Aprenda más sobre el análisis de composición corporal y cómo InBody ha mejorado la tecnología BIA existente para proporcionar un análisis preciso de la composición corporal a los profesionales.
Tecnología InBody
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ENTRE BASTIDORES
¿Qué es Análisis de Impedancia Bio-eléctrica (BIA por sus siglas en inglés)?
Los dispositivos InBody utilizan un método llamado Análisis de Impedancia Bio-eléctrica (BIA) para medir la composición corporal, qué divide el peso en diferentes componentes como son masa magra y masa grasa para evaluar salud y nutrición.
El cuerpo humano y la impedancia
El Análisis de Impedancia Bio-eléctrica (BIA) mide la impedancia al aplicar corrientes alternas en el cuerpo humano.
El Concepto de Resistencia
Para ilustrar mejor cómo funciona esto, imagine el flujo de autos en el tráfico. Su carro es la fuente de voltaje o corriente, y la autopista en la que se encuentra es el agua corporal. Si no hubieran más autos, podría recorrer la autopista volando, justo como si el cuerpo humano estuviera lleno de agua corporal y nada más, no habría resistencia.
Pero el agua no es el único elemento en el cuerpo humano, justo como su auto no es el único en la autopista. A medida que más autos toman la autopista, más tiempo le toma cruzar el camino, creando resistencia. Otros elementos como grasa, músculo, huesos y minerales crean resistencia al paso de corriente a través de su cuerpo.
En el BIA, mientras más agua hay en el cuerpo, menor es la resistencia. El músculo en el cuerpo contiene agua, a diferencia de la grasa, entonces mientras más músculo tenga, mayor es el agua corporal. Y a mayor agua corporal, menor es la resistencia al paso de corriente eléctrica.
El Concepto de Resistencia
La reactancia, también conocida como resistencia capacitiva, es la oposición al flujo instantáneo de corriente eléctrica producido por la capacitancia. La reactancia ayuda a medir la capacidad celular de almacenar energía y es una medida indirecta de fuerza e integridad celular.
Poniendo todo junto
La impedancia es la suma de vectores de resistencia y reactancia y es la medición que los dispositivos de BIA utilizan para determinar la composición corporal. El BIA aplica un modelo cilíndrico para la relación entre impedancia y el cuerpo humano.
La impedancia se calcula usando dos fórmulas:
- Calculando el volumen de un cilindro (Volumen = Longitud x Área).
- Característica de la impedancia: la impedancia es inversamente proporcional al área transversal y directamente proporcional a la longitud.
Al conocer la impedancia y la longitud del cilindro, se puede medir el volumen total del agua corporal.
En el cuerpo humano, se utiliza la misma fórmula, donde la longitud sería la altura de la persona. Por lo tanto, se puede calcular el volumen del agua corporal total conociendo únicamente la impedancia y la altura de los individuos. Esto explica por que es necesario tener una medición precisa de la altura.measurement.
La historia de la Tecnología BIA
1969 - Hoffer y el índice de impedancia
En 1969, Hoffer llevo a cabo una serie de experimentos para prover que el agua corporal total y la impedancia biológica estaban correlacionados, sugiriendo que la medición de la impedancia podía ser utilizada para determinar el agua corporal total. Él demostró que el valor cuadrado de la altura dividida por la impedancia está altamente correlacionado con el agua corporal total.
Hoffer tomó mediciones de impedancia de la mitad derecho del cuerpo incluyendo el brazo derecho, torso y pierna derecha. El valor cuadrado dividido por la impedancia demostró un coeficiente de correlación de 0.92 con el agua corporal total, que era más alto que otros índices incluyendo el peso corporal. La ecuación que Hoffer demostró es el índice de impedancia utilizado en BIA al día de hoy.
