Categorie: Medicina funzionale

Analisi dell'impedenza bioelettrica (BIA) e sua applicazione | El Paso, Tx.

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Analisi dell'impedenza bioelettrica

I dispositivi InBody utilizzano un metodo chiamato Bio-Electrical Impedance Analysis (BIA) per misurare la composizione corporea. Questo divide il tuo peso in diversi componenti, ad es. La massa corporea magra e la massa grassa sono utilizzate nella valutazione della salute e della nutrizione.

Tecnologia InBody

Concetto di resistenza

  • Un'illustrazione di come funziona:
  • Immagina le auto nel traffico
  • La tua auto è la corrente di tensione
  • L'autostrada è l'acqua corporea
  • Se non ci fossero altre macchine in giro, potresti rotolare attraverso
  • Se il corpo umano fosse solo acqua e nient'altro, non ci sarebbe resistenza.
  • Ma l'acqua non è l'unico elemento
  • Non sei l'unica auto in autostrada
  • Più traffico sale sull'autostrada, più tempo ci vuole. Questa è resistenza.
  • Altri elementi:
  • Grasso
  • Muscolo
  • osso
  • Minerali
  • Crea resistenza alla corrente che attraversa il corpo
  • Nei test BIA, più acqua nel corpo equivale a minore resistenza
  • Il muscolo nel corpo contiene acqua
  • Più muscoli hai, più acqua corporea
  • Più acqua corporea, meno resistenza sulla corrente

Portandolo insieme

  • L'impedenza è la somma vettoriale della resistenza
  • La reattanza è la misura che i dispositivi BIA usano per determinare la composizione corporea
  • BIA applica il modello di cilindro per la relazione tra impedenza e un corpo
  • L'impedenza viene calcolata utilizzando due formule:
  • Il volume di un cilindro (Volume = Lunghezza x Area)
  • L'impedenza è inversamente proporzionale all'area della sezione trasversale e direttamente proporzionale alla lunghezza.
  • Conoscendo l'impedenza e la lunghezza del cilindro, è possibile effettuare una misurazione del volume totale dell'acqua corporea.
  • Nel corpo si applica la stessa formula, dove la lunghezza è l'altezza.
  • Il calcolo del volume totale dell'acqua corporea può essere effettuato conoscendo l'impedenza e l'altezza.
  • Questo è il motivo per cui è indispensabile avere un'altezza corretta.

La tecnologia BIA è stata rivoluzionata con InBody

Misurare l'impedenza con gli elettrodi crea una resistenza di contatto.

InBody spiega ciò posizionando strategicamente gli elettrodi per misurare con precisione.

  • InBody fornisce misurazioni indipendenti per i cilindri 5 del corpo:
  • Braccio sinistro
  • Braccio destro
  • Gamba sinistra
  • Gamba destra
  • Il torso

InBody utilizza più correnti e frequenze variabili.

Non vengono utilizzate stime empiriche per calcolare la composizione corporea.

InBody misura l'impedenza in modo indipendente, quindi i risultati non sono influenzati dall'età, dall'etnia o dal sesso.

Analisi di impedenza bioelettrica diretta multi-frequenza diretta

  • I sistemi BIA tradizionali visualizzano il corpo come un cilindro singolo e utilizzano l'impedenza di tutto il corpo per determinare l'acqua corporea totale.
  • Questo metodo ha un certo numero di difetti:
  • Assume che la distribuzione della massa magra e del grasso corporeo sia costante.
  • La forma e la lunghezza delle braccia, delle gambe e del busto differiscono in modo che il corpo non possa essere visto come una sola, ma cinque parti separate.
  • L'impedenza si basa sulla lunghezza e sull'area della sezione trasversale, il calcolo della TBW è impreciso poiché ogni segmento ha lunghezza e sezione trasversale diverse.

Uno dei principali problemi con il metodo monocilindrico è la mancanza di una misurazione del tronco.

Il tronco ha la lunghezza più bassa e l'area della sezione trasversale più alta.

Ciò si traduce in un'impedenza molto bassa (10-40 ohm).

Tuttavia, il tronco comprende circa il 50% della massa corporea magra (LBM) di un individuo.

Nella misurazione dell'impedenza del corpo intero, l'impedenza del tronco viene ignorata e quindi cambia l'impedenza del tronco.

Se il corpo non viene misurato separatamente, l'impedenza del busto potrebbe essere trascurata.

