28.01.2022

БИОИМПЕДАНС

Импедансный анализ состава тела - это неинвазивная (без нарушения естественных барьеров организма) медицинская диагностическая технология комплексной оценки водного, липидного и белкового обмена.

 
В качестве исходных данных биоимпеданмный анализ использует результаты антропометрических измерений и  параметры электрической проводимости участков тела человека. В итоге применения импеданса получают расчетные значения параметров (компонентов) тела человека и скорость метаболических процессов в совокупности с индивидуально рассчитанными нормами для каждого человека.
 Принцип биоимпедансометрии
 
Электрическим импедансом или  биоимпедансом (если объект измерения имеет биологическое происхождение), называют пару чисел:
- активное сопротивление (R);
- реактивное сопротивление (Xc).
 
В медицинском понимании биологический объект - это участок тела человека, например, между правой кистью и правой стопой.
 
Активное сопротивление биологического объекта складывается из электрических сопротивлений всех жидкостей, расположенных на пути измерительного электрического тока.
Реактивное сопротивление биологического объекта - это общее емкостное сопротивление всех клеточных мембран, расположенных на пути измерительного тока.
Оба эти сопротивление измеряет специальными медицинскими приборами - анализаторами состава тела.
 

Принцип биоимпедансного анализа

Анализ состава тела биоимпедансным методом основан на наличии устойчивых закономерностей, связывающих измеренные значения импеданса с параметрами состава тела. Эти закономерности вытекают как из физических моделей тела или его сегментов, так и из статистических зависимостей между антропометрическими, физическими и другими данными, характеризующими человеческий организм.
Биоимпедансный анализ состава тела заключается в первую очередь в оценке количества жидкости в исследуемом объекте, так как именно жидкая среда создает активную составляющую проводимости.
 
 
Результаты биоимпедансого анализа помогают в работе врачей диетологов, эндокринологов, терапевтов, нефрологов, кардиологов и др. 
 
Биомпедансометрия является достаточно точным методом диагностики состава тела: получено высокое значение коэффициента корреляции (более 0,93) при верификации оценки жировой массы в сравнении с данными рентгеновской денситометрии. Сравнительная оценка биоимпедансометрии с методикой непрямой калориметрии показалось значение корреляция 0,818.
 
Профессиональные медицинские анализаторы используют для определения состава тела всего организма интегральные отведения:
1) рука - туловище - нога,
2) 2 руки - туловище - 2 ноги.
Такие измерения являются более точными и имеют минимальную погрешность. Также имеются возможности исследования локальных параметров гидратации, кровенаполнения и содержания жировой ткани в отдельных участках тела, ограниченных электродами. В стоматологии определяют степень гидратации десны при пародонтитах, пародонтозах; в интенсивной терапии - степень гидратации головного мозга, жироотложение в абдоминальной области.
 

Немедицинские изделия биоимпедансометрии

Существует множество приборов для такого использования, использующих метод биоимпеданса, например, которые при измерении необходимо держать в руках, или виде напольных весов. В первом случае такой прибор будет измерять только сопротивление рук и верхней части туловища, во втором (весы с электродами только для ног) - обеспечивает измерение сопротивления от стоп до паха и не позволяет получить информацию о тканях, расположенных выше.
Обе разновидности приборов могут давать достоверные оценки жировой массы молодого, гармонично развитого человека. Однако с возрастом, как правило, возникают индивидуальные особенности отложения жира и достоверность оценки существенно снижается.
 

Компоненты состава тела

Под компонентами (параметрами) состава тела подразумевают:
- жировую массу, 
- тощую (безжировую) массу,
- клеточную массу (активную клеточную массу),
- скелетно-мышечную массу,
- минеральную массу,
- жидкостные секторы: общая, внутриклеточная, внеклеточная жидкость.
 
Состав тела человека
 
 

Шкала значений жировой массы

Шкала значений жировой массы тела дает возможность количественно оценить степень избытка или недостатка жировой массы, что позволяет рассчитать примерные сроки и коррекции.
Эта информация может быть использована при формировании рекомендаций по изменению режима питания и двигательной активности.
Адекватный курс диетотерапии у пациентов с избыточной массой тела приводит к уменьшению жировой массы тела в среднем на 500 г в неделю. Поэтому можно приблизительно рассчитать длительность курса диетотерапии в неделях. Она будет равняться удвоенному значению избытка жировой массы (в килограммах).
 
Состав жировой массы тела, то есть массы всех липидов, принято выделять:
- существенный жир, входящий в белково-липидный комплекс большинства клеток организма (фосфолипиды клеточных мембран и др.);
- несущественный жир (триглицериды), характеризующий энергетический резерв организма.
Однако в связи с активным участием жировой ткани в эндокринной регуляции метаболизма, такое деление жировой массы на физиологически "значимую" и "незначимую" является весьма условным. Наряду с подкожной жировой тканью важное значение имеет масса внутреннего (висцерального) жира. Чем она больше, тем выше риск развития метаболического синдрома, а, следовательно, и риски появления метаболических нарушений, активации процессов воспаления, тромбообразования, атерогенеза, возникновения инсулинорезистентности.
 
