nhân trắc học

Sinh học

Một trong những phương pháp chính xác và nhanh nhất để đánh giá thành phần cơ thể

Bioimpedentiometry là một phương pháp nhanh chóng và chính xác để đánh giá thành phần cơ thể (CC) của con người (1985 Lukaski).

Thành phần cơ thể

Việc phân tích thành phần cơ thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như: y học, nhân chủng học, công thái học, thể thao, phụ trợ.

Gần đây, các chuyên gia đã hướng nguồn năng lượng và tài nguyên vào việc làm sâu sắc thêm mối tương quan giữa CC, tình trạng sức khỏe và hiệu suất thể thao; Nó đã nổi lên rằng một thành phần cơ thể giàu mô mỡ (đặc biệt là phân bố bụng hoặc thậm chí xấu hơn trong bụng), và khối lượng cơ bắp kém, có liên quan đến một thể lực tổng thể kém (tuần hoàn tim mạch, hô hấp, cơ bắp, khớp, vv), khả năng thể thao kém và nguy cơ thể chất cao hơn có liên quan đến các sự kiện không may như tăng huyết áp, tiểu đường, béo phì, rối loạn lipid máu, hội chứng chuyển hóa, biến chứng tim mạch, bệnh khớp ... và CHẨN ĐOÁN TRƯỚC.

khoang

Để đào sâu kiến ​​thức về thành phần cơ thể, cần phải rõ ràng rằng sinh vật, từ quan điểm thành phần, có thể được chia thành các ngăn. Không có phân loại duy nhất và ít nhất năm có thể được mô tả (sửa đổi sau bởi Wang và cộng sự, 1992-1993-1995):

Mô hình cơ bản

  • 2 ngăn (khối mỡ / khối lượng nạc - FM / FFM)

Mô hình nhiều ngăn

  • Mô hình nguyên tử - 4 ngăn (carbon / hydro / oxy / các yếu tố khác)
  • Mô hình phân tử - 4 ngăn (nước / chất béo / protein / khoáng chất)
  • Mô hình tế bào - 4 ngăn (khối tế bào / extracell rắn. / Chất lỏng ngoại bào / chất béo).
  • Mô hình chức năng - 5 khoang (cơ xương / mô mỡ / xương / máu / khác).

Được sửa đổi trong những năm 1992-1993-1995 bởi Wang et al. theo cách sau:

Mô hình nhiều ngăn

  • Mô hình cơ bản - 5 ngăn (carbon / hydro / oxy / nitơ / các yếu tố khác)
  • Mô hình phân tử - 5 ngăn (nước / chất béo / protein / khoáng chất / glycogen )
  • Mô hình tế bào - 5 ngăn (khối tế bào / chất rắn ngoại bào / nước ngoại bào / chất béo)
  • Mô hình chức năng - 4 khoang (cơ xương / mô mỡ / bộ xương / cơ quan nội tạng và dư lượng ).

Đánh giá thành phần cơ thể - mức độ phân tích

Cấu trúc cơ thể phải được coi là một tổ chức ngày càng phức tạp; các cấp độ phân tích khác nhau là: nguyên tử, phân tử, tế bào, mô, cơ quan, hệ thống / bộ máy và cuối cùng là sinh vật (Body Whole - BW).

Lưu ý Kiến thức về mối quan hệ giữa các thành phần khác nhau ở một mức độ nhất định hoặc giữa các cấp độ khác nhau là QUAN TRỌNG cho ước tính ĐỘC LẬP của một khoang cơ thể cụ thể.

Phân tích toàn bộ cơ thể - BW

Cơ thể có thể được coi là một đơn vị duy nhất được đặc trưng bởi: DIMENSION, SHAPE, KHU VỰC VÀ MẶT B DNG, MỨC ĐỘ VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM NGOẠI THẤT KHÁC (cân nặng, chiều cao, thể tích); trong phân tích của BW, các cấp độ nguyên tử và tế bào được quan tâm tương đối, do đó, hệ thống tổ chức được giảm chủ yếu xuống các cấp độ:

  • Phân tử - hóa học
  • Mô - giải phẫu.

Phương pháp: tính hợp lệ và chính xác

Hiệu lực là mức độ mà một công cụ hoặc phương pháp thực sự đo lường những gì nó nói để đo lường; trên cơ sở tính hợp lệ nằm ở độ chính xác, đó là độ chính xác của phép đo đại lượng có giá trị thực là KHÔNG.

