Analisi dell'impedenza bioelettrica: come la BIA misura la composizione corporea

L'analisi dell'impedenza bioelettrica (o BIA) è un test semplice e non invasivo che misura come le correnti elettriche a bassa tensione circolano attraverso il corpo con l'aiuto di elettrodi.

BIA: un metodo per valutare la composizione corporea

Poiché la BIA aiuta a distinguere come il grasso corporeo, i muscoli e l'acqua corporea sono distribuiti nei tessuti del corpo, è ampiamente utilizzata per determinare la composizione corporea. Quando c'è troppo grasso rispetto alla massa magra, si parla di "composizione corporea alterata." Sebbene molte persone si concentrino solo sul peso, è noto che una composizione corporea alterata aumenta il rischio di diverse malattie, tra cui malattie cardiovascolari, diabete di tipo 2 e ipertensione. Pertanto, la BIA può essere una valutazione fondamentale della tua salute. Ecco cosa dovresti sapere sul metodo BIA, la sua storia, la precisione e i possibili limiti.

Che cos'è l'analisi dell'impedenza bioelettrica?

L'analisi dell'impedenza bioelettrica (BIA), o bio-impedenza, è la misurazione della resistenza dei tessuti biologici al flusso di una corrente a bassa tensione.

Il corpo umano è composto da diversi tipi di tessuti, che presentano diversi livelli di conducibilità elettrica. Con una tensione di circa 70 microampere (μA), la corrente passa principalmente attraverso i tessuti più conduttivi, come l'acqua o i muscoli.

Misurando la caduta di tensione tra gli elettrodi di sorgente e di ricezione, la BIA determina il livello di resistenza di questi tessuti al passaggio della corrente.

Denominata "impedenza", questa resistenza (Z) corrisponde al rapporto tra la tensione (V) misurata tra 2 punti a contatto con il tessuto e l'intensità (I) della frequenza della corrente applicata a quel tessuto.

Il calcolo dell'impedenza è quindi Z=V/I.

Una configurazione a quattro elettrodi per la BIA tra il braccio destro e la gamba destra.

Da dove proviene l'analisi dell'impedenza bioelettrica?

Sebbene i primi test di impedenza elettrica risalgano a Georg Simon Ohm (1788-1854), la sua applicazione al corpo umano e la misurazione dei tessuti biologici fu teorizzata nella seconda metà del XX secolo.

Nel 1962, in un articolo intitolato "Bioelectric properties of tissue. Impedance measurement in clinical medicine". Significance of curves obtained, il medico francese Thomasset introdusse per primo un metodo che utilizzava due elettrodi, confrontando due frequenze di corrente per consentire a qualsiasi medico di calcolare la massa corporea magra e ottenere una stima soddisfacente dello stato nutrizionale del paziente.

Con il tempo e il crescente interesse per la composizione corporea, emersero altri metodi. Nel 1994, i National Institutes of Health (NIH) concordarono una valutazione tecnologica, il cui scopo era quello di "fornire ai medici una valutazione responsabile della tecnologia di analisi dell'impedenza bioelettrica (BIA) per la misurazione della composizione corporea (fonte).

Come indica la composizione corporea l'analisi dell'impedenza bioelettrica?

L'analisi dell'impedenza bioelettrica è oggi ampiamente utilizzata in campo medico per distinguere la quantità di acqua corporea, grasso corporeo e muscolo scheletrico presenti nel corpo.

L'analisi determina innanzitutto l'acqua corporea totale (TBW). Questa è la quantità di liquido che si trova all'interno e all'esterno delle cellule del corpo. In un adulto, l'acqua corporea totale rappresenta il 45-60% del peso corporeo totale.

Gli altri componenti — con proprietà più isolanti come il grasso corporeo o la pelle — saranno più "resistenti", ovvero conducono l'elettricità in modo meno efficace.

Utilizzando i rapporti dell'impedenza bioelettrica misurata a una frequenza separata, equazioni complesse stimano quindi la quantità di massa magra nel corpo. La quantità di grasso corporeo viene infine sottratta dal peso totale.

Oltre la composizione corporea

Nota: la bioimpedenza elettrica è anche un metodo utilizzato in cardiologia per valutare la velocità dell'onda di polso, un altro biomarcatore che determina la rigidità delle arterie per dedurre la salute cardiovascolare.

Resistenza misurata nei tessuti adiposi

Nel tessuto adiposo, la resistenza (o impedenza, o "Z") è elevata e il flusso di corrente misurato (V) è basso.

Resistenza misurata nei tessuti privi di grasso

Nei muscoli o nell'acqua, l'opposizione al flusso di corrente è minore, quindi la corrente misurata (V) è più alta e l'impedenza è bassa.

Quanto è accurata l'analisi dell'impedenza bioelettrica?

Il segnale utilizzato nell'analisi dell'impedenza bioelettrica è completamente sicuro e indolore sia per gli adulti che per i bambini, ma si noti che l'impedenza bioelettrica non è raccomandata per le persone con pacemaker.

