Overweight and obesity are a health problem for populations around the world. Abdominal obesity, correlated with visceral obesity, increases the risk of cardiovascular diseases, diabetes, stroke, arthritic diseases and many other pathologies. However, it is considered that the simple determination of Body Mass Index (BMI) and abdominal circumference does not reflect the real nutritional status of the body and that other methods are needed to determine the composition of the body, such as the percentage of adipose tissue and its distribution in the body. Determining body composition can be done by several methods, some of which are expensive, sometimes unavailable, and still used for research purposes. Other methods, such as bioelectrical impedance, DXA (Dual-energy X-ray absorptiometry) are useful in our medical practice and can estimate body composition with fairly high accuracy. The results can be used to carry out targeted, personalized interventions both in the case of healthy individuals and in certain pathologies where BMI is not relevant (edema, athletic people, elderly with sarcopenia).
Keywords
obesity, Body Mass Index, body composition assessment
Rezumat
Excesul de greutate şi obezitatea reprezintă o problemă importantă ce afectează sănătatea populaţiilor din întreaga lume. Obezitatea de tip abdominal, corelată cu obezitatea viscerală, creşte riscul de boli cardiovasculare, diabet zaharat, accident vascular cerebral, boli artrozice şi multe alte patologii. Se consideră însă că simpla determinare a indicelui de masă corporală (IMC) şi a circumferinţei abdominale nu reflectă statusul nutriţional real al organismului şi că este nevoie de alte metode prin care să se poată determina compoziţia organismului, cum ar fi procentajul de ţesut adipos şi distribuţia lui în organism. Determinarea compoziţiei organismului se poate face prin mai multe metode, unele dintre acestea fiind scumpe, indisponibile uneori şi încă folosite restrâns, în scop de cercetare. Alte metode, cum ar fi impedanţa bioelectrică sau DXA, sunt utile în practică şi, alături de măsurătorile antropometrice, pot estima compoziţia corpului cu precizie destul de ridicată. Rezultatele obţinute se pot utiliza pentru a realiza intervenţii ţintite, personalizate, atât în cazul indivizilor sănătoşi, cât şi în anumite patologii în care IMC nu este relevant (edeme, persoane atletice, vârstnici cu sarcopenie).
Evaluarea statusului ponderal face parte din examenul clinic general şi se realizează în mod curent prin măsurarea înălţimii şi greutăţii, determinarea indicelui de masă corporală (IMC) şi măsurarea circumferinţei abdominale. Societăţile medicale de cardiologie şi cele de endocrinologie au subliniat faptul că măsurătorile antropometrice, determinarea IMC şi a circumferinţei abdominale nu sunt suficiente pentru a estima statusul metabolic al unei persoane(1). Este important să se estimeze procentajul de ţesut adipos, muşchi, oase şi apă din organism, pentru a putea încadra corect persoana într-o categorie metabolică, în funcţie de procentajul de ţesut adipos din organism(2). Se consideră că vorbim despre obezitate atunci când procentajul de ţesut adipos depăşeşte 32-35% în cazul femeilor, respectiv 25% în cazul bărbaţilor(3,4). Procentajul de ţesut adipos normal variază însă cu vârsta, genul şi cu gradul de activitate fizică (tabelul 1).
Determinarea compoziţiei corporale, respectiv proporţiile relative de masă adipoasă, masă musculară, organe, masă osoasă şi apă din organism, reflectă mult mai bine decât simpla măsurare a greutăţii şi determinarea IMC-ului starea de sănătate sau predispoziţia pentru boală a persoanei respective. S-au dezvoltat astfel modalităţi de estimare a compoziţiei corporale, unele dintre ele fiind rezervate încă studiului şi cercetării, altele au aplicabilitate practică şi pot fi folosite în cabinetele medicilor sau de către pacient la domiciliu.