Image Credit: RJL Systems
1979 - RJL Systems y el primer impedanciómetro
En 1979, RJL Systems comercializó el impedanciómetro por primera vez y el método de BIA empezó a ganar popularidad. El dispositivo medía la impedancia al colocar electrodos en la parte trasera de la mano derecha y en la parte alta del pie derecho del paciente, y al conducir una corriente de 50kHz a través de la mitad derecha del cuerpo.
Anterior a eso, la composición corporal solo podía ser medida con un plicómetro o por pesaje bajo el agua. Dichos métodos necesitaban ser llevados a cabo por personas entrenadas y la instalación no era fácil. Además, solo ciertos tipos de pacientes se veían beneficiados de ellos. Sin embargo, BIA era sencillo, rápido, menos costoso y menos invasivo. Por lo tanto, muchos investigadores de composición corporal, nutriólogos y expertos médicos empezaron a utilizar BIA.
1980's - Descubriendo limitaciones de BIA con datos empíricos
La investigación de Lukaski, Segal y otros académicos aceleró la evolución de BIA. Los estudios demostraron que BIA tenía una alta correlación con los métodos estándar de oro como el pesaje subacuático y DEXA. Pero las limitaciones técnicas de BIA comenzaron a surgir a fines de la década de 1980.
Una limitación fue que el BIA asumió que el cuerpo humano tenía la forma de un cilindro y usó una sola frecuencia (50 kHz). Esto puede haber funcionado para pacientes con tipos de cuerpo estándar, pero no fue tan preciso para otras poblaciones. Entonces, a los investigadores se les ocurrieron varias ecuaciones además del índice de impedancia para complementar la limitación técnica de BIA y lograr una mayor precisión para grupos de pacientes de diferentes edades, géneros, etc.
Sample empirical estimation equation
Source: Estimation of Body Fluid Volumes Using Tetrapolar Bioelectrical Impedance Measurements
1980’s - Descubriendo las limitaciones del BIA con datos empíricos
1980’s – Descubriendo las limitaciones del BIA con datos empíricos
Los datos empíricos es conocimiento adquirido por medios de observación y experimentación. Al recolectar datos en una muestra poblacional que (se espera) represente la variación de la población entera, los investigadores intentar derivar tendencias que puedan usarse para predecir resultados. En composición corporal, los investigadores identifican estas tendencias en masa muscular y masa grasa; ellos utilizan esta información para predecir la composición corporal basada en variables específicas (edad, género, etnia, etc).
En 1986, Lukaski utilizó las ecuaciones publicadas utilizando el índice de impedancia, peso corporal y rectancia; y en 1986, Kushner publicó ecuaciones utilizando el índice de impedancia, peso corporal y género.
Aunque las estimaciones empíricas pueden proporcionar un estimado preciso de la composición corporal de un individuo, existen problemas significantes cuando se utilizan para propósitos médicos.
Supongamos que existe un dispositivo que utiliza ecuaciones empíricas para calcular el agua corporal total. Y hay dos personas que presentan la misma cantidad de masa magra corporal, pero una persona tiene 30 años y la otra 40 años. Aún cuando tengan la misma cantidad de masa magra corporal, las ecuaciones empíricas calcularán que estas dos personas tienen una diferencia de 0.8L de agua corporal total por la edad, lo que no es justo ni exacto.
1980’s - Uso casero de dispositivos BIA
Debido a restricciones tecnológicas, los dispositivos BIA se convirtieron en dispositivos caseros en lugar de dispositivos hospitalarios. A finales de 1980’s, fabricantes japoneses lanzaron varios tipos de dispositivos de composición corporal basados en BIA que podían ser fácilmente utilizados por el público en general. Algunos dispositivos medían la impedancia entre los pies como el uso generar en las básculas, mientras que otros medían la impedancia entre las manos mientras se sostenía el dispositivo.