Da un lato, numerose pubblicazioni scientifiche attestano l'affidabilità, la precisione e l'accuratezza del metodo BIA nel fornire stime valide dell'acqua corporea totale negli individui.

Dall'altro, vi è ancora la necessità di standardizzazione e consenso su alcuni fattori che possono alterare i risultati del test. Alcuni di questi fattori sono descritti in uno studio pubblicato su The American Journal of Clinical Nutrition intitolato "Caratteristiche cliniche che influenzano le misurazioni dell'analisi dell'impedenza bioelettrica."

Esplora altre metriche:

Ambiente

Si ritiene che le variazioni della temperatura cutanea dovute all'ambiente in cui viene effettuata la misurazione influenzino l'impedenza della superficie cutanea, come descritto in un articolo scientifico pubblicato sul Journal of Applied Physiology: "Le temperature ambientali e cutanee controllate dovrebbero essere incluse nella standardizzazione delle misurazioni BIA."

Idratazione

Si ritiene che i muscoli siano composti principalmente da acqua; la disidratazione riduce la quantità di liquidi ed elettroliti, che potrebbe abbassare la conduzione di questi tessuti. Di conseguenza, è più probabile che la massa magra venga sottostimata. I livelli di idratazione variano notevolmente nel corso della giornata, il che spiega perché la costanza è un fattore importante per una stima BIA accurata.

Età

Uno studio del 2017 pubblicato sul Journal of Bodywork and Movement Therapies, "Stima della composizione corporea nei bambini e negli adolescenti tramite analisi dell'impedenza bioelettrica: una revisione sistematica", ha dimostrato una correlazione perfetta tra la stima della composizione corporea basata sulla BIA nei bambini e i metodi di riferimento. Tuttavia, la massa magra è ancora spesso sottostimata nei bambini.

Obesità grave

Poiché le equazioni che interpretano la massa magra in base ai risultati dell'acqua corporea totale si basano su segmenti di popolazione di riferimento, la stima della composizione corporea potrebbe essere imprecisa per le persone considerate in sovrappeso. Uno studio intitolato "Valutazione del grasso viscerale nell'obesità grave" ha indicato che si verifica una "sottostima della massa grassa nei soggetti obesi, e l'errore aumenta all'aumentare dell'IMC".

Impianti metallici

Le persone che indossano impianti metallici potrebbero ottenere una lettura sottostimata del grasso corporeo. Tuttavia, questa lettura rimarrà costante nel tempo, consentendo loro di monitorare con successo i cambiamenti nella composizione corporea.

Quali sono i diversi tipi di dispositivi BIA?

Nel corso degli anni sono stati progettati molti dispositivi per misurare l'impedenza bioelettrica con maggiore precisione e praticità. Utilizzando lo stesso metodo di misurazione, si differenziano principalmente per il numero di elettrodi e per la sezione del corpo che viene misurata rispetto a quella stimata.

Oltre al design di questi dispositivi, conta anche la natura e la complessità dell'algoritmo utilizzato per stimare l'acqua corporea totale e la massa magra in base alle frequenze ricevute. Per costruire questi algoritmi, gli scienziati utilizzano standard di grasso corporeo che possono variare.

L'utilizzo di bilance intelligenti per misurare la composizione corporea può aiutarti a monitorare i cambiamenti in modo affidabile ed economico, a condizione che la misurazione rimanga a un livello costante.

Bilance BIA

Queste bilance sono in grado di inviare la corrente elettrica su per una gamba e giù per l'altra. Prima dell'uso, gli utenti devono impostare la propria età, altezza e sesso.

Dispositivi BIA portatili

Detti anche dispositivi di impedenza mano a mano, misurano la bioimpedenza del braccio e del tronco superiore.

Dispositivi di impedenza corporea totale

Questi comuni dispositivi BIA sono composti da quattro elettrodi, ciascuno dei quali viene posizionato su metà del corpo (sinistra o destra), inviando una corrente dal braccio attraverso il corpo fino alla gamba.

DSM-BIA

La BIA multi-frequenza segmentale diretta (o DSM-BIA) è il dispositivo più avanzato, e anche il più costoso, per l'analisi della bioimpedenza elettrica. Questo dispositivo divide il corpo in 5 segmenti e misura in modo indipendente l'impedenza di ciascun segmento.

L'analisi dell'impedenza bioelettrica (BIA) rimane un metodo rapido e sicuro per stimare la composizione corporea negli adulti. Ecco perché questa alternativa conveniente è ampiamente utilizzata nelle cliniche, nella medicina sportiva e in altri settori legati alla salute. Numerose ricerche devono ancora concordare su uno standard in grado di correggere i restanti problemi di bias interpretativo nell'uso del metodo BIA. Tuttavia, la coerenza delle misurazioni aiuta ad individuare con precisione le variazioni, rendendo semplice per chiunque monitorare i cambiamenti nella composizione corporea.

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