CC BY
179
БИОИМПЕДАНСНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ТЕЛА
Г.Г. ИВАНОВ, Э.П. БАЛУЕВ, А.Б. ПЕТУХОВ, Д.В. НИКОЛАЕВ,
В.Е. ДВОРНИКОВ, Л.В. КОТЛЯРОВА, Н.В .ЭТТЕЕВА, И.Г. БАЙРАК
Отдел кардиологии ММА им. И.М. Сеченова, 119874 Москва, Б. Пироговская ул, д. 2/6.
Кафедра госпитальной терапии РУДН, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая д.8.
Медицинский факультет, НТЦ “Медасс ”
Представленный литературный обзор посвящен развитию нового метода оценки жировой и безжировой массы тела с использованием биоимпедансометрического метода. Проанализированы 115 литературных источников отечественных и зарубежных авторов. Оценены перспективы использования указанного метода в различных областях медицины.
Определение состава тела импедансометрическим методом находит в последнее время все более расширяющуюся область применения благодаря портативной и относительно недорогой аппаратуре и оперативности и неинвазивности методики измерения, требующей наложения на пациента минимального числа электродов.
Достоверность определения безжировой массы (БЖМ) и содержания жировой ткани различными методами, в том числе и методом биоимпедансного анализа, оценивается путем сравнения с традиционными (классическими) методами определения состава тела, среди которых основным и наиболее точным [16] является денситометрия - измерение физической плотности всего тела.
Определение БЖМ методом денситометрии основывается на том, что плотность безжировой ткани, равная 1,10 г/см3 при 37°С [86,87,88], существенно отличается от плотности жировой ткани, равной 0,90 г/см3 [88]. При этом предполагается наличие постоянного уровня гидратации тканей и неизменного отношения костной массы к мышечной массе [16].
Плотность всего тела обычно определяется гидростатическим взвешиванием, осно-Daiibu;„ принципе Архимеда [89,90]. Как доказывают авторы работ [91,92 ], погрешность методики и аппаратуры гидростатического взвешивания, при учете таких влияющих факторов, как температура воды, остаточный легочный объем, объем желудочно-кишечных газов и др., не превышает 0,0020 г/см3 или менее 1% доли жировой массы тела (f), определенной по результатам денситометрии.
Для вычисления величины f, по результатам измерения плотности всего тела (Db), наиболее популярны два уравнения, которые разработали Брозек с соавт: f = 4,570/Db -4,142 [24 ] и Сири: f = 4,950/Db - 4,50 [ 93 ]. Для испытуемых, имеющих содержание жировой ткани более 30 процентов, уравнение Сири дает более высокие оценки величины f, чем уравнение Брозека [94 ].
Не менее распространенными являются методы определения БЖМ по антропометрическим показателям [95,96]. Один из таких методов основывается на том, что величина БЖМ определенным образом связана со свойствами костной ткани [97,98]. Были разработаны расчетные уравнения для вычисления БЖМ и содержания жировой массы по результатам измерения таких стандартных антропометрических показателей, как переднезадние и поперечные размеры головы, размеры колена, плеча, запястья, лодыжки, грудной клетки и другие [ 97,98,99,100,101 ]. Однако, такие уравнения давали относительно удовлетворительные результаты только в пределах тех групп испытуемых ( с разделением по полу, возрасту, весу, состоянию и т.п.), на которых они были разработаны [16].
Среди антропометрических методов определения процентного содержания жировой ткани наиболее простым является ростово-весовой индекс, который требует минимального и недорогого оборудования [102,103,104]. Из нескольких предложенных индексов наиболее приемлемым оказался так называемый весовой индекс тела (ВИТ) или индекс Кветелета, так как он имеет высокую корреляцию с процентным содержанием жировой ткани и одновременно низкую корреляцию с ростом испытуемого [105,106].
В работе [19] были разработаны соотношения между процентным содержанием жировой ткани й весовым индексом тела, учитывающие зависимость индекса от пола и возраста испытуемых. Исследования проведены на представительной выборке практически здоровых людей - 521 мужчин и 708 женщин, имеющих широкий диапазон показателей: возраст от 7 лет до 83 лет, содержание жировой ткани от 5 процентов до 50 процентов, индекс Кветелета составил от 3,9 до 40,9 кг/м2. В качестве сравнительного (эталонного) метода использовалась денситометрия, содержание жировой ткани вычислялось по уравнению Сири с коррекцией на возраст и БЖМ [107,108].
Были получены следующие уравнения регрессии: для детей 15 лет и младше: £ = 1,51*ВИТ - 0.70*возраст - 3.6*пол + 1.4, для взрослых 16 лет и старше: i = 1,20*ВИТ -0.23*возраст - 10.8*пол - 5.4 (пол: мужчина - 1, женщина - 0 ). Ошибка предсказания процентного содержания жировой ткани была сравнимой с ошибкой предсказания таких методов оценки содержания жировой ткани, как метод измерения толщины жировых складок и метод биоимпедансного анализа.
