Una guía práctica para el análisis de impedancia bioeléctrica utilizando el ejemplo de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica

La pérdida de peso corporal y el agotamiento de la masa muscular libre de grasa son problemas comunes y graves en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) independientemente del grado de limitación del flujo de aire. La desnutrición en la EPOC se ha asociado con inflamación sistémica, caquexia, anorexia, disfunción del músculo esquelético, disnea, estado de salud reducido, mayor riesgo de exacerbaciones y aumento de la mortalidad. En consecuencia, las recomendaciones actuales de las guías de EPOC de GOLD (Iniciativa Global para la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica) consideran el monitoreo nutricional como una parte importante de la evaluación de rutina de los pacientes con EPOC.

Medidas sustitutivas como el conocido Índice de Masa Corporal (IMC) ) no dan ninguna indicación de la composición corporal, la masa muscular o el estado nutricional. Por lo tanto, la desnutrición que requiere intervención puede existir a pesar de un IMC de normal a alto. Estos pacientes no suelen detectarse mediante una evaluación global subjetiva del estado nutricional. En el caso de la EPOC, se ha reconocido que es la masa libre de grasa baja (FFM) diferenciada en masa de células corporales (BCM) y masa celular extracelular (ECM) en lugar de un IMC bajo que debe considerarse como un parámetro crítico de gravedad de la enfermedad y pronóstico.

Se utilizan diferentes métodos para evaluaciones nutricionales más allá del IMC, como el análisis de impedancia bioeléctrica (BIA), la antropometría de pliegues cutáneos y la absorciometría de rayos X de energía dual (DEXA). BIA es una técnica sencilla, económica, rápida y no invasiva para evaluar la composición corporal y sus cambios a lo largo del tiempo. BIA se utiliza ampliamente en el contexto de ensayos clínicos y existe una serie completa de literatura sobre la teoría y metodología de varias técnicas diferentes de BIA. Sin embargo, sorprendentemente, existe una considerable falta de información sobre los aspectos prácticos de BIA para aquellos interesados principalmente en aprender a aplicar e interpretar este método en la práctica. Por tanto, BIA sigue siendo una herramienta infrautilizada y subestimada para la evaluación nutricional en atención primaria. Esto puede explicarse aún más por el hecho de que los costos de BIA actualmente no siempre son reembolsables y que no existen pautas que describan los métodos para evaluar la desnutrición en pacientes con EPOC.

El análisis BIA se complementa de manera simple y efectiva con análisis de vector de impedancia bioeléctrica (BIVA), que es independiente del estado de hidratación y se puede utilizar como una medida de control de calidad para la interpretación correcta de los resultados de BIA. BIVA es un análisis de patrones de medidas de impedancia (resistencia y reactancia) trazadas como un vector en un sistema de coordenadas. Los valores de referencia ajustados por edad, IMC y sexo se trazan como las llamadas elipses de tolerancia en el sistema de coordenadas. Sobre esta base, se puede hacer una declaración con respecto al balance hídrico (normo-, hipo-, hiperhidratación) y la masa celular corporal (estado nutricional).

El propósito de este artículo es proporcionar alguna orientación sobre el uso de BIA / BIVA con especial atención a las consideraciones prácticas. Refleja una década de nuestra propia experiencia práctica en el uso de BIA de frecuencia única combinada con BIVA con un enfoque en pacientes con EPOC. A continuación, describimos brevemente los principios básicos, la viabilidad y las limitaciones de la metodología BIA / BIVA y proporcionamos consejos prácticos y recomendaciones para la realización y el análisis adecuados de las mediciones. Nuestro objetivo es proporcionar un enfoque simple, estructurado y orientado a la práctica para la interpretación y el análisis de los resultados de BIA / BIVA utilizando ejemplos característicos vistos en pacientes con EPOC.

Principios básicos

Bioeléctrico análisis de impedancia (BIA)

BIA es un método para estimar la composición corporal. El principio de BIA es determinar la impedancia eléctrica de una corriente eléctrica que atraviesa el cuerpo. La impedancia eléctrica (Z) consta de dos componentes, resistencia (R) y reactancia (Xc). La reactancia es una medida de BCM y la resistencia una medida del agua corporal total. A partir de la impedancia determinada, se pueden estimar varios parámetros BIA:

Masa de células corporales (BCM)

• consiste en todas las células que tienen un efecto sobre el metabolismo ( ej., músculo, órganos internos, sistema nervioso)

• factor clave al evaluar el estado nutricional de un paciente

• : ej. buen estado de entrenamiento, retención de agua intracelular

• ↓: p. ej. desnutrición, caquexia, deshidratación

% BCM

• porcentaje de BCM en FFM

• para el diagnóstico diferencial de cambios en BIA: cambios de la misma manera que BCM

