Войти
Анализ биоэлектрического импеданса (BIA ) - это широко используемый метод для оценки состава тела, в частности жировых отложений и мышц масса. В BIA через тело проходит слабый электрический ток, и измеряется напряжение, чтобы вычислить импеданс (сопротивление) тела. Большая часть воды в организме хранится в мышцах. Следовательно, если человек более мускулист, высока вероятность того, что у него также будет больше воды в организме, что приведет к снижению сопротивления. С момента появления первых коммерчески доступных устройств в середине 1980-х годов этот метод стал популярным благодаря простоте использования и портативности оборудования. Он известен на потребительском рынке как простой инструмент для оценки жира в организме. BIA фактически определяет электрическое сопротивление или сопротивление потоку электрического тока через ткани тела, которое затем можно использовать для оценки общего содержания воды в организме (TBW), которое можно использовать для оценить обезжиренную массу тела и, по разнице с массой тела, жир тела.
Многие ранние исследования показали, что BIA была весьма изменчивой, и многие не считали ее обеспечивающей точное измерение состава тела. В последние годы технологические усовершенствования сделали BIA немного более надежным и, следовательно, более приемлемым способом измерения состава тела. Тем не менее, именно DEXA и MRI - а не BIA - считаются эталонными методами при анализе состава тела.
Хотя инструменты просты в использовании, Следует уделить особое внимание методу использования (как описано производителем).
Простые устройства для оценки телесного жира, часто использующие BIA, доступны потребителям как измерители жира в теле. Эти инструменты обычно считаются менее точными, чем те, которые используются в клинической практике или в пищевой и медицинской практике. Они, как правило, занижают процентное содержание жира в организме.
Обезвоживание - признанный фактор, влияющий на измерения BIA, поскольку он вызывает увеличение электрического сопротивления тела, поэтому, как было установлено, он вызывает 5 кг заниженная оценка обезжиренной массы, т. е. завышенная оценка телесного жира.
Измерения телесного жира ниже, если измерения проводятся вскоре после приема пищи, что вызывает различия между самыми высокими и самыми низкими показателями процентного содержания телесного жира, взятыми в течение день до 4,2% жира.
Умеренные упражнения до измерения BIA приводят к переоценке обезжиренной массы и недооценке процентного содержания жира в организме из-за пониженного импеданса. Например, упражнения средней интенсивности в течение 90–120 минут перед измерениями BIA приводят к завышению безжировой массы почти на 12 кг, то есть жировые отложения значительно занижаются. Поэтому рекомендуется не выполнять BIA в течение нескольких часов после упражнений средней или высокой интенсивности.
BIA считается достаточно точным для измерения групп, с ограниченной точностью для отслеживания состава тела у человека в течение определенного периода времени, но не считается достаточно точным для записи единичных измерений отдельных лиц.
Устройства потребительского класса для измерения BIA не были признаны достаточно точными для однократного измерения и лучше подходят для использования для измерения изменений в организме состав с течением времени для отдельных лиц. Двухэлектродное измерение между ногами менее точное, чем четырехэлектродное (ступни, руки) и восьмиэлектродное измерение. Результаты для некоторых протестированных четырех- и восьмиэлектродных приборов показали плохие пределы согласия и в некоторых случаях систематическую погрешность в оценке процента висцерального жира, но хорошую точность в прогнозировании расхода энергии в покое (REE) по сравнению с более точной магнитно-резонансной томографией (MRI) и двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрией (DEXA).
Использование нескольких частот в конкретных устройствах BIA, которые используют восемь электродов, было обнаружено, что метод корреляции 94% с DEXA при измерении процентного содержания жира в организме. При соблюдении строгих правил корреляция с DEXA достигает 99% при измерении сухой массы.
Электрические свойства тканей описываются с 1872 года. описан для более широкого диапазона частот на более широком диапазоне тканей, включая те, которые были повреждены или претерпели изменения после смерти.
В 1962 году Томассет провел оригинальные исследования, используя измерения электрического импеданса в качестве показателя общей воды в организме (TBW), используя две подкожно введенные иглы.
В 1969 году Хоффер пришел к выводу, что все тело Измерение импеданса может предсказать общее количество воды в организме. Уравнение (значение квадрата роста, деленное на измерения импеданса правой половины тела) показало коэффициент корреляции 0,92 с общим объемом воды в организме. Это уравнение, как доказал Хоффер, известно как индекс импеданса, используемый в BIA.
В 1983 году Нюобер утвердил использование электрического импеданса всего тела для оценки состава тела.
К 1970-м годам основы BIA, в том числе те, которые лежали в основе взаимосвязи между импедансом и содержанием воды в организме. Затем на коммерческой основе стали доступны различные одночастотные анализаторы BIA, такие как RJL Systems и ее первый коммерческий измеритель импеданса.
В 1980 году Лукаски, Сигал и другие исследователи обнаружили, что использование одной частоты (50 кГц) в BIA предполагало, что человеческое тело представляет собой один цилиндр, что создало множество технических ограничений в BIA. Использование одной частоты было неточным для популяций, не имевших стандартного телосложения. Чтобы повысить точность BIA, исследователи создали эмпирические уравнения с использованием эмпирических данных (пол, возраст, этническая принадлежность) для прогнозирования состава тела пользователя.
В 1986 году Лукаски опубликовал эмпирические уравнения, в которых используются индекс импеданса, масса тела и реактивное сопротивление.
В 1986 году Кушнер и Шоллер опубликовали эмпирические уравнения с использованием индекса импеданса, веса тела и пола.
Однако эмпирические уравнения были полезны только для прогнозирования состава тела среднего населения и были неточными для медицинских целей для популяций с заболеваниями. В 1992 году Кушнер предложил использовать несколько частот для повышения точности устройств BIA для измерения человеческого тела в виде 5 различных цилиндров (правая рука, левая рука, туловище, правая нога, левая нога) вместо одного. Использование нескольких частот также позволит различать внутриклеточную и внеклеточную воду.
К 1990-м годам на рынке появилось несколько многочастотных анализаторов. Использование BIA в качестве прикроватного метода расширилось, поскольку оборудование является портативным и безопасным, процедура проста и неинвазивна, а результаты воспроизводимы и быстро получаются. Совсем недавно сегментарный BIA был разработан для преодоления несоответствий между сопротивлением (R) и массой тела туловища.
В 1996 году было создано восьмиполюсное устройство BIA, в котором не использовались эмпирические уравнения, и было обнаружено, что он «предлагает точные оценки TBW и ECW у женщин без необходимости использования формул для конкретной популяции».
Импеданс клеточной ткани может быть смоделирован как резистор (представляющий внеклеточный путь), подключенный параллельно резистору и конденсатору (представляющему внутриклеточный путь). Это приводит к изменению импеданса в зависимости от частоты, используемой при измерении. Измерение импеданса обычно проводится от запястья до контралатеральной лодыжки с использованием двух или четырех электродов. Между двумя электродами пропускается небольшой ток порядка 1-10 мкА, и измеряется напряжение между ними (для конфигурации с двумя электродами) или между двумя другими электродами.
При анализе биоэлектрического импеданса у людей можно получить оценку фазового угла, которая основана на изменениях сопротивления и реактивного сопротивления при прохождении переменного тока через ткани, что вызывает фазовый сдвиг. Таким образом, измеренный фазовый угол зависит от нескольких биологических факторов. Фазовый угол больше у мужчин, чем у женщин, и уменьшается с возрастом.
