CURSO PRACTICO ANTROPOMETRÍA APLICADA A LA NUTRICIÓN Madrid, 29 Septiembre - 3 Octubre 2008 Métodos para la estimación de la composición corporal II Prof. María Soledad Mesa Santurino Unidad Docente Antropología Física. Facultad de Biología. UCM. mesa@bio.ucm.es Niveles de la composición corporal Atómico (bioelementos) Carbono Oxígeno Hidrógeno Nitrógeno Fósforo Azufre… Molecular (biomoléculas) Lípidos Proteínas Glúcidos Ácidos nucleicos Agua Sales minerales… Celular (células) Células Sólidos extracelulares Líquidos extracelulares Tisular (tejidos) Óseo Adiposo Muscular… Composición a nivel molecular Proporciones aproximadas para un varón de 70 kg (Wang et al. 1992) Compuesto Porcentaje del peso corporal Agua 60 % ( 26 % Extracelular, 34% intracelular) Lípidos 20 % ( 17,9 % no esenciales, 2,1 % esenciales) Proteínas 15 % minerales 5,3 % Técnicas de estimación de la composición corporal Directas Indirectas Disección de cadáveres Imagen FísicoQuímicos Densiometría Radiología TAC DEXA Resonancia magnética nuclear Ultrasonido Análisis por neutrones Espectometría Dilución de solutos isotópicos Marcadores químicos en orina Pesada hidrostática Doblemente Indirectas Antropometría TOBEC BIA Métodos indirectos: Radiología Iniciados por Stuart et al . 1950 la radiología convencional no define con precisión los tejidos blandos. Absorciometría dual de rayos X (DEXA) Absorciometría dual de rayos X (DEXA) Emisión fotónica de menor densidad que la radiología convencional. Mide la capacidad de captación de fotones e indirectamente la cantidad de masa grasa y magra y su distribución. Absorciometría dual de rayos X (DEXA) Tomografía axial computerizada (TAC) Tomografía axial computerizada (TAC) Es el método de mayor definición para para evaluar y discriminar los distintos componentes grasos. A nivel abdominal permite discriminar la grasa profunda y la subcutánea. Tomografía axial computerizada (TAC) Ecuaciones de Borkan et al. (1983) : Área grasa interna del abdomen (cm2) = 37,883 x perímetro abdominal (cm) + 1.328 x edad (años) -292.839 Resonancia magnética nuclear y ecografía La primera se fundamenta en la modificación de los núcleos del hidrógeno al ser colocados en un campo magnético. Estos interfieren con ondas de radiofrecuencia que son aplicables al cuerpo y que pueden ser registradas. - - La segunda en la emisión de ultrasonidos a través de un transductor. Al chocar con los tejidos se produce un eco que es captado de nuevo por el transductor y transformado en energía que, a su vez, es tratada por un computador que genera una señal en la pantalla. Métodos físico-químicos (Excreción urinaria de creatinina) Folin, 1905 creatinina es un indicador de composición corporal Myers y Fine, 1913 cantidad en orina es proporcional a la creatina corporal Bürger, 1919 la creatina está en el músculo y que su valor es constante. Métodos físico-químicos (Excreción urinaria de creatinina) Supuestos creatinina-músculo - Casi toda la creatina está en el músculo esquelético - Concentración creatina/músculo permanece invariable - Es convertida a creatinina irreversiblemente a una tasa concreta - La creatinina es excretada renalmente a valores constantes Influencia de ciertos factores - Crecimiento - Ejercicio físico (intenso de corta duración) - Alimentación (ricas en proteínas: carne y pescado) - Fisiología del individuo - 2% procede del músculo liso, cerebro y otros órganos - Variabilidad individual en la excreción diaria, por causas no