Poiché il corpo del tronco contiene più acqua e muscoli rispetto agli arti, 1 ohm di torsoimpedenza e 1 ohm dell'impedenza degli arti può essere completamente diverso.

Una differenza persino di 1-2 ohm può portare a un errore significativo nella determinazione di TBW.

Alcuni dispositivi BIA misurano solo i valori di impedenza di due cilindri e stimano il resto.

Alcune bilance BIA misurano solo le gambe.

Per i dispositivi palmari BIA, vengono misurati solo i bracci.

Alcuni dispositivi dicono che misurano tutto il corpo quando misurano solo un braccio, una gamba e stimano il resto.

Quando si utilizza un dispositivo BIA, individuarne uno che effettivamente misura il busto e lo misura separatamente.

In caso contrario, le stime possono portare a errori di grandi dimensioni.

I dispositivi InBody non stimano attraverso il BIA Segmentale Segmentale Diretto, che in termini più semplici, il che significa che ogni segmento del braccio destro del corpo, del braccio sinistro, del tronco, della gamba destra, della gamba sinistra vengono misurati separatamente.

Storia della tecnologia di bioimpedenza

In 1969 è uscito The Hoffer and Impedance Index

In 1969, Hoffer ha sperimentato per dimostrare che l'acqua corporea totale e l'impedenza biologica erano altamente interconnessi. Ciò significava che la misurazione dell'impedenza poteva essere utilizzata per determinare l'acqua corporea totale.

Ha mostrato che il valore quadrato dell'altezza diviso per impedenza era altamente correlato con l'acqua corporea totale.

Ha preso misurazioni di impedenza della metà destra del corpo. Questi includevano il braccio destro, il busto e la gamba destra.

L'equazione che ha dimostrato è l'indice di impedenza utilizzato oggi nell'analisi bioelettrica.

In 1979 è arrivato il sistema RJL e il primo misuratore di impedenza

In 1979, RJL Systems ha introdotto il misuratore di impedenza e il metodo BIA è iniziato.

Il dispositivo misurava l'impedenza tramite l'attacco di elettrodi sul dorso della mano destra e sulla parte superiore del piede destro. Una corrente di 50kHz è stata eseguita attraverso la metà destra del corpo.

Prima di questo, la composizione corporea poteva essere misurata solo con calibri o pesata subacquea.

Queste tecniche dovevano essere eseguite da persone qualificate e non era facile.

Solo alcuni tipi specifici di pazienti sono stati in grado di trarne beneficio.

Tuttavia, questo era veloce, meno costoso e meno invadente. Pertanto, analisti della composizione corporea, nutrizionisti ed esperti medici hanno iniziato a utilizzare la tecnologia BIA.

Nei limiti del BIA di 1980 Emersi insieme a ...

Lukaski, Segal e altri studiosi sono quelli che hanno accelerato l'evoluzione della BIA.

I loro studi hanno dimostrato che la BIA aveva un'elevata correlazione con i metodi standard più elevati, ad esempio la pesatura subacquea e DEXA.

Tuttavia, ci sono stati limiti tecnici con BIA che sono emersi verso la fine di 1980s.

Una limitazione comune era che BIA avrebbe assunto che il corpo umano fosse una forma cilindrica e quindi usasse solo una singola frequenza di 50 kHz.

Attraverso la ricerca, varie equazioni si sono evolute (insieme all'indice di impedenza). Questo ha completato il limite tecnico della BIA ed è stato in grado di ottenere una maggiore accuratezza per pazienti di età, sesso, ecc.

Lukaski & Kushner sviluppano l'equazione dei dati empirici

  • Ciò ha aumentato la precisione dei risultati.
  • Queste equazioni hanno utilizzato dati empirici:
  • Genere e
  • Età per calcolare la composizione corporea di una persona.

I dati empirici sono definiti come conoscenza acquisita attraverso l'osservazione o la sperimentazione.

Raccogliendo dati su una popolazione campione che (si spera) rappresenti la varianza dell'intera popolazione, i ricercatori tentano di ricavare le tendenze che possono essere utilizzate per prevedere i risultati.

Nella composizione corporea, i ricercatori identificano queste tendenze nella massa muscolare e grassa; usano questi dati per prevedere la composizione corporea in base a variabili specifiche (età, sesso, etnia, ecc.)

Sebbene le stime empiriche possano fornire una stima accurata della composizione corporea di un utente generale, ci sono problemi significativi quando vengono utilizzate per scopi medici.

