Principio fisico analisi impedenza bioelettrica
Il principio fisico alla base di questa metodica si basa sulla diversa conduzione elettrica dei tessuti quando attraversati da una micro corrente elettrica alternata (800μA microAmpere e 50 Khz).
La frequenza specifica utilizzata, 50 kHz, ha la caratteristica di attraversare sia gli spazi intra che extracellulari, fornendo informazioni affidabili sui fluidi relativi. Durante il passaggio di una corrente di 800 μA (non invasiva), i fluidi oppongono una resistenza (Rz), mentre le membrane cellulari oppongono una reattanza (Xc). Questo avviene attraverso l’uso di quattro elettrodi superficiali posizionati sulla mano e sul piede.
La resistenza e la reattanza così generate forniscono vettori di informazioni in relazione ai fluidi corporei e alle membrane cellulari presenti nell’organismo. In base a resistività e caduta di tensione tra gli elettrodi, i tessuti possono essere classificati come buoni conduttori (bassa resistività, bassi valori di Resistenza R), come ad esempio nei tessuti magri FFM e nella massa cellulare metabolicamente attiva BCM, o come cattivi conduttori (resistività elevata/molto elevata, elevato valore di Rz), come nel grasso corporeo FM e nelle ossa.
L’analisi diretta della Resistenza R viene utilizzata per stimare i fluidi corporei, mentre la Reattanza Xc viene elaborata per determinare la Massa Cellulare (BCM).
Resistenza (R)
Le strutture biologiche al passaggio di una corrente elettrica generano una Resistenza R. Nel corpo umano, basse resistenze sono associate a grandi quantità di Fluidi corporei mentre elevate resistenze sono associate a livelli di Fluidi inferiori. I fluidi sono il primario conduttore nel corpo umano. Quando la percentuale di acqua corporea aumenta, la conduttività del corpo aumenta. Poiché l’acqua corporea è contenuta prevalentemente all’interno della FFM massa magra, la conduttività del corpo è proporzionale alla quantità della massa magra stessa.
Reattanza (Xc)
La Reattanza è l’effetto sulla corrente elettrica causato dalla capacità di un condensatore (membrane cellulari) ad immagazzinare energia. Nel corpo umano le membrane cellulari si comportano come dei condensatori (immagazzinano energia per poi cederla).
La Reattanza è una misura indiretta delle membrane cellulari e viene utilizzata per stimare la BCM Massa cellulare.
L’impedenza (Z)
Rappresenta la somma vettoriale della R Resistenza e della Xc Reattanza.
Attenzione: la misurazione della sola Impedenza corporea Z potrebbe risultare un parametro limitato e non adeguato per eseguire stime della composizione corporea, poiché i valori bioelettrici legati ai fluidi vengono accumunati a quelli legati alle membrane cellulari e quindi alla massa metabolicamente attiva BCM.
Angolo di fase (PhA)
L’ Angolo di fase è un indicatore dello stato fisico e dell’integrità cellulare. Studi e ricerche effettuate in migliaia di soggetti hanno dimostrato che il rapporto tra l’angolo di fase e la salute cellulare aumenta quasi linearmente.
Un basso angolo di fase (PhA) può essere correlato con una scarsa capacità delle cellule ad immagazzinare energia. Un elevato angolo di fase invece può essere correlato a grandi quantità di membrane cellulari (BCM Massa cellulare corporea) o a stati di disidratazione.
La Reattanza Xc solitamente è più elevata nei soggetti che hanno una buona Massa Cellulare e diminuisce con l’avanzare dell’età. L’avanzamento dell’età o la presenza di patologie provocano variazioni della conducibilità elettrica e della permeabilità delle membrane cellulari ed è strettamente correlato ed è sensibile alle variazioni di ICW e BCM.
La resistenza Rz si comporta in modo inversamente proporzionale aumentando con il diminuire dei fluidi corporei e diminuendo con l’aumento dei fluidi corporei. In sintesi analizzando separatamente i vettori resistivo e capacitivo (Rz e Xc e quindi il loro rapporto Angolo di Fase PhA) è possibile eseguire stime attendibili della composizione corporea. L’Angolo di Fase PA è il rapporto tra Rz e Xc quindi tra Cellule e Fluidi corporei. Esso ha un valore di normalità che va dai 5° ai 9° a seconda dell’età e del sesso del soggetto. Un angolo di fase alto è sinonimo di buon stato fisico, un angolo di fase basso è associato solitamente a soggetti in stato di malnutrizione o patologici.
Perché analizzare la Resistenza e la Reattanza: esempio di analisi su vari soggetti:
La misurazione dell’impedenza Z in un soggetto sano può apparire simile a quella di un soggetto scompensato, tuttavia, l’analisi diretta dei vettori bioelettrici che costituiscono l’impedenza (Resistenza R e Reattanza Xc) permette di valutare le differenze di stato fisico, idratazione e nutrizione, inclusa l’interpretazione attraverso l’angolo di Fase.
I valori di Resistenza Rz e Reattanza Xc tra un soggetto sano e uno scompensato sono completamente distinti, così come l’Angolo di Fase. I soggetti malnutriti o scompensati possono presentare un angolo di fase inferiore rispetto ai valori considerati normali.
Esempio di valori bioelettrici su un soggetto sano
Z = 451,4 Ohm (con la sola misura dell’impedenza)
Rz = 448 Ohm Xc 55 Ohm PA 7° (analizzando Resistenza e Reattanza)
Il valore della Reattanza e dell’angolo di fase rientrano in un range di normalità confermando un buono stato fisico generale e nutrizionale
Esempio di valori bioelettrici su un soggetto malnutrito o scompensato:
Z = 448,9 Ohm (con la sola misura dell’impedenza)
Rz = 448 Ohm Xc 28 Ohm PA 3,6° (analizzando direttamente Resistenza e Reattanza)
Il valore di Reattanza basso, associato ad un Angolo di Fase basso, indica un probabile stato di malnutrizione causato da una scarsa quantità di BCM Massa cellulare.
La misurazione della sola Impedenza corporea Z potrebbe risultare un parametro limitato e non adeguato per eseguire stime della composizione corporea, poiché i valori bioelettrici legati ai fluidi vengono accumunati a quelli legati alle membrane cellulari e quindi alla massa cellulare BCM. A parità di impedenza Z, a seconda dello stato fisico del soggetto è possibile rilevare dei valori di Rz Resistenza e Xc Reattanza ed Angolo di Fase molto diversi.
A confermare tale teoria vi sono appunto numerosi studi scientifici dove attestano e validano ad esempio una delle principali equazioni per la determinazione dell’Acqua Totale Corporea (TBW)
TBW = Ht2/R x 0,714
dove: Ht2 = rappresenta l’altezza del soggetto in metri al quadrato Rz = rappresenta la R Resistenza coporea 0,714 = coefficiente
Da notare che l’altezza del soggetto (al quadrato) viene divisa per la Rz Resistenza e non per la Z (impedenza).
Si ritiene pertanto fondamentale l’analisi e la visualizzazione diretta di entrambi i vettori R ed Xc che generano l’impedenza Z.
L’utilizzo di analizzatori in grado di analizzare separatamente Rz e Xc consente di ottenere una stima della composizione corporea secondo un modello a 3 compartimenti avanzato, di determinare la Massa Cellulare BCM, , il contenuto di Acqua Totale TBW e la relativa distribuzione intra ed extra cellulare. La stima di tali compartimenti è determinante per valutare le condizioni fisiche, lo stato di nutrizione e di idratazione del soggetto.
Non una semplice misura dell’Impedenza, ma un’analisi dell’impedenza bioelettrica.
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