Обстоятельный обзор методов определения состава тела проведен в работе [16], в которой проанализированы как традиционные методы - объем общей воды в организме, общее содержание калия, выделение креатинина, денситометрия, антропометрия, так и относительно новые методы - анализ активации нейтронов, мышечный метаболизм абсорбционная радиометрия, биоимпедансный анализ, компьютерная томография, измерение толщины подкожного жирового слоя в ультразвуковом и инфракрасном диапазонах излучения и магнитно-резонансная визуализация.
Еще в 1969 году было показано, что безжировая масса тела (БЖМ), также как и общая вода (ОВ) тела, имеет значительную корреляцию с отношением квадрата роста человека к электрическому сопротивлению всего тела [12]. В этой работе сопротивление или импеданс тела измерялся тетраполярным методом. В последующем эта зависимость была подтверждена в ряде работ [13,14,15], в которых исследования проводились на не очень больших или неоднородных группах испытуемых. Связь между величиной БЖМ и результатами импедансных измерений основывалась на уравнениях, заданных производителем (изготовителем) импедансометрической аппаратуры, используемой в данных работах.
В отличие от предыдущих, в работе [17] была предпринята попытка исследовать взаимосвязь между импедансным методом оценки БЖМ и денситометрическим методом определения БЖМ на большой выборке испытуемых (1069 мужчин и 498 женщин ) в широком диапазоне возрастов (17-62 лет ) и содержания жировой ткани (от 3 до 56 процентов). Большое внимание уделялось анализу кросс-корреляции результатов, полученных в четырех различных исследовательских центрах (межлабораторный разброс), расположенных в различных городах Соединенных Штатов: Сан-Франциско, Нью-Йорк, Натик, Сан-Диего. Показано, что импедансный метод является перспективным для оценки состава тела и его изменений при различных режимах питания практически здоровых людей. Однако, подчеркивается, что практически не исследованы чувствительность биоимпедансных измерений (БИИ) к изменению состава тела у субъектов с нарушением питания или в процессе физических тренировок, а также у пациентов с повышенным содержанием жировой ткани и ненормальной гидратацией тела. Особенно важным является заключение, что значения БЖМ, полученные импедансным методом, являются более достоверными, чем БМЖ, найденная с использованием только антропометрических параметров человека.
Значительная число исследований последних лет посвящено оценке достоверности определения БЖМ и процентного содержания жировой ткани импедансным методом путем сравнения с аналогичными данными, полученными другими методами разной степени точности.
Сравнение с радиоизотопным методом проводилось в работах [11,47,79,81,82], денситометрии при гидростатическом взвешивании - в работах [3,28,35,44,48,49,75], определения общего содержания калия [50,58,83], с методом измерения толщины кожных складок [27,30,33,34,35,36,44,49,61,71,75,76,77,78,83,84], рентгеноскопии по двум уров-
ням энергии [1,35,39,50,62,67,76], антропометрическими индексами [4,30,33,53, 54,62,69,71,75,78].
Примечательной в этом отношении является работа [2], в которой проведен сравнительный анализ восьми независимых методов определения состава тела. Сопоставлялись методы определения БЖМ по: 1) четырехсекторной модели организма, 2) количеству общей воды тела, найденной методом радиоизотопной дилюции трития, 3) общему содержанию калия, определяемому радиоизотопным способом, 4) измерениям импеданса тела, 5) поглощению света в ближней инфракрасной области, 6) концентрации выделяемого креатинина, 7) результатам измерений толщины кожных складок, 8) весовому индексу тела. Измерения проводились на 19-ти больных ревматоидным артритом (средний возраст - 56 лет, средний вес - 82,5 кг) до и после 12-ти недельного периода нахождения в специальном режиме снижения веса. Среднее снижение веса за этот период составило 2,7 кг жира и 1,7 кг БЖМ. В качестве эталонного метода использовалась четырехсекторная модель. Наилучшим по точности определения индивидуальных потерь жировой ткани оказался метод оценки БЖМ по общему количеству воды (остаточное среднеквадратическое отклонение 0,4 кг). Вторым по точности был метод биоимпедансного анализа (остаточное среднеквадратическое отклонение 0,8 кг). Остальные методы давали остаточное среднеквадратическое отклонение более 1.8 кг. Авторами работы подчеркивается, что полученные выводы можно распространить на практически здоровых людей только после дополнительных исследований.
Для определения состава тела импедансометрическим методом в 80-е годы были разработаны импедансные анализаторы, такие как RJL Systems, Valhalla Scientific и др., которые имели неприемлемые погрешности по сравнению с методами, общепринято считаемыми эталонными, такими как гидростатическое взвешивание и радиоизотопный метод (дилюция оксида дейтерия ) [38,43,29,31,109,15,110,111]. Поэтому был разработан целый ряд расчетных уравнений для определения состава тела по импедансным измерениям, которые, однако, давали относительно удовлетворительные результаты только в пределах тех групп испытуемых, на которых они были разработаны [10,94].