• medida del estado nutricional individual y el nivel de condición física

• : p. ej. buen estado de entrenamiento

• ↓: p. ej.desnutrición

Masa extracelular (MEC)

• principalmente agua extracelular

• aumentar o disminuir principalmente debido a una mayor retención de agua extracelular o una pérdida de agua extracelular

• : p. ej. retención de agua extracelular (p. ej., edema)

• ↓: p. ej. pérdida extracelular de agua (por ejemplo, diuréticos)

Masa libre de grasa (FFM)

• todo lo que no sea grasa corporal, consta de BCM y ECM

• ↓: personas mayores, enfermedades crónicas

Masa grasa (FM)

• se determina indirectamente a partir del peso corporal menos FFM

Ángulo de fase

• uno de los Los mejores indicadores de la función de la membrana celular

• pueden considerarse como un marcador del estado de entrenamiento y nutricional

• : p. ej. tipo constitucional atlético, buen estado nutricional (de células BCM)

• ↓: p. ej. mal estado de entrenamiento, mal estado nutricional (de células BCM)

Agua corporal total (TBW)

• : p. ej. porción alta de músculo, retención de agua (por ejemplo, edema)

• ↓: por ejemplo pequeña porción de músculo, deshidratación / exicosis

Nuestra experiencia se basa en BIA de frecuencia única (50 kHz); el paquete de software que utilizamos (NUTRIPLUS de Data Input GmbH) incluye BIVA y valores de referencia adaptados.

Las instrucciones detalladas para realizar mediciones de BIA se pueden encontrar en otra parte. Para dar una breve descripción aquí, el BIA de frecuencia única por lo general implica la colocación de dos electrodos de corriente distal o de introducción de señal en las superficies dorsales de la mano y el pie cerca de las articulaciones metacarpofalángica y metatarsofalángica, respectivamente. Los dos electrodos sensores de voltaje se aplican en la prominencia pisiforme de la muñeca y entre los maleolos medial y lateral del tobillo. El analizador de impedancia entrega una corriente alterna constante a una frecuencia fija de 50 kHz a través de los electrodos distales y detecta la caída de voltaje a través de los electrodos proximales. El analizador muestra la resistencia y la reactancia medidas.

Factores que afectan los resultados de BIA:

1. peso y estatura (el investigador debe medirlos directamente)

2. posición del cuerpo y las extremidades (posición supina, brazos en abducción de al menos 30 °, piernas en abducción de aproximadamente 45 °)

3. consumo de alimentos y bebidas (sin bebidas durante al menos 12 horas antes, estado de ayuno durante al menos 2 horas)

4. nivel moderado a intenso de actividad física / ejercicio antes de las mediciones de BIA ( último ejercicio al menos 12 horas antes)

5. condiciones médicas y medicamentos que tienen un impacto en el equilibrio de líquidos y electrolitos; infección y enfermedad cutánea que puede alterar la transmisión eléctrica entre el electrodo y la piel

6. condiciones ambientales (por ejemplo, temperatura ambiente)

7. individuo características (por ejemplo, temperatura de la piel, sexo, edad, raza)

8. variación étnica

9. falta de adherencia de electrodos, uso de electrodos incorrectos, aflojamiento del clip del cable, intercambio de electrodos

Los parámetros BIA dependen en gran medida del estado de hidratación del paciente. BIA permite determinar los parámetros mencionados anteriormente en sujetos sin anomalías significativas de líquidos y electrolitos.

BIVA (análisis de vector de impedancia bioeléctrica)

BIVA como parte integrada de la medición de BIA es un método simple, rápido y clínicamente valioso para evaluar el estado de los líquidos ( TBW) y masa celular corporal (BCM). Este método traza las mediciones de impedancia directa, la resistencia R y la reactancia Xc como un vector bivariable en un nomograma (Figura 1). Valores de referencia ajustados por edad, IMC y sexo se trazan como las denominadas elipses de tolerancia en el mismo sistema de coordenadas. Se distinguen tres elipses de tolerancia, correspondientes a los percentiles 50, 75 y 95 de la población de referencia sana. Los valores fuera del percentil 95 se consideran anormales. Según la posición del punto de medición en el nomograma BIVA, el estado de nutrición / entrenamiento e hidratación ajustado por sexo, edad, IMC y raza se puede leer de un vistazo. Como se muestra en la Figura 1, los valores ubicados fuera del percentil 95 en los siguientes cuatro cuadrantes apuntan a las siguientes condiciones: a) cuadrante superior derecho, p. exicosis b) cuadrante inferior izquierdo p. ej. edema c) cuadrante inferior derecho p. ej. desnutrición d) cuadrante superior izquierdo p. ej. buen estado de entrenamiento.

