Pract.0

Álvaro Coca Romero

CCAFD – Biomecánica de las técnicas deportivas

alvarococa@jerez.es

Estudio de la composición

corporal mediante un sistema de

impedancia bioeléctrica

INDICE

1. INTRODUCCION Pág. 1-2

a. Introducción a la bioimpedancia

b. ¿Qué es la técnica de bioimpedancia?

c. La Bioimpedancia como método de valoración de la composición

corporal.

d. Principios físicos

2. MATERIAL DE LA PRACTICA Pág. 3

3. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA. Pág. 4-5

a. Medición con BIA

b. Normas durante la medición

4. PERSPECTIVAS FUTURAS Pág. 6

a. Medición segmentaria

b. Medición de compartimientos de agua corporal

c. Métodos multifrecuentes

d. Conclusiones

5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES (SUJETO 1) Pág. 7-8

6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES (SUJETO 2) Pág. 9-10

7. BIBLIOGRAFIA Pág. 11

8. ANEXOS

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1. INTRODUCCIÓN Introducción a la bioimpedancia

La impedancia bioeléctrica o bioimpedancia (BIA en adelante) es una propiedad del organismo que nos da información sobre la capacidad que tiene el mismo para conducir corriente eléctrica. Basándonos en el cálculo de la bioimpedancia y utilizando diversas fórmulas y ecuaciones (que varían según los autores) podemos calcular la composición corporal.

En el caso de que el conductor sea el cuerpo humano, podemos considerar que

la impedancia se debe a dos parámetros, la resistencia y la reactancia o capacitancia. Los organismos vivos están compuestos por células. La mayoría de las células se

unen entre sí mediante una matriz extracelular. Las agrupaciones celulares dan lugar a los tejidos. Los tejidos actúan como conductores, presentando por tanto una resistencia a la conducción, que es realizada por el agua y los electrolitos.

Sin embargo, las células se

encuentran delimitadas por una membrana celular consistente fundamentalmente en una bicapa lipídica que puede ser considerada como las dos capas de un condensador, presentando por tanto una capacitancia.

¿Qué es la técnica de bioimpedancia?

Es una forma simple y segura de cuantificar los componentes de la composición

corporal. La BIA es definida como la oposición de un conductor biológico al paso de una corriente alterna. El análisis de la impedancia estudia el comportamiento de la corriente eléctrica cuando atraviesa fluidos, células y tejidos del cuerpo humano. Primero debe conocerse la masa magra o el agua corporal total y luego se deduce la grasa corporal total, calculada como la diferencia entre el peso corporal total y la masa magra.

La Bioimpedancia como método de valoración de la composición corporal.

Las diferentes técnicas de valoración de la composición corporal surgieron a raíz de las dificultades para valorar el estado de nutrición, sobretodo en pacientes enfermos y obesos, también la necesidad de poder comparar diferentes poblaciones de pacientes; ante todo ello fueron apareciendo y empleándose técnicas más o menos sofisticadas que son capaces de medir los distintos componentes corporales.

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Entre ellas está la Bioimpedancia eléctrica (BIA), que es una de las técnicas más fáciles de llevar a cabo ya que no precisa de un equipo muy elaborado ni es imprescindible que el paciente colabore. Esta técnica se basa, como hemos indicado anteriormente, en la resistencia que ofrecen el agua y los tejidos corporales al paso de una corriente eléctrica, esta resistencia viene determinada por el contenido de agua y el contenido de electrolitos.

Principios físicos La aplicación de BIA para la medición de agua corporal total (ACT) se ha

difundido en los últimos años, aunque ya había sido descripta hace más de 30 años por Thomaset y Hoffer. El principio subyacente de BIA es el siguiente: la impedancia de un conductor geométrico isotópico se relaciona con su longitud y configuración, el área de sección transversal y una frecuencia de señal específica.

