Analyse d'impédance bioélectrique - Bioelectrical impedance analysis

L'analyse d'impédance bioélectrique ( AIB ) est une méthode d'estimation de la composition corporelle , en particulier de la graisse corporelle et de la masse musculaire , où un faible courant électrique traverse le corps et la tension est mesurée afin de calculer l' impédance (résistance) du corps. La majeure partie de l'eau corporelle est stockée dans les muscles. Par conséquent, si une personne est plus musclée, il y a de fortes chances qu'elle ait également plus d'eau corporelle, ce qui conduit à une impédance plus faible. Depuis l'avènement des premiers appareils disponibles dans le commerce au milieu des années 1980, la méthode est devenue populaire en raison de sa facilité d'utilisation et de la portabilité de l'équipement. Il est familier sur le marché de la consommation en tant qu'instrument simple pour estimer la graisse corporelle. La BIA détermine en fait l' impédance électrique , ou l'opposition au flux d'un courant électrique à travers les tissus corporels qui peut ensuite être utilisé pour estimer l'eau corporelle totale (TBW), qui peut être utilisée pour estimer la masse corporelle sans graisse et, par différence avec le corps poids, graisse corporelle .

Précision

Bon nombre des premières études de recherche ont montré que le BIA était assez variable et qu'il n'était pas considéré par beaucoup comme fournissant une mesure précise de la composition corporelle. Ces dernières années, les améliorations technologiques ont rendu le BIA un peu plus fiable et donc un moyen plus acceptable de mesurer la composition corporelle. Néanmoins, ce sont la DEXA et l' IRM - et non la BIA - qui sont considérées comme la méthode de référence dans l'analyse de la composition corporelle.

Bien que les instruments soient simples à utiliser, une attention particulière à la méthode d'utilisation (telle que décrite par le fabricant) doit être accordée.

Des appareils simples pour estimer la graisse corporelle, utilisant souvent le BIA, sont à la disposition des consommateurs sous forme de compteurs de graisse corporelle . Ces instruments sont généralement considérés comme moins précis que ceux utilisés en clinique ou en pratique nutritionnelle et médicale. Ils ont tendance à sous-interpréter le pourcentage de graisse corporelle.

La déshydratation est un facteur reconnu affectant les mesures du BIA car elle provoque une augmentation de la résistance électrique du corps , elle a donc été mesurée comme provoquant une sous-estimation de 5 kg de la masse sans graisse, c'est-à-dire une surestimation de la graisse corporelle.

Les mesures de graisse corporelle sont plus faibles lorsque les mesures sont prises peu de temps après la consommation d'un repas, ce qui entraîne une variation entre les lectures les plus élevées et les plus basses du pourcentage de graisse corporelle prises tout au long de la journée pouvant atteindre 4,2 % de la graisse corporelle.

Un exercice modéré avant les mesures BIA entraîne une surestimation de la masse maigre et une sous-estimation du pourcentage de graisse corporelle en raison d'une impédance réduite . Par exemple, un exercice d'intensité modérée pendant 90 à 120 minutes avant les mesures BIA entraîne une surestimation de près de 12 kg de la masse maigre, c'est-à-dire que la graisse corporelle est considérablement sous-estimée. Par conséquent, il est recommandé de ne pas effectuer de BIA pendant plusieurs heures après un exercice d'intensité modérée ou élevée.

La BIA est considérée comme raisonnablement précise pour mesurer des groupes, d'une précision limitée pour suivre la composition corporelle d'un individu sur une période de temps, mais n'est pas considérée comme suffisamment précise pour enregistrer des mesures individuelles d'individus.

Les appareils de qualité grand public pour mesurer le BIA ne se sont pas révélés suffisamment précis pour une seule mesure et sont mieux adaptés pour mesurer les changements de composition corporelle au fil du temps chez des individus. La mesure pied à pied à deux électrodes est moins précise que la mesure à 4 électrodes (pieds, mains) et à huit électrodes. Les résultats de certains instruments à quatre et huit électrodes testés ont révélé de faibles limites d'accord et, dans certains cas, un biais systématique dans l'estimation du pourcentage de graisse viscérale , mais une bonne précision dans la prédiction de la dépense énergétique au repos (REE) par rapport à un corps entier plus précis. l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et l' absorptiométrie à rayons X à double énergie (DEXA).

L'utilisation de plusieurs fréquences dans des appareils BIA spécifiques qui utilisent huit électrodes s'est avérée avoir une méthode de corrélation de 94% avec DEXA lors de la mesure du pourcentage de graisse corporelle. La corrélation avec DEXA est aussi élevée que 99% lors de la mesure de la masse maigre, si des directives strictes sont respectées.

