Ccorporal Mitos y Pres Cient 2002

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    La Composicin Corporal; Mitos y Presunciones

    CientficasFrancis Holway, MSc

    [email protected]

    Un rea de evaluacin en las ciencias aplicadas al deporte es la de Composicin Corporal.Esta misma posee implicancias tanto para la performance deportiva como para la salud. Unexceso de tejidos no-contrctiles (como el adiposo) desmejora la relacin peso-potencia enactividades con desplazamientos horizontales y/o verticales(1).

    El exceso de adiposidad intra-abdominal est asociado a factores de riesgo para la salud,como las enfermedades cardiovasculares y la diabetes no-insulino dependiente(2).

    Por otro lado una insuficiencia de consumo energtico-proteico ciertamente conduce a unadisminucin de la masa muscular, hecho que conlleva a detrimentos en fuerza, y a una calidadde vida disminuda(3).

    Es, por ende, de vital importancia trascender ms all de las relaciones peso-talla y podercuantificar los tres tejidos de mayor importancia en el campo de la salud y la actividad fsica:adiposo, muscular y seo. Necesitamos servirnos de un modelo vlido que nos permita estimarestos tejidos, as mismo como describir su regionalizacin corporal. Este modelo debe estimartejidos anatmicos en lugar de componentes qumicos de difcil asociacin con la actividadfsica: no es lo mismo correlacionar niveles de fuerza o de consumo de oxgeno con mili-molesde nitrgeno que con kilogramos de msculo.

    El mtodo para determinar la composicin corporal debe ser, de preferencia, no-invasivopara el sujeto, de bajo costo, transportable, preciso, vlido y estar estandarizado. Estas

    caractersticas permitirn , entre otras cosas, generar bases de datos mundiales en un mismolenguaje metodolgico, hecho de gran utilidad para la propagacin de informacin confiable.Con esto en mente, nos adentraremos en los mtodos para estimar la composicin corporal,sus mitos y presunciones cientficas.

    Existen en la actualidad dos abordajes principales para la estimacin de la composicincorporal. El primero, y ampliamente difundido, es el bioqumico que particiona el cuerpo enlpidos, protenas, minerales y agua. Dentro de este mbito encontramos la Hidrodensitometra(HD), Agua Corporal Tobal(ACT), Potasio Corporal Total(PCT) y Absorciometra Fotnica porRayos-X(DEXA). Existen adems, otros mtodos para la estimacin bioqumica validados con

    la HD, como por ejemplo la Bioimpedancia Elctrica(BIE), la Interactancia Infraroja(II), laAntropometra(AA) y la Pletismografa(PL). A travs de diferentes mtodos, todas estastcnicas estiman dos componentes del organismo humano: la grasa corporal(GC) y la masa-libre-grasa(MLG). Una de ellas siempre se calcula por defecto. El DEXA permite adems laestimacin de la densidad mineral sea (DMO) del esqueleto y la regionalizacin de losllamados "tejidos blandos" (grasa y masa-magra-libre-de-grasa-y-hueso).

    En segundo lugar estn los mtodos de fraccionamiento fsico o anatmico para laestimacin de la composicin corporal, que particionan el cuerpo en tejidos anatmicamentediseccionables: piel, adiposo, muscular, esqueltico y residual (vsceras y rganos)(4). Talesmtodos se valen de tcnicas como la antropometra y el diagnstico por imgenes:

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    Tomografa Axial Computada (TAC) y Resonancia Magntica Nuclear (RMN).

    Existen tambin algunos modelos que cometen el error metodolgico de mezclar ambosabordajes, como el de Fraccionamiento de cuatro componentes de Drinkwater y Ross (1980)(5),donde la grasa determinada corresponde a las reservas de triglicridos qumicos, y los demscomponentes a tejidos anatmicos (msculo, esqueleto, residual).

    Es importante a esta altura aclarar un concepto clave. El principal nfasis en el anlisis decomposicin corporal ha sido aquel de la estimacin de la grasa o adiposidad de los sujetos.No son la misma cosa. Por grasa se definen los lpidos extrables por ter (triglicridos) que selocalizan en el tejido adiposo, muscular y mdula sea. (No comprenden esteroles nifosfolpdos de las membranas celulares.)

    El tejido adiposo estimado por los modelos de fraccionamiento fsico est compuesto noslo por grasa, sino tambin por el agua, electrolitos y protenas que se hayan dentro de losadipocitos. La fraccin lpida del tejido adiposo suele variar significativamente entre sujetos, yguarda cierta correlacin positiva con el sobrepeso y la obesidad(6).

