Η ανάλυση σύστασης σώματος αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της διατροφικής αξιολόγησης και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην θέσπιση στόχων και τη δημιουργία ενός εξατομικευμένου προγράμματος διατροφής στην 1η συνεδρία με το διαιτολόγο. Με απλά λόγια, καθορίζει από «τι είναι φτιαγμένο το σώμα» και δίνει πολύ περισσότερες πληροφορίες από την μέτρηση βάρους για την εκτίμηση της διατροφικής κατάστασης του ατόμου, ενώ αποτυπώνονται (και επαναξιολογούνται) καλύτερα τα αποτελέσματα της εφαρμογής ενός πλάνου διατροφής ή/και ενός προγράμματος άσκησης (με στόχο για παράδειγμα την απώλεια βάρους ή/και την αύξηση του μυϊκού ιστού) στις μετέπειτα συνεδρίες. Η μεταβολή του βάρους μεμονωμένα ως πληροφορία, δεν αποτελεί αξιόπιστο δείκτη της πραγματική πορείας της προσπάθειας του ατόμου.
Βάσει της ανάλυσης σύστασης σώματος, συλλέγονται και ερμηνεύονται σημαντικές πληροφορίες που αποτυπώνουν την κατάσταση της υγείας μας συνολικά, όπως η κατανομή του λίπους στο σώμα, η περίσσεια υπερβάλλοντος λίπους ή/και ύπαρξη αυξημένου ποσοστού σπλαχνικού λίπους που έχουν συσχετιστεί άμεσα με ανάπτυξη ασθενειών (όπως διαβήτης, καρδιαγγειακά νοσήματα, υψηλή αρτηριακή πίεση) ή ύπαρξη χαμηλού σωματικού λίπους (που μπορεί να οδηγήσει σε οστεοπόρωση ή δυσμηνόρροια στις γυναίκες), ασυνήθιστες μεταβολές του καταμερισμού των υγρών (ενδοκυττάριων και εξωκυττάριων) του σώματος, παρουσία οιδήματος, το ποσοστό της άλιπης μάζας (για παράδειγμα η αύξηση της άλιπης μάζας αντικατοπτρίζει τις περισσότερες φορές την αύξηση στον μυ-που επίσης φαίνεται σαν αύξηση της πρωτεΐνης-, και θεωρείται θετική βελτίωση της σύστασης του σώματος) κ.ά. Επιπλέον, δεδομένου ότι πολλά νοσήματα επηρεάζουν τη σύσταση σώματος και κατ’ επέκταση την κατάσταση θρέψης, η αναγκαιότητα εκτίμησης της μυϊκής και της λιπώδους μάζας στην κλινική πρακτική καθίσταται ολοένα και πιο σημαντική.
Υπάρχουν μέθοδοι που εκτιμούν με μεγάλη ακρίβεια τη μυϊκή μάζα [π.χ. η απορροφησιομετρία ακτίνων Χ διπλής ενέργειας (dual energy X-ray absorptiometry, DEXA) ή η αξονική τομογραφία]. Ωστόσο, δεν είναι ευρέως διαθέσιμες στα κέντρα διατροφικής υποστήριξης-ιατρεία-νοσοκομεία λόγω της πρακτικής δυσκολίας εφαρμογής τους ή επειδή έχουν μεγάλο κόστος ή υποβάλλουν τον ασθενή σε ακτινοβολία. Γι’ αυτό και πολλές φορές στην καθημερινή κλινική πράξη ο διαιτολόγος καταφεύγει σε άλλες μεθόδους όπως η μέτρηση περιφερειών (όπως μέσης και ισχίων) με μεζούρα, οι δερματοπτυχομετρήσεις και η μέθοδος ανάλυσης της βιοηλεκτρικής εμπέδησης (Bioelectrical Impedance Analysis-BIA). Αξίζει να αναφερθεί πως η τελευταία είναι η πιο διαδεδομένη μέθοδος εκτίμησης της σύστασης του σώματός στα διαιτολογικά γραφεία. Πρόκειται για οικονομική, ασφαλή, μη επεμβατική, γρήγορη, εύχρηστη και ανώδυνη μέθοδος, ενώ, εφόσον τηρούνται συγκεκριμένες συνθήκες πριν τη μέτρηση και υπάρχει ακρίβεια της συσκευής μέτρησης, θεωρείται αξιόπιστη και με καλή επαναληψιμότητα και ευαισθησία στην αναγνώριση ατόμων που είναι σε κίνδυνο για κακή θρέψη. Αποτελεί, επίσης, χρήσιμη μέθοδο παρακολούθησης των αλλαγών στη σύσταση σώματος, κατά τη διάρκεια μιας διατροφικής παρέμβασης.
