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Validez de la bioimpedancia para estimar la composicion corporal de mujeres entre los 18 y 40 anos.

Validation of bioelectrical impedance equations for predicting body composition in women

INTRODUCCION

La acumulacion excesiva de grasa corporal es una caracteristica de la obesidad que incrementa el riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares (1). El aumento en las prevalencias de obesidad en Colombia y en el mundo (2-3) demanda metodos de campo portatiles, no invasivos y de facil aplicacion, para estimar los depositos de grasa corporal. El uso de la impedancia bioelectrica (bioimpedancia) para estimar la composicion corporal es atractivo, dado que es un metodo sencillo, economico y rapido (4-5).

La bioimpedancia se basa en la oposicion que ofrecen los tejidos corporales al paso de la corriente electrica, la cual es alta en la masa grasa y baja en la masa libre de grasa (MLG), donde se encuentran en mayor proporcion el agua corporal y los electrolitos (5-6). La bioimpedancia representa la suma de dos vectores: la resistencia determinada por la oposicion al paso de la corriente a traves de las soluciones intra y extra celulares, y la reactancia determinada por acumulacion temporal de las cargas electricas en las membranas celulares (5-7). Los valores de bioimpedancia, resistencia y reactancia se usan para desarrollar ecuaciones de regresion que estiman el contenido de agua corporal, la MLG y la masa grasa. La estatura, el peso corporal, la edad y el sexo son frecuentemente incluidos en las ecuaciones para disminuir el error de prediccion (8-9).

La bioimpedancia se utilizo en el tercer Estudio nacional de salud y nutricion de los Estados Unidos (NHANES III, por sus siglas en ingles). En este estudio la composicion corporal de mas de 16.000 personas fueron evaluadas con las ecuaciones de Sun y colaboradores (10). Las ecuaciones de bioimpedancia se han desarrollado y validado, principalmente, en individuos europeos y norteamericanos blancos no hispanicos. Los datos en poblaciones hispanas y nativas americanas son escasos (11).

El uso de la bioimpedancia en Colombia ha incrementado en los ultimos anos, sin embargo, poco se sabe de la validez del metodo en esta poblacion. Caicedo-Eraso y colaboradores (12) compararon los resultados de cinco ecuaciones de bioimpedancia con el metodo de referencia hidrodensitometria en un grupo de 30 mujeres de Caldas-Colombia. Los autores concluyeron que ninguna de las ecuaciones evaluadas era valida para estimar la composicion corporal de esta poblacion. Aristizabal y colaboradores (13) compararon los resultados de la bioimpedancia con las ecuaciones de pliegues cutaneos de Jackson-Pollock y Durning-Womersley en 123 adultos de Medellin-Colombia. Los investigadores reportaron que la bioimpedancia estimo valores mas bajos del porcentaje de grasa corporal tanto en hombres como en mujeres y sugirieron que estos metodos no son comparables ni intercambiables.

La incertidumbre de la validez de la bioimpedancia para estimar la composicion corporal demanda su comparacion contra un metodo de referencia. El objetivo del presente estudio fue evaluar la validez de la bioimpedancia para estimar el porcentaje de grasa corporal respecto a la hidrodensitometria, en un grupo de mujeres de 18 a 40 anos de Medellin-Colombia.

MATERIALES Y METODOS

Se realizo un estudio descriptivo transversal con una muestra a conveniencia de 52 mujeres voluntarias entre 18 y 40 anos. Los criterios de inclusion fueron ser mujer, no presentar cirugias de reduccion de grasa corporal, implantes de silicona o protesis, no tener marcapasos, no estar embarazada u otra condicion fisiologica que interfiera con la aplicacion de la bioimpedancia y la hidrodensitometria.

Se verifico que las voluntarias cumplieran los siguientes requisitos antes de las evaluaciones: no estar en los cinco dias anteriores o posteriores a la menstruacion, no haber ingerido alimentos productores de gases intestinales, bebidas o medicamentos diureticos doce horas antes, tener un periodo de ayuno superior a cuatro horas. Ademas, no haber realizado actividad fisica intensa el dia anterior, no haber fumado en las ultimas tres horas antes de la prueba, no usar joyas, accesorios, maquillaje ni lociones y estar con ropa adecuada (vestido de bano). Las participantes evacuaron antes de las mediciones.