Величина жировой массы тела очень изменчива и составляет от 6 до 60% и более от массы тела. В момент рождения процентное содержание жира в организме составляет 10-15% независимо от пола. К 6 месяцам процентов жировой массы тела увеличивается до 30% и затем постепенно снижается. К 5-6 годам у человека начинают формироваться половые различия в развитии отложений жировой ткани с соответствующими изменениями формы тела. В дальнейшем с возрастом абсолютная жировая масса тела продолжает устойчиво расти. Темп увеличения жировой массы тела составляет в среднем 0,37 и 0,41 кг год у мужчин и женщин соответственно, причём у женщин с возрастом он несколько увеличивается, а у мужчин замедляется.
 
В зависимости от пола, возраста и расы, процент жира может быть разным. У женщин он на 10-12% больше, чем у мужчин. С возрастом (особенно после 40 лет) увеличивается процент висцерального жира вокруг органов и сокращаются мышечной массы. В среднем нормальными значениями жировой массы для обычных людей является для мужчин 18% для женщин - 25-27%.
Значительное снижение процентов жировой массы тела до 10-12% чревата гормональным сдвигами и нарушением процесса деторождения.
По доле жировой массы тела определяется имеет ли человек проблемы со здоровьем и лишним весом (если есть ожирение).
Снижение веса в процессе соблюдения диеты ещё не означает сокращение процентов жировой ткани. Не исключено, что человек похудел за счёт уменьшения мышечной массы!
 
Параметр безжировой массы тела характеризует содержание в организме метаболически активных тканей. Главным образом безжировая масса тела представлена костями, мышцами, сухожилиями и тканями всех внутренних органов. В отличие от изменения состава тела при обычном голодании, развитие хронических заболеваний, связанных с разрушением тканей (катаболизмом), ассоциировано с низким содержанием не только жировой, но и безжировой массы тела. Снижение безжировой массы тела на 40% от нормального уровня считается несовместимых с жизнью.
 
В сравнении с жировой массой тела индивидуальные возрастные изменения безжировой массы носят более устойчивый характер и находятся под более жёстким генетическим контролем.
Безжировая масса тела увеличивается в период роста организма, относительно стабильнв в зрелом возрасте и может снижаться в процессе старения.
В период полового созревания у мальчиков нарастание безжировой массы тела происходит более быстрыми темпами, в процессе старения безжировая масса обычно снижается быстрее у мужчин.
 
Кардиологи используют значения безжировой массы тела для уточнения диагноза гипертрофии левого желудочка. 
 
Шкала тощей (безжировой) массы в биоимпедансометрии используется для оценки конституциональных особенностей человека. Положение значений безжировой массы тела вблизи середины интервала нормальных значений принято считать как нормостенический тип телосложения.
 
У типа телосложения эктоморф не обязательно должны быть низкие значения тощей массы. Это определяется массой костей: сам человек худой, но имеет "тяжёлые кости". Тощая масса важна для расчета потребляемой энергетической составляющей рациона. Структура питания людей с разными показателями тощей массы тела будет разной.
 
Снижением безжировой клеточной массы сопровождаются гиподинамия, белково-энергетическая недостаточность, анорексия, кахексия.

 

Активная клеточная масса

Активная клеточная масса - это компонент безжировой массы тела. Она зависит от возраста, роста, генетических особенностей. В состав активной клеточной массы входят в мышцы, органы, головной и спинной мозг.
В процессе снижения массы тела важно чтобы расщеплялся именно жир и сохранялась активная клеточная масса.  Именно активная клеточная масса и сжигает жир, а ее потеря и является причиной того, что большинство попыток выдержать диету после первых успехов просто не имеют результата.
 
В норме активная клеточная масса составляет 50-56%. Низкий показатель активной клеточной массы может указывать на недостаточность питания.
Контроль уровня данного показателя помогает выявить белковую недостаточность у вегетарианцев, вызванную низкобелковой диетой или нарушениями синтеза белка при питание растительной пищей.
По изменению активной клеточной массы оценивают эффективность диетотерапии после операций на органах желудочно-кишечного тракта.
 
Кроме того низкие значения процента активной клеточной массы у здоровых людей связывают с гиподинамией. 
Увеличение параметра активной клеточной массы говорит о наборе сухой мышечной массы. Пиковое значение достигается в возрасте для мужчин 25-30 лет, для женщин - 30-35 лет. После прохождения данных возрастных рубежей тощая мышечная масса снижается.
 
Очень маленькая и очень большая активная клеточная масса вызывает чувство голода.  Клетки мышц сжигают больше калорий (30 кКал/кг), чем жировые (6 кКал/кг), поэтому увеличивая сухую мышечную массу, человек будет сокращать процент жировой ткани.
 
