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Mediciones y cálculos en análisis de bioimpedancia | El Paso, TX.

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Ha visto escalas de peso corporal en tiendas, en línea, en gimnasios y en el consultorio del médico que utilizan análisis de bioimpedancia. Estas escalas pueden ser caras y se preguntan qué es el análisis de bioimpedancia y ¿vale la pena el precio?

El análisis de impedancia bioeléctrica puede parecer complicado, sin embargo, los dispositivos BIA utilizan la tecnología actual. Mide la velocidad a la que se ejecuta la corriente eléctrica de bajo nivel a través del cuerpo. Según la velocidad a la que viaja, los algoritmos se utilizan para medir la masa libre de grasa, junto con otros datos, como la altura, el sexo y las mediciones de peso para determinar el porcentaje de grasa corporal.

  • Existen diferentes tipos de dispositivos, pero cada dispositivo requiere dos puntos de contacto.
  • Los dispositivos de mano usan dos puntos, que son las manos (llamadas mano-mano BIA).
  • La escala BIA típica utiliza los pies (llamada pie-pie BIA).
  • Usted coloca cada pie en una almohadilla y la corriente viaja a través de su cuerpo entre los pies.
  • También hay dispositivos BIA mano a pie..
  • Hay muchas marcas que hacen diferentes tipos de escalas BIA (también llamadas escalas de bioimpedancia)
  • Los modelos más nuevos se vinculan con una aplicación de teléfono inteligente para que pueda seguir su progreso.
  • Los precios de una escala BIA dependen de la sofisticación del equipo.
  • Algunas escalas también usan frecuencias múltiples y algoritmos más avanzados.
  • Algunos proporcionan análisis de grasa segmentaria, lo que significa que puede obtener mediciones de grasa corporal para cada brazo, pierna y vientre.
  • Hay informes de que el análisis de grasa segmentaria (utilizando BIA mano-pie) es más preciso porque los dispositivos mano-mano se centran en medir la parte superior del cuerpo.
  • Las escalas de pies a pies miden principalmente la parte inferior del cuerpo.
  • Estos dispositivos se consideran seguros para la mayoría de las personas. Excepto:
  • El análisis de impedancia bioeléctrica no debe ser utilizado por ninguna persona con un implante médico electrónico (por ejemplo, un marcapasos cardíaco).
  • No debe ser utilizado por mujeres embarazadas.
  • Los estudios han demostrado que el análisis de impedancia bioeléctrica es un método preciso para medir la grasa corporal.
  • Pero estos estudios generalmente no prueban las escalas de la tienda.
  • Los expertos coinciden en que la precisión de la medición depende de la calidad del equipo.

parámetros

(R) Resistencia

  • La resistencia y la reactancia son términos de la física, que forman parte del campo de los materiales y los efectos sobre la electricidad. En realidad, la resistencia y la reactancia son fáciles de entender.
  • La resistencia es la relación de potencial eléctrico (voltaje) A la corriente en un material. En pocas palabras, un material con alta resistencia necesita un alto potencial para generar una cantidad determinada de corriente en el material. Un material con baja resistencia requiere un bajo potencial para producir la misma cantidad de corriente en el material.
  • La forma más fácil de recordar es:
  • Material con Baja resistencia conduce bien.
  • Material con alta resistencia conduce mal.
  • Cuando el material conduce, libera energía en forma de calor.
  • La resistencia de un material está relacionada con la capacidad del material para disipar energía.
  • Las unidades de resistencia se llaman ohmios.
  • En el cuerpo humano
  • La baja resistencia se asocia con grandes cantidades de masa libre de grasa.
  • La alta resistencia se asocia con cantidades más pequeñas de masa libre de grasa.

El caso

  • Conductor primario en el cuerpo humano es agua ionizada.
  • A medida que aumenta el porcentaje de peso corporal que es agua, aumenta la conductividad del cuerpo.
  • El agua corporal está contenida únicamente en masa libre de grasa.
  • La conductividad del cuerpo es proporcional a la cantidad de masa libre de grasa.

La resistencia es medida por

  • Se aplica una pequeña corriente a través del cuerpo..
  • Se mide el potencial requerido para generar la corriente.
  • La relación de potencial y corriente junto con un proceso llamado correlación e integración se utilizan para determinar la resistencia y la reactancia.
    NOTA: Esta resistencia a la corriente alterna no es la misma resistencia que puede medirse con un ohmiómetro de almacenamiento estándar.

(X) Reactancia

  • Reactancia: el efecto en una corriente eléctrica causada por la capacidad de un material para almacenar energía.
  • Un retardo de tiempo entre el potencial eléctrico aplicado y la corriente.
  • El material que almacena energía fácilmente causa alta reactancia y causa un gran retraso en la corriente.
  • El material que almacena poca energía tiene una reactancia baja y causa un pequeño retraso en la corriente.
  • Ejemplo: El agua vertida sobre la parte superior de una esponja saldrá de la parte inferior después de un retraso.
  • La esponja grande causará un gran retraso en el flujo de agua que sale del fondo
  • Una esponja pequeña causaría un pequeño retraso.
  • La corriente fluye en material de la misma manera.
  • El flujo de retardo de corriente desde el almacenamiento es la reactancia.
  • Las unidades de reactancia son ohmios.
  • En el cuerpo humano:
  • Alta reactancia: grandes cantidades de masa celular corporal (masa intracelular).
  • Baja reactancia: pequeñas cantidades de masa celular corporal.