Supponiamo che esista un dispositivo che utilizza equazioni empiriche per calcolare TBW.

E ci sono due individui che hanno la stessa quantità di massa corporea magra, tuttavia, uno ha 30 anni e l'altro ha 40 anni.

Anche se hanno la stessa quantità di LBM, l'equazione empirica calcolerà che entrambi avranno la differenza di 0.8 L nella loro TBW. Questo solo a causa dell'età, che non è giusto o preciso.

I dispositivi Home BIA iniziano a mostrare

A causa delle limitazioni tecnologiche, i dispositivi BIA sono diventati dispositivi domestici anziché dispositivi ospedalieri.

Poi i produttori giapponesi hanno rilasciato una varietà di dispositivi per la composizione corporea BIA che il pubblico potrebbe facilmente utilizzare.

Alcuni hanno misurato l'impedenza tra due piedi mentre erano in piedi su una scala. Altri terrebbero il dispositivo e quindi misureranno l'impedenza tra le mani.

Quindi In 1992 Kushner ha proposto multi-frequenze e analisi segmentale

  • Kushner sosteneva che il corpo umano fosse prodotto da cinque cilindri
  • Braccio destro
  • Braccio sinistro
  • Torso
  • Gamba destra
  • Gamba sinistra

Poiché il busto costituisce il 50% della massa corporea magra, Kushner ha sottolineato che misurare l'impedenza del busto separatamente sarebbe molto significativo.

Misurare l'impedenza totale da sola non è sufficiente. Tuttavia, quando tutte e cinque le parti sono misurate separatamente a frequenze diverse, può essere fatta una distinzione tra acqua extracellulare e acqua intracellulare.

In 1996 Dr. Cha crea l'analizzatore di composizione InBody

In 1996, il Dr. Kichul Cha, un bioingegnere della Harvard Medical School, sviluppa il primo sistema di elettrodi a punto 8 con analisi segmentale diretta, che misura l'impedenza per i cinque cilindri del corpo a frequenze multiple.

Ciò consente il controllo separato dell'impedenza del tronco.

Con questa tecnologia è stato possibile ottenere risultati altamente accurati, senza utilizzare dati empirici.

Gli analizzatori di composizione corporea InBody sono diventati dispositivi medici di precisione. I valori di impedenza per tutti i cilindri del corpo possono essere trovati sul Scheda dei risultati InBody.

Molti prodotti BIA oggi forniscono massa muscolare per ogni sezione del corpo.

Tuttavia, è possibile visualizzare i valori di impedenza di tutte e cinque le parti del corpo con l'uso di entrambe le alte e basse frequenze.

InBody Spotlight - Rachel Cosgrove of Results Fitness

Storia del modello corporeo

  • L'analisi della composizione corporea si presta a un numero di tecniche che dipendono dalle esigenze specifiche dei pazienti.
  • Modello di massa a due comparti: Il modello di massa a due compartimenti divide il corpo in Massa senza grasso e Massa grassa.
  • Questo semplice modello è utile per valutare le esigenze nutrizionali, di fitness e di gestione del peso dei pazienti.
  • Modello di massa a tre compartimenti: Il modello a tre compartimenti divide il corpo in:
  • Massa corporea
  • Massa extracellulare
  • Massa grassa
  • Questo modello viene spesso utilizzato a supporto della consulenza nutrizionale e del monitoraggio dei cambiamenti associati all'invecchiamento.
  • Appropriato per la gamma completa di pazienti.

Modello ad acqua con un compartimento Il modello di acqua a un compartimento rappresenta Total Body Water (TBW).

Total Body Water è la somma di acqua intracellulare più acqua extracellulare ed è interamente contenuta nella massa senza grasso.

Normalmente, il 73% di Massa senza grassi è acqua.

Questo modello è utile per valutare lo stato di idratazione di base dei pazienti.

  • Two Modello d'acqua del compartimento Il modello di acqua a due compartimenti divide:
  • Acqua corporea totale in
  • Acqua intracellulare e
  • Acqua extracellulare

Questo modello viene spesso utilizzato per la valutazione dell'equilibrio dei liquidi associato al trattamento delle condizioni in un contesto clinico.