    La Hidrodensitometranace en la dcada del 1940 gracias a los estudios de AlbertBehnke(7), un fisilogo de la armada naval estadounidense que trabajaba con buzos al regresara la superficie. Su preocupacin era la retencin de nitrgeno en la grasa, poniendo en riesgola salud de los buzos. Busc cuantificar la grasa mediante el clculo de la densidad corporal, yaque especulaba que su densidad era diferente de la de la MLG. Utiliz el principio deArqumedes para calcular el volumen corporal, restando la diferencia de peso de los sujetos alser pesados en tierra y bajo agua.

    Incluy un factor de correccin para el volumen de gases residuales en los pulmones eintestinos. El porcentaje de grasa se calcula matemticamente a partir de las diferencias de

    densidades de la GC y la MLG. Para realizar esto se debieron presumir tres conceptos bsicosde constancia biolgica(8):

    1. Que las densidades de GC y MLG son 0.9 g/cm3 y 1.1 g/cm3 respectivamente en todoslos individuos.

    2. Que los componentes de la MLG existen en proporciones fijas en todos los individuos.3. Que las densidades de los componentes de la MLG son fijas en todos los individuos.

    Con estas presunciones se derivaron las famosas ecuaciones de Siri (1961) y Brozek(1963) para calcular el porcentaje de GC a partir de la densidad corporal (DC).

    La enorme variabilidad individual en las proporciones y densidades de los componentes dela MLG han generado grandes dificultades para la estimacin del % GC, incluso llegando avalores de % GC negativo! (9) Intentos de remediar esto derivaron en la formulacin de ms de100 ecuaciones para estimar el % GC. Cada una de ellas representativa de una muestra

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    El modelo de fraccionamiento de Matiegka remanci ofuscado por la popularizacin de laHidrodensitometra hasta que, en 1980, Drinkwater y Ross revivieron el estratagema eintentaron mejorarlo(5). Disearon otro modelo de fraccionamiento de cuatro componentes(grasa, msculo, hueso y residual) amalgamando conceptos de Matiegka y basndose endesvos proporcionales de un humano de referencia unisexuado, el Phantom.

    Segn Martin (1991)(9) existen tres niveles de validacin en Composicin Corporal:

    - NIVEL I: VALIDACIN DIRECTA.

    - NIVEL II: VALIDACIN INDIRECTA.

    - NIVEL III: VALIDACIN DOBLEMENTE INDIRECTA.

    La nica validacin directa de un mtodo sera realizar una diseccin luego de medir lacomposicin corporal con ese mtodo en particular. Las obvias consecuencias bio-ticas loimposibilitan su prctica para sujetos in-vivo, pero s se puede realizar en cadveres humanosintactos que no hayan sufrido emaciaciones. Los mtodos indirectos son aquellos que miden

    algn parmetro asociado a la composicin corporal e infieren su cuantificacin, con diseccincadavrica, como la HD, AGT, PCT, y DEXA. Si bien se han realizado estudios cadavricospara determinar la densidad o el grado de atenuacin a los rayos-x de ciertos componentescomo la grasa, nunca se ha medido el cadver previo a su anlisis por diseccin. En el tercernivel encontramos los mtodos doblemente-indirectos, que estn "validados" con mtodosindirectos. Entre ellos estn la BIE, II, Pletismografa y Antropometra, todos "validados" conHD. Debemos recordar que, metodolgicamente, no podemos validar un mtodo con otro queno ha sido validado en el primer lugar nos distanciemos de la validacin directa. El cmulo deerrores es mayor cuando ms alto sea el nivel de validacin.

    La ausencia total de validacin directa, frente a la proliferacin de los mtodos para estimarla composicin corporal, llev a Albert Behnke a preguntar, al final del mayor congreso sobrecomposicin corporal en 1963: "tenemos todas las tcnicas, dnde estn los hechos?"(15).