1992 - Kushner y el propósito de frecuencias múltiples con análisis segmental
Debido a que la inexactitud del BIA es debido a limitantes técnicas, muchos argumentaron que podía mejorarse. En 1992, Kushner reclamó que el cuerpo humano está compuesto por cinco cilindros (brazo derecho, brazo izquierdo, torso, pierna derecha, pierna izquierda) en lugar de uno.
Mientras que las extremidades delgadas afectan la impedancia total, el torso, que cuenta con el área transversal más grande, influye poco en la impedancia. Sin embargo, ya que el torso constituye el 50% de la masa magra corporal. Kushner enfatizó la importancia de medir la impedancia del torso por separado.
Medir la impudencia total únicamente no es suficiente, por lo que las cinco partes deben medirse de forma separa a diferentes frecuencias, haciendo una distinción entre agua extracelular e intracelular. En otras palabras, las limitaciones técnicas de BIA deben superarse al medir cinco partes diferentes a diferentes frecuencias.
1996 - Dr. Cha crea el analizador de la composición corporal InBody
Debido a que la inexactitud del BIA es debido a limitantes técnicas, muchos argumentaron que podía mejorarse. En 1992, Kushner reclamó que el cuerpo humano está compuesto por cinco cilindros (brazo derecho, brazo izquierdo, torso, pierna derecha, pierna izquierda) en lugar de uno.
Medir la impedancia al aplicar corrientes de diferentes frecuencias en las cinco partes de cuerpo implicó una medición de impedancia separada. Sobretodo, permite revisar la impedancia del torso. Esto produjo resultados altamente precisos sin el uso de datos empíricos. Así, los analizadores de composición corporal InBody se convirtieron en dispositivos médicos precisos. Los valores de impedancia para todos los cilindros, incluyendo el torso, se pueden encontrar en la Hoja de Resultados InBody.
Actualmente muchos productos BIA proveen la masa muscular para cada sección del cuerpo. Sin embargo, la mayoría de estos productos son incapaces de tomar mediciones de impedancia segmentales, específicamente la impedancia del torso. Sin embargo, como se muestra en la Hoja de Resultados InBody, se pueden ver los valores de impedancia de las cinco partes del cuerpo incluyendo el torso con el uso de altas y bajas frecuencias.
Revolucionando la Tecnología BIA con InBody
Los analizadores de composición corporal de grado médico InBody tienen como base cuatro pilares de tecnología para proporcionar resultados altamente precisos y exactos de BIA que se encuentran altamente correlacionados con los métodos estándar de oro.
Sistema de 8-Puntos de Electrodos Táctiles
Al medir la impedancia con electrodos, se da la resistencia de contacto. InBody considera la resistencia de contacto al posicionar los electrodos estratégicamente para medir precisamente la impedancia en el cuerpo.
Mediciones Segmentales Directas
InBody provee mediciones independientes cada cada uno de los 5 cilindros del cuerpo (brazo derecho, brazo izquierdo, pierna derecha, pierna izquierda y torso) para proveer información precisa.
Frecuencias Múltiples
InBody utiliza múltiples corrientes al varias las frecuencias para proveer un análisis de agua corporal más preciso.
Sin Estimaciones Empíricas
No hay estimaciones empíricas para calcular la composición corporal. InBody mide la impedancia independientemente, por lo que los resultados no se ven afectados por la edad, etnia o género.
PROBLEMAS TÉCNICOS DEL BIA
Si el punto de inicio de la medición cambia, la impedancia cambia introduciendo errores.
SOLUCIÓN INBODY
Sistema de 8-Puntos de Electrodos Táctiles con Electrodos en Pulgares
Sistema de 8-Puntos de Electrodos Táctiles con Electrodos en Pulgares
Cuando el cuerpo humano entra en contacto con un electrodos, se da la resistencia de contacto. Al medir la resistencia del cuerpo humano, es importante controlar esta resistencia de contacto.
Aprovechando las características ergonómicas del cuerpo humano, cuando un usuario de InBody toma los electrodos de mano, la corriente fluye de un electrodo y se mide el voltaje en el electrodo asignado al pulgar.