Indicaţii pentru determinarea compoziţiei corporale:
identificarea persoanelor cu procentaj crescut al grăsimii corporale viscerale, care prezintă risc crescut de apariţie a intoleranţei la glucoză, a diabetului zaharat şi a bolilor cardiovasculare;
evaluarea tulburărilor de creştere şi dezvoltare la sugar sau copilul mic;
evaluarea gradului de sarcopenie la vârstnici sau persoane decondiţionate (imobilizaţi, pacienţi cu HIV, diabet zaharat, insuficienţă cardiacă);
evaluarea compoziţiei corporale la persoane la care indicele de masă corporală este discordant cu masa totală de grăsime;
IMC mare, dar cu adipozitate scăzută (sportivi de performanţă, culturişti);
pacienţii fragili cu sarcopenie pot prezenta IMC normal, dar procentajul de grăsime corporală este adesea crescut, iar masa musculară este redusă;
pacienţii cu edem care prezintă exces de lichid pot avea IMC crescut pe seama creşterii procentajului de apă din organism.
Obezitatea sarcopenică este întâlnită în special la persoanele în vârstă şi derivă din scăderea masei musculare şi din excesul de ţesut adipos(5). Găsirea unui model de calcul în care să fie integrat raportul dintre masa de ţesut adipos şi masa nonadipoasă din organism ar putea fi utilizat pentru predicţia riscului cardiometabolic şi a dizabilităţii fizice în cazul persoanelor cu sarcopenie(6). DXA este metoda preferată în prezent pentru a evalua compoziţia corporală şi este utilizată drept criteriu de diagnostic al sarcopeniei. Analiza prin bioimpedanţă este ieftină, uşor de utilizat, reproductibilă, fiind considerată o posibilă alternativă dacă DXA nu este disponibilă. Starea de hidratare a pacientului poate da posibile erori, deoarece multe dintre metode nu pot să facă diferenţierea dintre apa extracelulară şi intracelulară(7).
Sportivii se prezintă la polul opus, putând avea un IMC mare pe seama dezvoltării masei musculare, dar cu un conţinut de ţesut adipos redus.
Metode de determinare a statusului ponderal şi a compoziţiei organismului
1. Măsurători antropometrice
a) Măsurarea taliei se face cu taliometrul (întotdeauna persoana va fi măsurată fără încălţăminte).
b) Măsurarea greutăţii se recomandă să se facă dimineaţă, persoana fiind îmbrăcată sumar şi fără încălţări, după efectuarea toaletei şi înainte de a mânca; valorile obţinute vor fi notate într-un jurnal pentru a se putea face media câtorva zile de măsurători.
c) Calcularea indicelui de masă corporală după formula IMC = Greutatea (kg)/Înălţimea2 (m) şi încadrarea în normoponderal, subponderal sau supraponderal/obez, în funcţie de valoarea IMC (tabelul 2). Indicele de masă corporală crescut se asociază cu risc crescut de boli cardiovasculare, diabet zaharat şi de mortalitate(8). IMC nu redă însă informaţii reale în cazul vârstnicilor (pot avea IMC scăzut, dar cu ţesut adipos în exces şi sarcopenie), al gravidei, al pacienţilor cu edeme şi retenţie hidrosalină (IMC crescut prin exces de apă), al indivizilor cu masă musculară dezvoltată şi al sportivilor.
d) Măsurarea circumferinţei abdominale se face cu ajutorul benzii de croitorie poziţionată la jumătatea distanţei dintre rebordul costal şi spina iliacă, la sfârşitul expirului (figura 1). Este important să se măsoare la nivelul corect (nu la nivelul taliei, imediat sub ombilic) şi la sfârşitul unui expir.
Obezitatea de tip abdominal se corelează cu adipozitatea viscerală (ficat, pancreas) şi, conform studiilor, în mod direct cu un risc crescut de evenimente coronariene şi cerebrovasculare, diabet zaharat de tip 2 şi cu unele tipuri de cancer, atât în cazul adulţilor, cât şi la copii(10,11) (tabelul 3).
e) Calcularea raportului talie-şold.
Măsurarea circumferinţei abdominale, circumferinţei şoldului şi calcularea raportului dintre ele au fost considerate multă vreme mai relevante decât simpla calculare a IMC, considerându-se un raport normal la femei sub 0,8, iar la bărbaţi, sub 0,9. Un raport talie/şold mai mare sau egal cu 0,81 la femei şi mai mare sau egal cu 0,90 la bărbaţi este considerat un factor de risc cardiovascular, cu creşterea riscului de diabet zaharat.
