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Bio impédance : précision et rôle de l’analyse bioélectrique

L'analyse d'impédance bioélectrique (ou BIA) est une mesure simple et non-invasive. Des courants électriques à très basse tension, inoffensifs et indolores, traversent le corps entre deux électrodes.

BIA : une référence pour évaluer votre composition corporelle

La BIA aide à distinguer la manière dont la masse grasse, les muscles et l'eau sont distribués dans les tissus de votre corps. Ainsi, ce dispositif est utilisé pour déterminer votre composition corporelle.

On parle de "composition corporelle altérée" lorsque la masse grasse (la graisse) est trop importante par rapport à la masse maigre. Le poids n’est pas le seul indicateur à prendre en compte pour rester en bonne santé. Une composition corporelle altérée peut augmenter le risque de développer de l'hypertension, des maladies cardiovasculaires et du diabète de type 2. Ainsi, suivre sa composition corporelle grâce à l’analyse d'impédance bioélectrique est un excellent geste santé.

Ainsi, l'analyse d'impédance bioélectrique peut vous livrer des informations clés sur votre santé. Découvrez dans cet article tout ce qu'il faut retenir sur l’analyse d'impédance bioélectrique, son fonctionnement, son historique et ses potentiels biais d'interprétation.

Qu'est-ce que l'analyse par impédance bioélectrique ?

L'analyse par impédance bioélectrique (BIA), ou bio-impédance, est la mesure de la résistance des tissus biologiques au passage d'un courant de faible tension.

Le corps humain est composé de différents types de tissus, qui présentent des niveaux de conductivité électrique différents. Avec une tension d'environ 70 microampères (μA), le courant passe principalement par les tissus les plus conducteurs, comme l'eau ou les muscles.

En mesurant la chute de tension entre les électrodes source et récepteur, la BIA détermine le niveau de résistance de ces tissus au passage du courant.

Appelée « impédance », cette résistance (Z) correspond au rapport de la tension (V) mesurée entre 2 points en contact avec le tissu, sur l'intensité (I) de la fréquence du courant appliqué à ce tissu.

Le calcul de l'impédance est alors Z=V/I.

Une configuration à quatre électrodes pour la BIA entre le bras droit et la jambe droite.

À quel point les mesures par analyse d'impédance bioélectrique sont-elles précises ?

Les premiers tests relatant l'impédance électrique remontent à Georg Simon Ohm (1788-1854), célèbre physicien ayant établit les relations fondamentales entre courant, tension et résistance électrique. Néanmoins, son application au corps humain et à la mesure des tissus biologiques n’a été théorisée que dans la seconde moitié du XXe siècle.

En 1962, dans son article intitulé « Propriétés bioélectriques des tissus. Mesure de l'impédance en clinique », le Docteur Thomasset introduit une méthode nécessitant l’utilisation de deux électrodes et visant à comparer deux fréquences pour permettre de calculer la masse maigre et d'obtenir une estimation précise de l'état nutritionnel d'un patient.

En 1994, le National Institutes of Health (NIH) a décidé de démocratiser cette technologie dans le but de « fournir aux médecins un outil d'analyse d'impédance bioélectrique (BIA) pour la mesure de la composition corporelle » (source).

Comment l'analyse par impédance bioélectrique indique-t-elle la composition corporelle ?

L'analyse par impédance bioélectrique est désormais largement utilisée dans le domaine médical pour distinguer la quantité d'eau corporelle, de masse grasse et de muscle squelettique dans un corps.

L'analyse obtient d'abord l'eau corporelle totale (ECT). Il s'agit de la quantité de liquide présente à l'intérieur et à l'extérieur de vos cellules. Chez l'adulte, l'eau corporelle totale représente 45 à 60 % du poids corporel total.

Les autres composants — aux propriétés plus isolantes, comme la masse grasse ou la peau — seront plus « résistants », ce qui signifie qu'ils conduisent l'électricité moins efficacement.

En utilisant des ratios d'impédance bioélectrique mesurée à une fréquence distincte, des équations complexes estiment ensuite la quantité de masse maigre dans le corps. La quantité de masse grasse est finalement déduite du poids total.

Au-delà de la composition corporelle

Remarque : l'impédance bioélectrique est également une méthode utilisée en cardiologie pour évaluer la vitesse de l'onde de pouls, un autre biomarqueur qui détermine la rigidité des artères afin d'en déduire la santé cardiovasculaire.

Résistance mesurée dans les tissus graisseux

Dans les tissus graisseux, la résistance (ou impédance, ou "Z") est élevée, et le courant mesuré (V) est faible.

Résistance mesurée dans les tissus sans graisse

Dans les muscles ou l'eau, la résistance au passage du courant est moindre, de sorte que le courant mesuré (V) est plus élevé et l'impédance est faible.

Histoire de la mesure d'impédance bioélectrique

Le signal utilisé dans l'analyse d'impédance bioélectrique est sans danger et indolore pour les adultes comme les enfants. Néanmoins, notez que l'impédance bioélectrique n'est pas recommandée pour les personnes portant un pacemaker.