Πού βασίζεται η βιοηλεκτρική εμπέδηση;
Η μέθοδος βασίζεται στο γεγονός ότι η άλιπη μάζα σώματος, η οποία περιέχει μεγάλη ποσότητα υγρών και ηλεκτρολυτών, είναι καλός αγωγός του ηλεκτρικού ρεύματος, ενώ ο λιπώδης ιστός είναι κακός. Στην πράξη, ένα μικρής έντασης εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα διατρέχει το σώμα, μέσω καλωδίων που έχουν τοποθετηθεί στα άνω και κάτω άκρα με τον εξεταζόμενο να βρίσκεται όρθιος, καθιστός ή ξαπλωμένος, και μετρά την συνολική αντίσταση των ιστών, ανάλογα με την ευκολία διέλευσης από το νερό του σώματος. Σε υψηλές συχνότητες (50 kHz), το ρεύμα υπερκαλύπτει την αντίσταση των κυτταρικών μεμβρανών και έτσι μπορεί να γίνει η μέτρηση και του ενδοκυττάριου νερού. Ουσιαστικά, η μέτρηση εκτιμά τη συνολική αντίσταση που προκαλούν οι ιστοί στη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος και με τον τρόπο αυτό προσδιορίζει άμεσα την σύσταση του σώματος σε νερό και έμμεσα την άλιπη μάζα, θεωρώντας ως δεδομένο ότι το νερό αποτελεί το 73% της άλιπης μάζας.
Η εξέλιξη της ΒΙΑ
Η ιστορία της ΒΙΑ ξεκίνησε το 1969 όταν ο Hoffer διεξήγαγε μια σειρά πειραμάτων προς απόδειξης ότι τα συνολικά σωματικά υγρά και η βιολογική εμπέδηση είχαν υψηλή συσχέτιση, προτείνοντας ότι η μέτρηση της εμπέδησης μπορούσε να χρησιμοποιηθεί προς καθορισμού των συνολικών σωματικών υγρών. Η εξίσωση που απέδειξε ο Hoffer είναι ο δείκτης εμπέδησης που χρησιμοποιείται από την BIA σήμερα. Η 1η συσκευή μέτρησης δημιουργήθηκε το 1979 και μετρούσε την εμπέδηση εφαρμόζοντας ηλεκτρόδια στο πίσω μέρος του δεξιού χεριού και το πάνω μέρος του δεξιού ποδιού ενός ασθενή και διεξήγαγε ρεύμα των 50khz δια μέσω του δεξιού μισού σώματος. Ένας περιορισμός της μεθόδου ΒΙΑ που αναδείχτηκε το 1980, ήταν ότι έβλεπε το ανθρώπινο σώμα σαν έναν κύλινδρο και χρησιμοποιούσε μία μόνο συχνότητα. Αυτό ίσως να δούλευε για ασθενείς με συγκεκριμένο σωματότυπο, αλλά δεν ήταν το ίδιο ακριβές για διαφορετικό τύπο πληθυσμού. Έτσι, αναπτύχθηκαν διάφορες εμπειρικές εξισώσεις με σκοπό την αναβάθμιση του δείκτη εμπέδησης για να λύσουν τον τεχνικό περιορισμό της BIA και να πετύχουν μεγαλύτερη ακρίβεια για ομάδες ασθενών διαφορετικής ηλικίας, φύλου κλπ. Αν και οι εμπειρικές εκτιμήσεις μπορούσαν να δώσουν μια ακριβή εκτίμηση σύστασης σώματος ενός γενικού πληθυσμού, υπήρχαν σημαντικά προβλήματα όταν χρησιμοποιούνταν για ιατρικούς σκοπούς. Λόγω τεχνολογικών περιορισμών, οι συσκευές BIA έγιναν συσκευές οικιακής χρήσης και όχι ιατρικής. Στις αρχές του 1980, Ιάπωνες κατασκευαστές κυκλοφόρησαν συσκευές σύστασης σώματος ποικίλων τύπων βασισμένες στην BIA, για εύκολη χρήση από το ευρύ κοινό. Κάποιες συσκευές μετρούσαν την εμπέδηση μεταξύ των δύο ποδιών καθώς ο χρήστης στεκόταν στην ζυγαριά, ενώ άλλες μετρούσαν την εμπέδηση μεταξύ των δύο χεριών ενώ κρατούσαν την συσκευή.