В работе [10] проведен анализ десяти предсказывающих уравнений для определения процентного содержания жировой ткани по импедансным измерениям. Импедансометрические данные сопоставлялись с результатами определения процента жировой ткани методами гидроденситометрии и измерения толщины кожных складок (метод суммы трех складок). Показано, что наилучшими являются уравнение Сегала (суммарная абсолютная погрешность не более 3,6 % содержания жировой ткани) [17] и уравнение Гюо (суммарная абсолютная погрешность не более 4,1 % содержания жировой ткани) [112]. Преимущества уравнения Сегала по сравнению с импедансным анализатором BIA-EZC, с предсказывающими уравнениями Грея и уравнениями Лукаски обоснованы также в работе [53].
В последние годы в литературе уделяется большое внимание анализу специфичности предсказывающих уравнений в отношении пола, возраста, расы, национальности, состава тела, степени гидратации тканей, вида патологии и состояния испытуемого и режима его питания, предпринимаются усилия в направлении разработки или модернизации критериев, преодолевающих такую специфичность, а также компенсирующих межлабо-раторный разброс данных.
Вопросы анализа влияния возраста изложены в работах [71,3,35,74,80,113]. Специфичность предсказывающих уравнений по расовой принадлежности и национальности испытуемых исследовалась в работах [49,54,60,63,65,75]. Зависимость предсказывающих уравнений от пола испытуемых анализировалась в работах [5,21,57,60,63,71,74,80, 45].
Как показали исследования, достоверность определения состава тела импедансометрическим методом существенно зависит от относительного содержания жировой ткани испытуемых. В работе [64] показано, что у испытуемых с большим содержанием жировой ткани, по сравнению с испытуемыми нормального веса, существенно отличается геометрия тела и распределение воды по тканям, что приводит к занижению величины
относительного содержания жировой ткани у таких испытуемых, определенного импедансометрическим методом. В работе [75] продемонстрировано, что импедансный метод определения содержания жировой ткани дает завышенные результаты при малых значениях жировой ткани и заниженные значения при больших значениях жировой ткани у испытуемых. Это стимулировало разработку предсказывающих уравнений, работающих в различных диапазонах процентного содержания жировой ткани. Например, уравнение Сегала имеет две разные формы - для нормальных значений и для больших значений относительного содержания жировой ткани [17]. Исследованию состава тела при различных уровнях содержания жировой ткани посвящены также работы [2,3,7,33,47,48,49, 53,73,85].
Особенности определения состава тела импедансным методом у детей рассматривались в работах [4,26,32,37,41,42,44,47,73,78,79,81,82,83,84]. Вопросы применения импе-дансного метода определения состава тела в спортивной медицине изложены в работах [60,61 ]. Определение состава тела импедансным методом не только во всем теле, но и в отдельных частях тела ( торс, конечности ) проводилось в работах [ 6,23,39,67 ].
Большое количество работ было посвящено особенностям оценки состава тела по результатам биоимпедансных измерений при различных патологиях. В работе [57] выведены предсказывающие уравнения для клеточной массы тела, безжировой массы тела и общей воды тела по измерениям импеданса на выборке испытуемых 332 человека, в состав которой входили люди белой расы, черной расы и испанского происхождения, как практически здоровые, так и носители вируса иммунодефицита. Доказывается, что наибольшей информативностью обладает такой импедансный параметр, как реактивное сопротивление, пересчитанное на параллельную цепь. В предсказывающие уравнения входили такие параметры, как пол и вес, и они не зависели от расовой и национальной принадлежности испытуемых и от наличия у них заболевания. Уравнение для БЖМ сравнивалось с результатами гидроденситометрии на выборке из 440 здоровых испытуемых, среднеквадратическое отклонение при этом не превышало 5 процентов.
В работе [72] было показано, по результатам биоимпедансного анализа, что процентное содержание жировой ткани, БЖМ и общей воды статистически не отличалось у испытуемых с болезнью Грейвса (Базедова болезнь) и здоровых испытуемых. С другой стороны у пациентов с болезнью Грейвса процентное содержание клеточной массы было существенно меньше, а процентное содержание внеклеточной воды было существенно больше, чем у здоровых испытуемых, причем эти отличия устранялись после проведения соответствующего лечения. Состав тела у пациентов с болезнью щитовидной железы изучался с помощью импедансных измерений также в работе [80], в которой делается вывод, что гипертиреоз сопровождается качественными и количественными изменениями БЖМ, тогда как гипотиреоз характеризуется значительным приростом массы жировой ткани.
Биоимпедансный анализ применялся для исследования особенностей состава тела у пациентов с акромегалией и дефицитом гормона роста по сравнению со здоровыми ис-пытуемыми-японцами. [74]. Показано, что акромегалия вызывает, по сравнению с нормой, уменьшение относительного содержания жировой ткани и рост относительного содержания общей воды и внеклеточной воды, а дефицит ростового гормона приводит к увеличению относительного содержания жировой ткани и отношения общей воды к внеклеточной воде и падению относительного содержания общей воды. Делается вывод, что состав тела у исследуемых пациентов зависит от дисфункции гипофиза.