2. Măsurarea pliului cutanat
Măsurarea pliului cutanat se poate face utilizând cutimetrul sau plicometrul digital sau mecanic (figura 2). Măsurătorile se pot face în trei sau şapte locuri diferite, acestea diferind în funcţie de sex: la femei se măsoară la nivelul tricepsului, şoldului şi coapsei (completate cu torace anterior, zona de subscapulară, linia axilară mijlocie, zona suprailiacă), în timp ce la bărbaţi zonele de elecţie sunt la nivelul toracelui anterior, la nivelul abdomenului şi coapsei (se poate completa cu zona omoplatului, tricepsului, linia axilară mediană şi subscapular)(12). Metoda este neconfortabilă atât pentru pacient, cât şi pentru medic, necesită cunoştinţe de anatomie, este laborioasă, iar erorile de măsurare sunt mari (între 3,5% şi 5%), cel mai frecvent rezultând subestimarea ţesutului adipos. Este dificil de aplicat această metodă la persoanele obeze.
3. Bioimpedanţa electrică
Bioimpedanţa electrică are ca principiu de bază utilizarea unor electrozi care emit semnale electronice de joasă frecvenţă; curentul electric se deplasează mai uşor prin muşchi decât prin grăsime datorită conţinutului mai mare de apă al muşchilor. După ce străbat întregul corp, semnalele sunt recepţionate şi interpretate automat de un dispozitiv care, printr-un algoritm, poate prezice compoziţia corporală(13). Procedura este influenţată în mod esenţial de ingestia de apă, erorile putând fi mari în cazul în care aceasta nu este controlată (3,8-5%)(14). Metoda bioimpedanţei stă la baza utilizării aparatelor medicale simple de cântărit sau a aparatelor de cântărit casnice (cântare electronice sau alte dispozitive), care pot estima mai mulţi parametri ai organismului(15) (figura 3).
4. Bioimpedanţa spectroscopică
Bioimpedanţa spectroscopică este o variantă a bioimpedanţei electrice care foloseşte însă curenţi de joasă frecvenţă; se aplică mici electrozi la nivelul zonei unde vrem să determinăm compoziţia (figura 4). Metoda este, de asemenea, influenţată de ingestia de apă, care constituie o sursă de eroare suplimentară, iar informaţiile obţinute prezintă o rată crescută de eroare(16).
5. Impedanţa electrică miografică
Impedanţa electrică miografică utilizează curenţi de joasă frecvenţă care se aplică pe regiuni reduse ale corpului prin intermediul unor dispozitive ce pot fi folosite de către pacienţi pentru determinarea masei de ţesut adipos sau muscular în diferite zone ale corpului. Metoda este uşor de efectuat, disponibilă consumatorilor, repetabilă, dar, de asemenea, erorile de măsurare sunt mari, fiind influenţată de starea de hidratare a organismului.
6. Cântărirea hidrostatică
Cântărirea hidrostatică are la bază principiul lui Arhimede, respectiv se măsoară volumul de apă deplasat de corpul unei persoane imersate complet în apă. Ţesutul adipos este mai puţin dens decât cel muscular, astfel încât o persoană cu procentaj mare de ţesut adipos va cântări mai puţin sub apă în raport cu volumul de apă dislocat. Metoda este frecvent indisponibilă, scumpă, necesită echipamente speciale, este utilizată în cercetare sau, rareori, în cazul sportivilor de performanţă(17). Trebuie menţionată şi dificultatea pentru unele persoane de a rămâne complet imersate în apă pentru un timp suficient de lung necesar efectuării măsurătorilor. Este o metodă mai precisă de estimare a compoziţiei corpului, erorile de estimare fiind sub 2%, dar nu poate identifica zonele cu ţesut adipos în exces.
7. Măsurarea în Bod Pod (pletismografie)
Măsurarea prin pletismografie se bazează pe principiul dislocării aerului de către un corp închis într-o cabină special concepută, în formă de capsulă. Se estimează compoziţia corpului folosind diferite ecuaţii şi algoritmi. Metoda este scumpă, indisponibilă, utilizată uneori în sălile de fitness din SUA; eroarea de estimare este între 2% şi 4%. Nu se indică în cazul vârstnicilor, copiilor, persoanelor obeze sau cu claustrofobie(18,19,20).
