Le metodiche di tipo meccanicistico utilizzano funzioni di tipo II.
Tali funzioni:
Queste proporzioni di steady state sono relativamente poche e quindi sono poche le metodiche di tipo meccanicistico rispetto a quelle di tipo descrittivo.
Le formule di steady-state o di stato stazionario si basano sulla osservazione che, nell’individuo adulto, le quantità relative dei diversi componenti, a ciascuno dei 5 livelli del modello di Wang, si mantengono relativamente costante in un determinato periodo di tempo.
Quindi le formule di steady state rappresentano:
In figura sono schematizzati alcuni esempi relativi a formule di steady state tra componenti di uno stesso livello.
TBK= potassio totale corporeo, TBCa= calcio totale corporeo,
TBW= acqua totale corporea, FFM= massa magra,
BSA= area superficiale corporea, BW= peso corporeo.
Esempi di formule di steady-state a diversi livelli del modello a 5 livelli di Wang. Schema su informazioni da: Systematic organization of body-composition methodology: an overview with emphasis on component-based methods. Wang ZM, Heshka S, Pierson RN Jr, Heymsfield SB. Am J Clin Nutr. 1995 Mar; 61(3):457-65.
In figura sono schematizzate delle formule di steady-state tra componenti appartenenti a livelli diversi del modello di Wang, ad esempio:
Esempi di formule di steady-state tra componenti di livelli differenti. Schema su informazioni da: Systematic organization of body-composition methodology: an overview with emphasis on component-based methods. Wang ZM, Heshka S, Pierson RN Jr, Heymsfield SB. Am J Clin Nutr. 1995 Mar; 61(3):457-65.
La densitometria, o pesata idrostatica:
La densitometria consente la stima di massa magra e massa grassa a partire dalla densità corporea secondo il seguente schema:
La densità corporea (D) è data dal rapporto tra la massa (M) ed il volume corporeo (V):
D=M/V
Mentre la massa corporea può essere facilmente valutata attraverso la misurazione del peso corporeo (BW, body weight), la determinazione del volume corporeo è più complicata e richiede l’attuazione del principio di Archimede.
Il principio di Archimede stabilisce che il volume di un corpo immerso in un liquido è uguale al peso del liquido spostato.
Secondo il principio di Archimede:
Dove Pa e Pw rappresentano il peso in aria (aria) ed in acqua (water) rispettivamente e Dw è la densità dell’acqua.
Per un approfondimento sul principio di Archimede.
Poiché la densità dell’acqua è molto vicina ad 1, si avrà che il volume dell’oggetto può essere calcolato come:
V=(Pa-Pw)
Quindi la densità dell’oggetto:
D=M/V
Potrà essere calcolata come:
D=Pa/( Pa-Pw)
Densità= peso in aria/volume
Densità= peso in aria/perdita di peso in acqua
Se l’oggetto è un individuo quindi la perdita di peso in acqua equivale al peso del soggetto in aria meno il peso in acqua del soggetto .
Per un approfondimento sul principio di Archimede.
Quindi per calcolare la densità si deve effettuare una pesata in acqua (pesata idrostatica) del soggetto in esame.
Nella metodica di pesata idrostatica convenzionale:
Per visionare on line una procedura di pesata idrostatica.
The effectiveness of web-based, multimedia tutorials for teaching methods of human body composition analysis. Buzzell PR, Chamberlain VM, Pintauro SJ. Adv Physiol Educ. 2002 Dec;26(1-4):21-9. Buzzell, P. R. et al. Advan. Physiol. Edu. 26: 21-29 2002
Per una maggiore precisione si dovrebbe sottrarre dal volume corporeo calcolato il volume di aria presente nei polmoni:
Per un tutorial sul volume residuo polmonare.
Per un tutorial sulla misurazione del volume residuo polmonare.
Per visionare un filmato relativo alla pesata idrostatica.
Un limite di questa metodica di pesata idrostatica è che si richiede una partecipazione attiva ed uno sforzo da parte dell’individuo in esame, richiedendo l’immersione completa.
La pesata idrostatica, per questo motivo non può essere effettuata:
Nei soggetti obesi la misura può essere non facile perché spesso i soggetti obesi hanno problemi respiratori.
Errori nella misurazione possono insorgere:
Questa metodica è utilizzata soprattutto ai fini di ricerca e non è applicabile alla rapida e semplice valutazione ambulatoriale.