Основной составляющей активной клеточной массы является скелетно-мышечная масса. Шкала скелетно-мышечной массы используется для оценки общего уровня физического развития.
Средние значения скелетно-мышечной массы составляют для мужчин 42%, для женщин - 36% от массы тела. Снижение скелетно-мышечной массы говорит о недостаточном питании, гиподинамии или может быть признаком генетических заболеваний мышечной ткани.
В процессе тренировок может увеличиваться масса тела тела однако это могут быть качественные изменения: повышение мышечной массы и уменьшение жировой. Чем больше у человека скелетномышечная масса, тем больше объём работы он может выполнять за тренировку.

 

Минеральная масса

Минеральная масса объединяет группу параметров: объём минералов, протеинов, которые свидетельствуют о плотности костной ткани, достаточного уровня протеина и аминокислот.
Данный показатель может изменяться при остеопорозе, отложении солей, подагре, нарушениях электролитного баланса, а также минерализации атеросклеротических бляшек, очагов хронического воспаления и доброкачественных новообразований.
 

Жидкая среда организма

Общая вода или общее содержание воды в организме
Этот параметр изменяется с возрастом: человек в более молодом возрасте имеет больший процент воды в организме, чем его более взрослый соратник. Так в подростковом возрасте содержание общей воды в организме может доходить до 80-83%, после 60 лет - снижаться до 55-45%.
Внеклеточная вода - это жидкость, которая находится вне клеток организма:  плазма, лимфа, межклеточная жидкость, трансцеллюлярная жидкость (спинномозговая, внутриглазная, брюшной полости, плевры, перикарда, синовиальная и ЖКТ). Количество внеклеточной жидкости составляет 40-45% от общей воды.
Внутриклеточная вода - это все жидкости, находящиеся внутри клеток и тканей организма. Количество внутриклеточной воды составляет 20-25% от общей воды.
 
 
 
В тканях с большим содержанием воды, как правило, отмечают и больше интенсивность метаболических процессов. Поэтому для похудения следует быть гидратированным - пить в сутки достаточное количество воды.
У мужчин содержание воды в организме несколько больше, чем у женщин (в среднем на 10%), поэтому мужчинам в теории легче и быстрее удаётся похудеть.
 
Чаще отмечается нарушение состояние гидратации, связанные с изменением объема внеклеточной жидкости. Изменение клеточной гидратации наблюдается редко (при отравлениях, ожогах, за несколько часов до смерти у людей с полиорганной недостаточностью). 
Внеклеточные отёки чаще регистрируется у больных с заболеваниями почек и сердца, при локальных отёках конечностей различной этиологии. Повышенная внеклеточная дегидратация у здоровых людей может быть связана с задержкой жидкости, например, из-за потребления продуктов питания с повышенным содержанием поваренной соли. При температуре окружающей среды более 30°С  задержка жидкости может быть обусловлена наличием резерва внеклеточной жидкости для усиленного потоотделения.
 

Фазовый угол

Важным показателем, свидетельствующим о тренированности и выносливости организма, а также о степени интенсивности обмена веществ, является фазовый угол.
Он вычисляется на основе измеренных значений активного и реактивного сопротивлений на частоте 50 кГц. По величине фазового угла определяют биологический возраст (соответствие физических параметров фактическому возрасту).
 
Значение фазового угла
- ниже 4,4 - низкие;
- 4,4-5,4 - пониженные;
- более 5,4 - нормальные;
- выше 7,8 - очень высокие.
Показатель 5,5 и выше указывает на хорошее состояние клеточных мембран, а также высокий процент и активность скелетных мышц. Он  чаще регистрируется у атлетически сложенных людей с хорошим здоровьем. С возрастом значение фазового угла уменьшается.
Чем выше фазовый угол, тем меньше биологический возраст человека. У эктоморфов (худощавый тип телосложения) фазовый угол может иметь низкие значения. 
 
Величина фазового угла снижается у пациентов с дисфункцией почек, что объясняется увеличением объема внеклеточной и снижением объема внутриклеточной жидкости. 
 

Подготовка к проведению биоимпедансометрии

Одежда должна быть сухой. На время исследования необходимо удалить металлические предметы с тела (цепочку или браслет на ноге, руке). Металлическую цепочку на шее можно поднять до уровня подбородка. Ушные серьги и кольца на руках не мешают исследованию, так как находится вне зоны прохождения измерительного тока. На момент исследования пациент должен находиться на кушетке в положении лёжа на спине и не двигаться, так как это отражается на результатах исследования.
 
Абсолютным противопоказанием к проведению биоимпедансного исследования является наличие у пациента кардиостимулятора.
 
Возможно появление ошибок в измерениях при состояниях, связанных с значительным перераспределением объемов крови, например, после приёма пищи погрешность в измерениях обусловлена централизацией кровообращения (мнимое увеличение жировой массы и уменьшение безжировой), а после физической нагрузки -  децентрализацией (мнимое снижение рассчитанных значений жировой массы и повышения без жировой массы).
Кроме того повышается неточность оценки жировой массы тела у беременных женщин во 2 и 3 триместрах. Плод и околоплодные воды находятся в зоне низкой чувствительности метода, поэтому увеличение их массы будет практически полностью отнесено к прибавке жировой массы.
 

Поэтому чтобы избежать получения не соответствующих действительности результатов:

Как подготовиться к биоимпедансу