Analiza składu masy ciała – jak to działa?
Pomiar impedancji elektrycznej tkanek, zwany także bioimpedancją elektryczną (BIA – bioelectrical impedance analysis) to szybka i powtarzalna metoda badania składu ciała (1). Można ją stosować zarówno u osób zdrowych, jak i chorych oraz w każdej grupie wiekowej. BIA opiera się na właściwościach elektrycznych tkanek organizmu ludzkiego (2) a w szczególności na różnicy w przewodzeniu prądu elektrycznego w niejednorodnych pod względem właściwości elektrycznych i budowy chemicznej tkankach (3). Tkanka tłuszczowa, jak i woda zawarta w płynie pozakomórkowym nie wykazują reaktancji (oporu pojemnościowego, Xc), gdyż nie zachowują się jak kondensatory, za to posiadają opor elektryczny czynny (rezystancję, R) (4) i przepływa przez nie prąd o niskiej częstotliwości (5). Reaktancja z kolei powstaje na błonie komórkowej tkanki o wysokiej zawartości wody, która działa jak kondensator złożony z dwóch okładek (przewodzące prąd fragmenty hydrofilowe fosfolipidów) oraz warstwy dielektrycznej (nieprzewodzące prądu fragmenty lipofilowe skierowane do wewnątrz błony komórkowej)(3). Tak więc prąd przepływa przez tkankę dwutorowo: bezpośrednio przez płyn międzykomórkowy i pośrednio przez błony komórkowe (6). Rezystancja powoduje spadek napięcia, podczas gdy reaktancja wpływa przede wszystkim na przesunięcie fazowe przyłożonego prądu zmiennego, reprezentowane w ujęciu wektorowym przez kąt fazowy. Takie wartości, jak opór właściwy ciała ludzkiego oraz jego pojemność elektryczna, wyznacza się na podstawie danych statystycznych dla danej rasy, populacji, płci, wieku czy stanu zdrowia (7). Uzyskany podczas pomiaru wynik całkowitej impedancji bioelektrycznej, po niezbędnych przekształceniach matematycznych i przy znanych parametrach antropometrycznych ciała i określonej charakterystyce użytego prądu zmiennego, umożliwia uzyskanie wartości objętości wody w ustroju, co ma kluczowe znaczenie dla poznania dalszych składników ciała (8).
Bibiografia:
1. Sluyter J, Schaaf D, Scragg R, Plank L. Sluyter JD, Schaaf D, Scragg RKR, Plank LD. Prediction of fatness by standing 8-electrode bioimpedance: A multiethnic adolescent population. Obesity 18, 183-189. Obesity (Silver Spring, Md). 1 czerwiec 2009;18:183–9.
2. Kuhlmann MK, Zhu F, Seibert E, Levin NW. Bioimpedance, dry weight and blood pressure control: new methods and consequences. Curr Opin Nephrol Hypertens. listopad 2005;14(6):543–9.
3. Lee K, Lee S, Kim Y-J, Kim Y-J. Waist circumference, dual-energy X-ray absortiometrically measured abdominal adiposity, and computed tomographically derived intra-abdominal fat area on detecting metabolic risk factors in obese women. Nutrition. 1 lipiec 2008;24(7):625–31.
4. Rush EC, Puniani K, Valencia ME, Davies PSW, Plank LD. Estimation of body fatness from body mass index and bioelectrical impedance: comparison of New Zealand European, Maori and Pacific Island children. European Journal of Clinical Nutrition. listopad 2003;57(11):1394–401.
5. Buendia R, Seoane F, Lindecrantz K, Bosaeus I, Gil-Pita R, Johannsson G, i in. Estimation of body fluids with bioimpedance spectroscopy: state of the art methods and proposal of novel methods. Physiol Meas. wrzesień 2015;36(10):2171–2187.
6. Matthie J, Zarowitz B, De Lorenzo A, Andreoli A, Katzarski K, Pan G, i in. Analytic assessment of the various bioimpedance methods used to estimate body water. Journal of Applied Physiology. 1 maj 1998;84(5):1801–16.
7. Gronemeyer SA, Steen RG, Kauffman WM, Reddick WE, Glass JO. Fast adipose tissue (FAT) assessment by MRI. Magn Reson Imaging. wrzesień 2000;18(7):815–8.
8. Major-Gołuch A, Miazgowski T, Krzyżanowska-Świniarska B, Safranow K, Hajduk A. Porównanie pomiarów masy tłuszczu u młodych zdrowych kobiet z prawidłową masą ciała za pomocą impedancji bioelektrycznej i densytometrii. Endokrynologia, Otyłość i Zaburzenia Przemiany Materii. 2010;6(4):189–95.