Aplicaciones de BIA / BIVA e interpretación de la composición corporal

A continuación presentamos algunos ejemplos de hallazgos característicos de BIA en pacientes con EPOC con su interpretación:

1. Hallazgo normal

2. Desnutrición en un paciente con EPOC con sobrepeso

3. Caquexia

4. Edema por insuficiencia cardíaca derecha

5. Anorexia

Por experiencia personal, las mediciones de seguimiento (ejemplos 2-5) deben realizarse cada 4 semanas para pacientes con sobrepeso y cada 8-12 semanas para todos los demás casos. Sin embargo, esta es una decisión que debe tomarse de forma individual.

1. Hallazgo normal

Paciente: mujer, 61,1 kg, IMC 22,7, 64 años, EPOC leve (estadio I GOLD).

Interpretación: Con un IMC de 22,7, este paciente es normal peso. El punto de medición en el nomograma BIVA (Figura 2) se encuentra dentro de la elipse de tolerancia 50 y, por lo tanto, indica hallazgos normales. Los valores de TBW, ECM, grasa corporal, BCM, BCM% y ángulo de fase enumerados en la tabla 1 están dentro del rango normal.

Conclusión: Todos los valores de la tabla están dentro del rango normal y el punto de medición en el nomograma BIVA se encuentra dentro de la elipse de tolerancia 50.

2. Desnutrición en un paciente obeso con EPOC

Paciente: mujer, 90 kg, IMC 31,5, 73 años, EPOC grave (estadio GOLD III)

Interpretación: Con un IMC de 31,5 este paciente es obeso. El punto de medición en el nomograma BIVA (Figura 3) en este paciente está muy por debajo de la línea de valores normales de BCM (eje largo) y por encima de la línea de valores normales de TBW (eje corto) entre la elipse de tolerancia 75 y 95. La posición del punto de medición en el cuadrante inferior derecho indica desnutrición.

Los valores del parámetro BIA enumerados en la tabla 2 pueden interpretarse de la siguiente manera: La masa grasa se encuentra por encima del rango normal en consonancia con el aumento del IMC. BCM se encuentra dentro del rango normal. A primera vista esto no encaja con el hallazgo del nomograma BIVA, que indica desnutrición. El hecho de que el BCM calculado esté dentro del rango de valores normales aquí puede explicarse de la siguiente manera: Debe tenerse en cuenta que el BCM depende del estado de líquidos del paciente (TBW). Esto significa que un BCM dentro del rango normal no no significa necesariamente un estado nutricional normal, pero también puede deberse a un mayor TBW. Los siguientes dos parámetros BIA son útiles para establecer una distinción: BCM% y ángulo de fase, que generalmente se alteran en la misma línea que BCM. En este caso, TBW es aumentado y el% de BCM y el ángulo de fase están por debajo del rango de valores normales. Esto indica que el BCM está realmente reducido. Por lo tanto, el BCM solo parece estar dentro del rango de valores normales debido al aumento de TBW. los valores de BIA calculados, el diagnóstico de sospecha de desnutrición puede ser establecido de un vistazo por BIVA. Además, se confirma que el BCM calculado es demasiado alto debido al aumento de TBW (posición de los medidores t punto en el nomograma BIVA por encima de la línea de valores normales de TBW).

Conclusión: A pesar de la presencia de obesidad, el paciente presenta desnutrición. La posición del punto de medición en el nomograma BIVA en el cuadrante inferior derecho entre la elipse de tolerancia 75 y 95 proporciona una indicación para el diagnóstico de sospecha de desnutrición.

3. Caquexia

Paciente: hombre, 45 kg, IMC 16,7, 62 años, EPOC grave (estadio GOLD III)

Interpretación: Con un IMC de 16,7 el paciente tiene bajo peso. El punto de medición en el nomograma BIVA (Figura 4) en este paciente está muy por debajo de la línea de valores normales de BCM (eje largo) y muy por encima de la línea de valores normales de TBW (eje corto), muy fuera de la elipse de tolerancia 95. La posición del punto de medición en el cuadrante inferior derecho indica desnutrición en forma de caquexia.

Los valores del parámetro BIA enumerados en la tabla 3 puede interpretarse de la siguiente manera: La masa grasa se encuentra por debajo del rango normal en línea con el IMC reducido. Se reducen los valores calculados para BCM y TBW. Con respecto al valor reducido de BCM, debe tenerse en cuenta que la BCM depende del estado hídrico (TBW) del paciente. Esto significa que una BCM reducida no necesariamente indica desnutrición, sino que también puede deberse a un TBW bajo. El BIA Los parámetros BCM% y el ángulo de fase son nuevamente útiles para hacer una distinción, ya que generalmente se alteran en la misma línea que BCM. Los valores para BCM% y el ángulo de fase se reducen, lo que indica una BCM realmente reducida o desnutrición. En este ejemplo también BIVA proporciona una evaluación más eficiente del estado nutricional que los parámetros BIA calculados.