atribuibles a los factores anteriores Métodos físico-químicos (Excreción urinaria de creatinina) Luz (Io) Absorción (A) Radiación emergente (I) Métodos físico-químicos (Excreción urinaria de creatinina) Reacción con: Ácido pícrico-Hidróxido sódico (1 M) Recta calibrado Espectrómetro 1 mg de creatinina = 0.88 kg de músculo Espectrometría : técnica del (40K) Basado en la medición de las emisiones de isótopos radiactivos. En la técnica del potasio 40 se toma como referencia el contenido de este elemento en el tejido magro. El 40K representa el 0,012% del potasio total del organismo. Cada kg de masa libre de grasa contiene 66 mM de potasio/kg en los varones y 60 mM en las mujeres (Lukaski 1987) Dilución de solutos isotópicos Conociendo la cantidad de agua marcada con Deuterio o Tritio (isótopos del Hidrógeno) que se suministra a un sujeto y midiendo su dilución en el agua corporal, se puede estimar la cantidad total de agua en el organismo. Aceptando que la masa libre de grasa contiene un 73% de agua puede calcularse esta y con posterioridad la masa grasa por sustracción del peso total. Densitometría por inmersión Densitometría por inmersión Se basa en el principio de Arquímedes, estimando la densidad a partir del volumen que se desplaza por inmersión. Pa D= --------------------------------[ (Pa-Pw)/0.996] –Var +0,1) Pa= peso fuera del agua Pw =peso en el agua Var= volumen de aire residual pulmonar 0,996 : densidad del agua a 37º Pletismografía por desplazamiento de aire (PDA) Infrarrojos : Analizador Futrex Interactancia infrarroja Se emplea un espectrofotómetro computerizado. El haz luminoso se aplica en distintas localizaciones corporales (región tricipital, bicipital, subescapular) la cantidad de grasa se infiere a partir del grado de penetrancia del infrarrojo en el organismo. Los autoanalizadores precisan información de la edad, sexo y nivel de actividad física. Bioimpedancia Resistencia de los tejidos corporales al paso de una corriente eléctrica La masa magra opone poca resistencia al paso de la corriente eléctrica, mientras que la masa grasa opone una resistencia mayor BIA : antecedentes Nyboer, 1940 Thomassett, 1962 bipolares Hoffer et al., 1969 con TBW inicia estudios BIA emplea analizadores relación “Estatura / Z” BIA (Ω) = Z = I = √ (Re2 + Rc2 ) (Brazier, 1935) Re = resistencia Rc = reactancia Bioimpedancia Ley de Ohm Composición Corporal-Impedancia L2 (m2) V (m3) = ρ (Ω m) Z (Ω) V (V) Z (Ω) = ----I (A) Factores impedancia conductor Z (Ω) = ρ (Ω m) L (m) S (m2) V = volumen del conductor o cantidad total de agua: TBW ρ = resistividad del conductor L = estatura o la longitud del conductor Z = oposición del conductor TBW = FFM x 0,73 FM (kg) = peso (kg) – FFM (kg) % grasa = (FM/peso) x 100 Bioimpedancia La bioimpedancia incluye dos componentes: Re y Rc I=(Re2+Rc2)1/2 frecuencia 50 KHZ Ecuaciones de Lohman (1992) I ∼ Re Mujeres Masa libre de grasa (FFM) = 0.476 (est2/re)+0.295 (peso) +5.49 Varones Masa libre de grasa (FFM) = 0.485 (est2/re)+0.338 (peso) +5.32 Masa grasa (FM) = peso-FFM % grasa = (FM/peso) x 100 BIA tetrapolar Analizador tetrapolar Holtain BIA: Posición de los electrodos Electrodos lado Derecho: 2 receptores (negro) 2 emisores (rojo) -R: Muñeca-mitad apófisis radial y ulnar; Tobillo-maleolo medial y lateral -E: 4 cm receptores hacia falanges BIA : posición del sujeto BIA condiciones fisiológicas del sujeto El individuo debe permanecer tumbado horizontalmente Desprovisto de todo tipo de