В работе [76] исследовалась достоверность оценки БЖМ и жировой массы тела методами биоимпедансного анализа и измерения толщины кожных складок у пациентов с хронической почечной недостаточностью. В качестве эталонного метода определения состава тела применялась рентгеноскопия по двум уровням энергии. Получены результаты, что в группе исследуемых пациентов погрешность оценки состава тела этими методами была больше, чем в контрольной группе здоровых испытуемых, причем импедансный метод был более точен, чем метод кожных складок. Состав тела импедансным
методом у пациентов с хронической почечной недостаточностью исследовался также в работе [ 39 ].
Определение относительного содержания жировой ткани импедансным методом и методом измерения толщины кожных складок у 60 больных циррозом печени проведено в работе [34]. Контрольная группа состояла из 60 практически здоровых испытуемых. Результаты измерений импедансным методом были близки к данным, полученным по кожным складкам, для контрольной группы (средние значения 22,6% и 22,5%, соответственно), но для группы пациентов импедансный метод давал завышенные значения содержания жировой ткани (средние значения 24,4% и 20,3%, соответственно). Такое завышение объяснялось чрезмерной гидратацией 30 обследуемых пациентов.
Определение состава тела, анализ достоверности импедансного метода и вывод предсказывающих уравнений проводилось также для пациентов с неврогенной анорексией [77], подвергшихся хирургической операции на грудной клетке, брюшной полости и сосудах [27], сахарным диабетом [1,39], ревматоидным артритом [2], остеопорозом [39], муковисцидозом [78], для беременных женщин [28].
Импедансный метод определения состава тела, как и другие альтернативные методы, находит все растущее применение при исследовании различных режимов питания человека. В работе [48] импедансный метод использовался для определения БЖМ в течение периода низкоэнергетической диеты, при которой уменьшение веса составляло в среднем 24+/-13 кг. Результаты определения изменений БЖМ импедансным методом имели высокую степень корреляции (от 0,92 до 0,98) с аналогичными результатами по гидро-денситометрии, хотя импедансный метод давал несколько завышенные значения БЖМ, более выраженные для испытуемых с повышенным содержанием жировой ткани. Это объясняется различиями в распределении массы и общей воды по телу у различных испытуемых.
В работе [50] анализировались одиннадцать известных из литературы предсказывающих уравнений для определения БЖМ по импедансным измерениям в процессе длительных весовых потерь испытуемых (11,7+/-7,4 кг). Импедансный метод сравнивался с методами рентгеноскопии по двум уровням энергии и определения общего содержания калия.
Вопросы исследования различных режимов питания импедансным методом представлены также в работах [ 2,8,9,30,32,37,46,58,73,81 ].
Большое внимание исследователей уделялось влиянию основных параметров импедансометрической аппаратуры и методических факторов процедуры и условий измерения импеданса на достоверность определения состава тела. Как правило, импеданс измеряется на одной частоте 50 кГц, что связано с максимальной реактивной составляющей импеданса мышечной ткани на этой частоте [115]. В последнее время разрабатываются многочастотные методики, перспективные в отношении повышения достоверности и информативности определения состава тела методом импедансного анализа [ 23,29,50,55].
Предприняты попытки использовать в качестве диагностических показателей не только активную составляющую импеданса, как в подавляющем числе существующих импедансных методик оценки состава тела, но и другие составляющие импеданса тела -реактивную составляющую, модуль импеданса и фазовый угол импеданса тела и их зависимости от частоты [ 37,39,70,80,114 ].
В работе [37] исследовано влияние оператора, выполняющего импедансные измерения, и показано, что при достаточной тренированности разные операторы обеспечивают практически идентичные результаты определения состава тела импедансным методом. Степень влияния погрешности наложения электродов на точность определения состава тела импедансным методом оценена в работе [ 41 ].
В работе [68] рассмотрены технические и метрологические свойства шести коммерческих импедансных анализаторов. Показано, что их погрешности лежат в диапазоне от 1% до 20%, проанализированы модели биообъекта, основные источники погрешностей и предложены тесты для испытаний этих приборов.
Обстоятельный анализ влияющих факторов и стандартизации методики измерения импеданса проведен в работе [66]. При тщательном соблюдении процедуры измерения импеданса и учете всех основных параметров методики (частота, информативный показатель, аппаратура, предсказывающие уравнения и их специфичность и др.), импеданс-ный метод обеспечивает определение безжировой массы тела со среднеквадратической погрешностью порядка 1,7 - 3,0 кг, а общего объема воды - со среднеквадратической погрешностью порядка 0,2 - 1,5 литров [ 65 ].
Разработке различных моделей биообъекта и теоретическим исследованиям в области определения состава тела импедансным методом посвящены работы [ 40,59,64,65,66,69 ]. Материалы конференции по биоимпедансному анализу состава тела приведены в [51,52,56 ].