Conclusión: Todos los valores enumerados en la tabla están por debajo del rango normal y el punto de medición en el nomograma BIVA está fuera de la elipse de tolerancia 95 en el cuadrante inferior derecho. Esto indica desnutrición severa en forma de caquexia. La evaluación del nomograma BIVA es suficiente para el diagnóstico de sospecha de caquexia.

4. Edema por insuficiencia cardíaca derecha

Paciente: mujer, 105,6 kg, IMC 38,8, 78 años, EPOC GOLD estadio II

Interpretación: Con un IMC de 38,8 el paciente tiene sobrepeso. El punto de medición en el nomograma BIVA (Figura 5) en este paciente está por encima de la línea de valores BCM normales (eje largo) y muy por debajo de la línea de valores TBW normales (eje corto) en la elipse de tolerancia 95. La posición del punto de medición en el cuadrante inferior izquierdo indica la retención de agua en forma de edema.

Los valores del parámetro BIA que se enumeran en la tabla 4 se puede interpretar de la siguiente manera: La masa de grasa corporal se encuentra por encima del rango normal en línea con el aumento del IMC. El TBW determinado aumenta y el BCM calculado se encuentra en el rango superior de lo normal. Estos hallazgos son consistentes con la posición del punto de medición por encima de la línea de valores normales de BCM y por debajo de la línea de valores normales de TBW en el cuadrante inferior izquierdo. Con el valor de BIA normal derivado para BCM, debe tenerse en cuenta una vez más aquí que BCM depende del estado de líquidos del paciente (TBW). Esto significa que un BCM dentro del rango normal no necesariamente indica un BCM realmente normal o estado nutricional normal, pero también puede parecer normal debido a un mayor TBW. Los parámetros BIA% BCM y ángulo de fase, que suelen estar alterados en la misma línea que BCM, en este caso se encuentran en el rango inferior de lo normal, por lo que puede Se puede suponer que el BCM está realmente en el rango normal. Además del aumento del TBW, el ECM también aumenta notablemente, lo que indica edema. La sospecha de edema se establece de un vistazo con BIVA. BIVA confirma de manera simple y rápida los valores de BIA calculados BCM y TBW. La sospecha de edema se confirmó en el examen físico de las piernas.

Conclusión: Los valores enumerados en la tabla para TBW y ECM están fuera del rango normal y el punto de medición en el nomograma BIVA está en la elipse de tolerancia 95 en el cuadrante inferior izquierdo, lo que indica edema. El BCM determinado se encuentra en el rango superior de normal y el punto de medición en el nomograma BIVA está por encima de la línea de valores BCM normales. La posición del punto de medición en el nomograma proporciona una indicación para el diagnóstico de sospecha de edema.

5. Anorexia

Para el diagnóstico diferencial general de bajo peso presentamos a una paciente con anorexia: mujer, 34,1 kg, IMC 18,4, 41 años, anorexia (pérdida involuntaria del apetito).

Interpretación: Con un IMC de 18,4, el paciente tiene bajo peso. El punto de medición en el nomograma BIVA (Figura 6) se encuentra casi en la línea de valores BCM normales (eje largo) y muy por encima de la línea de valores TBW normales (eje corto) fuera de la elipse de tolerancia 95. La posición del punto de medición en el cuadrante superior derecho indica la presencia de anorexia.

Los valores del parámetro BIA enumerados en la tabla 5 se puede interpretar de la siguiente manera: La masa grasa corporal se reduce en consonancia con el bajo IMC. El TBW se reduce notablemente y el BCM también se reduce. Con el BCM reducido, debe tenerse en cuenta aquí que el BCM depende del estado hídrico del paciente (TBW). Esto significa que un BCM más bajo también puede parecer reducido debido a un TBW más bajo. Los parámetros BIA BCM% y fase ángulo que son útiles para hacer una distinción y que generalmente se alteran de la misma manera que BCM, en este caso se encuentran en el tercio superior del rango normal. Esto indica que BCM es normal y que el valor calculado fue demasiado bajo solo debido a el bajo TBW. BIVA confirma la sospecha suscitada por los valores de BIA de que el BCM calculado era demasiado bajo debido al TBW reducido. Nuevamente, el diagnóstico de sospecha de anorexia puede establecerse de manera más eficiente y confiable mediante BIVA.

Conclusión: El paciente presenta una marcada reducción IMC, disminución del agua corporal y BCM normal en forma de anorexia. La posición del punto de medición en el nomograma en t El cuadrante superior derecho fuera de la elipse de tolerancia 95 proporciona una indicación para el diagnóstico de sospecha de anorexia.