Что такое биоимпедансометрия?
Биоимпедансометрия или биоимпедансный анализ, БИА (от «биологический» и «импеданс» – электрическое сопротивление) — это контактный метод измерения электрической проводимости биологических тканей, дающий возможность оценки широкого спектра морфологических и физиологических параметров организма.
Говоря простым языком, биоимпедансный анализ позволяет оценить состав тела человека путем пропускания через него переменного электрического тока малой силы (около 200 мкА в среднем). Это возможно благодаря тому, что в разных тканях нашего организма содержится разное количество воды, и, как следствие, все они отличаются по электропроводности. Например, мышцы обладают высокой проводимостью, поскольку содержат большое количество воды, а кость и жировая ткань являются диэлектрическими веществами и плохими проводниками.
Биоимпедансный анализ позволяет выяснить не только количество костной, жировой и мышечной тканей в теле, но и особенности их распределения, а так же оценить наличие и распределение воды в организме и определить интенсивность основного обмена.
История возникновения
Начало практического применения биоимпедансометрии для определения состава тела человека принято связывать с работами французского анестезиолога А. Томассе. В 1962 г. он с помощью двух игл, введенных под кожу, определил общее содержание воды в организме на основе показателей электрического импеданса.
В 1969 г. Э. Хоффер с соавторами на основании собственных исследований пришли к выводу, что с помощью измерения импеданса всего тела можно определить общее количество воды в организме.
В конце 70-х в США биоимпедансные анализаторы появились на рынке и стали доступны для приобретения.
Первые биоимпедансометры позволяли измерять импеданс организма только на одной частоте тока, что создавало ряд неточностей в определении компонентов состава тела.
В 1992 г. Р. Кушнер опубликовал статью, в которой предложил рассматривать тело человека не как единое целое, а как пять различных цилиндров (исключая голову): две руки, две ноги, туловище. Учитывая, что разные части тела имеют неодинаковую длину и площадь поперечного сечения, для точного анализа необходимо применение нескольких частот тока.
В 1996 г. южнокорейский ученый, доктор Кичул Ча, основал компанию «InBody» и разработал первый в мире восьмиполярный биоимпедансный анализатор, измерение на котором производилось с использованием восьми тактильных электродов.
В качестве примера последних достижений в этой области можно привести смартчасы, выпущенные в начале 2022 года известной южнокорейской фирмой, которые способны определить состав тела человека с помощью микротока, проникающего через специальный сенсор на руке. Анализ занимает не более 15 секунд.
Виды биоимпедансных анализаторов
В настоящее время существует множество видов биоимпедансных анализаторов, в частности, вертикальные и горизонтальные.
Горизонтальные анализаторы по своему внешнему виду напоминают аппарат ЭКГ, при их использовании пациент лежит на кушетке.
Анализаторы вертикального типа похожи на напольные весы. Пациент встает голыми ногами на платформу, где расположены электроды, и держится руками за выдвижные ручки, на которых также находятся электроды.
Для домашнего использования выпускают более компактные модели – часы или весы, которые помимо своих основных функций имеют встроенное устройство для биоимпедансного анализа.
Насколько точны эти устройства? Конечно же, наиболее развернутый и точный анализ получают с помощью профессиональных стационарных устройств, применяющихся в медицинских учреждениях.
Точность показаний домашних приборов зависит от количества точек соприкосновения прибора с телом человека – чем их больше, тем точнее анализ.
Весы чаще всего работают по принципу «от ноги к ноге». Когда человек встаёт босыми ногами на датчики весов, ток течёт по одной ноге, проходит через таз и спускается по другой ноге. Таким образом, измеряется только биоимпеданс ног, данные о верхней части тела выстраиваются с помощью прогнозных уравнений и сведений о росте человека.
Также существуют устройства, работающие по принципам:
- «от руки к руке» — датчики держатся в руках, ток идёт от одной ладони к другой, данные о нижней части тела прогнозируются;
- «от ноги к руке» — человек стоит на весах и держит датчик в руке, оцениваются одна сторона тела или обе;
- «прямой сегментный» — человек стоит на весах и держит проводящее устройство двумя руками, измеряется импеданс 5 частей тела (туловище, две руки, две ноги).
В 2021 году было опубликовано исследование, в ходе которого у 153 человек определяли состав тела с помощью трёх различных «умных» весов, а потом сравнивали результаты с данными двойной рентгеновской абсорбциометрии. Это рентгенологическое исследование считается «золотым стандартом» для измерения плотности костей, но подходит и для оценки других компонентов состава тела. Результаты показали, что все три марки весов определяют уровень жировой и мышечной массы с довольно большой погрешностью.
Как проводится биоимпедансометрия?
Перед проведением обследования в компьютерную программу вносят такие данные, как возраст, пол, вес, рост, обхват талии, бедер, окружность запястий.
Во время процедуры человек лежит на спине, к его запястьям и лодыжкам подключают специальные датчики — электроды, через которые подается слабый переменный ток. Не должно быть соприкосновения между внутренними поверхностями бедер (до паха), а также между внутренними поверхностями рук и туловищем (до подмышечных впадин). С рук следует снять часы, цепочки, кольца и браслеты из металла, а металлические предметы на шее нужно сдвинуть к подбородку.
Сама процедура измерения занимает менее одной минуты. Полученные результаты анализируются компьютерной программой и выдаются в виде удобной схемы с комментариями.
Чтобы биоимпедансометрия показала наиболее точный результат, к обследованию следует подготовиться:
– за неделю до обследования следует прекратить прием диуретиков;
– за двое суток до процедуры необходимо воздержаться от употребления алкоголя, чая и кофе;
– воздержаться от спортивной тренировки, интенсивной физической работы, физиотерапевтических процедур непосредственно перед проведением обследования;
– последний прием воды и пищи должен быть не позднее, чем за 3–4 часа до обследования;
– за полчаса до процедуры пациенту следует опорожнить мочевой пузырь;
– перед началом обследования рекомендуется провести 7–10 минут лежа на горизонтальной поверхности (подготовительное время увеличивается в жаркую или холодную погоду с целью предварительной акклиматизации пациента);
– температура в помещении во время процедуры должна составлять 22–25 °С.
Что касается противопоказаний, то биоимпедансный анализ является одним из самых безопасных методов анализа состава тела. Единственным ограничением является наличие кардиостимулятора и других электронных имплантированных устройств.
Биоимпедансометрия или ИМТ?
Чаще всего для диагностики ожирения применяют антропометрические методы: измеряют рост, вес, окружность талии и рассчитывают индекс массы тела (ИМТ). Однако у людей с одинаковым ИМТ может существенно различаться компонентный состав тела. Например, у спортсменов ИМТ превышает референтные значения за счет сильно развитой мускулатуры (ложное ожирение). А состояние, когда ИМТ находится в пределах нормальных значений, но количество жировой массы существенно превышает норму, называют скрытым ожирением. Использование биоимпедансного анализа совместно с антропометрическими данными позволяет более точно оценить компонентный состав тела человека и не допустить постановки ложного диагноза.
В целом, биоимпедансный анализ имеет гораздо больше преимуществ, чем недостатков и может быть эффективным инструментом в работе спортивных врачей, диетологов, кардиологов, терапевтов и других специалистов.
Автор Елена Мирошникова,
фитнес-тренер, спортивный нутрициолог