Trong đánh giá CC (do đó khối lượng chất béo - FM), mức độ hợp lệ là 3:

  • Cấp 1 - trực tiếp: mổ xẻ xác chết và trích xuất chất béo bằng ether
  • Cấp độ 2 - trực tiếp một phần: đo lường số lượng "một số" bằng phép đo mật độ (DEXA) và báo cáo định lượng tiếp theo để ước tính FM
  • Cấp III ° - gián tiếp: phát hiện phép đo (như độ dày hoặc điện trở) và dẫn xuất phương trình hồi quy ở cấp II (trong thực tế sẽ tốt hơn nếu xác định gián tiếp gấp đôi).

Phương pháp đo quang và trở kháng sinh học là các phương pháp thuộc cấp độ hiệu lực III và do đó ĐỘC LẬP; chúng là "mẫu cụ thể" CAO vì mối quan hệ giữa chất béo và mật độ phụ thuộc vào nhiều biến số như: hydrat hóa cơ thể, mật độ cơ thể, cơ bắp, độ nén và độ dày của chất béo, phân phối chất béo, lượng mỡ trong bụng.

Sinh trắc học - lịch sử

Trở kháng sinh học dựa trên khái niệm trở kháng điện sinh học, tức là mối quan hệ giữa biên độ của điện thế xoay chiều và biên độ hệ quả của dòng điện xoay chiều trong một dây dẫn sinh học .

Khái niệm trở kháng điện sinh học đã được Lukaski đào sâu vào năm 1985:

Z = sự đối lập của một dây dẫn sinh học với dòng điện xoay chiều

trên cơ sở các nghiên cứu:

  • Phép đo trở kháng, liên quan đến tính chất điện của tế bào, mô và lưu lượng máu, được thực hiện vào năm 1959 bởi Nyboer, người đã kết luận rằng những thay đổi trong thể tích dẫn có liên quan đến sự thay đổi trở kháng của dây dẫn.
  • Thử nghiệm về kỹ thuật lưỡng cực xâm lấn (điện cực dưới da bàn chân so với bên), Thomasset 1962.
  • Sâu hơn về sau bởi Hoffer (1969), người đã áp dụng bốn điện cực da

Trong thập niên 80, đo sáng trở kháng đơn tần (50KHz) đã được sử dụng để đánh giá CC, trong khi trong thập kỷ tiếp theo, chỉ số trở kháng đa tần số được khuếch tán để ước tính tổng thể nước tổng thể (TBW): XITRON, thiết bị đa tần số đầu tiên cho trở kháng sinh học.

Sinh trắc học - đặc điểm và chức năng

Bioimpedentiometry là một phương pháp đánh giá CC gián tiếp, một mẫu phụ thuộc nhưng có nhiều ưu điểm và lợi thế; Trong số này, chúng tôi nhận ra: nhanh chóng thực hiện, dễ sử dụng, không xâm lấn, kinh tế hơn DEXA (đo mật độ), có thể được thiết kế cho cả phòng khám và khảo sát thực địa (có thể vận chuyển).

Trở kháng sinh học đo lường trở kháng do cơ thể cung cấp cho dòng điện xoay chiều ở cường độ thấp (800μA) và tần số cố định; các mô mỏng dẫn dòng điện cố định nhiều hơn các mô mỡ vì chúng chứa một lượng nước và chất điện giải lớn hơn. Theo đó, khả năng dẫn truyền tỷ lệ thuận với lượng nước và chất điện giải có trong đó. Hơn nữa, TBW có thể được dự đoán bằng trở kháng (Z) vì các chất điện phân có trong nước là chất dẫn điện tốt; nếu TBW lớn, dòng điện dễ dàng chảy qua cơ thể với ít điện trở (R), bản thân nó xuất hiện tỷ lệ nghịch với khối lượng nạc (FFM). Theo logic, sức đề kháng tỷ lệ thuận (cao) ở những người có lượng mô mỡ lớn hơn vì chất béo là chất dẫn điện rất kém do hàm lượng nước thấp.

Hình học sinh học và các hình thức cơ thể

Cơ thể con người KHÔNG phải là một hình trụ đơn có tiết diện đồng đều và phải được hiểu là năm hình trụ riêng biệt và được kết nối thành chuỗi; các phân đoạn khác nhau không đồng nhất về chiều dài cũng như về mặt cắt, do đó điện trở có thể thay đổi.

Ngoài ra còn có một mối quan hệ giữa sự đối lập của một dây dẫn sinh học với một dòng điện xoay chiều (Z) và LENGTH và TÍNH TOÁN của dây dẫn; trở kháng (Z) đối với dòng điện qua cơ thể tỷ lệ thuận với chiều dài của dây dẫn (STATURA) và tỷ lệ nghịch với tiết diện, luôn luôn tính đến: trở kháng ( Z) = ƿ (điện trở suất) * [chiều dài (L) / phần (A)] - trong đó ƿ bằng với CHỐNG LẠI cụ thể của các mô cơ thể (không đổi).

