Красивое слово «биоимпеданс» можно обнаружить в инструкции к электронным весам, которые меряют, кажется, все подряд, включая самое интересное — процентное содержание жира в теле человека. Но методы биоимпедансометрии не ограничиваются расчетом лишних жиров на боках малоспортивных граждан. Их активно используют врачи, и с каждым годом появляются новые варианты их применения в диагностике. MedAboutMe выяснял, что такое биоимпеданс и где он применяется.
Что такое биоимпеданс?
Вообще импеданс — это сопротивление, транслитерация английского термина impedance, который, в свою очередь, восходит к латинскому impedio — препятствовать. Биоимпеданс, соответственно, это полное сопротивление биологических тканей, которое складывается из двух компонентов: активного и реактивного сопротивлений. Что это значит?
Наше тело, в отличие от куска какого-нибудь однородного вещества, представляет собой сложную структуру из жировых, соединительных тканей (костей, хрящей и т. д.), нервов, мышц, внутриклеточных и межклеточных жидкостей, являющихся электролитами из-за множества растворенных в них солей, и др. Чем хуже электрический ток проходит через все эти среды, тем выше их активное сопротивление. Но все эти компоненты тоже не однородны, а состоят из клеток, имеющих мембраны и различающихся по составу содержимого. Мембраны, на которых формируется электрический заряд, работают как конденсаторы и приводят к появлению реактивного сопротивления. И все перечисленные факторы влияют на способность человеческого тела проводить переменный электрический ток.
При гибели ткани поляризация на мембранах исчезает и их проницаемость увеличивается. Так что по показателям импеданса можно судить о жизнеспособности тканей.
По степени проведения тока можно оценить, сколько в теле человека отдельных компонентов в процентном соотношении: жира, воды, мышц и т. д. Обычная схема измерения биоимпеданса включает в себя 4 электрода: 2 на нижней конечности (верх стопы и лодыжка) и 2 на верхней (тыльная сторона кисты и запястье). Более точная — 8 отведений. Но самый распространенный вариант — это, конечно, электронные весы с анализатором.
Биоимпендасный анализ содержания жира и мышц
Самая простая и известная большинству людей версия устройства для измерения биоимпеданса — это напольные весы с анализатором состава тела. У них всего два отведения — в виде металлических пластин, на которые надо наступить желательно босыми ногами.
Как и любой другой бытовой прибор для домашнего использования, весы с анализатором не отличаются суперточностью. Есть масса нюансов, которые хорошо бы учитывать, если собираешься измерить процент жира в собственном теле.
- Дефицит воды, обезвоживание логично приводят к повышению биоимпеданса, при этом происходит занижение в среднем на 5 кг нежировой массы и, как результат, увеличение показателя процентного содержания жира в теле. То есть, например, пробежав марафон и потеряв много жидкости, можно сильно удивиться результату.
- А умеренные физические нагрузки перед измерением на весах из-за уменьшения биоимпеданса приведут к обратному результату: переоценка скелетно-мышечных объёмов и недооценка жировых. 2 часа умеренно нагрузочных тренировок — и весы будут считать, что мышц и костей в вашем теле больше на 12 кг, чем на самом деле, а жира, соответственно, сильно меньше, и это очень существенное отклонение от реальности.
- Если встать на весы сразу после обеда, показатель жира в теле будет ниже.
- И вообще в течение дня колебания между максимальными и минимальными показателями содержания жира могут составлять 4,2%! А это, между прочим, разница между средним уровнем жира и хорошей физической формой.
Из этого можно сделать следующие выводы:
- Использовать электронные весы с анализатором для контроля массы тела и содержания жира можно и нужно, но делать это надо не разово, а регулярно, чтобы наблюдать изменения в динамике, так сказать. Разовые измерения дают недостоверную информацию. Кроме того, для этих регулярных измерений следует использовать одни и те же весы, так как результаты, полученные на различных приборах, могут довольно сильно отличаться.
- Вставать на весы следует не менее чем через несколько часов после тренировки и до еды.