D'une part, de nombreuses publications scientifiques attestent de la fiabilité, de la précision et de l'exactitude de l'analyse d'impédance bioélectrique pour fournir des estimations valables de la quantité totale d'eau corporelle chez les individus.

Néanmoins, beaucoup réclament un encadrement de la manière dont sont prises les mesures car certains facteurs peuvent altérer les résultats des tests. Ils sont décrits dans une étude publiée dans l'American Journal of Clinical Nutrition intitulée « Caractéristiques cliniques influençant les mesures d'analyse d'impédance bioélectrique ».

Découvrez d'autres mesures :

Les facteurs susceptibles d'affecter la BIA sont les suivants :

Environnement

Il se pourrait que la température ambiante et cutanée influent sur l'impédancemétrie. Un article scientifique publié dans le Journal of Applied Physiology souligne que "Le contrôle des températures ambiantes et cutanées devrait être inclus dans les mesures de standardisation de la BIA".
Le taux d'hydratation

Les muscles étant en grande partie composés d'eau, la déshydratation diminue la quantité de fluides et d'électrolytes ce qui pourraient réduire la conduction de ces tissus. La masse musculaire risque alors d’être sous-estimée. Le taux d'hydratation varie considérablement au cours de la journée, ainsi, il s’agit d’un facteur important pour une estimation précise de la composition corporelle et donc pour les mesure par impédances bioélectrique.
L'âge

Une étude publiée dans le Journal of Bodywork and Movement Therapies en 2017, "Estimation de la composition corporelle chez les enfants et les adolescents par analyse d'impédance bioélectrique.", a démontré une certaine corrélation entre l'estimation de la composition corporelle basée sur l’analyse d’impédance bioélectrique et celle basée sur les méthodes de référence. Néanmoins, la masse grasse est sous estimée dans les résultats basés sur l’analyse d’impédance bioélectrique chez les enfants et les adolescents.
L'obésité morbide

Les équations interprtant la masse maigre sur la base de l’Eau Corporelle Totale étant basées sur une population de référence, l'estimation de la composition corporelle peut être imprécise pour les personnes dont la masse grasse est très importante. Une étude intitulée "Évaluation de la graisse viscérale dans l'obésité morbide" a révélé une "sous-estimation de la masse grasse chez les sujets obèses, et l'erreur augmente avec l'augmentation de l'IMC".
Les implants métalliques

La masse grasse peut être sous-estimée chez les personnes portant des implants métalliques. Néanmoins, les résultats seront toujours sous-estimés de la même manière et ces personnes pourront donc suivre l’évolution de leur composition corporelle dans le temps.

Quels sont les différents types d'appareils BIA ?

De nombreux appareils ont été conçus au fil des années pour mesurer l'impédance bioélectrique avec une précision et une praticité accrues. Utilisant la même méthode de mesure, ils se distinguent principalement par le nombre d'électrodes et la section du corps mesurée par rapport à celle qui est estimée.

Au-delà de la conception de ces appareils, ce qui importe également, c'est la nature et la complexité de l'algorithme utilisé pour estimer l'eau corporelle totale et la masse maigre à partir des fréquences reçues. Pour construire ces algorithmes, les scientifiques utilisent des références de masse grasse qui peuvent varier.

L'utilisation de balances intelligentes pour mesurer votre composition corporelle peut vous aider à suivre les variations de manière fiable et économique, à condition que la mesure reste à un niveau constant.

Balances BIA

Ces balances sont capables d'envoyer le courant électrique le long d'une jambe et dans l'autre. Avant utilisation, les utilisateurs doivent renseigner leur âge, leur taille et leur sexe.

Appareils BIA manuels

Également appelés appareils d'impédance main-à-main, ils mesurent la bio-impédance du bras et du tronc supérieur.

Appareils d'impédance corps entier

Ces appareils BIA courants sont composés de quatre électrodes, chacune étant placée sur une moitié du corps (gauche ou droite), envoyant un courant du bras à travers le corps et le long de la jambe.

DSM-BIA

La BIA multi-fréquence segmentaire directe (ou DSM-BIA) est l'appareil le plus avancé, et aussi le plus coûteux, permettant de réaliser une analyse par impédance bioélectrique. Cet appareil divise le corps en 5 segments et mesure indépendamment l'impédance de chaque segment.

L'analyse par impédance bioélectrique (BIA) reste une méthode rapide et sûre pour estimer la composition corporelle chez les adultes. C'est pourquoi cette alternative économique est largement utilisée en clinique, en médecine du sport et dans d'autres domaines liés à la santé. De nombreux travaux de recherche n'ont pas encore abouti à un consensus sur une norme permettant de corriger les questions persistantes de biais d'interprétation liées à la méthode BIA. Cependant, la régularité des mesures permet de détecter avec précision les variations, ce qui facilite le suivi des changements de composition corporelle pour chacun.

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