Nguyên tắc vật lý sinh học và vật lý

  • Các mô sinh học hoạt động như các chất dẫn hoặc chất cách điện và dòng chảy theo một con đường ít kháng cự nhất. Việc sử dụng trở kháng sinh học để đánh giá CC dựa trên các tính chất dẫn điện và điện môi khác nhau của các mô sinh học, với sự thay đổi tần số được gọi là dòng điện; các mô chứa nước và chất điện giải như dịch não tủy, máu và cơ bắp là những chất dẫn điện tốt, trong khi các không gian chứa chất béo, xương và không khí như phổi là vải điện môi. Trong cơ thể con người, thể tích (V) của các mô này có thể được suy ra từ thước đo sức đề kháng của chúng (R).
  • Trở kháng là một hàm của điện trở (R) và phản ứng (Xc): Z = R2 + Xc2

Trở kháng (Z) là sự đối lập phụ thuộc vào điện trở của một dây dẫn với dòng điện xoay chiều và có thể phân hủy thành hai thành viên: điện trở (R) và điện kháng (Xc). Điện trở (R) là thước đo thuần túy của sự đối lập với dòng điện và ngược lại với CẤU TẠO. Phản ứng (Xc) là sự đối lập với dòng điện gây ra bởi khối lượng cơ thể (MC) và là sự đối ứng của NĂNG LỰC; trong trở kháng sinh học, điện trở (R) và trở kháng (Z) có thể thay thế cho nhau vì độ phản ứng (Xc) rất thấp (<4%). Ở 50Hz, điện trở (R) lớn hơn điện kháng (Xc) nên điện trở (R) là yếu tố dự báo tốt nhất của trở kháng (Z).

Chỉ số kháng tương ứng với: tầm vóc (S) 2 / điện trở (R), trong khi yếu tố dự đoán tốt nhất của nước ngoài tế bào (ECW) là: tầm vóc ( H) 2 / phản ứng (Xc).

Điện trở (R) giữa hai điểm được xác định theo định luật Ohm: điện trở (R) = khoảng cách giữa hai điểm (V) / cường độ dòng điện (I).

Đúng như dự đoán, đối với một dây dẫn hình trụ đẳng hướng, điện trở (R) tỷ lệ thuận với chiều dài (L) và tỷ lệ nghịch với tiết diện của nó (A), do đó, điện trở suất riêng ( ƿ ) của thân cây cao hơn 2 hoặc 3 lần so với điện trở suất ( ƿ ) của cực trị. Ngoài ra điện trở suất ( ƿ) của người lớn lớn hơn ở trẻ em và điện trở suất ( ƿ ) của người béo phì lớn hơn so với trọng lượng bình thường.

Sinh trắc học - yếu tố lỗi

Mức sai số "chấp nhận được" đối với phân tích CC sau khi sinh học là <3, 5kg đối với nam và <2, 5kg đối với nữ.

Mức độ chính xác và chính xác của phương pháp đo độ nhạy sinh học chủ yếu bị ảnh hưởng bởi độ biến thiên trong dụng cụ (hiệu chuẩn) và độ biến thiên giữa các dụng cụ (các mô hình khác nhau).

Trong các máy đo trở kháng đơn tần, TÍNH NĂNG LỰC của dòng điện xoay chiều (800: 500 A) có thể thay đổi đáng kể ngay cả với cùng tần số 50KHz, cũng như THIẾT BỊ PHÒNG NGỪA (đa dạng phần mềm) và loại TÍNH TOÁN (bên trong hoặc bên ngoài).

Các đồng hồ đo trở kháng đa tần số có giá chắc chắn cao hơn so với các đồng hồ đo đơn sắc; họ sử dụng tần số ba tần số (5-50-100KHz) để đo điện trở (R) và độ phản ứng (Xc), nhưng chúng chủ yếu được sử dụng trong nghiên cứu khoa học.

Cuối cùng, để có được các biện pháp hữu ích cho việc đánh giá CC của một đối tượng, LUÔN LUÔN phải sử dụng cùng một công cụ và LUÔN TARGET nó trước khi sử dụng. Tốt hơn là sử dụng các điện cực có bề mặt 5cm 2 và đặt chúng ở chế độ toàn thân (xa / gần).

