Bioelektrische Impedanzanalyse

Die Bioelektrische Impedanzanalyse oder kurz BIA ist eine Analyse von Lebewesen zur Bestimmung des Körperfettanteils und weiterer Kompartimente mittels elektrischer Wechselstromimpulse.

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Mit einem Schwachstrom wird dabei über zwei Elektroden ein elektromagnetisches Feld im Körper aufgebaut. Über zwei weitere Elektroden im Inneren dieses Feldes an markanten Körperstellen platziert, wird der Spannungsabfall und die Phasenverschiebung der Signalspannung abgemessen.

Die Teilwiderstände (Resistanz und Reaktanz (Induktion hat keine Bedeutung)) im Wechselstromkreis sind einerseits abhängig von der Länge (bzw. Ausbreitung), vom Volumen und den Verteilungsräumen (intra - extrazellulär) der Körperflüssigkeiten und andererseits von den Kapazitäten der Körperzellmembranen (Kondensatoreffekten der Doppel-Layer-Membranen). So sind alle Änderungen der Körperflüssigkeiten in den Verteilungsräumen detektierbar. Als defizitär können die Formeln für die Beschreibung dieser physiologischen und damit dynamischen Situationen bewertet werden, da die Wissenschaftler, dabei vorrangig die Mediziner, diese Methode mit relativ statischen Ausgangssituationen vergleichsgemessen bzw. validiert haben. Diese Formeln (multiple Regressionsgleichungen aus Studien mit vergleichend analysierten Referenzmethoden) berücksichtigen physiologische Änderungen nur bedingt. So kann der Körperflüssigkeitsgehalt, der im Laufe eines Tages gemessen wird, zwar sehr genau durch die Änderung der Leitfähigkeit (in erster Linie der Resistanz) gemessen werden, doch geht diese Erkenntnis zumeist dadurch verloren, dass die Messperson nicht mit dem jeweils aktuellem Gewicht gemessen wird (welches wie der Flüssigkeitsgehalt im Laufe des Tages schwankt). Das bedeutet, dass die Person, die eine BIA-Messung durchführt und interpretieren möchte, mit ebendiesen Kenntnissen ausgestattet sein sollte, und/oder die Software der Gerätelieferanten ist "intelligent" und erkennt die Situation der Messperson. Das ist bei den Geräten der meisten BIA-Anbieter nicht der Fall.

Das gilt besonders für Endkunden-BIA-Geräte. Hier erfolgt die Aussage über die Körperzusammensetzung in erster Linie anhand des Gewichts. Das scheint dem Endkunden auch bis zu dem Zeitpunkt plausibel, wo er seine Lebensgewohnheiten ändert und z. B. eine Gewichtzunahme mittels Aufbau der Muskulatur erreicht. Spätestens hier versagen die Analysen der Billiggeräte, denn diese zeigen bei einer Gewichtzunahme einen höheren Fettanteil an. Fataler und gesundheitlich irreführend, um nicht zu sagen gesundheitsgefährdend, ist die umgekehrte Darstellung - besonders weil bei einer Gewichtsreduktion, wenn kein körperliches Training erfolgt, in erster Linie "gesunde Substanz", z. B. in Form von Muskelmasse abgebaut wird. Hier zeigen diese Billiggeräte irreführend einen Abbau von Fett an und motivieren insofern geradezu zu gesundheitsabträglichem Verhalten.

Fazit: Voraussetzungen für eine korrekte Körperanalyse mittels BIA (der Wichtigkeit nach):

1. Die BIA-Messung kann nur mit einer hochwertigen Messtechnik durchgeführt werden.
2. Die betreuende Person muss geschult sein.
3. Die Software muss etwaige Besonderheiten berücksichtigen können.

(Völlig unwichtig ist, wie plausibel das Ergebnis der gemessenen Person selbst erscheint.)

Körperkompartimente

  Es existieren vier verschiedene Körperkompartimentmodelle, die mit der Bioelektrischen Impedanzanalyse ermittelt werden können:

• 1-Kompartiment-Modell: Dieses Modell enthält nur ein Kompartiment: das Gewicht. Das Körpergewicht ist einfach und exakt mit einer Personenwaage zu ermitteln. Es existiert keine Möglichkeit die Zusammensetzung des Körpers detaillierter zu analysieren und zu bewerten.
• 2-Kompartiment-Modell: Dieses Modell unterteilt den Organismus in Körperfett (FM) und fettfreie Masse (auch bezeichnet als Magermasse (lean body mass)) (FFM). Bei Messungen in diesem Modell wird ein Kompartiment direkt bestimmt und das andere als Differenz zum Körpergewicht berechnet.
• 3-Kompartiment-Modell: Dieses Modell erweitert das 2-Kompartiment-Modell durch Unterteilung der FFM in Körperzellmasse(BCM), und extracelluläre Masse (ECM). Die Körperzellmasse ist nach Moore definiert als die Summe der Sauerstoff konsumierenden, Glucose oxidierenden, kaliumreichen und Arbeit leistenden Zellen.
• 3-Kompartiment-Modell mit ICW und ECW: Es wird zusätzlich zum 3-Kompartiment-Modell eine Ausweisung der Bestandteile des Körperwassers eingeführt. Diese Bestandteile sind das intracelluläre Wasser (ICW), das ein Bestandteil der Körperzellen (BCM) ist und das extrazelluläre Wasser (ECW), das sich außerhalb der Zellen befindet und damit ein Teil der ECM ist.

Siehe auch

• Calipometrie

Literatur

Jörg Tomczak: Körperanalysen: Die bioelektrische Impedanzanalyse BIA. In: F.I.T. Wissenschaftsmagazin der Deutschen Sporthochschule Köln. 1, Nr. (8.Jahrgang), ALPHA Informationsgesellschaft mbH, 2003, S. 34–40 (http://www.dshs-koeln.de/FIT/fit_2003/teil_1_03.pdf 3,5MB ; Stand: 21.06.2007).

Ursula G. Kyle et al.: Bioelectrical impedance analysis part I: review of principles and methods. In: Clinical Nutrition. 23, Nr. 14, Elsevier Ltd., 2004, S. 1226–1243 (http://www.espen.org/education/documents/BIA1.pdf PDF 0,4MB ; Stand: 30.05.2007).

Ursula G. Kyle et al.: Bioelectrical impedance analysis part II: utilization in clinical practice. In: Clinical Nutrition. 23, Elsevier Ltd., 2004, S. 1430–1450 (http://www.espen.org/education/documents/BIA2.pdf PDF 0,4MB ; Stand: 30.05.2007).