Qu'est-ce que l'analyse d'impédance bioélétrique ou bioimpédance (BIA) ?

Les appareils InBody utilisent une méthode appelée analyse d’impédance bioélectrique (BIA)/(La Bioimpédance) pour mesurer la composition corporelle, qui divise votre poids en différents composants tel que la masse maigre et la masse grasse pour évaluer la santé et la nutrition.

La bioimpédance : le corps humain et l'impédance

L’analyse d’impédance bioélectrique (BIA) mesure l’impédance des courants alternatifs sur le corps humain

Le concept de résistance

Pour mieux illustrer son fonctionnement, imaginez le flux de voitures dans la circulation. Votre voiture est la source de tension ou de courant, et l’autoroute où vous vous trouvez est constituée d’eau. S’il n’y avait pas d’autres voitures, vous pourriez passer au-delà de l’autoroute, comme si le corps humain était rempli d’eau et rien d’autre, il n’y aurait aucune résistance. Mais l’eau n’est pas le seul élément du corps humain, tout comme vous n’êtes pas la seule voiture sur l’autoroute. Au fur et à mesure que de plus en plus de voitures empruntent l’autoroute, plus il vous faudra du temps pour franchir le passage, créant ainsi une résistance. D’autres éléments tels que la graisse, les muscles, les os et les minéraux créent une résistance au courant électrique qui traverse votre corps. Dans BIA, plus il y a d’eau dans votre corps, moins il y a de résistance. Le muscle de votre corps contient de l’eau, contrairement à la graisse, donc plus vous avez de muscle, plus l’eau du corps est abondante. Et plus vous avez d’eau de corps, moins la résistance au courant électrique est grande

Le concept de réactance

La réactance, également appelée résistance capacitive, est l’opposition au flux instantané de courant électrique provoqué par la capacité. La réactance permet de mesurer la capacité de la cellule à stocker de l’énergie et constitue une mesure indirecte de la force et de l’intégrité de la cellule.

Mettre tous ensemble

L’impédance est la somme vectorielle de la résistance et de la réactance et constitue la mesure utilisée par les dispositifs BIA pour déterminer la composition de votre corps. BIA applique un modèle de cylindre pour la relation entre l’impédance et un corps humain.
L’impédance est calculée en utilisant deux formules:

Calculer le volume d’un cylindre (Volume = Longueur x Surface)
Caractéristiques de l’impédance: l’impédance est inversement proportionnelle à la surface de la section transversale et directement proportionnelle à la longueur. En connaissant l’impédance et la longueur du cylindre, nous pouvons mesurer le volume total d’eau corporelle.

Dans le corps humain, la même formule s’applique, où la longueur serait la hauteur de la personne. Par conséquent, nous pouvons calculer le volume de l’eau corporelle totale simplement en connaissant l’impédance et la taille des individus . C’est également pourquoi il est impératif de disposer d’une mesure de hauteur précise.

La bioimpédance : l'histoire de la technologie BIA

L’analyse d’impédance bioélectrique (BIA) mesure l’impédance des cournats alternatifs sur le corps humain

1969 - Hoffer et l'indice d'impédance (La Bioimpédance)

En 1969, Hoffer réalisa une série d’expériences pour prouver que l’eau totale du corps et l’impédance biologique étaient fortement corrélées, suggérant que la mesure de l’impédance pouvait être utilisée pour déterminer la quantité totale d’eau du corps . Il a montré que la valeur carrée de la hauteur divisée par l’impédance était fortement corrélée à l’eau totale du corps.

Hoffer a pris des mesures d’impédance de la moitié droite du corps, y compris du bras droit, du torse et de la jambe droite. La valeur au carré divisée par l’impédance montrait un coefficient de corrélation de 0,92 avec l’eau totale du corps , qui était supérieur à celui d’autres indices, y compris le poids corporel. L’équation prouvée par Hoffer est l’ indice d’impédance utilisé dans le BIA aujourd’hui.

1979 - RJL Systems et le premier compteur d'impédance

En 1979, RJL Systems a commercialisé le compteur d’impédance pour la première fois et la méthode BIA a commencé à gagner en popularité. Le dispositif a mesuré l’impédance en fixant des électrodes sur le dos de la main droite et le haut du pied droit du patient et en transmettant un courant de 50 kHz dans la moitié droite du corps.

Auparavant, la composition corporelle ne pouvait être mesurée qu’au moyen d’un compas d’épaisseur ou d’une pesée sous l’eau. Ces méthodes devaient être mises en œuvre par des personnes qualifiées et leur installation n’était pas facile. En outre, seuls certains types de patients pourraient en bénéficier. BIA était cependant facile, rapide, moins coûteux et moins intrusif. Par conséquent, de nombreux chercheurs en composition corporelle, nutritionnistes et experts médicaux ont commencé à utiliser le BIA.

