlepšit pomocí:

  • Ekv. věkově specifický Lohman 1992
  • Ekv. Rising et al., 1991
  • Ekv. specifická pro úroveň adiposity Rye t al., 1988
  • Ekv. specifická pro úroveň fyzické aktivity Houtkooper 1989

Byly formulovány GENERALIZOVANÉ POŽADAVKY, které zahrnují AGE a SEX, ale je také možné, že TEPLOVOU HMOTU V JEDNOTLIVÁCH S NÍZKÝM PERCENTÁCÍM PATOMETRŮ (opakem plicometrie) A PŘEDSTAVUJTE TATOVOU HMOTNOST VE VYSOKÝCH PERCENTACÍCH S VYSOKÝM PERCENTEM.