Contexte historique

Les propriétés électriques des tissus sont décrites depuis 1872. Ces propriétés ont été décrites plus en détail pour une plus large gamme de fréquences sur une plus large gamme de tissus, y compris ceux qui ont été endommagés ou qui subissent des changements après la mort.

En 1962, Thomasset a mené les études originales en utilisant des mesures d'impédance électrique comme indice de l'eau corporelle totale (TBW), en utilisant deux aiguilles insérées par voie sous-cutanée.

En 1969, Hoffer a conclu qu'une mesure de l'impédance du corps entier pouvait prédire l'eau corporelle totale. L'équation (la valeur au carré de la hauteur divisée par les mesures d'impédance de la moitié droite du corps) a montré un coefficient de corrélation de 0,92 avec l'eau corporelle totale. Cette équation, a prouvé Hoffer, est connue sous le nom d'indice d'impédance utilisé dans le BIA.

En 1983, Nyober a validé l'utilisation de l'impédance électrique du corps entier pour évaluer la composition corporelle.

Dans les années 1970, les fondements de la BIA ont été établis, y compris ceux qui étayaient les relations entre l'impédance et la teneur en eau du corps. Une variété d'analyseurs BIA à fréquence unique sont alors devenus disponibles dans le commerce, tels que RJL Systems et son premier impédancemètre commercialisé.

Dans les années 1980, Lukaski, Segal et d'autres chercheurs ont découvert que l'utilisation d'une fréquence unique (50 kHz) dans le BIA supposait que le corps humain était un seul cylindre, ce qui a créé de nombreuses limitations techniques dans le BIA. L'utilisation d'une fréquence unique était inexacte pour les populations qui n'avaient pas le type de corps standard. Pour améliorer la précision du BIA, les chercheurs ont créé des équations empiriques en utilisant des données empiriques (sexe, âge, origine ethnique) pour prédire la composition corporelle d'un utilisateur.

En 1986, Lukaski a publié des équations empiriques utilisant l'indice d'impédance, le poids corporel et la réactance.

En 1986, Kushner et Scholler ont publié des équations empiriques utilisant l'indice d'impédance, le poids corporel et le sexe.

Cependant, les équations empiriques n'étaient utiles que pour prédire la composition corporelle de la population moyenne et étaient inexactes à des fins médicales pour les populations atteintes de maladies. En 1992, Kushner a proposé l'utilisation de plusieurs fréquences pour augmenter la précision des appareils BIA pour mesurer le corps humain sous forme de 5 cylindres différents (bras droit, bras gauche, torse, jambe droite, jambe gauche) au lieu d'un. L'utilisation de fréquences multiples permettrait également de distinguer l'eau intracellulaire et extracellulaire.

Dans les années 1990, le marché comprenait plusieurs analyseurs multifréquences. L'utilisation du BIA comme méthode de chevet a augmenté car l'équipement est portable et sûr, la procédure est simple et non invasive, et les résultats sont reproductibles et obtenus rapidement. Plus récemment, le BIA segmentaire a été développé pour surmonter les incohérences entre la résistance (R) et la masse corporelle du tronc.

En 1996, un dispositif BIA à huit pôles qui n'utilisait pas d'équations empiriques a été créé et s'est avéré "offrir des estimations précises de TBW et ECW chez les femmes sans avoir besoin de formules spécifiques à la population".

Configuration de mesure

L'impédance du tissu cellulaire peut être modélisée comme une résistance (représentant le chemin extracellulaire) en parallèle avec une résistance et un condensateur en série (représentant le chemin intracellulaire). Il en résulte un changement d'impédance par rapport à la fréquence utilisée dans la mesure. La mesure de l'impédance est généralement mesurée du poignet à la cheville controlatérale et utilise deux ou quatre électrodes. Un petit courant de l'ordre de 1-10 A est passé entre deux électrodes, et la tension est mesurée entre les mêmes (pour une configuration à deux électrodes) ou entre les deux autres électrodes.

Angle de phase

Dans l'analyse d'impédance bioélectrique chez l'homme, une estimation de l' angle de phase peut être obtenue et est basée sur les changements de résistance et de réactance lorsque le courant alternatif traverse les tissus, ce qui provoque un déphasage. L'angle de phase mesuré dépend donc de plusieurs facteurs biologiques. L'angle de phase est plus grand chez les hommes que chez les femmes et diminue avec l'âge.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes