Un ghid practic pentru analiza impedanței bioelectrice folosind exemplul bolii pulmonare obstructive cronice

Pierderea greutății corporale și epuizarea masei musculare libere de grăsime sunt probleme frecvente și grave la pacienții cu boală pulmonară obstructivă cronică (BPOC) indiferent de gradul de limitare a debitului de aer. Malnutriția în BPOC a fost asociată cu inflamație sistemică, cașexie, anorexie, disfuncție musculară scheletică, dispnee, stare de sănătate redusă, risc crescut de exacerbări și mortalitate crescută. În consecință, recomandările actuale ale ghidului BPOC de către GOLD (Inițiativa globală pentru boli pulmonare obstructive cronice) consideră monitorizarea nutrițională o parte importantă a evaluării de rutină a pacienților cu BPOC. ) nu indică compoziția corpului, masa musculară sau starea nutrițională. Astfel, malnutriția care necesită intervenție poate exista în ciuda unui IMC normal până la ridicat. Acești pacienți nu sunt de obicei detectați prin evaluarea subiectivă globală a stării nutriționale. În cazul BPOC, s-a recunoscut că este o masă scăzută fără grăsimi (FFM) diferențiată mai mult în masa celulelor corporale (BCM) și masa extra celulară (ECM), mai degrabă decât IMC scăzut, care ar trebui considerat ca un parametru critic al severitatea bolii și prognosticul.

Sunt utilizate diferite metode pentru evaluările nutriționale dincolo de IMC, cum ar fi analiza impedanței bioelectrice (BIA), antropometria cutanată și absorptiometria cu raze X cu energie duală (DEXA). BIA este o tehnică simplă, ieftină, rapidă și neinvazivă pentru evaluarea compoziției corpului și a modificărilor sale în timp. BIA este utilizat în mare măsură în setările studiilor clinice și există o serie întreagă de literatură despre teoria și metodologia mai multor tehnici BIA diferite. Cu toate acestea, în mod surprinzător, există o lipsă considerabilă de informații cu privire la aspectele practice ale BIA pentru cei interesați în primul rând să învețe cum să aplice și să interpreteze această metodă în practică. Astfel, BIA este încă un instrument subutilizat și subestimat pentru evaluarea nutrițională în îngrijirea primară. Acest lucru poate fi explicat în plus prin faptul că în prezent costurile BIA nu sunt întotdeauna rambursabile și că nu există linii directoare care să descrie metodele de evaluare a malnutriției la pacienții cu BPOC.

Analiza BIA este completată simplu și eficient de analiza vectorială a impedanței bioelectrice (BIVA), care este independentă de starea de hidratare și poate fi utilizată ca măsură de control al calității pentru interpretarea corectă a rezultatelor BIA. BIVA este o analiză tipar a măsurătorilor de impedanță (rezistență și reactanță) reprezentate ca vector într-un sistem de coordonate. Valorile de referință ajustate pentru vârstă, IMC și sex sunt reprezentate ca așa-numitele elipse de toleranță în sistemul de coordonate. Pe această bază, se poate face o declarație cu privire la echilibrul apei (normo-, hipo-, hiperhidratare) și la masa celulelor corpului (starea nutrițională).

Scopul acestui articol este de a oferi câteva îndrumări cu privire la utilizarea BIA / BIVA cu o atenție deosebită la considerații practice. Reflectă un deceniu din propria noastră experiență practică în utilizarea BIA cu o singură frecvență combinată cu BIVA, cu accent pe pacienții cu BPOC. Aici, descriem pe scurt principiile de bază, fezabilitatea și limitările metodologiei BIA / BIVA și oferim sfaturi practice și recomandări pentru efectuarea și analiza adecvată a măsurătorilor. Ne-am propus să oferim o abordare simplă, structurată și orientată spre practică a interpretării și analizei rezultatelor BIA / BIVA folosind exemple caracteristice observate la pacienții cu BPOC.

Principii de bază

Bioelectrice analiza impedanței (BIA)

BIA este o metodă de estimare a compoziției corpului. Principiul BIA este de a determina impedanța electrică a unui curent electric care trece prin corp. Impedanța electrică (Z) constă din două componente, rezistența (R) și reactanța (Xc). Reactanța este o măsură a BCM și rezistența o măsură a apei totale din corp. Din impedanța determinată se pot estima un număr de parametri BIA:

Masa celulelor corporale (BCM)

• constă din toate celulele care au un efect asupra metabolismului ( ex. mușchi, organe interne, sistemul nervos)

• factor cheie la evaluarea stării nutriționale a unui pacient

• : de ex. stare bună de antrenament, retenție intracelulară de apă

• ↓: de ex. malnutriție, cașexie, deshidratare

BCM%

• procent de BCM în FFM

• pentru diagnosticul diferențial al modificărilor BIA: modificări la fel ca BCM

• măsurarea stării nutriționale individuale și a nivelului de fitness fizic

• : de ex stare bună de antrenament

• ↓: de ex.malnutriție

Masă celulară extra (ECM)

• în principal apă extracelulară

• crește sau scade în principal datorită creșterii retenției de apă extracelulară sau a pierderii de apă extracelulară

• : de ex. retenție extracelulară de apă (de exemplu, edem)

• ↓: de ex. pierderea extracelulară de apă (de exemplu, diuretice)

Masă fără grăsimi (FFM)

• tot ceea ce nu este grăsime corporală, este format din BCM și ECM

• ↓: persoane în vârstă, boli cronice

Masa grasă (FM)

• este determinat indirect din greutatea corporală minus FFM

Unghiul de fază

• unul dintre cei mai buni indicatori ai funcției membranei celulare

• pot fi considerați ca un marker al antrenamentului și stării nutriționale

• : de ex. tip constituțional atletic, stare nutrițională bună (a celulelor BCM)

• ↓: de ex. stare de antrenament slabă, stare nutrițională slabă (a celulelor BCM)

Apă corporală totală (TBW)

• : de ex. porțiune mare de mușchi, retenție de apă (de exemplu, edem)

• ↓: de ex. porție mică de mușchi, deshidratare / exsicoză

Experiența noastră se bazează pe BIA cu o singură frecvență (50 kHz); pachetul software pe care îl folosim (NUTRIPLUS de la Data Input GmbH) include BIVA și valori de referință adaptate.

Instrucțiuni detaliate pentru efectuarea măsurătorilor BIA pot fi găsite în altă parte. Pentru a face o scurtă descriere aici, BIA cu o singură frecvență implică de obicei plasarea a doi curenți distali sau electrozi de introducere a semnalului pe suprafețele dorsale ale mâinii și piciorului aproape de articulațiile metacarpiano-falangiene și respectiv metatarsiene-falangiene. Cei doi electrozi de detectare a tensiunii se aplică la proeminența pisiformă a încheieturii mâinii și între maleolii mediali și laterali ai gleznei. Analizorul de impedanță furnizează un curent alternativ constant la o frecvență fixă de 50 kHz prin intermediul electrozilor distali și detectează căderea de tensiune prin intermediul electrozilor proximali. Rezistența măsurată și reactanța sunt afișate de analizor.

Factorii care au impact asupra rezultatelor BIA:

1. greutatea și înălțimea (ar trebui măsurate direct de investigator)

2. poziția corpului și a membrelor (poziția culcată, brațele răpite cel puțin 30 °, picioarele răpite la aproximativ 45 °)

3. consumul de alimente și băuturi (fără băuturi de cel puțin 12 ore anterior, stare de cel puțin 2 ore)

4. nivel moderat până la intens de activitate fizică / exercițiu fizic înainte de măsurările BIA ( ultimul exercițiu cu cel puțin 12 ore anterior)

5. afecțiuni medicale și medicamente care au un impact asupra echilibrului fluidelor și electroliților; infecție și boli cutanate care pot modifica transmisia electrică între electrod și piele

6. condițiile de mediu (de ex. temperatura ambiantă)

7. individual caracteristici (de ex. temperatura pielii, sexul, vârsta, rasa)

8. variație etnică

9. neaderarea electrozilor, utilizarea electrozi greșiti, slăbirea clemei cablului, schimbarea electrozilor

Parametrii BIA depind în mare măsură de starea de hidratare a pacientului. BIA permite determinarea parametrilor menționați mai sus la subiecți fără anomalii semnificative ale fluidelor și electroliților.

BIVA (analiza vectorului impedanței bioelectrice)

BIVA ca parte integrată a măsurării BIA este o metodă simplă, rapidă și clinică de valoare pentru evaluarea stării fluidului ( TBW) și masa celulei corporale (BCM). Această metodă trasează măsurarea impedanței directe a rezistenței R și a reactanței Xc ca vector bi-variabil într-o nomogramă (Figura 1). ajustate pentru vârstă, IMC și sex sunt reprezentate ca așa-numitele elipse de toleranță în același sistem de coordonate. Se disting trei elipse de toleranță, care corespund cu percentila 50, 75 și 95 a populației sănătoase de referință. Valorile în afara percentilei 95 sunt considerate anormale. Pe baza poziției punctului de măsurare în nomograma BIVA, starea de nutriție / antrenament și hidratare ajustată pentru sex, vârstă, IMC și rasă poate fi citită dintr-o privire. Așa cum se arată în Figura 1, valorile situate în afara percentilei 95 în următoarele patru cadrane indică următoarele condiții: a) cadranul superior drept de ex. exsicoză b) cadranul inferior stâng de ex. edem c) cadran inferior drept de ex. malnutriție d) cadranul superior stâng de ex. stare bună de antrenament.

Aplicații BIA / BIVA și interpretarea compoziției corpului

Prezentăm mai jos câteva exemple de constatări BIA caracteristice la pacienții cu BPOC cu interpretarea lor:

1. Constată normal

2. Malnutriție la un pacient cu BPOC cu supraponderalitate

3. Cachexia

4. Edem din cauza insuficienței cardiace drepte

5. Anorexie

Din experiența personală, măsurătorile de urmărire (exemplele 2-5) trebuie efectuate la fiecare 4 săptămâni pentru pacienții supraponderali și la fiecare 8-12 săptămâni pentru toate celelalte cazuri. Cu toate acestea, aceasta este o decizie care trebuie luată în mod individual.

1. Descoperire normală

Pacient: femeie, 61,1 kg, IMC 22,7, 64 ani, BPOC ușoară (stadiul GOLD I).

Interpretare: Cu un IMC de 22,7 acest pacient este normal greutate. Punctul de măsurare din nomograma BIVA (Figura 2) se află în elipsa de toleranță 50 și astfel indică constatări normale. Valorile TBW, ECM, grăsime corporală, BCM, BCM% și valorile unghiului de fază enumerate în tabelul 1 se încadrează în intervalul normal.

Concluzie: Toate valorile din tabel se încadrează în intervalul normal, iar punctul de măsurare din nomograma BIVA se află în elipsa de toleranță 50.

2. Malnutriție la un pacient cu BPOC obez

Pacient: femeie, 90 kg, IMC 31,5, 73 ani, BPOC severă (stadiul GOLD III)

Interpretare: Cu un IMC de 31,5, acest pacient este obez. Punctul de măsurare din nomograma BIVA (Figura 3) la acest pacient este cu mult sub linia valorilor normale BCM (axa lungă) și peste linia valorilor normale TBW (axa scurtă) între elipsa de toleranță 75 și 95. Poziția punctului de măsurare în cadranul din dreapta jos indică malnutriția.