Το 1992, ο Κushner πρότεινε πολυσυχνότητες με τμηματική ανάλυση. Ισχυρίστηκε ότι το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από πέντε κυλίνδρους (δεξί χέρι, αριστερό χέρι, κορμός, δεξί πόδι, αριστερό πόδι) αντί ενός. Όταν τα λεπτά άκρα επηρεάζουν την συνολική εμπέδηση, ο κορμός, που έχει την μεγαλύτερη επιφάνεια διατομής, έχει μικρό αντίκτυπο στην εμπέδηση. Όμως, από την στιγμή που ο κορμός αποτελεί το 50% της άλιπης σωματικής μάζας, ο Kushner έδωσε έμφαση στο ότι η μέτρηση της εμπέδησης του σώματος στον κορμό ξεχωριστά είναι μείζον ζήτημα. Μετρώντας αποκλειστικά την συνολική εμπέδηση ήταν ανεπαρκές, αλλά υποστήριξε πως όλα τα πέντε τμήματα πρέπει να μετρηθούν ξεχωριστά σε διαφορετικές συχνότητες, ξεχωρίζοντας τα ενδοκυττάρια από τα εξωκυττάρια υγρα. Με άλλα λόγια, οι τεχνικοί περιορισμοί της BIA θα λύνονταν μετρώντας διαφορετικά τμήματα σε διαφορετικές συχνότητες. Τα παραδοσιακά συστήματα BIA (που κυκλοφορούν ακόμη και θεωρούνται λιγότερο εξελιγμένα) βλέπαν το ανθρώπινο σώμα ως ένα μόνο κύλινδρο με νερό, χρησιμοποιώντας μια εμπέδηση σε όλο το σώμα για να καθορίσει τα συνολικά σωματικά υγρά.
Το 1996 ο Dr. Kichul Cha, Βιομηχανικός της Ιατρικής Σχολής του Harvard, ανέπτυξε το πρώτο παγκοσμίως σύστημα ηλεκτροδίων αφής 8-σημείων με απευθείας τμηματική ανάλυση όπου μετρά την εμπέδηση των πέντε διαφορετικών σημείων του σώματος σε πολλαπλές συχνότητες. Μετρώντας την εμπέδηση εφαρμόζοντας ρεύματα πολυ-συχνοτήτων στα πέντε μέρη του σώματος, πήρε μια ξεχωριστή μέτρηση εμπέδησης. Αυτό απέφερε ιδιαίτερα ακριβή αποτελέσματα χωρίς την χρήση εμπειρικών δεδομένων.
Πολλαπλές συχνότητες & όχι εμπειρικοί υπολογισμοί
Πλέον, αρκετοί σύγχρονοι αναλυτές που βασίζονται στη μέθοδο της βιοηλεκτρικής εμπέδησης έχουν εξελιχθεί αρκετά σε σχέση με παλιότερα, αφού υπάρχει η δυνατότητα πολυσυχνοτικής βιοηλεκτρικής εμπέδησης. Η απευθείας τμηματική πολυ-συχνοτική βιοηλεκτρική ανάλυση εμπέδηση διαβάζει το ανθρώπινο σώμα ως 5 κυλίνδρους: αριστερό χέρι, δεξί χέρι, αριστερό πόδι, δεξί πόδι, και κορμό. Έτσι παρέχονται ανεξάρτητες μετρήσεις για κάθε ένα από τους πέντε κυλίνδρους και κατ’ επέκταση ακριβείς μετρήσεις για ολόκληρο το σώμα. Ηλεκτρικά ρεύματα διεισδύουν διαφορετικά, ανάλογα την συχνότητα. Ορισμένες συχνότητες είναι πιο κατάλληλες για την μέτρηση των σωματικών υγρών έξω από το κύτταρο, ενώ άλλες μπορούν να περάσουν μέσα από τη κυτταρική μεμβράνη για να μετρήσουν τα συνολικά σωματικά υγρά. Η χρήση πολλαπλών ρευμάτων σε ποικίλες συχνότητες οδηγεί στην πιο ακριβή ανάλυση των σωματικών υγρών. Ακόμη, το γεγονός ότι δεν χρησιμοποιούνται εμπειρικές εκτιμήσεις για τον υπολογισμό της σύστασης του σώματος είναι μεγάλη εξέλιξη ορισμένων σύγχρονων αναλυτών που κυκλοφορούν καθώς αυτό σημαίνει πως μετράται ανεξάρτητα η εμπέδηση, χωρίς να επηρεάζονται τα αποτελέσματα από την εθνικότητα, την ηλικία ή το φύλο.