Todas las mediciones corporales fueron realizadas por el mismo evaluador siguiendo las tecnicas descritas por Lhoman, et al. (14). El peso corporal se midio con una bascula electronica (Detecto) de 0,05 kilogramos de precision, la estatura con un antropometro (GPM) de 0,1 centimetros de precision. Las mediciones se realizaron por duplicado, cuando se encontro una diferencia superior a 0,05 kg en el peso corporal o 0,5 cm en la estatura, se realizo una tercera medicion.

La bioimpedancia se realizo por las tecnicas manopie y pie-pie. Para la tecnica mano-pie se utilizo un equipo tetrapolar (Quatum II) que genera valores de resistencia y reactancia. Las voluntarias se acostaron en decubito supino por diez minutos antes de la medicion, sobre una mesa de madera, alejada de cualquier fuente electrica, con las extremidades superiores separadas del tronco en un angulo de 30 grados, y las extremidades inferiores separadas para evitar el contacto entre los muslos. Se colocaron cuatro electrodos en el hemicuerpo derecho, asi: dos transmisores, en las articulaciones metacarpo y metatarso falangicas de la porcion dorsal de la mano y el pie, y dos censores entre las epifisis distales del radio y el cubito a nivel de la prominencia pisciforme de la muneca y en el punto medio intermaleolar del miembro inferior derecho (15). Las mediciones de bioimpedancia se hicieron por duplicado con un minuto de diferencia y una variabilidad menor del 1%. Los valores de resistencia y reactancia se introdujeron en el software Cyprus, (RJL Sistems) que estima la MLG con la ecuacion de Kotler asi: MLG = 0,88 [([Estatura.sup.1,97]/[Z.sup.0,49]) x (1,0/22,22)] + (0,081 x Peso) + 0,07. Donde: Z: bioimpedancia ([Z.sup.2] = [R.sup.2] + [Xc.sup.2]), R: resistencia, Xc: reactancia (16). Ademas se utilizaron los valores de R obtenidos con el equipo tetrapolar (Quatum II) para calcular la MLG por la ecuacion de Sun y colaboradores (10), asi: MLG = -9,53 + (0,69 x [Estatura.sup.2]/R) + (0,17 x Peso) + (0,02 x R)..

La bioimpedancia pie-pie se realizo con una bascula Tanita (TBF300). Esta tecnica utiliza cuatro electrodos que hacen contacto con las plantas de los pies por la presion que ejerce el peso corporal; los dos electrodos transmisores se ubican en la parte anterior de las plantas de los pies y los dos censores se ubican en la parte posterior. El equipo aplica ecuaciones con las mediciones de la bioimpedancia, el peso corporal, la estatura, la edad y el sexo para estimar la composicion corporal. Las mediciones se hicieron por duplicado segun el protocolo descrito por el fabricante (17).

La hidrodensitometria se realizo para determinar el volumen y la densidad corporal (Dc) (18-19). Las voluntarias fueron pesadas dentro del agua al final de una espiracion forzada (bascula Chatillon, 0,02 kg de precision) con la medicion simultanea del volumen residual pulmonar (espirometro VMAX 22, Sensor Medics), por la tecnica de barrido de nitrogeno. El volumen corporal (Vc) se obtuvo por la diferencia entre el peso fuera del agua (Pfa) y el peso dentro de esta (Pea) corregido por la densidad del agua (Da), asi: Vc = (Pfa - Pea) / Da (8). Al Vc se le restaron el volumen pulmonar residual y el volumen del gas intestinal, del cual se acepta un promedio de 0,1 L en adultos (19). La densidad corporal (Dc) se obtuvo de dividir el Pfa por el Vc, y se calculo el porcentaje de grasa (%G) con la ecuacion de Siri: %G = 4,95 / Dc - 4,50 (20).

Analisis estadistico: se determino la normalidad de los datos por la prueba de Kolmogorov-Smirnov y la homocedasticidad por la prueba de Levene. Los resultados se presentan como promedio y desviacion estandar. Los porcentajes de grasa obtenidos por bioimpedancia mano-pie y pie-pie se compararon con la hidrodensitometria mediante la prueba t-student pareada. Se calculo el coeficiente de correlacion de Pearson y se aplico el procedimiento de Bland-Altman para establecer los grados de acuerdo (21-22).