Литература
1. Leiter L.A. et al. The use of bioelectrical impedance analysis (BIA) to estimate body composition in the Diabetes Control and Complications Trial (DCCT). Int. J. Obes., 1994, 18(12), 829-835 2. Heitmann B.L. et al. Changes in fat free mass in overweight patients with rheumatoid arthritis on a weight reducing regimen. A comparison of eight different body composition methods. Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord., 1994, 18(12), 812-819 3. Goran H.J. et al. Comparison of body fat estimates derived from underwater weight and total body water. Int. J. Obes., 1994,18(9), 622-626 4. Antonella E.D.P. et al.Familial and environmental influences on body composition and body fat distribution in childhood in southern Italy. Int. J. Obes., 1994, 18(9), 596-601. 5. Pasquali R. et al. Body weight, fat distribution and the menopausal status in women. Int. J. Obes., 1994, 18(9), 614-621 6. Organ L.W. et al. Segmental bioelectrical impedance analysis: theory and application of a new technique. J.Appl.Physiol., 1994, 77(1), 98-112. 7. Heitmann B.L. Prediction of body water and fat in adult Danes from measurement of electrical impedance. A validation stady. Int. J. Obes., 1990, 14(9): 789-802. 8. Tagliabue A. et al. How reliable is bio-electrical impedance analysis for individual patients. Int. J. Obes., 1992,16, 9, 649-652. 9. van der Kooy K. et al. Changes in fat-free mass in obese subjects after weight loss: a comparison of body composition measures. Int. J. Obes., 1992, 16, 9, 675-683. 10. Eckerson J.M. et al. Validity of bioelectrical impedance equations for estimating percent fat in males. Med.Sci.Sports.Exerc., 1996, 28(4), 523-530. 11. Schols A. et al. Body composition by bioelectrical impedance analysis compared withdeuterium dilution and skinfold anthropometry in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Clin. Nutr., 1991, 53,421-424. 12. Hoffer EC et al. Correlation of whole-body impedance with total body water volume. J. Appl. Physiol., 1969, 27, 531-534. 13. Lukaski H.C. et al. Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurements of the human body. Am. J. Clin. Nutr., 1985, 41, 810-817. 14. Lukaski H.C. et al. Validation of tetrapolar bioelectrical impedance method to assess human body composition. J. Appl. Physiol., 1986, 60, 1327-1332. 15. Segal K..R. et al. Estimation of human body composition by electrical impedance methods: a comparative study. J. Appl. Physiol., 1985, 58, 1565-1571. 16. Lukaski H.C. Methods for the assessment of human body composition: traditional and new, Am.J.Clin.Nutr., 1987,46, 537-556.17. Segal K.R. et al. Lean body mass estimation by bioelectrical impedance analysis: a four-site cross-validation study, Am. J. Clin. Nutr., 1988,47, 7-14. 18. Lohman T.G. Advances in body composition assessment. Champaigh, IL, Human Kinetics, 1992, pp.49-52. 19. Deurenberg P. et al. Body mass index as a measure of body fatness: age- and sex- specific prediction formulas. Brit. J. Nutr., 1991, 65(2), 105-114. 20. Deurenberg P. et al. Sex and age specific prediction formulas for estimating body composition from bioelectrical impedance: a cross-validation study. Int. J. Obes., 1991, 15, 17-25. 21. McNeill G. et al. Body fat in lean and overweight women estimated by six methods. Brit. J. Nutr., 1991, 65(2), 95-103. 22. Oppliger R.A. et al. Bioelectrical impedance predi-cion of fat-free mass for high school wrestlers validated. Med. Sci. Sports. Exerc., 1991, 23, S73. 23. Chumlea W.C., Guo S.S. Bioelectrical impedance and body composition: present status and future directions. Nutr. Rev., 1994, 52(4), 123-131. 24. Brozek J. et al. Densitometric analysis of body composition: revision of some quantitative assumption. Ann. N. Y. Acad, Sci., 1963, 110,113-140. 25. Jackson A.S., Pollock M.L. Generalized equations for predicting body density for men. Br. J. Nutr., 1978, 40, 497-504. 26. Ellis K.J. Measuring body fatness in children and young adults: comparison of bioelectric impedance analysis, total body electrical conductivity, and dual-energy X-ray absorptiometry. Int. J. Obes., 1996, 20(9), 866-873. 27. Gagnon R. et al. Variations de la composition corporelle par impedance-metrie bioelectrique apres chirurgie majeure. [Variations of body composition by bioelectric impedancemetry after major surgery], Ann. Chir., 1994, 48(8), 708-716. 28. Catalano P.M. et al. Estimating body composition in late gestation: a new hydration constant for body density and total body water. Am. J. Physiol., 1995, 268(1,Pt 1), E153-E158. 29. Heyward V.H. et al. Predictive accuracy of three field methods for estimating relative body fatness of nonobese and obese women. Int. J. Sports Nutr., 1992, 2, 75-86. 30. Harrison J.E., McNeill K.G. Nutritional assessment. Blood.Purif., 1994; 12(1): 68-72. 31. Hortobagyi T. et al. Comparison of four methods to assess body composition in black and white athletes. Int. J. Sports Nutr., 1992,2, 60-74. 