Antropometría y composición corporal

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Antropometría y composición corporal por Mind Map: Antropometría y composición corporal

1. 6. Homeostasis dinámica

1.1. La homeostasis dinámica es el estado de equilibrio en el que el peso corporal, las masas de los compartimentos (como grasa y masa libre de grasa) y las relaciones químicas y moleculares de los tejidos se mantienen constantes. Este concepto, base de los modelos bicompartimentales, asume estabilidad en parámetros como el agua corporal total, la hidratación de la masa libre de grasa y el contenido de potasio corporal, permitiendo establecer fórmulas matemáticas para estimar compartimentos corporales que no pueden medirse directamente.

2. 7. Técnicas de estimación

2.1. Directa: Análisis de cadáveres y análisis de activación de neutrones

2.2. Indirecta: Densitometría hidrostática, dilución isotópica, potasio corporal total, absorciometría de doble energía de rayos X, tomografía computarizada/ resonancia magnética y pletismografía por desplazamiento de aire.

2.3. Doblemente indirecta: Antropometría, análisis por impedancia bioelélectrica y ecografía.

3. 8. Técnicas del análisis de activación de neutrones

3.1. • Activación de neutrones con liberación inmediata de rayos y: utilizada para medir el nitrógeno corporal y calcular la masa proteica corporal. • Activación de neutrones con liberación retardada de rayos y: se emplea para medir calcio, cloro y sodio corporales y estimar posteriormente la masa ósea a partir del calcio corporal total. • Choque inelástico de neutrones: utilizado para cuantificar el carbono corporal total utilizado en las ecuaciones matemáticas que estiman la masa grasa.

4. 9. Métodos de dilución isotópica

4.1. Los métodos de dilución isotópica permiten medir el agua corporal total (ACT), un componente clave en los niveles molecular, celular y tisular del cuerpo humano. El ACT representa el 70-75% del peso al nacer y disminuye a menos del 40% en adultos obesos.

4.2. Niveles de análisis del ACT: • Molecular: El agua, formada por una sola molécula (H₂O), facilita su cuantificación como parte de la composición corporal. • Celular: Se divide en: - Líquido intracelular: Constituye el 57% del ACT (73% agua y 27% sólidos). - Líquido extracelular: Representa el 43% del ACT (94% agua y 6% sólidos). • Tisular: El agua se distribuye en compartimentos como el citosol celular, plasma, líquido intersticial, tejido conjuntivo y agua transcelular.

4.3. Base del método: • El cuerpo humano se considera compuesto por masa grasa (hidrófoba) y masa libre de grasa (MLG), que contiene el agua. • El modelo asume una hidratación constante de la MLG (73%), lo cual puede variar en condiciones como deshidratación, edema o etapas de desarrollo como la infancia.

5. 10. Densitometría hidrostática

5.1. Definición y Principio: • Técnica desarrollada en la década de 1940 por Behnke, basada en el principio de Arquímedes: el volumen de un cuerpo es igual al volumen de agua desplazado al ser sumergido. • Permite estimar densidad corporal para calcular la masa grasa y la masa libre de grasa (MLG) en un modelo bicompartimental.

5.2. Procedimiento: • El individuo es pesado fuera del agua (Pa) y luego completamente sumergido en un tanque de agua (Ph) tras una espiración máxima. • Se aplica la fórmula para densidad corporal. • Con la densidad obtenida, se aplica una fórmula para calcular el porcentaje de grasa corporal

5.3. Supuestos para su Validez: • La densidad corporal total es la suma de las densidades de sus componentes, siendo 0.9 g/cm³ para la masa grasa y 1.1 g/cm³ para la MLG. • Las densidades y proporciones de los componentes no grasos son relativamente constantes entre individuos. • Las diferencias observadas en densidad se deben únicamente al contenido graso.

5.4. Limitaciones: • Requiere colaboración del paciente, lo que la hace inapropiada para niños, ancianos o personas con limitaciones físicas. • La técnica depende de instalaciones especializadas y es compleja. • Es sensible a variaciones en el volumen residual pulmonar y el gas intestinal, lo que puede afectar la precisión.