Consideraciones eticas: la investigacion conto con el aval del Comite Tecnico de Investigacion de la Escuela de Nutricion y Dietetica de la Universidad de Antioquia. A las voluntarias se les dio a conocer el objetivo del estudio y las pruebas por realizar, y se obtuvo el consentimiento informado de cada una.

RESULTADOS

Las caracteristicas generales de los participantes se observan en la tabla 1. El porcentaje de grasa fue; por hidrodensitometria: 29,6 [+ o -] 5,3; por bioimpedancia mano-pie (Kotler): 31,9 [+ o -] 6,0; por bioimpedancia mano-pie (Sun): 28,6 [+ o -] 5,2 y por bioimpedancia pie-pie (Tanita): 25,6 [+ o -] 6,1 (Tabla 1).

El porcentaje de grasa obtenido por hidrodensitometria fue diferente (p<0,001) al estimado por bioimpedancia mano-pie (Kotler): -2,3 [+ o -] 4,3 y por bioimpedancia pie-pie (Tanita): 4,0 [+ o -] 5,2 (Tabla 2). No hubo diferencias significativas (p = 0,098) en el porcentaje de grasa obtenido por hidrodensitometria y bioimpedancia mano-pie (Sun): 0,9 [+ o -] 4,0 (Tabla 2). El porcentaje de grasa obtenido por hidrodensitometria correlaciono (r>0,60) con los valores estimados por las tecnicas de bioimpedancia (p<0,001) (Tabla 3).

Hubo diferencias (p<0,001) entre los porcentajes de grasa obtenidos por bioimpedancia, a) entre mano pie (Kotler) y mano-pie (Sun): 3,3 [+ o -] 2,0, b) entre mano-pie (Kotler) y pie-pie (Tanita): 6,3 [+ o -] 3,4, y c) entre mano-pie (Sun) y pie-pie (Tanita): 3,0 [+ o -] 2,8 (Tabla 2). Los porcentajes de grasa obtenidos por las tecnicas de bioimpedancia correlacionaron (r>0,84) significativamente (p<0,001) (Tabla 3).

La hidrodensitometria presento la mayor concordancia, menor amplitud del limite de acuerdo, con la bioimpedancia mano-pie (Sun): 16,2 (Tabla 3). La hidrodensitometria presento la menor concordancia, mayor amplitud del limite de acuerdo, con la bioimpedancia pie-pie (Tanita): 20,6 (Tabla 3). Entre las tecnicas de bioimpedancia, la amplitud del limite de acuerdo fue menor entre bioimpedancia mano-pie (Kotler) y mano-pie (Sun): 7,8 y mayor entre bioimpedancia mano-pie (Kotler) y pie-pie (Tanita): 13,5 (Tabla 3).

DISCUSION

Los resultados del estudio indican que la bioimpedancia mano-pie con la ecuacion de Kotler y la bioimpedancia pie-pie con la bascula Tanita, no son validas para estimar la composicion corporal de las mujeres evaluadas. La tecnica de bioimpedancia mano-pie con la ecuacion de Sun produjo resultados similares al metodo de referencia, en la estimacion del porcentaje de grasa grupal, pero mostro limitada validez para estimar el porcentaje de grasa individual. Resultados similares se han observado al aplicar ecuaciones de bioimpedancia, sin validar, a una poblacion diferente de la cual fueron derivadas (23-24).

El porcentaje de grasa corporal estimado con la ecuacion de Sun no presento diferencias significativas con la hidrodensitometria (0,9 [+ o -] 4,0, p = 0,098) y correlaciono con este metodo (r = 0,68, p = 0,001). Resultados que sugieren que la ecuacion podria ser utilizada para evaluar grupos de mujeres, entre los 18 y 40 anos, con caracteristicas fisicas similares a las del presente estudio. Sin embargo, la ecuacion de Sun presento una baja concordancia con la hidrodensitometria, con un limite de acuerdo superior de 9,0 y un limite inferior de -7,1 (Figura). Estos limites indican que la ecuacion de Sun puede subestimar un 9,0% o sobrestimar un 7,1% el porcentaje de grasa corporal individual. Por ello, sus resultados deben interpretarse con cautela en el diagnostico nutricional, debido a que estas desviaciones pueden conducir a una inadecuada clasificacion del grado de adiposidad con sus respectivas implicaciones en los tratamientos medico, dietetico y de actividad fisica.

Las tecnicas de bioimpedancia mano-pie con la ecuacion de Kotler y pie-pie con la bascula Tanita, presentaron diferencias significativas y bajos grados de acuerdo con el metodo de referencia (Figura), resultados similares a los obtenidos por otros autores (9, 23-25). La pobre estimacion de la composicion corporal por bioimpedancia se debe, probablemente, a la aplicacion de ecuaciones disenadas en poblaciones foraneas sin previa validacion. Las ecuaciones de bioimpedancia son especificas de poblacion, dado que existen diferencias etnicas en la composicion y proporcionalidad corporal (9, 26). Del total de la bioimpedancia medida con la tecnica mano-pie, las extremidades superiores representan ~45%, las extremidades inferiores ~45% y el tronco ~10% (9). Deurenberg y colaboradores encontraron que diferencias en la longitud de las extremidades entre chinos, malayos e indios afectaron la composicion corporal estimada por bioimpedancia (26). Asi mismo, diferencias en la distribucion regional de la grasa corporal afectan la precision del metodo (27). Similar a nuestros hallazgos, se ha reportado que la tecnica mano-pie es un mejor predictor de la grasa corporal que la tecnica pie-pie (26, 28). Lo cual ha llevado a plantear que la tecnica pie-pie tiene limitaciones para estimar los depositos de grasa en el segmento superior del cuerpo (27).

[FIGURA OMITIR]

La aplicacion de la bioimpedancia para estimar la composicion corporal asume supuestos que limitan la precision del metodo (26, 29). La bioimpedancia asume que los liquidos y tejidos corporales conducen la corriente electrica de forma homogenea, con una resistencia electrica constante y que el agua corporal total representa el 73% de la masa libre de grasa (5, 9). Se ha reportado que la proporcion de liquido extracelular al agua corporal total difiere entre grupos etnicos, lo cual conlleva a que la resistencia especifica de estos dos compartimentos sea diferente, violando el primer supuesto enunciado de la bioimpedancia (26). De igual forma, se ha observado que la hidratacion de la masa libre de grasa puede variar entre un 69 y un 80% entre individuos, violando el otro supuesto enunciado del metodo (30-31).

La aplicacion de la hidrodensitometria en estudios de validacion presenta algunas limitaciones. Primero, los participantes se seleccionan a conveniencia, lo cual puede dejar por fuera a personas que no se sientan bien con su figura corporal. Segundo, la hidrodensitometria demanda un alto grado de colaboracion de los voluntarios, dado que la determinacion de la densidad corporal con la medicion simultanea del volumen residual pulmonar, requiere que estos permanezcan ~2 a 4 minutos bajo el agua respirando a traves de un espirometro. Tercero, dadas las caracteristicas del metodo es dificil aplicarlo a grandes grupos de poblacion, sin embargo el numero de participantes evaluados en este trabajo fue similar a otros estudios de validacion (32, 33) y se obtuvieron correlaciones significativas entre los pliegues cutaneos y el porcentaje de grasa corporal, datos reportados previamente (18), lo cual indica que el metodo de referencia se aplico correctamente.

En conclusion, la tecnica de bioimpedancia manopie con la ecuacion de Kotler y la bioimpedancia pie-pie con la ecuacion de la bascula Tanita, presentaron poca validez para estimar la composicion corporal de las mujeres entre los 18 y 40 anos evaluadas. La bioimpedancia mano-pie con la ecuacion de Sun estimo de forma adecuada el porcentaje de grasa corporal grupal, sin embargo, presento una limitada validez para estimar el porcentaje de grasa individual en esta poblacion. Estudios similares de validacion de las tecnicas y ecuaciones de bioimpedancia deben realizarse en personas de ambos sexos, en otros grupos de edad y con diferentes condiciones fisiologicas.

Articulo recibido: 9 de diciembre de 2013

Aprobado: 14 de marzo de 2014

CONFLICTO DE INTERES

Los autores manifiestan no tener conflicto de interes.

Referencias

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Juan Carlos Aristizabal Rivera [1, 2], Maria Teresa Restrepo Calle [2]

[1] Grupo de Investigacion en Fisiologia y Bioquimica (PHYSIS), Facultad de Medicina. juan.aristizabal@udea.edu.co

[2] Escuela de Nutricion y Dietetica. Universidad de Antioquia UdeA, Calle 70 No. 52-21, Medellin, Colombia.
Tabla 1. Caracteristicas generales de los participantes

Variables (n = 52)                   Promedio (DE)         Rango

Edad (anos)                          28,0 [+ o -] 6,6      18-40
Peso (Kg)                             57,2 [+ o -] 8,7     40,1-81,7
Estatura (cm)                        159,9 [+ o -] 6,1     149,1-175,2
IMC (kg/[m.sup.2])                   22,3 [+ o -] 2,8      16,6 -30,0
Densidad corporal (g/mL)             1,032 [+ o -] 0,011   1,006-1,051
Agua corporal mano-pie * (L)         29,0 [+ o -] 3,4      22,3-39,0
Agua corporal pie-pie ([daga]) (L)   30,6 [+ o -] 2,2      26,2-36,5
Impedancia mano-pie ([ohm])          665,6 [+ o -] 72,0    471,6-822,9
Impedancia pie-pie ([ohm])           596,0 [+ o -] 70,7    459,0-781,0
%GC Hidrodensitometria               29,6 [+ o -] 5,3      20.9-41,9
%GC BIA mano-pie (Kotler)            31,9 [+ o -] 6,0      15,3-45,0
%GC BIA mano-pie (Sun)               28,6 [+ o -] 5,2      14,8-40,4
%GC BIA pie-pie (Tanita)             25,6 [+ o -] 6,1      10,6-40,9

%GC: Porcentaje de grasa corporal. BIA: bioimpedancia. IMC: Indice de
masa corporal.

* Estimada por la ecuacion de Kotler.

([cruz]) Estimada por Tanita.

Tabla 2. Diferencias en el porcentaje de grasa corporal obtenido por
hidrodensitometria y bioimpedancia

Metodos                        Diferencia media   Intervalo de
                               (valor p) *        confianza 95%

                                                  Inferior   Superior

Hidrodensitometria--Mano-pie   -2,3 (0,000)       -3,6       -1,2
  (Kotler)
Hidrodensitometria--Mano-pie   0,9 (0,098)        -0,2       2,1
  (Sun)
Hidrodensitometria--Pie-pie    4,0 (0,000)        2,5        5,4
  (Tanita)
Mano-pie (Kotler)--Pie-pie     6,3 (0,000)        5,4        7,3
  (Tanita)
Mano-pie (Sun)--Pie-pie        3,0 (0,000)        2,2        3,8
  (Tanita)
Mano-pie (Kotler)--Mano-pie    3,3 (0,000)        2,8        3,9
  (Sun)

* T-student pareada

Tabla 3. Coeficiente de correlacion de Pearson, amplitud del limite
de acuerdo y limites de acuerdo del porcentaje de grasa, obtenido por
hidrodensitometria y bioimpedancia

Metodos               Correlacion   Amplitud       Limites de acuerdo
                      Pearson       del limite      ([doble cruz])
                                    de acuerdo *

                                                   Inferior   Superior

Hidrodensitometria-   0,723         17,0        -10,9      6,1
  Mano-pie (Kotler)     ([cruz])
Hidrodensitometria-   0,680         16,2        -7,1       9,0
  Mano-pie (Sun)        ([cruz])
Hidrodensitometria-   0,604         20,6        -6,3       14,3
  Pie-pie (Tanita)      ([cruz])
Mano-pie (Kotler)-    0,846         13,5        -13,1      0,4
  Pie-pie (Tanita)      ([cruz])
Mano-pie (Sun)-Pie-   0,933         11,2        -8,6       2,6
  pie (Tanita)          ([cruz])
Mano-pie(Kotler)-     0,894         7,8         0,6        7,2
  Mano-pie (Sun)        ([cruz])

Metodo de Bland y Altman:

* Amplitud del limite de acuerdo: distancia entre el Intervalo
superior e Inferior de los limites de acuerdo.

([cruz]) p<0,001.

([doble cruz]) Limites de acuerdo: limites calculados como la
diferencia promedio [+ o -] dos desviaciones estandar de las
diferencias.
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Title Annotation:INVESTIGACION
Author:Aristizabal Rivera, Juan Carlos; Restrepo Calle, Maria Teresa
Publication:Perspectivas en Nutricion Humana
Date:Jan 1, 2014
Words:4204
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