  • Il modello a cinque compartimenti divide il corpo in:
  • Tessuto metabolico
  • Acqua intracellulare
  • Acqua extracellulare
  • Tessuto d'ossa
  • Massa grassa

Applicazione del modello di impedenza

Durante il monitoraggio:

  • scomparto
  • Resistenza di massa senza grasso
  • Massa corporea
  • Acqua corporea totale
  • Acqua intracellulare
  • Charte
  • resistenza all'usura
  • Resistenza all'angolo di fase
  • Angolo di fase

Guida alle applicazioni

Obesità

  • Gli Stati Uniti hanno da tempo riconosciuto l'obesità come una grave condizione di salute.
  • A febbraio 1985, il National Institutes of Health (NIH) nella Dichiarazione sulla Conferenza per lo Sviluppo del Consenso (1) ha dichiarato: "L'evidenza è ora schiacciante che l'obesità, definita come eccessivo accumulo di grasso, ha effetti negativi sulla salute e sulla longevità".
  • L'obesità è stata a lungo associata a rischi per la salute.
  • Mentre i meccanismi specifici che collegano l'obesità ai rischi per la salute non sono pienamente compresi, la recente ricerca focalizzata sui geni che esprimono solo nel tessuto adiposo ha mostrato risultati promettenti.
  • Questi geni codificano per gli ormoni associati alla resistenza all'insulina e alle placche cardiovascolari.
  • L'epidemia di obesità continua a crescere senza sosta negli Stati Uniti (2,3).
  • Ora, è diventato un serio problema di salute in "entrambi i paesi sviluppati e in via di sviluppo nella regione del Pacifico occidentale dell'Organizzazione mondiale della sanità" (4).
  • Una definizione utile dell'obesità è "eccesso di massa grassa con conseguente stress meccanico o ormonale sul sistema cardiovascolare, sugli organi e sul sistema muscolo-scheletrico".
  • Criteri diagnostici Indice di massa corporea (BMI) di 30 o superiore. o
  • Massa grassa maggiore di 25 per i maschi o maggiore di 30 percentuale per le femmine.
  • Riduzione meccanica Raccomandiamo un approccio in due fasi alla funzione normale.
  • Il primo passo è la riduzione del peso per alleviare lo stress meccanico sui sistemi corporei.
  1. Prescrivere una dieta sana
  2. Misurare il metabolismo basale (BMR).
  3. Stimare il dispendio calorico giornaliero totale = BMR * 1.2.
  4. Impostare l'assunzione dietetica = dispendio calorico - 700 calorie al giorno.
  5. Continua la dieta fino al BMI = 30.
  6. NOTA: L'assunzione dietetica iniziale per i pazienti obesi sembrerà molto alta.
  7. Ad esempio, un paziente che sopporta 300 lb con grasso corporeo 40 per cento avrà un metabolismo basale di calorie 2550, un dispendio calorico totale di calorie 3060 e un apporto dietetico di 2360 al giorno.
  8. Riduzione ormonale
  9. Il secondo passo consiste nel ridurre il rapporto tra massa grassa e massa magra per ridurre l'incidenza degli ormoni legati al grasso.
  10. Continua con una dieta sana.
  11. Aggiungi esercizio.
  12. Misurare il metabolismo basale e la massa senza grasso.
  13. Stima del dispendio calorico = BMR * 1.2.
  14. Impostare l'assunzione dietetica = dispendio calorico - 500 calorie al giorno.
  15. Continuare finché la massa grassa percentuale raggiunge il livello ottimale.

NOTA: L'esercizio fisico è importante in BIA perché la perdita di peso dalla sola dieta è composta da 45 per cento di massa grassa e 55 per cento di massa grassa per libbra. L'esercizio fisico può alterare questo rapporto a 25 per cento di massa senza grasso e 75 per cento di massa grassa.

Riferimenti:

  • 1. Dichiarazione della Conferenza di consenso del NIH, Implicazioni sanitarie dell'obesità. Annals of Internal Medicine, 1985; 103 (6 pt 2): 1073-1077.
  • 2. Mokdad AH, et al. La diffusione dell'epidemia di obesità negli Stati Uniti, 1991 - 1998. Journal of American Medical Association, 1999; 282: 1519-1522.
  • 3. Blackburn GL. Gestire l'obesità in America: Una panoramica. Studi avanzati in medicina 2002;2(2):40-49.
  • 4. Ufficio regionale per il Pacifico occidentale dell'Organizzazione mondiale della sanità, l'Associazione internazionale per lo studio dell'obesità e la Task Force internazionale sull'obesità. La prospettiva Asia-Pacifico: ridefinire l'obesità e il suo trattamento. Health Communications Australia Pty. Limitato, febbraio 2000.

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