Z = ζ L/A donde Z = impedancia (ohm) ζ = resistividad especifica (ohm-cm.) L = longitud del conductor (cm.) A = área transversal (cm2) Dado que, multiplicando por 1 el resultado no varía, podemos multiplicar el

cociente por L/L Z = ζ L/A por L/L Z= ζ L2/A por L pero A por L = volumen, por lo tanto, Z = ζ L2/vol. y vol.= ζ L2/Z

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2. MATERIAL DE LA PRÁCTICA

- Software especifico: Promis Cardio Fitness - Electrodos: medio de contacto entre la persona y el sistema medición. - Peso o bascula - Tallímetro - Camilla

Imagen de Promis Cardio Fitness

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3. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.

Medición con BIA Se colocan 2 electrodos en el dorso de manos y pies (Figura 1). Existen diversos

equipos que emiten entre 500 y 800 uA de corriente alterna a una frecuencia fija de 50 Khz.

Figura 1. Colocación de electrodos en el dorso de manos y pies (derecha).

Las condiciones estandarizadas por los investigadores para la medición,

incluyen colocar al paciente en decúbito supino (Figura 2) con una leve abducción de sus miembros, limpieza de la piel, y medición repetida 2 o 3 veces (ver Tabla 1).

Figura 2. Colocación del paciente en decúbito supino

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Con respecto a la colocación de electrodos, Lukaski halló que la menor Resistencia (R) se obtiene con la colocación ipilateral de los mismos. El no cumplimiento de las medidas enunciadas en la Tabla 1 (medidas en condiciones estandarizadas) conduce a mediciones erróneas.

Los estudios con BIA realizados inmediatamente luego de una ingesta, o

después de ejercicios extenuantes, o durante el ciclo menstrual, han mostrado cambios en R desde 0,8-3,3 %.

- Decúbito supino sobre superficies no conductoras. - Ligera abducción de los miembros. - Limpieza de la piel en la zona de colocación de los electrodos (con

alcohol). - Ubicación correcta de los electrodos. - Temperatura ambiental 20-25ºC aproximadamente - Ayuno (por lo menos 2 horas premedición) - No es fiable para personas con algún implante metálico. - Es recomendable realizar una descarga de electricidad estática antes de

la prueba, tocando algún objeto no metálico. - Evitar ejercicios físicos intensos y la ingesta de alcohol o cualquier bebida

energética o con cafeína 12 horas antes de la medición.

Tabla 1. Condiciones para la utilización de BIA Normas durante la medición

1. Colocar al paciente en posición supina sobre una superficie no

conductora (madera, tela, etc.) y alejada del suelo. Debe evitarse cualquier contacto con el metal (reloj, cadenas, anillos, patas o borde de la camilla) así como con el que realiza la medición durante toda la prueba.

2. Conviene asegurarse de que el cuerpo del paciente no esta cargado electrostáticamente. Para ello basta con que el paciente toque una superficie metálica que esté en contacto con el suelo.

3. Los miembros deben estar ligeramente separados del cuerpo. 4. Deben evitarse movimientos bruscos e inspiraciones profundas. 5. Debido a que el fluido extracelular se distribuye al tumbarse, es

conveniente sobre todo en las mediciones segméntales realizarlas pasado un tiempo determinado (de 3 a 5 minutos).

6. Se recomienda colocar los cables y el paciente alejados de cualquier aparato que emita radiaciones. Se recomienda que los cables no toquen el suelo o aparatos eléctricos ni que pasen cerca de fuentes de alta tensión o estén entrelazados.

7. No se deben utilizar otros aparatos que apliquen impulsos eléctricos al paciente mientras se estén realizando las mediciones (electrocardiogramas, electroencefalogramas, etc.).

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4. PERSPECTIVAS FUTURAS

Medición segmentaria

Se basa en la hipótesis de que el cuerpo humano, por su

complejidad, podría asemejarse más a la suma de 5 cilindros (2 miembros superiores, 2 inferiores y el tronco; Figura 3).

Colocando los electrodos en la parte proximal y distal de

cada cilindro, podría obtenerse la impedancia para cada segmento. Figura 5. El cuerpo es considerado como la suma de 5 cilindros.