Valorile parametrilor BIA enumerate în tabelul 2 pot se interpretează după cum urmează: Masa de grăsime se situează peste intervalul normal, în concordanță cu creșterea IMC. BCM se încadrează în domeniul normal. La prima vedere, acest lucru nu se potrivește cu descoperirea nomogramei BIVA, care indică malnutriție. Faptul că BCM calculat se încadrează în intervalul valorilor normale aici poate fi explicat după cum urmează: Trebuie să se considere că BCM depinde de starea lichidă a pacientului (TBW) a pacientului. Aceasta înseamnă că un BCM în intervalul normal nu înseamnă neapărat o stare nutrițională normală, dar se poate datora și creșterii TBW. Următorii doi parametri BIA sunt de ajutor în stabilirea unei distincții: BCM% și unghiul de fază, care sunt de obicei modificate pe aceeași linie ca BCM. creșterea și% BCM și unghiul de fază sunt sub intervalul valorilor normale. Acest lucru indică faptul că BCM este de fapt redus. Prin urmare, BCM pare să se încadreze doar în intervalul valorilor normale din cauza TBW crescut. valorile BIA calculate, diagnosticul suspectat de malnutriție poate fi stabilit dintr-o privire de către BIVA. În plus, se confirmă faptul că BCM calculat este prea mare din cauza TBW crescut (poziția măsurătorilor punctul t în nomograma BIVA deasupra liniei valorilor normale TBW).

Concluzie: în ciuda prezenței obezității, pacientul prezintă malnutriție. Poziția punctului de măsurare în nomograma BIVA în cadranul inferior drept dintre elipsa de toleranță 75 și 95 oferă o indicație pentru diagnosticul suspect de malnutriție.

3. Cachexia

Pacient: bărbat, 45 kg, IMC 16,7, 62 ani, BPOC severă (stadiul GOLD III)

Interpretare: Cu un IMC de 16,7 pacientul este subponderal. Punctul de măsurare din nomograma BIVA (Figura 4) la acest pacient este cu mult sub linia valorilor normale BCM (axa lungă) și cu mult peste linia valorilor normale TBW (axa scurtă), mult în afara elipsei de toleranță 95. Poziția punctului de măsurare în cadranul din dreapta jos indică malnutriția sub formă de cașexie.

Valorile parametrilor BIA enumerate în tabelul 3 poate fi interpretat după cum urmează: Masa de grăsime se situează sub intervalul normal, în concordanță cu IMC redus. Valorile calculate pentru BCM și TBW sunt reduse. Trebuie luat în considerare, în ceea ce privește valoarea BCM redusă, că BCM depinde de starea fluidă a pacientului (TBW) a pacientului. Aceasta înseamnă că o BCM redusă nu indică neapărat malnutriție, dar se poate datora și unei TBW scăzute. parametrii BCM% și unghiul de fază sunt din nou utile pentru a face o distincție, deoarece sunt de obicei modificați pe aceeași linie ca BCM. Valorile pentru BCM% și unghiul de fază sunt reduse, ceea ce indică un BCM efectiv redus sau o malnutriție. BIVA oferă o evaluare mai eficientă a stării nutriționale decât parametrii BIA calculați.

Concluzie: toate valorile enumerate în tabel sunt sub intervalul normal, iar punctul de măsurare din nomograma BIVA se află în afara celei de-a 95-a elipsă de toleranță din cadranul din dreapta jos. Acest lucru indică malnutriție severă sub formă de cașexie.Evaluarea nomogramei BIVA este suficient pentru diagnosticul suspectat de cașexie.

4. Edem datorat insuficienței cardiace drepte

Pacient: femeie, 105,6 kg, IMC 38,8, 78 de ani, BPOC GOLD stadiul II

Interpretare: Cu un IMC de 38,8 pacientul este supraponderal. Punctul de măsurare din nomograma BIVA (Figura 5) la acest pacient este deasupra liniei valorilor normale BCM (axa lungă) și mult sub linia valorilor normale TBW (axa scurtă) de pe elipsa 95 de toleranță. Poziția punctului de măsurare în cadranul din stânga jos indică retenția de apă sub formă de edem.