Биоимпеданс тела человека в диагностике
Сегодня на основе биоимпедансометрии существует разнообразные методики для оценки количества внеклеточной (лимфа, кровь) и внутриклеточной жидкости, а также жидкости в отечных тканях; расчета основного обмена веществ в килокалория за сутки; соотношение ионов калия и натрия (что крайне важно для оценки электролитного баланса), и др. А ученые предлагают новые варианты применения биоимпеданса в диагностике.
Метод биоимпедансной спектроскопии (BIS) предлагается использовать для оценки риска развития лимфедемы у женщин после удаления раковой опухоли молочной железы. Это одно из наиболее распространенных осложнений данной процедуры, оно развивается у 20-30% пациенток на фоне повреждения лимфатических узлов и проведения лучевой терапии. Если вовремя его не диагностировать и не начать лечение как можно раньше, пациентка может стать инвалидом.
BIS был впервые опробован в ходе наблюдений за 500 женщинами, принимавшими участие в исследовании PREVENT, которое было начато в 2014 году. Оценку рисков развития лимфедемы обычно проводят путем измерения окружность руки при помощи обычной рулетки, так как при осложнении формируется отек, но BIS оказался более точным методом.
Еще одно применение биоимпедансного метода предложили кардиологи. В июне прошлого года врачи из Stanford University School of Medicine опубликовали отчет о том, как они использовали биоимпеданс для оценки рисков сердечно-сосудистых заболеваний. В поисках новых методов диагностики они обследовали полмиллиона пожилых пациентов и обнаружили, что отличным диагностическим показателем является биоимпеданс нижних конечностей.
Известно, что самое низкое сопротивление (и самый низкий биоимпеданс) у воды, крови и других жидкостей тела, в то время как плотные ткани (например, мышцы) имеют высокий биоимпеданс. На ранних стадиях сердечной недостаточности в ногах увеличивается задержка жидкости. Ее может быть еще не настолько много, чтобы образовались мощные отеки, а также развились одышка и чувство постоянной усталости. Однако эти изменения уже можно отследить при помощи биоимпедансного анализатора.
Многие люди ведут малоподвижный образ жизни, поэтому долгое время они даже не подозревают, что с их сердечно-сосудистой системой что-то не так. Падение показателя полного сопротивления в тканях нижних конечностей может оказаться своего рода «канарейкой в шахте» и предупредить об опасности до появления первых выраженных симптомов. В сочетании с другими факторами — возрастом, полом, анамнезом — кардиологи надеются достаточно точно прогнозировать сердечно-сосудистые риски. Возможно уже в ближайшем будущем обычные электронные весы с анализатором тела будут оснащены такой функцией, как оценка рисков развития сердечной недостаточности.
В марте 2018 года группа американских ученых представила портативный аппарат объёмной импедансной фазовой спектроскопии (VIPS) для диагностики инсульта у пациента. Устройство посылает в мозг низкоэнергетические радиоволны, которые отражаются и улавливаются специальным устройством. При инсульте наблюдается асимметрия радиоволн, которую отслеживает VIPS, и чем больше асимметрия, тем обширнее инсульт.
А в мае 2019 года были опубликованы результаты исследования ученых из Texas Heart Institute в Хьюстоне. Врачи использовали биоимпедансный анализ для обнаружения внутренних кровотечений при проведении эндоваскулярных процедур, к которым относятся транскатетерная имплантация аортального клапана (TAVI), эндоваскулярное закрытие аневризмы и чрескожная установка импланта на левом желудочке.
- Биоимпедансометрия, несмотря на кажущуюся примитивность, является неинвазивным и достаточно наглядным методом оценки внутреннего состояния организма. Наибольшего эффекта от ее применения можно добиться при регулярных обследованиях и сравнении полученных результатов.
- В то же время следует понимать, что этот метод, благодаря компьютерной обработке данных, становится точнее с каждым годом, однако о высокой точности результатов говорить все равно не приходится — слишком много влияющих факторов. Тем более, если речь идет о бытовых весах с анализатором тела.
- Не рекомендуется использовать биоимпедансометрию при наличии кардиостимулятора, при беременности, во время месячных, на фоне повышенной температуры. Также нельзя накладывать электроды на участки с поврежденной кожей.