6. 12. Análisis de la impedancia bioeléctrica (BIA)

6.1. El análisis por impedancia bioeléctrica (BIA) es un método para evaluar la composición corporal a nivel molecular, basándose en la capacidad del cuerpo humano para conducir corriente eléctrica, directamente relacionada con su contenido de agua y electrólitos. Este método utiliza ecuaciones y supuestos fisiológicos para dividir el cuerpo en dos compartimentos principales: masa grasa (MG) y masa libre de grasa (MLG).

6.2. Cuando hablamos de impedancia, resistencia y reactancia, estamos describiendo cómo la corriente eléctrica se mueve a través del cuerpo. Esto se mide con dispositivos de bioimpedancia (BIA) y nos da información sobre la composición corporal. Aquí va una explicación sencilla: 1. ¿Qué es la impedancia (Z)? • La impedancia es como una “barrera” que el cuerpo pone al paso de una corriente eléctrica. • Está formada por dos componentes: • Resistencia (R): La oposición que ofrecen los tejidos al flujo eléctrico. • Reactancia (Xc): Cómo las células y sus membranas “almacenan” energía eléctrica antes de dejarla pasar. 2. ¿Qué es la resistencia (R)? • Resistencia es la oposición directa que la corriente encuentra al atravesar líquidos en el cuerpo, como el agua. • Ejemplo: Los tejidos con mucha agua (músculos) conducen bien la corriente, así que tienen baja resistencia. En cambio, la grasa tiene poca agua, por lo que la resistencia es más alta. 3. ¿Qué es la reactancia (Xc)? • Reactancia mide cómo las membranas de las células actúan como “pequeñas barreras eléctricas”. • Las membranas almacenan energía eléctrica antes de que la corriente pase. Esto depende de: • La cantidad de células en el cuerpo. • La salud e integridad de las membranas celulares. 4. Relación entre los tres conceptos • Impedancia (Z): Es la combinación de resistencia (R) y reactancia (Xc). Se calcula así: Z = \sqrt{R^2 + Xc^2} Esto nos da una visión completa de cómo la corriente viaja por el cuerpo. 5. ¿Por qué es útil medirlos? • Nos ayuda a diferenciar músculo, grasa y agua corporal: • Músculo tiene baja resistencia (porque contiene mucha agua). • Grasa tiene alta resistencia (porque conduce mal la corriente). • Un cuerpo con células sanas tiene alta reactancia. • El análisis de estos valores permite calcular parámetros importantes como: • Agua corporal total (ACT). • Masa libre de grasa (MLG). • Estado de hidratación.

6.3. Tipos de BIA 1. Monofrecuencia: Usa una frecuencia fija (50 kHz). Estima el ACT pero no diferencia entre agua intracelular y extracelular. 2. Multifrecuencia: Emplea frecuencias desde 1 kHz a 500 kHz para distinguir entre: • Agua extracelular (frecuencias bajas). • Agua total (frecuencias altas). 3. Vectorial: Considera ambos componentes de la impedancia (R y Xc) y calcula el ángulo de fase (AF): AF = arctan(Xc/R) 4. Segmentaria: Evalúa impedancias de segmentos corporales (extremidades y tronco) por separado para obtener un análisis detallado. 5. Espectroscópica: Analiza un amplio rango de frecuencias (1 kHz a 1 MHz) para estimar con mayor precisión los compartimentos extracelular e intracelular.

6.4. Limitaciones • Dependencia de ecuaciones preestablecidas que asumen una hidratación constante. • Sensibilidad reducida en condiciones con alteraciones en la distribución de líquidos corporales (por ejemplo, obesidad o insuficiencia cardíaca). • Baja reproducibilidad en técnicas espectroscópicas debido a la complejidad de los cálculos.

7. 1. Generalidades:

7.1. Se mide: • In Vitro: Cadáver o tejidos de biopsia. • In Vivo: Técnicas indirectas descritas en este capítulo.

7.2. • Modelo simple: - Dos compartimentos: graso y masa libre de grasa. • Modelos multicompartimentales: - Componentes: grasa, agua, proteínas, minerales. - Uso de modelos matemáticos.

7.3. Retos Actuales • Falta de consenso sobre un método de referencia. • Necesidad de métodos confiables para: - Cuantificar masa grasa. - Estudiar la obesidad y enfermedades crónicas.

8. 2. Modelo de dos compartimentos/biconpartimental (Más usado históricamente; base de nuevas técnicas (PDA).)

8.1. • Compartimentos: Masa Grasa (MG). Masa Libre de Grasa (MLG): Agua, proteínas, minerales. (MG estimada por diferencia entre peso corporal y MLG.)