Medición de compartimientos de agua corporal

El ACT se distribuye en 2 compartimientos: extracelular (AEC) e intracelular

(AIC). Estos compartimientos normalmente constituyen el 38-46 % y 50-58 %, respectivamente. La distribución en estos compartimientos varía en relación a la grasa corporal y al grado de desnutrición (la relación AEC/AIC aumenta en la desnutrición severa).

En realidad, la impedancia es función de la resistencia (R) y capacitancia (Xc). La

R mide primariamente el ACT, ya que refleja la resistencia del flujo al paso de la corriente alterna; la Xc mide la resistencia generada por las membranas celulares, o sea que podría estimar la relación AEC/AIC.

Métodos multifrecuentes

La impedancia de una corriente

alterna aplicada a un tejido biológico es dependiente de la frecuencia. Ello significa que cuando se aplica una corriente de baja frecuencia, la misma fluye principalmente por el AEC, debido a la alta Xc de las membranas celulares. A frecuencias mayores, las membranas celulares son atravesadas y así pueden medirse el AEC y el AIC.

Conclusiones

La bioimpedancia constituye un método seguro, no invasivo, económico y

preciso de medición de la composición corporal (MG, MLG y ACT), en adultos y niños sanos.

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5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES (SUJETO 1)

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Variable Kg % Ideal (kg) Diferencia (kg)

Peso 67,1 77,7 -10,6

Masa grasa 5,4 8,05 13,6 -8,2

Masa libre de grasa 61,7 91,95 64,1 -2,4

Masa muscular 23,3 34,72 25,8 -2,5

Masa celular 32,3 48,14 34,5 -2,2

Masa extracelular 29,4 43,82 29,6 -0,2

Agua corporal total 45,3 67,51 47 -1,7

Agua intracelular 29 43,22 31,1 -2,1

Agua extracelular 16,4 24,44 15,9 0,5

Según los datos de la tabla, vemos como el sujeto 1 tiene un déficit de peso (-

10 kg) según su peso ideal el cual se corresponde sobretodo en un déficit de masa grasa (-8 kg). En general, el sujeto presenta un déficit de peso en todos las variables, excepto en agua extracelular.

La falta de masa muscular se relaciona con la falta de masa grasa, pues no se

puede convertir esa masa grasa en musculo con el ejercicio físico. Normalmente la relación musculo grasa es de 1:1. Si ganamos un kilo de masa muscular debemos disminuir un kilo de masa grasa.

En comparación con datos de la OMS, se encuentra en una situación física

actual, según el % graso, justo en la línea que separa ideal y baja y con un estado normal en cuanto a masa corporal.

Según el FNB en 2004, la cantidad de ACT en porcentaje de varones de entre 19 y 50 años debe ser de un promedio de 59 y un intervalo de (43-73) en relación a su

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peso corporal. En el sujeto analizado el ACT difiere aproximadamente en 2 kg de su peso ideal siendo un 67% de su peso real, teniendo aparentemente un déficit en el agua intracelular (formado por proteínas, lípidos y polisacáridos) derivado de la ausencia de masa grasa, pero pudiendo afirmar que el sujeto esta bien hidratado. Los valores normales de agua intracelular y extracelular deben estar en un 70 y un 30% respectivamente, con respecto al agua total corporal; y en este sujeto se cumplen.

El déficit de masa celular viene dado por el déficit en la nutrición en relación a

la actividad física realizada (futbol), pues utiliza esta masa celular para compensar esta actividad. La masa celular corporal representa al tejido vivo, en el cual se llevan a cabo más del 90% de todos los procesos corporales. Contiene al fluido extracelular y a la mayoría del potasio corporal.

Se observa que el peso de sus extremidades inferiores no son equitativos en

cuanto a tejido no graso (si en el caso de graso). Esto tiene que ver con el desarrollo de la actividad (futbol), pues discrimina mucho entre derecha e izquierda. La pierna derecha (pierna hábil del sujeto) tiene mayor peso que la izquierda (+ 4kg).

Para la practica física que realiza, podemos afirmar que el peso aunque no es el

ideal si esta dentro de valores normales. El déficit de masa muscular se podría recuperar con un aumento de la ingesta de grasas. Y el déficit de grasa no repercute en demasía en la realización de la práctica, pues en futbol la fuente energética depende en gran parte del glucógeno y de la ATP-PC. Al ser un deporte de fuerza-velocidad (en su mayoría) las grasas suponen un 25-30%, frente al 55-60% de hidratos de carbono.