    En el espritu de esta inquietud planteada por Behnke, investigadores canadienses y belgasdecidieron realizar un estudio de composicin corporal en cadveres humanos(16). Las leyesbelgas permitan que sus ciudadanos donen sus cadveres (con fines de experimentacincientfica) a las Universidades de su preferencia. Fue as que entre septiembre de 1979 y juniode 1980 se condujo este estudio con tres objetivos claros:

    1. Ampliar la reducida base de datos sobre composicin corporal en cadveres humanos.

    2. Someter los modelos actuales de estimacin de la composicin corporal a una validacindirecta.

    3. Generar nuevos modelos de composicin corporal a partir de los datos nuevos del estudio.

    METODOS Y SUJETOS

    Luego de un estudio piloto en dos cadveres, se llevaron a cabo un total de 25 diseccionescadavricas (12 varones, 13 mujeres) en ancianos belgas de entre 55 y 94 aos de edad. Loscadveres seleccionados no haban sufrido procesos de catabolismo pronunciado previo a susmuertes, y estaban en buen estado.

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    El estudio llevaba unos tres das por cadver: el primer da el cadver era marcado ymedido antropomtricamente. Luego ste era pesado hidrostticamente y fotografiado conrayos-X. El segundo da y durante 10 a 14 horas tena lugar la diseccin anatmica en tejidoscutneo, adiposo, muscular, residual (rganos y vsceras) y seo. En el tercer da estos tejidoseran pesados "en tierra" e hidrostticamente para determinar sus densidades(15).

    RESULTADOS E IMPLICANCIASLos resultados fueron sorprendentes: sobre una muestra relativamente homognea

    (ancianos belgas caucsicos) la variablidad entre proporciones de las masas-libres-de-tejido-adiposo fue la siguiente:

    - MASA MUSCULAR 41.9 a 59.4 %- MASA SEA 16.3 a 25.7 %- MASA RESIDUAL 24.0 a 32.4 %

    Asimismo, la densidad de la masa sea vari entre un 1.15 y 1.33 g/cm3. Estosdescubrimientos demostraron claramente que las presunciones de constancia biolgica de losmtodos de dos componentes qumicos, sobre todo HD, son totalmente invlidos y fuente degrotescos errores de estimacin. Por ejemplo, con una variacin de un desvo estndar de la

    densidad de la masa libre de tejido adiposo de 0.020 g cm3 (variacin encontrada encadveres), el % GC puede variar entre un 8.33 y 25.96 % para alguien con una densidadcorporal de 1.060 g/cm3!

    Esto invalida tambin todos los mtodos que apoyan su "validez" en la HD. Paralelamentefueron invalidados los mtodos de fraccionamientos de 4 componentes de Matiegka (1921) yDrinkwater y Ross (1980)(15).

    A partir de los datos aportados por el Estudio de Cadveres de Bruselas, se generaronnuevas ecuaciones para estimar la composicin corporal. Estas se calculan a partir devariables antropomtricas: permetros, dimetros, longitudes y pliegues. A diferencia de losmtodos anteriores, estos modelos matemticos cuentan con validacin directa en cadveres.

    Uno de los autores del estudio sobre cadveres, el Dr. Alan Martin, desarroll ecuacionesde regresin para la estimacin de las masas muscular(17) y sea(18). Argument que enmuchas ocasiones, como el deporte de elite, es ms indicativo del rendimiento la masamuscular que la adiposa. Por ser ecuaciones de regresin, los datos que calcula sonrepresentativos de la muestra (ancianos belgas), y al medir atletas musculados se tiende asobre-estimar la masa muscular. Tras analizar minuciosamente la problemtica de laestimacin de tejido adiposo a partir de la toma de pliegues cutneos, el Dr. Martin decidi nodisear una ecuacin para este tejido(19).

    Uno de sus colegas en el estudio, el Dr. Donald Drinkwater, desarroll un modelointeresante basndose en el clculo de volmenes geomtricos de conos truncados a partir devariables antropomtricas(15). Dichos volmenes se multiplican por una constante de ajuste

    derivada de los datos cadavricos. Este modelo calcula as las masas de piel, adiposo,msculo, hueso y residual, y permite una regionalizacin cuantitativa de los tejidos, de granutilidad para los especialistas de las ciencias aplicadas al deporte. Lamentablemente lasfrmulas se derivaron a partir de la medicin de alturas proyectadas, tcnica substituida hoy enda por longitudes segmentarias. Esto hace muy difcil su aplicacin.