El caso

  • Las membranas celulares consisten en una capa de material lipófilo no conductor interpuesto entre dos capas de moléculas conductoras.
  • Compórtate como pequeños condensadores y almacena energía.
  • La reactancia en el cuerpo refleja la fuerza de la capacitancia.
  • Membranas celulares intactas contenidas principalmente dentro de la masa celular corporal.
  • La reactancia del cuerpo es proporcional a la cantidad de masa celular corporal

La reactancia es medida por

  • Se aplica una pequeña corriente a través del cuerpo.
  • Se mide el potencial requerido para generar la corriente.
  • Ratio de potencial y corriente junto con el proceso. correlación e integración Se utiliza para determinar la reactancia.

(Z) Impedancia

  • Impedancia total (Z): la suma vectorial de los efectos de la resistencia y la reactancia en una corriente en el cuerpo humano.
  • Técnicamente, la impedancia es la relación de potencial. (V) a corriente (I) y se usa en Análisis de bioimpedancia.

Cómo se relacionan R, X y Z

Relación matemática entre la resistencia (R), la reactancia (X) y la impedancia (Z) son:
Z = sqrt (X2 + R2)
X = Z * sin (α)
R = Z * cos (α)
ángulo de fase = arcosina (X / Z)
ángulo de fase = arctan (X / R)

Ejemplo:

(α) ángulo de fase

  • El ángulo de fase es un indicador de salud e integridad celular.
  • La investigación ha demostrado que la relación entre el ángulo de fase y la salud celular está aumentando y es casi lineal.
  • Ángulo de fase bajo: consistente con la incapacidad de las células para almacenar energía y
  • Indicación de una degradación en las membranas celulares.
  • Ángulo de fase alto: consistente con grandes cantidades de membranas celulares intactas y masa celular corporal.
  • El ángulo de fase refleja la proporción de masa celular corporal a masa libre de grasa.
  • El ángulo de fase es proporcional a la relación de reactancia y resistencia (masa celular proporcional a masa libre de grasa).

Aumento de ángulo de fase

  • Aumento de la masa celular corporal con respecto a la masa libre de grasa.
  • Aumento de la masa libre de grasa en relación con el peso corporal.
  • Mejora la hidratación de la masa libre de grasa.

Ángulo de fase: útil para comparar

  • La reactancia junto con el peso del paciente indica una cantidad absoluta de masa celular corporal (BCM).
  • La reactancia se aplica mejor cuando se comparan los resultados de las pruebas en un solo paciente en diferentes momentos.
  • Dos pacientes con reactancia exacta (X) pueden tener diferentes cantidades de BCM, dependiendo del peso del paciente.
  • Cualquier paciente con un ángulo de fase más alto siempre tendrá una mayor proporción de BCM que un paciente con un ángulo de fase bajo.
  • El ángulo de fase indica el número de membranas celulares intactas.
  • El ángulo de fase no incluye efecto de análisis de regresión estadística.
  • El ángulo de fase es la medición directa de cantidades relativas de membranas celulares intactas.

El ángulo de fase funciona ¿Cómo?

  • Un analizador de bioimpedancia aplica 50-kilohertz de corriente alterna al cuerpo.
  • El ángulo de fase es el retraso en el tiempo entre el potencial eléctrico y la corriente.
  • El osciloscopio conectado al cuerpo aparece como un retraso entre la forma de onda de voltaje y la forma de onda de corriente.
  • El período de cada onda en los kilohercios 50 es de microsegundos 20. Si, por ejemplo, el retardo de tiempo es el diez por ciento del
  • período, entonces el retardo de tiempo es 2 microsegundos.
  • Cuando se expresa en unidades de tiempo, se dice que el retardo de fase es de microsegundos 2.
  • La demora de tiempo puede verse como un porcentaje del período de onda completo en grados.
  • El período de onda completo consiste en grados 360. Si el retardo de tiempo es un décimo del período total de la onda, es equivalente a los grados 36.
  • Cuando el retardo de tiempo se expresa de esta manera (en grados del período de onda total),
  • Este es el ángulo de fase.
  • Cuando se representan el potencial eléctrico y la corriente barriendo alrededor de un círculo
  • En lugar de moverse con el tiempo
  • La relación entre La reactancia, la resistencia y el ángulo de fase son más fáciles de ver.
  • Mostrado a continuación:
  • El rango del ángulo de fase en el cuerpo humano es de 1 a 20 grados.
  • El ángulo de fase es el arctangente de (X / R)

Referencias:

  • Kyle UG, et al. Sin grasa y percentiles de masa grasa en sujetos sanos 5225 de años 15 a 98. Nutrición, 17: 534-541, 2000.
  • Mattar J, et al. Aplicación de la bioimpedancia corporal total al paciente crítico. New Horizons 1995, Volumen 4, No, 4: 493-503.
  • Ott M, et al. Análisis de impedancia bioeléctrica como predictor de supervivencia en pacientes con infección por virus de inmunodeficiencia humana. Revista de Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida y Retrovirología Humana 1995: 9: 20-25.

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