8.2. Técnicas Derivadas del Modelo Bicompartimental: • Densitometría Hidrostática: Primera técnica desarrollada. - Métodos con isótopos radiactivos: - Potasio-40 (*°K): Usado para estimar el contenido de potasio en el cuerpo, que está relacionado con la masa libre de grasa (MLG). • Técnicas dilucionales: Medición del agua corporal total (ACT). - Requieren relaciones preestablecidas: - Hidratación y contenido de potasio en MLG.

8.3. Factores que Alteran el Modelo Bicompartimental • Crecimiento. • Raza. • Gestación. • Enfermedades intercurrentes. • Impacto: Alteran la densidad y composición de la MLG.

9. 3. Modelo de tres compartimentos

9.1. El modelo de tres compartimentos fue desarrollado en 1956 por Siri como una mejora sobre el modelo bicompartimental. Este modelo divide el cuerpo en:

9.1.1. 1. Masa Grasa (MG). 2. Agua Corporal Total (ACT). 3. Restantes componentes de la Masa Libre de Grasa (MLG): • Minerales. • Proteínas. • Glucógeno.

9.2. Funcionamiento • División adicional: Se separa el compartimento de la MLG en dos: ACT y otros componentes (minerales, proteínas). • Técnicas complementarias: - Para medir el ACT se utilizan técnicas dilucionales. - La densitometría hidrostática sigue siendo útil en combinación con otras mediciones.

9.3. Ventajas • Mayor precisión: • Mejora la validez en estimaciones al incorporar más compartimentos. • Reduce errores debidos a la simplificación del modelo bicompartimental.

9.4. Limitaciones • Factores que afectan la precisión: • Desnutrición crónica: Disminución del contenido proteico. • Osteoporosis: Reducción del contenido mineral óseo. Estas alteraciones pueden invalidar las estimaciones de MG y MLG.

10. 4. Modelo de cuatro compartimentos

10.1. El modelo de cuatro compartimentos amplía los niveles de detalle del modelo tricompartimental, permitiendo medir de forma más específica los distintos componentes del cuerpo. Este modelo divide el cuerpo en:

10.1.1. 1. Masa Grasa (MG). 2. Agua Corporal Total (ACT). 3. Contenido Mineral (especialmente mineral óseo). 4. Contenido Proteico.

10.2. Métodos y Técnicas de Medición

10.2.1. • Absorciometría de Doble Energía de Rayos X (DEXA): - Mide el contenido mineral óseo y, de forma indirecta, la masa grasa y la MLG. - Asume una relación proporcional estable entre minerales y proteínas.

10.2.2. • Análisis de Activación de Neutrones: Permite medir el contenido proteico.

10.2.3. • Técnicas Dilucionales: Cuantifican el líquido extracelular (LEC) como parte del ACT.

10.2.4. • Potasio-40 (⁴⁰K): Se utiliza para medir la masa celular corporal (proporcional al tejido activo metabólicamente).

10.3. Subdivisión Alternativa del Modelo Otra versión del modelo divide la Masa Libre de Grasa (MLG) en: • Masa Celular Corporal (MCC): Incluye células activas metabólicamente, medida por ⁴⁰K. • Líquido Extracelular (LEC): Cuantificado por técnicas de dilución. • Compuestos Sólidos Extracelulares: Representados por minerales y proteínas, medidos con DEXA. La masa grasa se obtiene restando del peso corporal la suma de estos tres compartimentos.

11. 5. Modelo Multicompartimental de Composición Corporal

11.1. Este modelo abarca un análisis más amplio y detallado de los diferentes componentes corporales. Su desarrollo se basa en los niveles de composición corporal propuestos por Wang y colaboradores, que incluyen:

11.1.1. 1. Nivel Atómico: • Componentes básicos como carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, etc. 2. Nivel Molecular: • Componentes como agua, lípidos, proteínas y minerales. 3. Nivel Celular: • Incluye masa celular corporal, líquido extracelular, y otros componentes celulares. 4. Nivel Tisular: • Agrupación en tejidos como tejido adiposo, óseo, muscular, etc. 5. Nivel Corporal Externo: • Variables medibles como peso, talla, perímetros y pliegues cutáneos.