Nel modello bicompartimentale abbiamo visto che il peso corporeo (BW) è dato dalla somma della massa magra (FFM) e della massa grassa (FM), assumendo che le loro densità siano costanti si può scrivere il seguente sistema di equazioni:
BW=FM+FFM
BV=FM/DFM +FFM/DFFM
Dove DFM e DFFM rappresentano rispettivamente la densità della massa grassa.
Densità dei diversi componenti corporei,
Da: Brozek et al., 1963 e Wang et al., 1992.
Dai risultati ottenuti da studi “in vitro”, si stabilì che:
Quest’ultima calcolata sulla base dei valori di densità delle sue componenti acquosa, proteica e minerale, tenendo in considerazione le diverse percentuali di questi componenti nella costituzione della massa magra.
Quindi il sistema di equazioni può essere riscritto:
BW=FM+FFM
BV=FM/0.9007 +FFM/1.100
E si può risolvere il sistema per FM e per FFM. Quindi per calcolare la massa magra e la massa grassa c’è bisogno di calcolare le incognite che sono il BW (peso corporeo in area) ed il BV, cioè il volume corporeo che si può calcolare mediante pesata idrostatica grazie al principio di Archimede e quindi c’è bisogno di conoscere la densità corporea (BW/BV).
Una risoluzione di questo sistema è data dall’equazione di Siri.
La formula più comune usata nel modello bicompartimentale per calcolare la composizione corporea dalla densità corporea fu originariamente derivata da Siri:
% Massa grassa = 495/D-450
Per un approfondimento su come si deriva l’equazione di Siri.
La densità del corpo umano è vicina generalmente alla densità dell’acqua (1g/cm3). Deviazioni individuali da questo valore sono principalmente dovute alla quantità di grasso:
La densità del corpo umano varia in genere tra 1.08 g/cm3 in soggetti molto magri a 1.03 g/cm3 in soggetti moderatamente obesi.
Per esercitarsi a fare dei calcoli relativi alla densitometria anche con le correzioni dovute al volume residuo polmonare.
E’ bene ricordare che la densitometria, anche se non viene utilizzato nella routine ambulatoriale ma solo per ricerca:
La pletismografia ad aria (BOP-POd) è una tecnica più recente della pesata idrostatica che permette di calcolare il volume corporeo dallo spostamento dell’aria prodotto all’interno di una camera chiusa (legge di Boyle).
Rispetto alla pesata idrostatica è più facile da effettuare ed è utile per lo studio della composizione corporea anche nei bambini e negli anziani dove è più difficile effettuare la pesata idrostatica.
1. Presentazione del corso: definizione di stato nutrizionale e sua valutazione
2. Classificazione dei metodi per determinare la composizione corporea
3. Metodiche meccanicistiche: densitometria
4. Metodiche meccanicistiche: idrometria o diluizione isotopica
5. Metodiche descrittive: antropometria ed indici antropometrici
6. Antropometria: circonferenze corporee
7. Plicometria
10. Analisi metaboliche utili nella valutazione dello stato nutrizionale
11. Valutazione del bilancio energetico: introito energetico e abitudini alimentari
12. Valutazione del bilancio energetico: spesa energetica e fabbisogno energetico
Systematic organization of body-composition methodology: an overview with emphasis on component-based methods. Wang ZM, Heshka S, Pierson RN Jr, Heymsfield SB. Am J Clin Nutr. 1995 Mar;61(3):457-65. Review.PMID: 7872207 [PubMed - indexed for MEDLINE] Free article
A simple inexpensive method for estimating underwater weight. Thomas TR, Cook PL. Br J Sports Med. 1978 Mar;12(1):33-6.PMID: 630178 [PubMed - indexed for MEDLINE] Free article. Buzzell, P. R. et al. Advan. Physiol. Edu. 26: 21-29 2002
1. Presentazione del corso: definizione di stato nutrizionale e sua valutazione
2. Classificazione dei metodi per determinare la composizione corporea
3. Metodiche meccanicistiche: densitometria
4. Metodiche meccanicistiche: idrometria o diluizione isotopica
5. Metodiche descrittive: antropometria ed indici antropometrici
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7. Plicometria
10. Analisi metaboliche utili nella valutazione dello stato nutrizionale
11. Valutazione del bilancio energetico: introito energetico e abitudini alimentari
12. Valutazione del bilancio energetico: spesa energetica e fabbisogno energetico
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