    Algunos aos ms tarde, en 1988, la Dra. Deborah Kerr (al igual que los Dres. Martin yDrinkwater tambin alumna del Dr. William Ross de la Simon Fraser University, Canad)publica en su tesis de maestra una nueva versin de modelo de Fraccionamiento anatmicoen cinco componentes(20). Se basa en la estrategia de proporcionalidad, tomando el modelo

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    metafrico de referencia humana unisexuado (el Phantom), y calculando las masas corporalesa partir de desvos en relacin al modelo. Permite una cuantificacin total, pero no regional delos tejidos. Para probar el modelo, calcul las masas y el peso estructurado (suma de las cincomasa) a partir de datos antropomtricos de 1669, sujetos de ambos sexos de edades entre 6 y77 aos, nivel de actividad fsica y morfologa diferentes. Su frmula fue capaz de predecir elpeso balanza con un error de sobre-estimacin del 1.8% en varones y 1.3% en mujeres, uncoeficiente de correlacin (peso balanza vs peso estructurado) de 0.987, y un error de

    estimacin estndar (SEE) de 3.0 kg. Dentro de estas muestras se encontraban los 25cadveres de Bruselas.

    Unos pocos aos ms tarde, el neocelandz Michael Marfell-Jones, tambin alumno de BillRoss, realiz otras seis disecciones cadavricas (3 varones y 3 mujeres) en Blgica junto conJan Clarys(21). Esta vez la diseccin fue diferente: se realiz una segmentacin de loscomponentes menores de los miembros superiores e inferiores con el fin de aportar datos parautilizar en biomecnica. De este estudio resultaron ecuaciones de regresin para la estimacinde masas segmentarias.

    En el ao 2000 Lee y colegas publicaron una nueva ecuacin antropomtrica para elclculo de la masa muscular(22).

    La toma de pliegues cutneos con calibres es una de las prcticas ms difundidas para laestimacin de la grasa o adiposidad corporal. Sin embargo los estudios sobre la validez de estaprctica no son alentadores. En primer lugar no pueden medir la adiposidad visceral, asociadacon varios problemas de salud. En segundo lugar, para la estimacin del tejido adiposo a partirde pliegues cutneos se deben presumir varios aspectos de constancia biolgica(19):

    1. Que la compresibilidad de los pliegues es constante.2. Que el grosor de la piel es una fraccin constante o insignificativa del pliegue.3. La distribucin de tejido adiposo es constante entre individuos.4. La porcin lipdica del tejido adiposo es constante.5. La proporcin de adiposidad interna y externa es constante.

    Todas estas presunciones de constancia biolgica han sido refutadas con estudioscadavricos(16) (23).

    Ingresamos al siglo XXI con un arsenal de avances tecnolgicos pero sin un mtodopreciso y vlido para la estimacin de la composicin corporal humana. Ante la crecientedificultad de disponer de cadveres jvenes en buen estado para analizar (se debe priorizar ladonacin de rganos), la validacin directa de los mtodos por esta va se encuentra cada vezms lejana. Sin embargo disponemos de tcnicas de diagnstico por imgenes como la RMNque pueden proveer el respaldo para la validacin. El problema es un elevado costo debido a lacantidad de cortes transversales necesarios para estimar la composicin corporal.

    Los pases en vas de desarrollo deben hacer uso de herramientas de bajo costo como laantropometra, y solventar sus limitaciones; por ejemplo se podra cuantificar el grado decompresibilidad del pliegue cutneo mediante calibres con sensores o resortes de diferenteresistencia. Es tambin importante que los caminos del futuro desarrollo en este rea sean contecnologa de bajo costo y accesibilidad, y que permitan un anlisis regionalizado de los tejidos.

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    9. Martin, A. D. and Drinkwater, D. T. (1991) Validity in the measurement of body fat. Assumptions or technique? SportsMedicine 11 (5), pp. 277-288.

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    13. Taaffe, D. R. (1992) Body composition analysis by dual energy X-ray absorptiometry (Dexa). Sport Health, 10, (1), pp. 7-8.

    14. Matiegka, J. (1921) The testing of physical efficiency. Am J Phys Anthrop IV, (3), pp. 223-230.

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    17. Martin, A. D. (1990) Anthropometric estimation of muscle mass in men. Medicine and Science in Sport and Exercise 22, (5),pp. 729-733.

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    19. Martin, A. D. (1985) Prediction of body fat by skinfold caliper: assumptions and cadaver evidence. Int J Obesity, 9 (suppl. 1),pp. 31-39.

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    21. Clarys, J. and Marfell-Jones, M. J. (1986) Anthropometric prediction of component tissue masses in the minor limbsegments of the human body. Human Biology 58, (5), pp. 761-769.

    22. Lee, R. C. (2000) Total-body skeletal muscle mass: development and cross-validation of anthropometric prediction models.Am J Clin Nutr 72 (3), pp. 796-803.

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    Fecha ltima actualizacin: 09-05-2002