11.2. Funcionamiento • Medición in vivo: Muchos componentes no se pueden medir directamente, por lo que se estiman mediante fórmulas matemáticas basadas en valores obtenidos por diferentes técnicas de análisis. • Uso de modelos previos: Parte del modelo bicompartimental y lo amplía hacia los modelos de tres, cuatro y más compartimentos, dependiendo de las técnicas disponibles y el nivel de detalle requerido. • Estimación de compartimentos desconocidos: Se utiliza la masa corporal total como referencia, complementada con mediciones y cálculos matemáticos para determinar compartimentos específicos como masa grasa o agua corporal.

12. 11. Pletismografía por desplazamiento de aire (PDA)

12.1. Definición y Principios La pletismografía por desplazamiento de aire (PDA) es una técnica utilizada para analizar la composición corporal midiendo el volumen corporal. Se basa en principios físicos similares a la densitometría hidrostática, pero utiliza cambios en el volumen de aire en lugar de agua. Fue desarrollada y validada en los años 1990.

12.2. Procedimiento 1. Medición del Volumen Corporal: • El individuo es introducido en una cámara con un volumen de aire conocido. • Los cambios de presión intracameral, detectados por sensores, permiten calcular el volumen desplazado por el cuerpo. Esto se realiza aplicando la ley de Boyle, que describe la relación inversa entre presión y volumen a temperatura constante. 2. Etapas del Procedimiento: • Calibración: Se mide la cámara vacía y luego con un cilindro de volumen conocido. • Medición del volumen corporal: El sujeto entra en la cámara y se mide el cambio de presión. • Volumen pulmonar: Se mide mediante técnicas de pletismografía pulmonar o se estima mediante modelos matemáticos. 3. Análisis Final: • Una vez calculado el volumen corporal, se estima la densidad corporal y, posteriormente, el porcentaje de masa grasa utilizando fórmulas como la de Siri o Brozek.

12.3. Equipos y Requisitos • Bod-Pod®: Es el sistema más utilizado, compuesto por dos cámaras separadas por un diafragma. • Condiciones Estandarizadas: • Uso de bañador y gorro para minimizar errores. • Evitar actividad física previa. • Correcciones por superficie corporal y aire pulmonar.

12.4. Ventajas • Facilidad y rapidez: Es menos invasiva y más rápida que la densitometría hidrostática. • Poca colaboración requerida: Ideal para niños, ancianos y personas con discapacidades. • Adaptabilidad: Sistemas como Pea-Pod® han sido diseñados para poblaciones específicas como neonatos (<8 kg). Limitaciones 1. Precisión y Validación: • Diferencias frente a métodos de referencia como la densitometría hidrostática y DEXA

13. 13. Absorciometría

13.1. La absorciometría es una técnica que utiliza la interacción de fotones (o rayos X) con los tejidos corporales para medir la densidad y composición del cuerpo, particularmente en los huesos y tejidos blandos.

13.2. Bases físicas: • Principio básico: Un haz de fotones (rayos X) atraviesa los tejidos del cuerpo y su intensidad disminuye dependiendo del grosor, densidad y composición química de los tejidos. • Efectos físicos involucrados: - Efecto fotoeléctrico: La energía de los rayos X es absorbida por los electrones del material atravesado. - Efecto Compton: Parte de la energía de los fotones se dispersa al interactuar con los electrones. • Resultados: La atenuación del haz depende de si atraviesa hueso, grasa o tejido magro, permitiendo calcular densidad ósea y composición corporal.

13.3. Aplicaciones de DEXA: 1. Medición de densidad mineral ósea (DMO): • Diagnóstico y monitoreo de osteoporosis y otras enfermedades óseas. • Evaluación del riesgo de fracturas. 2. Análisis de composición corporal: • Estimación de masa grasa, masa magra y contenido mineral óseo. • Útil en estudios de obesidad, caquexia, pérdida de peso, entrenamiento deportivo, menopausia, etc. 3. Grasa visceral: • Con nuevos softwares, se puede medir el volumen de grasa visceral, clave para valorar el riesgo cardiovascular. 4. Valoración regional: • Permite estudiar la distribución de grasa y músculo en distintas partes del cuerpo.

13.4. Limitaciones: • La precisión puede verse afectada por factores como el tamaño corporal, el software usado y la calibración del equipo. • En obesidad mórbida, el grosor de tejidos profundos puede generar errores.