Nó cũng thích hợp để xác định rằng có những điều kiện paraphysiolhic có thể thay đổi việc phát hiện thành phần cơ thể. Thứ nhất là trạng thái hydrat hóa; nó đã được quan sát thấy rằng trạng thái nhịn ăn rắn và lỏng ít nhất 5 giờ có thể sửa đổi phát hiện trên đối tượng. Tương tự như vậy, tập thể dục aerobic cường độ cao có thể dẫn đến giảm sức đề kháng (R) do mất cân bằng giữa các chất điện giải cơ thể và tổng lượng nước; một mối quan hệ có lợi cho các chất điện giải liên quan đến nước dẫn đến độ dẫn cao hơn. Nhiệt độ cơ thể cũng ảnh hưởng đáng kể đến việc phát hiện bằng phép đo sinh học; tăng nó có sự giảm sức đề kháng (R), do đó, với pyrexia hoặc tăng thân nhiệt, sinh học là không đáng tin cậy. Cuối cùng, da trên đó các điện cực được áp dụng làm tăng độ dẫn của nó nếu được làm sạch bằng cồn ethyl.

Lưu ý Sai số 1 cm trong việc định vị các điện cực trong cơ thể xác định sự thay đổi phát hiện bằng 2% tổng số, cũng như nhiệt độ môi trường <14 ° C làm ảnh hưởng đến ước tính khối lượng nạc lên tới 2, 2kg.

Lợi ích của trở ngại sinh học so với phép đo

Cả phép đo số và trở kháng sinh học là các kỹ thuật phát hiện DC gián tiếp và có cùng độ chính xác; tuy nhiên, đôi khi nên sử dụng phép đo sinh học vì nó có một số lợi thế ứng dụng. Trong số này, chúng tôi đề cập đến:

  • Nó không đòi hỏi trình độ tay nghề cao và kỹ năng của người vận hành
  • Nó thoải mái hơn
  • Nó có thể được ước tính để đánh giá người béo phì và nằm liệt giường
  • Nó cũng đánh giá CC địa phương
  • Nó có khả năng đánh giá ECW (nước ngoại bào) và ICW (nước nội bào)

Tóm lại: một cuộc khảo sát tốt với phép đo sinh học

Để thực hiện phép đo độ nhạy sinh học chính xác, cần phải:

  • CHO CÁC ĐIỆN TỬ ĐÚNG (4 cm khoảng cách xa màu đen xa)
  • CÔNG NHẬN KHAI THÁC
  • ĐÁNH GIÁ TẦM QUAN TRỌNG CỦA BÀI TẬP VẬT LÝ
  • LẬP TỨC MÔI TRƯỜNG PHÁT HIỆN BỀN VỮNG
  • SẠCH BỀ MẶT CỦA ĐIỀU KIỆN

Hơn nữa, hãy nhớ rằng để có được dữ liệu đáng tin cậy và có thể lặp lại, đối tượng phải:

  • ĐƯỢC NHANH CHÓNG TRONG 4 GIỜ
  • ĐƯỢC TỪ BỎ TỪ VẤN ĐỀ VẬT LÝ TỪ 12 GIỜ
  • CÓ BLADTER EMPTY
  • ĐƯỢC VỀ ALCOHOL TỪ LUÔN LUÔN 48 GIỜ
  • ĐƯỢC TUYỆT VỜI TỪ KHÓA HỌC TỪ 7 NGÀY

Nếu chúng ta muốn chính xác hơn nữa, chúng ta nên nhớ rằng thời kỳ tiền kinh nguyệt ở phụ nữ quyết định sự thay đổi trong cân bằng của cơ thể và sự thay đổi về hàm lượng nước và nước muối ở trẻ em đòi hỏi phải sử dụng các phương trình dự đoán.

Lưu ý Theo một số nhà nghiên cứu, độ chính xác của dự đoán với BIA có thể được cải thiện bằng cách sử dụng:

  • Eq. Lohman cụ thể theo độ tuổi 1992
  • Eq. giống đặc trưng của Rising và cộng sự, 1991
  • Eq. cụ thể cho mức độ adiposity Rye t al., 1988
  • Eq. thông số kỹ thuật cho cấp độ hoạt động thể chất Houtkooper 1989

CÁC THIẾT BỊ TỔNG HỢP đã được xây dựng bao gồm ETA 'và SEX nhưng cũng có thể QUÁ TUYỆT VỜI TUYỆT VỜI TRONG CÁ NHÂN TUYỆT VỜI VỚI MỨC ĐỘ TUYỆT VỜI CỦA MASS (ngược lại với plicometria) VÀ HIỂU R GRE TUYỆT VỜI