Valorile parametrilor BIA enumerate în tabelul 4 pot fi interpretate după cum urmează: Masa de grăsime corporală se situează peste intervalul normal, în conformitate cu IMC crescut. TBW determinat este crescut și BCM calculat se află în intervalul superior al normalului. Aceste constatări sunt în concordanță cu poziția punctului de măsurare deasupra liniei valorilor normale BCM și sub linia valorilor normale TBW în cadranul stânga jos. Cu valoarea BIA normală derivată pentru BCM, trebuie luată din nou în considerare aici faptul că BCM depinde de starea fluidă a pacientului (TBW) a pacientului. Aceasta înseamnă că un BCM în intervalul normal nu indică neapărat un BCM normal sau starea nutrițională normală, dar pot apărea, de asemenea, normale din cauza creșterii TBW. Parametrii BIA BCM% și unghiul de fază, care sunt de obicei modificați pe aceeași linie ca BCM, în acest caz se află în intervalul inferior al normalului, astfel încât să să se presupună că BCM este de fapt în intervalul normal. În plus față de TBW crescut, ECM este, de asemenea, semnificativ crescut, indicând edem. Suspiciunea de edem este stabilită dintr-o privire cu BIVA. BIVA confirmă simplu și rapid valorile BIA calculate BCM și TBW. Suspiciunea de edem a fost confirmată la examinarea fizică a picioarelor.

Concluzie: valorile enumerate în tabel pentru TBW și ECM se află în afara intervalului normal, iar punctul de măsurare din nomograma BIVA se află pe a 95-a elipsă de toleranță în cadranul stânga jos, indicând edem. BCM determinat se află în domeniul superior al normalului, iar punctul de măsurare din nomograma BIVA este peste linia valorilor BCM normale. Poziția punctului de măsurare în nomogramă oferă o indicație pentru diagnosticul suspect de edem.

5. Anorexie

Pentru diagnosticul diferențial general al subponderalității, prezentăm o femeie cu anorexie: femeie, 34,1 kg, IMC 18,4, 41 de ani, anorexie (pierderea neintenționată a poftei de mâncare).

Interpretare: Cu un IMC de 18,4 pacientul este subponderal. Punctul de măsurare din nomograma BIVA (Figura 6) se află aproape pe linia valorilor normale BCM (axa lungă) și mult deasupra liniei valorilor normale TBW (axa scurtă) în afara elipsei de toleranță 95. Poziția punctului de măsurare în cadranul din dreapta sus indică prezența anorexiei.

Valorile parametrilor BIA enumerate în tabelul 5 se poate interpreta după cum urmează: Masa de grăsime corporală este redusă în concordanță cu IMC scăzut. TBW este semnificativ redus și BCM este, de asemenea, scăzut. Cu BCM redus, trebuie ținut cont aici că BCM depinde de starea lichidă a pacientului (TBW), ceea ce înseamnă că un BCM mai mic poate apărea, de asemenea, redus din cauza unui TBW mai mic. Parametrii BIA% BCM și faza unghi care sunt utile la trasarea unei distincții și care sunt de obicei modificate în același mod ca BCM, în acest caz se află în treimea superioară a intervalului normal. Aceasta indică faptul că BCM este normal și că valoarea calculată a fost prea mică doar din cauza TBW scăzut. BIVA confirmă suspiciunea ridicată de valorile BIA că BCM calculat a fost prea scăzut din cauza TBW redus. Din nou, diagnosticul suspect de anorexie poate fi stabilit mai eficient și mai fiabil de BIVA.

Concluzie: Pacientul prezintă o reducere semnificativă IMC, scăderea apei corporale și un BCM normal sub formă de anorexie Poziția punctului de măsurare în nomogramă în t Cadrantul din dreapta sus în afara celei de-a 95-a elipsă de toleranță oferă o indicație pentru diagnosticul suspect de anorexie.