32. Vettorazzi С et al. Bioelectrical impedance indices in protein-energy malnourished children as an indicator of total body water status. Basic.Life.Sci. 1990;55:45-9. 33. Bus-cemi S. et al. Valutazione della composizione corporea in gruppi di soggetti con differente taglia corporea. Confronto tra metodica plicometrica ed impedenziometrica. [Assessment of body composition in groups of subjects with different body size. Comparison of skinfold thickness and impedance methods]. Ann. Ital. Med. Int., 1994, 9(4), 223-227. 34. Madden A.M., Morgan M.Y. A comparison of skinfold anthropometry and bioelectrical impedance analysis for measuring percentage body fat in patients with cirrhosis. J.Hepatol., 1994, 21(5), 878-883. 35. Brodowicz et al. Measurement of body composition in the elderly: dual energy x-ray absorptiometry, underwater weighing, bioelectrical impedance analysis, and anthropometry. Gerontology, 1994; 40(6): 332-9. 36. Vansant G. et al. Assessment of body compo-
sition by skinfold anthropometry and bioelectrical impedance technique: a comparative study. J.Parenter.Enteral.Nutr., 1994, 18(5), 427-429. 37. Vettorazzi C. et al. The interobserver reproducibility of bioelectrical impedance analysis measurements in infants and toddlers. J.Pediatr. Gastroenterol. Nutr., 1994, 19(3), 277-282. 38. Eckerson J.M. et al. Validity of visual estimations of percent body fat in lean males. Med. Sci. Sports Exerc., 1992, 24, 615-618. 39. Kawa-kami K. et al. [A comparative study of a bioelectrical impedance method and dual energy X-ray absorptiometry for body composition analysis], Rinsho.Byori., 1994, 42(10), 1088-1092. 40. Forbes G.B. Bioelectrical impedance and body composition: present status and fiiture direction [letter] Nutr.Rev., 1994, 52(9), 323-325. 41. Dunbar C.C. et al. Effects of small errors in electrode placement on body composition assessment by bioelectrical impedance. Res.Q.Exerc.Sport., 1994, 65(3), 291-294. 42. Sidhu J.S. et al. Electrode placement in neonatal bioelectrical impedance analysis. Med.Biol.Eng.Comput., 1994, 32(4), 456-459. 43. Eckerson J.M. et al. Validity of bioelectrical impedance equations for estimating fat-free weight in lean maies. Med. Sci. Sports Exerc., 1992, 24, 1298-1302. 44. Kim H.K. et al. Fat-free mass in Japanese boys predicted from bioelectrical impedance and anthropometric variables. Eur.J.Clin.Nutr., 1994, 48(7), 482-489. 45. Stolarczyk LM et al. Predictive accuracy of bioelectrical impedance in estimating body composition of Native American women. Am.J Clin.Nutr., 1994, 59(5), 964-970. 46. Bergia R. et al. Is bioelectrical impedance actually useful for nutritional assessment in patients on CAPD? [letter] Perit.Dial.Int., 1994; 14(3): 290-2. 47. Battistini N et al. The prediction of total body water from body impedance in young obese subjects. int.J.Obes.Relat.Metab.Disord., 1992, 16(3),207-212. 48. Carella MJ et al. Serial measurements of body composition in obese subjects during a very-low-energy diet (VLED) comparing bioelectrical impedance with hydrodensitometry. Obes.Res., 1997, 5(3), 250-256. 49. Stolarczyk LM et al. The fatness-specific bioelectrical impedance analysis equations of Segal et al: are they generalizable and practical ? Am.J.Clin.Nutr., 1997, 66(1), 8-17. 50. Hendel HW et al. Change in fat-free mass assessed by bioelectrical impedance, total body potassium and dual energy X-ray absorptiometry during prolonged weight loss. Scand.J.Clin.Lab.Invest., 1996, 56(8), 671-679. 51. Schoeller DA Update: NIH consensus conference. Bioclectrical impedance analysis for the measurement of human body composition: where do we stand and what is the next step? Nutrition, 1996, 12(11-12), 760-762. 52. NIH Consensus statement. Bioelectrical impedance analysis in body composition measurement. National Institutes of Health Technology Assessment Conference Statement December 12-14, 1994. Nutrition, 1996, 12(11-12), 749-759. 53. Han TS et al. The influence of fat free mass on prediction of densitometric body composition by bioelectrical impedance analysis and by anthropometry. Eur.J.Clin.Nutr., 1996, 50(8), 542-548. 54. Swinbum BA et al. Body composition differences between Polynesians and Caucasians assessed by bioelectrical impedance. Int.J.Obes.Relat. Metab.Disord., 1996, 20(10), 889-894. 55. Suzuki H et al. Does multifrequency bioelectrical impedance relate to body composition? J.Surg.Res., 1996, 65(1), 63-69. 56. Bioelectrical impedance analysis in body composition measurement: Proceedings of a National Institutes of Health Technology Assessment Conference Bethesda, Maryland, December 12-14, 1994. Am. J Clin. Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 387S-532S. 57. Kotler D.P. et al. Prediction of body cell mass, fat-free mass, and total body water with bioelectrical impedance analysis: effects of race, sex, and disease. Am.J.CIin. Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 489S-497S. 58. Pencharz P.B., Azcue M. Use of bioelectrical impedance analysis measurements in the clinical management of malnutrition. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 485S-488S. 59. Heymsficld S.B. et al. Techniques used in the measurement of body composition: an overview with emphasis on bioelectrical impedance analysis. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64 (3,Suppl), 478S-484S. 60. Segal K.R Use of bioelectrical impedance analysis measurements as an evaluation for participating in sports. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 469S-471S. 61. Hodgdon J.A. et al. Use of bioelectrical impedance analysis measurements as predictorsof physical performance. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 463S-468S. 62. Roubcnoff R. Applications of bioelectrical impedance analysis for body composition to epidemiologic studies. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 459S-462S. 63. Kuczmarski R.J.Bioelectrical impedance analysis measurements as part of a national nutrition survey. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 453S-458S. 64. Deurenberg P. Limitations of the bioelectrical impedance method for the assessment of body fat in severe obesity. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 449S-452S. 65. Houptkooper LB et al. Why bioelectrical impedance analysis should be used for estimating adiposity. Am. J. Clin Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 436S-448S. 66. Kushner R.F. et al. Clinical characteristics influencing bioelectrical impedance analysis measurements. Am. J. Clin. Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 423S-427S. 67. Chum-lea W.C. et al. Mechanical and physiologic modifiers and bioelectrical impedance spectrum determinants of body composition. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 413S-422S. 68. Oldham N.M. Overview of bioelectrical impedance analyzers. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 405S-412S. 69. Lukaski H.C. Biological indexes considered in the derivation of the bioelectrical impedance analysis. Am.J.Clin.Nutr., 1996, 64(3,Suppl), 397S-404S. 70. Baumgartner R.N. et al Bioelectric impedance phase angle and y composition. Am. J. Clin. Nutr., 1988, 48, 16-23. 71. Mazariegos M. et al. A comparison of body fat estimates using anthropometry and bioelectrical impedance analysis with distinct prediction equations in elderly persons in the Republic of Guatemala. Nutrition, 1996, 12(3), 168-175. 72. Hu H.Y., Kato Y. Body composition assessed by bioelectrical impedance analysis (BIA) in patients with Graves' disease before and after treatment. Endocr.J., 1995,42(4), 545-550. 73. Kohno H. et al. [Therapeutic assessment of childhood obesity with body composition measured by bioelectrical impedance analysis], Fukuoka Igaku Zasshi, 1994, 85(9), 267-270. 74. Hu H.Y. et al. Body composition assessed by bioelectrical impedance analysis (BIA) and the correlation with plasma insulin-like growth factor I (1GF-I) in normal Japanese subjects and patients with acromegaly and GH deficiency. Endocr. J,, 1994,41(1), 63-69. 75. Wang J., Deurenberg P. The validity of predicted body composition in Chinese adults from anthropometry and bioelectrical impedance in comparison with densitometry. Br. J. Nutr., 1996, 76(2), 175-182. 76. Woodrow G et al. Measurement of body composition in chronic renal failure: comparison of skinfold anthropometry and bioelectrical impedance with dual energy X-ray absorptiometry. Eur, J. Clin. Nutr. 1996, 50(5), 295-301. 77. Birmingham CL et al. The reliability of bioelectrical impedance analysis for measuring changes in the body composition of patients with anorexia nervosa. Int. J. Eat. Disord., 1996, 19(3), 311-315. 78. Quirk PC et al. Evaluation of bioelectrical impedance for prospective nutritional assessment in cystic fibrosis. Nutrition, 1997, 13(5), 412-416. 79. Davies PS Stable isotopes and bioelectrical impedance for measuring body composition in infants bom
small for gestational age. Horm. Res., 1997, 48(Suppl 1), 50-55. 80. Seppel T et al. Bioeiectrical impedance assessment of body composition in thyroid disease. Eur. J. Endocrinol., 1997, 136(5), 493-498. 81. Wabitsch M et al Body composition in 5-18-y-old obese children and adolescents before and after weight reduction as assessed by deuterium dilution and bioelectrical impedance analysis. Am. J. Clin. Nutr., 1996, 64(1), 1-6. 82. Suprasongsin C., Kalhan S., Arslanian S. Determination of body composition in children and adolescents: validation of bioelectrical impedance with isotope dilution technique. J. Pediatr. Endocrinol. Metab., 1995, 8(2), 103-109. 83. Schaefer F et al. Usefulness of bioelectric impedance and skinfold measurements in predicting fat-free mass derived from total body potassium in children. Pediatr. Res., 1994, 35(5), 617-624. 84. Hammond J et al. Estimation in community surveys of total body fat of children using bioelectrical impedance or skinfold thickness measurements. Eur. J. Clin. Nutr , 1994, 48(3), 164-171. 85. Bedogni G et al. The prediction of total body water and extracellular water from bioelectric impedance in obese children. Eur. J. Clin. Nutr., 1997, 51(3), 129-133. 