objetos metálicos En ayunas, sin ingerir alcohol ni hacer ejercicio (24 h) Con estado de hidratación habitual Brazos y piernas ángulos de separación 10-15º Otros factores a controlar: Posible influencia ciclo menstrual Temperatura de la sala Bioimpedancia y ciclo menstrual Variable P.C. Kg. 13.2± Grasa 4.3 BT 12.6± 4.1 B-1 12.4± 4.0 B-2 12.7± 3.8 B-3 12.8± 3.7 B-4 12.4± 3.8 % Graso 24.4± 5.3 22.8± 4.0 22.5± 4.8 23.0± 3.8 23.1± 3.7 22.6± 3.9 Peso 55.2± 5.4 55.0± 5.5 55.3± 5.4 55.5± 5.4 55.0± 5.6 55.1± 5.3 P.C.: Por pliegues cutáneos BT: Bioimpedancia total, B-1: Bioimpédancia menstruación, B-2: Bioimpédancia Préovulatoria B-3: Bioimpédancia Ovulatoria, B-4: Bioimpedancia postovulatoria. Tabla 2- Valores de composición corporal (Kg. de grasa y % graso), estimadas por pliegues cutaneos y bioimpedancia en diferentes fases del ciclo menstrual en mujeres con edad entre 20-30 años. BIA bipolar (tren inferior) Báscula LAICA EP1340 BIA bipolar (tren superior) Monitor OMRON BF-306 BIA tetrapolar Analizador Bodystat Analizador Holtain Ecuaciones TBW (agua total) Autor Edad N Ecuación TBW (L) (Sexo) Kushner y Schoeller1 (1986) 17-66 40 0,5561 Ht2/Re + 0,0955 Wt + 1,726 (2) Kushner y Schoeller (1986) 17-66 20 20 Kushner et al.3 (1992) 2-67 116 0,593 Ht2/Re + 0,065 Wt + 0,04 (2) Lukaski y Bolonchuk1 (1988) 20-73 53 0,372 Ht2/Re + 3,05 sexo + 0,142 Wt - 0,069 edad + 4,98 (2) Lukaski y Bolonchuk2 (1988) 20-73 57 0,374 Ht2/Re + 0,151 Wt - 0,083 edad + 2,94 sexo + 4,65 (2) Holtain (dada por aparato)* NP 0,585 Ht2/I + 1,825 (2) 2 0,382 Ht2/Re + 0,105 Wt + 8,315 (M) 0,396 Ht2/Re + 0,143 Wt + 8,399 (V) Ecuaciones FFM (masa libre de grasa) Autor Edad N Lukaski et al. (1986) 18-50 67 47 0,821 Ht2/Re + 4,97 (M) Segal et al. (1988) 17-62 498 1069 0,00108 Ht2 - 0,02090 Re + 0,23199 Wt - 0,06777 edad + 14,59453 (M) Gray et al. (1989) 19-74 62 25 0,00151 Ht2 - 0,0344 Re + 0,140 Wt - 0,158 edad + 20,387 (M) Boulier et al. (1990) 22-71 202 0,40 Ht2/Re + 0,64 Wt - 0,16 edad + 6,37 -2,71 sexo (2) Van Loan et al.1 (1990) 18-32 150 0,50 Ht2/Re + 0,37 Wt + 1,93 sexo + 3,12 (2) Van Loan et al.2 (1990) 18-32 150 0,53 Ht2/Re + 0,29 Wt + 1,38 sexo + 4,40 (2) Deurenberg et al.1 (1991) 16-83 661 0,340*10000 Ht2 (m)/Re + 15,34 Ht (m) + 0,273 Wt - 0,127 edad + 4,56 sexo - 12,44 (2) Deurenberg et al.2 (1990b) 7-25 246 0,438*10000 Ht2 (m)/Re + 7,04 Ht (m) + 0,308 Wt + 1,6 sexo - 8,5 (2) Lohman (1992) 18-30 153 3 Ecuación FFM (kg) (Sexo) 0,827 Ht2/Re + 5,21 (V) 0,00132 Ht2 - 0,04394 Re + 0,30520 Wt - 0,16760 edad + 22,66827 (V) 0,00139 Ht2 - 0,0801 Re + 0,187 Wt + 39,830 (V) 0,476 Ht2/Re + 0,295 Wt + 5,49 (2) 0,485 Ht2/Re + 0,338 Wt + 5,32 (2) Coeficiente de correlación intraclase (CCI) CCI Varones CCI Mujeres Antropometría - Holtain 0,59 0,41 Antropometría - Omron 0,73 0,54 Antropometría - Báscula 0,33 0,69 CCI > 0,75 indicio de gran asociación 0,4 < CCI < 0,75 asociación entre buena y regular CCI < 0,4 ausencia de asociación Método de Bland-Altman (contraste entre impedancia y antropometría) Mujeres Varones 30 40 R = -0.85 Media +2SD R = -0.79 30 20 Media del porcentaje de grasa Yuhasz-Lukaski 3 Diferencia del porcentaje de grasa Yuhasz-Lukaski 3 25 15 10 Media 5 0 -5 Media -2SD -10 -15 Media +2SD 20 Media 10 0 Media -2SD -10 -20 -20 -10 0 10 20 Media del porcentaje de grasa Yuhasz-Lukaski 3 Callejo et al., 2004 30 -10 0 10 20 Media del porcentaje de grasa Yuhasz-Lukaski 3 30 Métodos para la estimación de la composición corporal Gracias por su atención