Al tomar la medición siempre en el mismo punto de la muñeca, este diseño se jacta de contar un alto nivel de reproducibilidad. Las mediciones precisas son posibles ya que no hay interferencia por parte de la resistencia de contacto de la piel sin importar los puntos de contacto en la mano.
Para los electrodos de pie el funcionamiento es el mismo, la corriente fluye del electrodo plantar y el voltaje se mide en el electrodo del talón. La medición se toma siempre a la altura del tobillo.
El método de contacto en 8 puntos usando el electrodo en pulgares es una característica única de los dispositivos InBody que produce una alta tasa de reproducibilidad en los resultados.
Los 8 puntos de contacto vienen de los dos electrodos de pulgares, dos electrodos en las palmas, dos electrodos en las plantas de los pies y dos electrodos en talones.
El diseño anatómico del electrodo de mano crea una posición de agarre simple y que es fácil de reproducir. Usar un electrodo de pulgar para el voltaje asegura que la medición de corriente empiece siempre en la muñeca; se obtienen los mismos valores de medición aún cuando el paciente cambia la posición de agarre del electrodo o puntos de contacto en la mano.
Los productos competidores que imitan esta tecnología usualmente no cuentan con el electrodo de pulgar y en su lugar cuentan con un botón de inicio.
PROBLEMAS TÉCNICOS DEL BIA
Los analizadores BIA tradicionales consideran al cuerpo humano como un solo cilindro. Sin embargo, el torso del cuerpo necesita ser medido por separado porque un error de hasta 1-2 ohms en la medición puede conducir a un error sustancial en las mediciones totales de agua corporal.
SOLUCIÓN INBODY
El análisis de impedencia bioeléctrica segmental directa por frecuencias múltiples (DSM-BIA por sus siglas en inglés) considera al cuerpo humano como cinco cilindros: brazo izquierdo, brazo derecho, pierna izquierda, pierna derecha y torso. InBody proporciona mediciones independientes para cada cilindro para entregar mediciones precisas para el cuerpo entero.
Análisis de Impedancia Bioeléctrica Segmental Directa por Frecuencias Múltiples
Sistemas de BIA tradicionales consideran al cuerpo humano como un único cilindro de agua, usando la impedancia total del cuerpo para determinar el agua corporal total.
Sin embargo, este método presenta una serie de fallas:
- Asume que la distribución de masa magra y masa grasa a lo largo de todos los segmentos corporales es constante.
- La forma y longitud de brazos, piernas y torso es diferente por lo que el cuerpo no puede visualizarse como un único cilindro sino como cinco partes separadas.
- Debido a que la impedancia toma como base la longitud y área transversal, el cálculo del ACT es incorrecta porque cada segmento del cuerpo tiene diferente longitud y área transversal.
Uno de los mayores problemas con el método de un solo cilindro es la falta de la medición del torso. El torso tiene una longitud menor y un área transversal mayor, lo que provoca una impedancia muy baja (típicamente entre 10-40 ohms). Sin embargo, el tronco comprende cerca del 50% de la masa magra corporal (MMC) de un individuo.
En la medición de impedancia de cuerpo completo, la impedancia del torso es ignorada así que los cambios en la impedancia del torso son desestimados. Un cambio en la impedancia del torso de 5 ohms implica una gran diferencia, pero se muestra como una diferencia menor del 1% en la medición de impedancia de cuerpo completo.
En otras palabras, si el torso del cuerpo no se mide por separado, la impedancia del torso podría pasarse por alto. Pero como el torso constituye más de la mitad del peso corporal, podemos decir que la medición de impedancia de cuerpo completo ignora la mitad del cuerpo.
Como el torso contiene mucha más agua y músculos que las extremidades, 1ohm de la impedancia del torso y 1 ohm de la impedancia de alguna extremidad tienen implicaciones diferentes. Porque cada ohm representa una gran cantidad de mmc, a diferencia de hasta 1-2 ohms pueden conducir a grandes errores en la determinación del ACT.