8. Scanarea corporală 3D
Scanarea corporală 3D este o metodă prin care este scanat întreg corpul uman, iar informaţiile despre forma corpului sunt folosite pentru a prezice, utilizând algoritmi speciali, procentajul de grăsime corporală (figura 5). Acurateţea acestor metode nu este pe deplin cunoscută, fiind necesare mai multe informaţii; până în prezent se consideră că erorile sunt în jur de 4%. Necesită aparatură specială şi nu este utilizată în prezent pe scară largă(21,22).
9. Scanarea DXA body composition
Scanarea DXA utilizează raze X de două energii diferite pentru a determina compoziţia corporală, procentajul de masă adipoasă şi masă musculară, precum şi starea de sănătate a oaselor (densitatea minerală osoasă)(23). De asemenea, se pot determina procentajul de grăsime androidă şi cel de grăsime ginoidă. În cadrul unui studiu recent comunicat de American Medical Association în 2023 (efectuat la 1874 de adulţi cu vârste cuprinse între 20 şi 59 de ani) au fost diagnosticate cu obezitate 36% dintre persoane pe baza IMC. Evaluarea adipozităţii corporale cu ajutorul DXA a stabilit diagnosticul de obezitate la 74% dintre participanţi, luând drept criteriu de diagnostic al obezităţii procentajul de ţesut adipos de peste 32% la femei şi peste 25% la bărbaţi(24).
Scanarea DXA body composition este considerată în prezent ca având cele mai mici erori, fiind standardul de aur; este uşor de efectuat, relativ ieftină, repetabilă, nedureroasă, neinvazivă şi poate fi utilizată inclusiv la pacienţii obezi. Metoda prezintă un grad mic de iradiere, echivalentă cu o zi de expunere la soare sau cu 1/30 din expunerea pentru o radiografie pulmonară. Durata de scanare este relativ scurtă, 5-6 minute; determină cu precizie destul de mare densitate minerală osoasă, se pot identifica fracturile şi se măsoară compoziţia corpului la nivelul organismului sau la nivelul anumitor segmente (figura 6). Pe trimiterea către imagistică va fi menţionată analiza dorită, şi anume analiza compoziţiei corporale „DXA whole body”, cu stabilirea de parametri nutriţionali.
Scanarea DXA body composition este utilizată în prezent pentru evaluarea adipozităţii reale şi corelarea cu riscul cardiovascular şi de diabet zaharat, gestionarea unor boli care pot afecta cantităţile relative de ţesut gras, apă, ţesut muscular (insuficienţă renală cronică, anorexia nervoasă, obezitatea, HIV, fibroză chistică, edeme)(25,26). Metoda este utilizată pentru determinarea obezităţii reale, personalizarea dietei şi a programului de antrenament, precum şi pentru monitorizarea efectelor terapiei, putându-se efectua 3-4 scanări anual. De asemenea, metoda este indicată şi în cazul sportivilor amatori sau profesionişti pentru verificarea periodică a masei musculare şi a ţesutului adipos, pregătirea pentru competiţii şi urmărirea masei musculare în timp. Prin măsurarea masei musculare în diferite zone, se pot identifica anumite regiuni care să necesite lucrarea grupelor musculare (sportivi de performanţă) şi pregătirea lor pentru competiţii sau a zonelor cu exces de ţesut adipos, permiţând personalizarea exerciţiilor fizice. Scanarea DXA permite intervenţii personalizate, pentru fiecare individ existând obiective particulare (culturiştii de sex masculin au ca obiectiv obţinerea unui procentaj de grăsime corporală de sub 10%, cicliştii 8-10%, atleţii 12% înotătorii 12-15%).
10. Tehnici de imagistică (CT, RMN)
Tehnicile imagistice (CT, RMN) pot fi utilizate pentru estimarea grăsimii viscerale prin obţinerea unei imagini în secţiune transversală la interspaţiul dintre vertebrele L4-L5 sau, mai rar, L2-L3; imaginea este folosită pentru a cuantifica grăsimea subcutanată şi viscerală. Spectroscopia de rezonanţă magnetică nucleară (RMN) utilizează o tehnologie similară, dar poate să estimeze grăsimea şi glicogenul din ţesuturi (ficat), precum şi grăsimea şi masa slabă în general(27).