86. Keys A., Brozek J. Body fat in adult men. Physiol. Rev., 1953, 33, 245-325. 87. Mendez J. Keys A. Density and composition of mammalian muscle. Metabolizm, 1960, 9, 184-188. 88. Mendez J. et al. Density of fat and bone mineral of mammalian body. Metabolizm, 1960, 9, 472-477. 89. Goldman R.F., Buskirk E.R. Body volume measurement by underwater weighing: description of a method. In: Techniques for measuring body composition. Brozek J., Henschel A.,eds. Washington, DC, National Academy of Sciences-National Research Council, 1961, 78-89. 90. Akers R., Buskirk E.R. An underwater weighing system utilizing "force cube" transducers. J. Appi. Physiol., 1969, 26, 649-652. 91. Buskirk E.R. Underwater weighing and body density: a review of procedures. In: Techniques for measuring body composition. Brozek J., Henschel A.,eds. Washington, DC, National Academy of Sciences-Nationa! Research Council, 1961, 90-107. 92. Mendez J., Lukaski H.C. Variability of body density in ambulatory subjects measured at different days. Am. J. Clin. Nutr., 1981, 34, 78-81. 93. Siri W.B. The gross composition of the body. In: Advances in biological and medical physics. Tobias C.A., Lawrence J.H., eds. vol.4, New York, Academic Press, 1956, 239-280. 94. Lohman T.G. Skinfold and body density and their relation to body fatness: a review. Hum. Biol., 1981, 53, 181-225. 95. Behnke A.R., Wilmore J.H. Evaluation and regulation of body build and composition. Englewood Cliffs, NJ, Prentice-Hall, Inc., 1974. 96. Cameron N. The methods of anxological anthropometry. In: Human growth. 2.Postnatal growth. Falkner F., Tanner J.M.,eds. New York, Plenum Press, 1978, 35-90. 97. Behnke A.R. Anthropometric evaluation of body composition throughout life. Ann. N. Y. Acad. Sci., 1963, 110, 450-464. 98. Behnke A.R. The estimation of lean body weight from skeletal measurements. Hum. Biol., 1959,31, 295-315. 99. Wilmore J.H., Behnke A.R. Predictability of lean body weight through anthropometric assessment in college men. J. Appl. Physiol., 1968, 25, 349-355. 100. Wilmore J.H., Behnke A.R. An anthropometric estimation of body density and lean body weight in young men. J. Appl. Physiol., 1969, 27, 25-31. 101. Wilmore J.H., Behnke A.R. An anthropometric estimation of body density and lean body weight in women. Am, J. Clin. Nutr., 1970, 23, 267-274. 102. Keys A. et al. Indices of relative weight and obesity. J. Chron. Dis., 1972, 25, 329-343. 103. Khosla T., Lowe C.R. Indices of obesity' derived from body weight and height. Brit. J. Prev. Soc. Med., 1967, 21, 122-128. 104. Norgan N.C., Ferro-Luzzi A. Weight-height indices as estimates of fatness in men Human Nutrition: Clinical Nutrition, 1982, 36C, 363-372. 105. Garrow J.S., Webster J. Quetelet’s index (W/H2) as a measure of fatness. Int. J. Obes., 1985, 9, 147-153. 106. Guo S. et al. Fat free mass in children and young adults predicted from bioelectrical impedance and anthropometric variables. Am. J. Clin. Nutr., 1989, 50, 435-443. 107, Deurenberg P. et al. In obese subjects the body fat percentage calculated with Siri's formula is an overestimation. Eur. J. Clin. Nutr., 1989, 43, 569-575. 108. Deurenberg P. et al. Is an adaptation of Siri's formula for the calculation of body fat percentage from body density in the elderly necessary ? Eur. J. Clin. Nutr., 1989, 43, 559-567. 109. Jackson A.S. et al. Reliability and validity of bioelectrical impedance in determinimg body composition. J. Appl. Physiol., 1988, 64, 529-534. 110. Stout J R. et al. Validity of percent body fat estimations in males. Med. Sci. Sports. Exerc., 1994, 26, 632-636. 111. Van Loan M.D. et al. Association of bioelectrical resistance with estimates of fat-free mass determined by densitometry and hydrometry. Am. J. Hum. Biol., 1990,2, 219-226 112. Guo S. et al. Body composition prediction from bioelectric impedance. Hum. Biol., 1987, 59, 221-233. 113. RoubenoffR et al. Application of bioelectrical impedance analysis to elderly populations. J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci., 1997, 52(3), M129-M136. 114. Lukaski H.C., Bolonchuk W.W. In vivo body composition studies, London, 1987, pp.49-60. 115. Nyboer J. Electrorheometric properties of tissues and fluids. Ann. N. Y. Acad. Sci., 1970, 170,410-420.
BIOIMPEDANCE METHODS OF BODY COMPOSITION STUDIES
G.G.IVANOV, D.V. NIKOLAEV, AE.P.BALUEV, A.B. PETUCHOV
Moscow Medical Academy, 119874, Moscow, B.Pigodovskaya str. 2/6.,
N.V. AETTEEVA, V.E. DVORNIKOV, L.V. KOTLIAROVA
Department of Hospital Therapy RPFU, 117198, Moscow, Miklukho-Maklaya str. 8.
In the past several year, considerable interest has developed in the study of body composition studies in healthy subjects and different pathological situation. This approach has proved to be of value in the very-low-energy diet, fat-free mass end anthropometric variables, as an evaluation for participating in sports, thyroids disease and athes. Areas fir future investigations have the potential to clarify many aspects of this emergent technology at the bedside.