Algunos dispositivos BIA únicamente miden valores de impedancia de dos cilindros y estiman el resto. Para las básculas BIA, solamente se miden los valores de piernas. Para los dispositivos BIA de agarre manual, solamente se miden los valores de brazos. Algunos dispositivos BIA que dicen medir todo el cuerpo en realidad solo miden un brazo y una pierna y estiman el resto del cuerpo.
Al utilizar un dispositivo BIA, es importante encontrar un dispositivo que realmente mida el torso y que lo haga por separado, no que estime los valores de lo que podría ser. De otra manera, las estimaciones conducen a grandes errores en agua corporal total y a la vez en la masa libre de grasa y masa magra.
Con InBody, no hay estimaciones a través del DSM-BIA que en términos más sencillos, significa que cada segmento de su cuerpo (brazo derecho, brazo izquierdo, torso, pierna derecha, pierna izquierda) se miden por separado a múltiples frecuencias.
PROBLEMAS TÉCNICOS DEL BIA
La mayoría de los dispositivos BIA utilizan una sola frecuencia a 50kHz para medir el agua corporal total. Ya que frecuencias iguales o menores a 50kHz apenas traspasan la membrana celular, mediciones correctas de impedancia en el agua intracelular no son posibles. La capacidad para medir correctamente el agua intracelular contra la extracelular es importante para aquellas personas en nefrología o rehabilitación.
SOLUCIÓN INBODY
InBody utiliza frecuencias variantes entre altas y bajas para medir el agua intracelular y extracelular para un análisis más preciso del agua corporal. El uso de múltiples frecuencias hace que los dispositivos InBody sean lo suficientemente precisos y confiables para ser utilizados en el área médica.
Frecuencias Múltiples
Los dispositivos BIA iniciales solamente utilizaban una frecuencia de 50kHz para calcular el agua corporal total. El agua se almacena a lo largo del cuerpo y el agua corporal total (ACT) puede dividirse en 2 compartimentos:
- Agua intracelular (AIC) – dentro de células de músculos, huesos, órganos, etc
- Agua extracelular (AEC) – agua en la sangre y fluidos intersticiales
Sin embargo, 50kHz o frecuencias más bajas apenas traspasan la membrana celular y no pueden proporcionar una medición correcta del agua intracelular. Por lo tanto, el agua intracelular tenía que ser estimada calculándola proporcionalmente al agua extracelular medida.
La estimación de agua intracelular era posible por la proporción tradicional de 3:2 entre agua intracelular y extracelular. Sin embargo, pacientes mayores y obesos que requieren análisis de composición corporal tienen a tener una alta proporción de agua extracelular, anulando la proporción 3:2.
Así que, al medir pacientes, estimar el agua intracelular basándose en el agua extracelular por la proporción 3:2 puede resultar en graves errores.
InBody utiliza frecuencias múltiples a varias frecuencias para proveer el análisis más preciso de agua corporal. Las corrientes eléctricas penetran diferente, dependiendo de cada frecuencia. Algunas frecuencias son más adecuadas para medir el agua corporal fuera de las células, mientras que otras pueden traspasar las membranas celular para medir el agua corporal total.
En otras palabras, una corriente de frecuencia alta puede pasar a través de la membrana celular sin problemas, haciendo posible la medición de ambas, el agua intra y extracelular. Inversamente, una corriente de baja frecuencia apenas pasa a través de la membrana celular. Por lo tanto, tiende a fluir a través del agua extracelular, midiendo la misma.
InBody es capaz de medir ambas, el agua intracelular y agua extracelular ya que utiliza frecuencias múltiples que van de 1kHz a 1MHz.