Επιπλέον, πρώιμες συσκευές BIA έκαναν χρήση μίας μόνο συχνότητας των 50 kHz για να υπολογίσουν τα συνολικά σωματικά υγρά. Υγρά αποθηκεύονται σε όλο το σώμα, και τα συνολικά σωματικά υγρά (TBW) αναφέρονται στα Ενδοκυττάρια υγρά (ICW) (μέσα στους μύες, τα οστά, τα όργανα, κλπ.) και στα Εξωκυττάρια υγρά (ECW) (υγρά στο αίμα και στα διάμεσα υγρά). Ωστόσο, 50 kHz ή χαμηλότερα, που χρησιμοποιούνταν παραδοσιακά και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται, διαπερνούν δια βίας την κυτταρική μεμβράνη και δεν μπορούν να δώσουν ακριβή μέτρηση του ενδοκυττάριου υγρού. Οπότε, η εκτίμηση του ενδοκυττάριου υγρού γινόταν (και γίνεται) υπολογίζοντας το αναλογικά βάση του εξωκυττάριου υγρού. Πλέον, ορισμένοι σύγχρονοι αναλυτές είναι ικανοί να μετρήσουν απευθείας (αντί μέσω εκτίμησης) τα ενδοκυττάρια υγρά και τα εξωκυττάρια υγρά καθώς χρησιμοποιούν πολυσυχνότητες απο 1 kHz έως 1 MHz. Η χρησιμοποίηση πολλαπλών συχνοτήτων μας παρέχει μια πιο λεπτομερή ανάλυση της σύστασης σώματος ενός ατόμου. Μάλιστα, διαφοροποιώντας τα ενδοκυττάρια υγρά από τα εξωκυττάρια υγρά, υπολογίζεται ο δείκτης οιδήματος και άλλοι παράμετροι. Αυτό επιτρέπει την εφαρμογή του αναλυτή σύστασης σώματος στα πεδία της νεφρολογίας και της αποκατάστασης.
Μανωλάκου Ζωή-Πολυτίμη, Διαιτολόγος-Διατροφολόγος Μέλος της διαιτολογικής ομάδας Nutrition Support
Βιβλιογραφία
Κοντογιάννη, Μ., Γιαννακούλια, Μ., Καρατζή, Κ., & Φάππα, Ε. (2015). Εγχειρίδιο κλινικής διατροφής. Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα και Βοηθήματα, Κάλλιπος.
Müller, M. J., Braun, W., Pourhassan, M., Geisler, C., & Bosy-Westphal, A. (2016). Application of standards and models in body composition analysis. Proceedings of the Nutrition Society, 75(2), 181-187.
Kyle, U. G., Bosaeus, I., De Lorenzo, A. D., Deurenberg, P., Elia, M., Gómez, J. M., … & Composition of the ESPEN Working Group. (2004). Bioelectrical impedance analysis—part I: review of principles and methods. Clinical nutrition, 23(5), 1226-1243.
Ζαμπέλας, Α. (2011). Κλινική διαιτολογία & διατροφή με στοιχεία παθολογίας. Αθήνα: ΠΧ Πασχαλίδης.
Kushner, R. F. (1992). Bioelectrical impedance analysis: a review of principles and applications. Journal of the American college of nutrition, 11(2), 199-209.