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6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES (SUJETO 2)

Variable Kg % Ideal (kg) Diferencia (kg)

Peso 65,5 71,8 -6,3

Masa grasa 16,5 25,19 15 1,5

Masa libre de grasa 49 73,03 56,8 -7,8

Masa muscular 20 29,81 20,3 -0,3

Masa celular 24 35,77 26,7 -2,7

Masa extracelular 25,1 37,41 30,1 -5

Agua corporal total 36,5 54,4 39,9 -3,4

Agua intracelular 16,8 25,04 15,5 1,3

Agua extracelular 19,7 29,36 24,4 -4,7

Según los datos de la tabla, la sujeto 2 tiene un déficit de peso según su peso

ideal (6kg). Este déficit viene dado por falta de peso en materia libre de grasa (-8kg), masa celular (-3 kg) y extracelular (-5 kg) y agua extracelular (-5 kg), aunque se recupera con un aumento respecto del ideal en masa grasa (+1,5 kg) y agua intracelular (+1,3 kg).

En comparación con datos de la OMS, se encuentra en una situación física

actual, según el % graso, ideal y con un estado de delgadez en cuanto a masa corporal. Para la actividad que realiza, voleibol, se observa que el peso de sus

extremidades es equitativo en cuanto a tejido graso y no graso, por las características de que el deporte se trabaja por igual ambos lados.

La masa muscular se relaciona con la masa grasa. Normalmente la relación musculo grasa es de 1:1. Si ganamos un kilo de masa muscular debemos disminuir un

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kilo de masa grasa. En esta sujeto los pesos son correctos, e incluso podría ganar mas masa muscular aprovechando el superávit de masa grasa.

Según el FNB en 2004, la cantidad de ACT en porcentaje de mujeres de entre 19

y 50 años debe ser de un promedio de 50 y un intervalo de (41-60) en relación a su peso corporal. En el sujeto analizado el ACT difiere aproximadamente en 3,5 kg de su peso ideal siendo un 50% de su peso real, teniendo aparentemente un déficit en el agua extracelular (plasma, linfa, líquido cefalorraquídeo y secreciones). Los valores normales de agua intracelular y extracelular deben estar en un 70 y un 30% respectivamente, con respecto al agua total corporal; y en este sujeto aproximadamente se cumplen aunque podríamos hablar de una ligera deshidratación hipotónica, debido a la perdida de líquidos y electrolitos a causa de la actividad física.

El déficit de masa celular viene dado por el déficit en la nutrición en relación a

la actividad física realizada (voleibol), pues utiliza esta masa celular para compensar esta actividad. La masa celular corporal representa al tejido vivo, en el cual se llevan a cabo más del 90% de todos los procesos corporales. Contiene al fluido extracelular y a la mayoría del potasio corporal.

Para la practica física que realiza, podemos afirmar que el peso aunque no es el

ideal si esta dentro de valores normales. El déficit de masa libre de grasa se podría recuperar con una dieta más variada, disminuyendo la ingesta de grasas. Y el superávit de grasa no repercute en demasía en la realización de la práctica, pues en voleibol aunque la fuente energética depende en gran parte del glucógeno y de la ATP-PC, podemos utilizar esa materia grasa para convertirla en masa muscular.

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7. Bibliografía

Cohen A. ¿Qué es la técnica de Bioimpedancia? Artículo visitado el 19 de noviembre de

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de 2009 en: http://www.sobreentrenamiento.com/PubliCE/Articulo.asp?ida=270 Iglesias C. Métodos de determinación del grado de hidratación. Revista de la SEDCA nutrición y dietética. Artículo visitado el 24 de noviembre de 2009 en: http://www.nutricion.org/publicaciones/pdf/M%C3%A9todos%20de%20determinaci%C3%B3n%20del%20grado%20de%20hidrataci%C3%B3n_Carlos%20Iglesias.pdf

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