Considerando que el nivel de penetración a través de la membrana celular difiere por frecuencia, el agua intracelular puede ser obtenida a través de mediciones directas y no por suposiciones. Utilizar frecuencias múltiples provee análisis más detallados de la composición corporal de un individuo.
Al diferenciar agua intracelular y agua extracelular, el índice de edema y otras cifras pueden obtenerse. Esto permite que el analizador de la composición corporal se utilice en campos como nefrología y rehabilitación.
PROBLEMAS TÉCNICOS DEL BIA
Las ecuaciones empíricas fueron creadas y utilizadas para compensar la falta de impedancia del torso (debido a la medición de impedancia de cuerpo completo). Estas ecuaciones empíricas utilizaban información como edad, género y etnia para calcular la composición corporal de un individuo en lugar de realmente medir la composición corporal.
SOLUCIÓN INBODY
No se utilizan estimaciones o ecuaciones empíricas para calcular la composición corporal. InBody mide la impedancia independientemente, por lo que los resultados no se ven afectados por la edad, etnia o género.
Sin Estimaciones ni Ecuaciones Empíricas
Los dispositivos BIA comúnmente utilizan ecuaciones empíricas para calcular la composición corporal del usuario porque la mayoría de ellos utilizan impedancias de cuerpo cuerpo completo. Estas ecuaciones ayudan a compensar la falta de medición de torno al introducir información empírica como lo es edad y género.
Las ecuaciones empíricas pueden dar una estimación algo precisa de la composición corporal de un usuario si el usuario tienen una forma corporal típica para su edad, género y etnia. Estas ecuaciones tomas en consideración que a medida que una persona envejece, su masa muscular probablemente disminuirá y que los hombres tienden a tener mayor masa muscular que las mujeres.
Sin embargo, introducir información en una ecuación no implica específicamente que su composición corporal esté siendo medida. ¿Qué sucede si usted es una mujer fisicoculturista mayor? En realidad, probablemente tengan una mayor masa muscular que otras personas de su edad y género, pero las ecuaciones empíricas calcularán otro resultado.
El problema con las estimaciones empíricas es que se le coloca en una ecuación pre-construida que estima su composición corporal. Los resultados siempre son predeterminados, sin importar su composición corporal actual.
A continuación se muestra una ecuación empírica creada por Lukaski en 1988 utilizando la altura, peso corporal, impedancia, edad y género para calcular el agua corporal total:
ACT = 0.377 H2/R + 0.14 peso – 0.08 edad + 2.9 género + 4.65
InBody no necesita utilizar ecuaciones empíricas para calcular sus resultados porque los analizadores de composición corporal InBody miden el cuerpo entero en 5 cilindros, proporcionando la medición del torso por separado del resto del cuerpo. Su composición corporal está determinada únicamente utilizando los valores de impedancia encontrados de cada uno de los cinco segmentos y la altura.
Obtendrá las mismas medidas de composición corporal para masa muscular, masa grasa, etc. sin importar si el usuario introduce que es un hombre o mujer porque InBody realmente le mide.
¿Cómo puede determinar si su dispositivo BIA utiliza estimaciones empíricas? Pruebe haciendo dos pruebas continuas a un usuario y cambiando la edad o género.
Si el dispositivo entrega dos resultados diferentes, entonces utiliza estimaciones empíricas. Estos dispositivos BIA son programados para mostrar información en la cual los hombres tienen mayor masa muscular que las mujeres, sin importar si esto es cierto o no.
Alta Correlación con los Métodos Estándar de Oro
Debido a su tecnología, InBody se ha vuelto uno de los dispositivos BIA más precisos en el mercado y se ha encontrado que presenta una alta correlación de 0.99 con DEXA para masa magra corporal en una población de adultos con peso normal.
¿Está interesado en aprender más acerca de cómo utilizar InBody en sus prácticas?
Los dispositivos InBody son utilizados por practicantes médicos y profesionales de la salud alrededor del mundo para proporcionar a sus clientes resultados confiables y rastreables.
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