11. Modele cu mai multe compartimente
Modelele cu mai multe compartimente reprezintă teoretic modalitatea ideală de determinare a compoziţiei corpului, deoarece utilizează mai multe teste pentru a obţine estimarea masei corporale, a volumului corpului, a apei corporale, a conţinutului osos şi a ţesutului adipos. Combină mai multe metode pentru a obţine un răspuns cât mai aproape de realitate. Prin combinarea cântăririi hidrostatice, bioimpedanţei şi DXA, erorile de estimare scad sub 1%. Metodele combinate sunt însă laborioase, dificil de efectuat, scumpe, necesită aparatură specială şi nu pot fi folosite ca monitorizare de rutină a unor intervenţii şi a rezultatelor lor.
În concluzie, indiferent de metoda utilizată, determinarea procentajului de ţesut adipos din organism şi a distribuţiei acestuia oferă o imagine reală a statusului nutriţional al organismului. Utilizarea IMC şi a circumferinţei abdominale nu mai este considerată relevantă, erorile de estimare fiind mari. Unele dintre metode sunt uşor de utilizat, altele sunt rezervate cazurilor speciale sau în cercetare, DXA fiind considerată în prezent ca metoda cel mai uşor de utilizat (standardul de aur), furnizând date complexe (masa osoasă, adipoasă, musculară, apă), cu erori mici, fiind recomandată atât populaţiei sănătoase pentru estimarea compoziţiei corpului şi recomandarea unui antrenament personalizat nevoii fiecăruia, cât şi în estimarea reală a compoziţiei organismului în diferite patologii sau situaţii în care greutatea şi IMC nu oferă date reale despre conţinutul în apă, ţesut adipos sau muscular al individului (vârstnic, sportivi, boală renală cronică, edeme).
Acest articol este accesibil online, fără taxă, fiind publicat sub licenţa CC-BY.
Bibliografie
Endocrine Society, BMI alone may not be a sufficent indicator of metabolic health, Press release, 16.06.2023, https://www.endocrine.org/news-and-advocacy/news-room/2023/endo-2023-press-visaria
Gallagher D, Heymsfield SB, Heo M, Jebb S.A, Murgatroyd PR, & Sakamoto Y. Healthy percentage body fat ranges: an approach for developing guidelines based on body mass index. The American Journal of Clinical Nutrition. 2000;72(3):694–701.
Garvey WT, Mechanick JI, Brett EM, et al. American Association of Clinical Endocrinologists and American College of Endocrinology Comprehensive Clinical Practice Guidelines for Medical Care of Patients with Obesity. Endocr Pract. 2016;22 Suppl 3:1-203.
Newman AB, Lee JS, Visser M, Goodpaster BH, Kritchevsky SB, Tylavsky FA, Nevitt M, Harris TB. Weight change and the conservation of lean mass in old age: the Health, Aging and Body Composition Study. The American Journal of Clinical Nutrition. 2005;82(4):872–916.
Prado CM, Wells JC, Smith SR, Stephan BC, Siervo M. Sarcopenic obesity: A Critical appraisal of the current evidence. Clinical Nutrition (Edinburgh, Scotland). 2012;31(5):583–601.
Choi KM Sarcopenia and sarcopenic obesity. The Korean Journal of Internal Medicine. 2016; 31(6):1054–1060.
Wiebe N, Lloyd A, Crumley ET, Tonelli M. Associations between body mass index and all-cause mortality: A systematic review and meta-analysis. Obesity Reviews: an official journal of the International Association for the Study of Obesity. 2023;24(10):e13588.
Nishida C, Ko GT, Kumanyika S. Body fat distribution and noncommunicable diseases in populations: overview of the 2008 WHO Expert Consultation on Waist Circumference and Waist-Hip Ratio. European Journal of Clinical Nutrition. 2010;64(1):2–5.
Styne DM, Arslanian SA, Connor EL, Farooqi IS, Murad MH, Silverstein JH, Yanovski JA. Pediatric Obesity-Assessment, Treatment, and Prevention: An Endocrine Society Clinical Practice Guideline. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2017;102(3):709–757.