1980's - Lukaski et Kushner développent des équations empiriques

Pour accroître la précision des résultats, les chercheurs ont proposé des équations empiriques utilisant des données empiriques telles que le sexe et l’âge pour calculer la composition corporelle d’une personne.
Les données empiriques sont des connaissances acquises par l’observation ou l’expérimentation. En collectant des données sur un échantillon de population qui représente (espérons-le) la variance de l’ensemble de la population, les chercheurs tentent de dégager des tendances pouvant être utilisées pour prédire les résultats. Dans la composition corporelle, les chercheurs identifient ces tendances de la masse musculaire et de la masse grasse; ils utilisent ces données pour prédire la composition corporelle en fonction de variables spécifiques (âge, sexe, appartenance ethnique, etc.).

En 1986, Lukaski a utilisé les équations publiées en utilisant l’indice d’impédance, le poids corporel et la réactance; et en 1986, Kushner a publié des équations utilisant l’indice d’impédance, le poids corporel et le sexe.
Bien que les estimations empiriques puissent vous donner une estimation précise de la composition corporelle d’un utilisateur général, leur utilisation à des fins médicales pose d’importants problèmes.

Supposons qu’il existe un appareil utilisant une équation empirique pour calculer l’eau totale du corps. Et il y a deux personnes qui ont la même quantité de masse maigre, mais une personne a 30 ans et l’autre 40 ans. Même s’ils ont la même masse maigre, les équations empiriques calculeront que ces deux personnes auront une différence de 0,8 L dans l’eau totale du corps uniquement en raison de l’âge, qui n’est ni juste ni exact.

1980 - Appareils BIA à usage domestique

En raison de contraintes technologiques, les dispositifs BIA sont devenus des dispositifs à usage domestique plutôt que des dispositifs hospitaliers. À la fin des années 1980, les fabricants japonais ont mis au point divers types d’appareils de composition corporelle à base de BIA pouvant être facilement utilisés par le grand public. Certains appareils mesuraient l’impédance entre deux pieds lorsque l’utilisateur se tenait sur la balance, tandis qu’un autre mesurait l’impédance entre deux mains tout en tenant l’appareil.

1992 - Kushner et la proposition de multi-fréquences avec analyse segmentaire

Étant donné que l’inexactitude du BIA est due à des limitations techniques, beaucoup ont fait valoir que cela pourrait être amélioré. En 1992, Kushner a affirmé que le corps humain est constitué de cinq cylindres (bras droit, bras gauche, torse, jambe droite, jambe gauche) au lieu d’un.

Alors que les membres minces affectent l’impédance totale, le torse, qui a la plus grande section transversale, a peu d’impact sur l’impédance. Cependant, comme le torse représente 50% de la masse maigre, Kushner a souligné qu’il serait très important de mesurer l’ impédance du torse du corps séparément.

Mesurer l’impédance totale ne serait pas suffisant à lui seul, mais les cinq parties doivent être mesurées séparément à des fréquences différentes , en distinguant eau extracellulaire et eau intracellulaire . En d’autres termes, les limites techniques du BIA devraient être surmontées en mesurant différentes parties à différentes fréquences.

1996 - Le Dr. Cha crée l'analyseur de composition corporelle InBody

En 1996, le Dr Kichul Cha, ingénieur en bio-ingénierie à la Harvard Medical School, a mis au point le premier système d’électrodes tactiles à 8 points au monde, doté d’une analyse segmentaire directe, qui mesure l’impédance de cinq parties différentes du corps à différentes fréquences .

Mesurer l’impédance en appliquant des courants multi-fréquences sur les cinq parties du corps a nécessité une mesure séparée de l’impédance. De plus, il permet de vérifier séparément l’impédance du torse. Cela a donné des résultats très précis sans utiliser de données empiriques. Ainsi, les analyseurs de composition corporelle InBody sont devenus un dispositif médical précis. Les valeurs d’impédance pour tous les cylindres, y compris le torse, figurent sur la feuille de résultats InBody.

De nombreux produits BIA fournissent aujourd’hui une masse musculaire pour chaque section du corps. Cependant, la plupart de ces produits sont incapables de prendre des mesures d’impédance de section, en particulier l’impédance du torse. Cependant, comme indiqué sur une feuille de résultats InBody, vous pouvez voir les valeurs d’impédance des cinq parties du corps, y compris le torse, avec l’utilisation des hautes et basses fréquences.