Holmes CJ, Racette SB. The Utility of Body Composition Assessment in Nutrition and Clinical Practice: An Overview of Current Methodology. Nutrients. 2021;13(8):2493.
Jackson AS, Pollock ML. Practical Assessment of Body Composition. The Physician and Sports Medicine. 1985;13(5):76–90.
Elia M. Body composition by whole-body bioelectrical impedance and prediction of clinically relevant outcomes: overvalued or underused? European Journal of Clinical Nutrition. 2013; 67 (Suppl 1): S60–S70.
Kerr A, Slater GJ, Byrne N. Impact of food and fluid intake on technical and biological measurement error in body composition assessment methods in athletes. The British Journal of Nutrition. 2017;117(4):591–601.
Böhm A, Heitmann BL. The use of bioelectrical impedance analysis for body composition in epidemiological studies. European Journal of Clinical Nutrition. 2013; 67 (Suppl 1): S79–S85.
Hortobágyi T, Israel RG, Houmard JA, McCammon MR, O’Brien KF. Comparison of body composition assessment by hydrodensitometry, skinfolds, and multiple site near-infrared spectrophotometry. European Journal of Clinical Nutrition. 1992;46(3):205–211.
Warner JG Jr, Yeater R, Sherwood L, Weber K. A hydrostatic weighing method using total lung capacity and a small tank. British Journal of Sports Medicine. 1986;20(1):17–21.
Ginde SR, Geliebter A, Rubiano F, Silva AM, Wang J, Heshka S, Heymsfield SB. Air displacement plethysmography: validation in overweight and obese subjects. Obesity Research. 2005;13(7):1232–1237.
Le Carvennec M, Fagour C, Adenis-Lamarre E, Perlemoine C, Gin H, Rigalleau V. Body composition of obese subjects by air displacement plethysmography: The influence of hydration. Obesity (Silver Spring, Md.). 2007;15(1):78–84.
Davis JA, Dorado S, Keays KA, Reigel KA, Valencia KS, Pham PH. Reliability and validity of the lung volume measurement made by the BOD POD body composition system. Clinical Physiology and Functional Imaging. 2007;27(1):42–46.
Ng BK, Hinton BJ, Fan B, Kanaya AM, Shepherd JA. Clinical anthropometrics and body composition from 3D whole-body surface scans. European Journal of Clinical Nutrition. 2016; 70(11):1265–1270.
Tinsley GM, Moore ML, Benavides ML, Dellinger JR, Adamson BT. 3-Dimensional optical scanning for body composition assessment: A 4-component model comparison of four commercially available scanners. Clinical Nutrition (Edinburgh, Scotland). 2020;39(10):3160–3167.
Kendler DL, Borges JL, Fielding RA, et al. The official positions of the International Society for Clinical Densitometry: indications of use and reporting of DXA for body composition. J Clin Densitom. 2013;16(4):496-507.
American Medical Association. AMA adopts new policy clarifying role of BMI as a measure in medicine, Press release, 14.06.2023. https://www.ama-assn.org/press-center/press-releases/ama-adopts-new-policy-clarifying-role-bmi-measure-medicine
LaForgia J, Dollman J, Dale MJ, Withers RT, Hill AM. Validation of DXA body composition estimates in obese men and women. Obesity (Silver Spring, Md.). 2009;17(4):821–826.
Alqarni AM, Aljabr AS, Abdelwahab MM, Alhallafi AH, Alessa MT, Alreedy AH, Elmaki SA, Alamer NA, Darwish MA. Accuracy of body mass index compared to whole-body dual energy X-ray absorptiometry in diagnosing obesity in adults in the Eastern Province of Saudi Arabia: A cross-sectional study. Journal of Family & Community Medicine. 2023;30(4):259–266.
Bray GA, Jablonski KA, Fujimoto WY, Barrett-Connor E, Haffner S, Hanson RL, Hill JO, Hubbard V, Kriska A, Stamm E, Pi-Sunyer FX. Diabetes Prevention Program Research Group Relation of central adiposity and body mass index to the development of diabetes in the Diabetes Prevention Program. The American Journal of Clinical Nutrition. 2008;87(5):1212–1218.