La Bio impédancemétrie

Qu’est-ce que c’est ?

Principe général

On utilise la Bio-impédancemétrie depuis plusieurs années pour déterminer rapidement la composition corporelle. Elle permet la caractérisation électrique des tissus biologiques en faisant passer dans le corps un courant alternatif de faible intensité.

L’impédance est donc le résultat de l’opposition des tissus au passage du courant.  

L’eau conduit bien le courant alors que les tissus gras sont plutôt isolants.

L’impédancemètre (dispositif de mesure) recueille les valeurs d’impédance à différentes fréquences, ce qui permet de déterminer les compartiments corporels. Malgré la faible intensité du courant utilisé, il est déconseillé d’utiliser un impédancemètre dans les cas suivant :

  • Port d’un pacemaker
  • Port d’un dispositif électronique implanté
  • Femme enceinte

Relation entre l'eau corporelle et l'impédance

relation entre l'eau corporelle et l'impédance chez un homme mince

Plus le volume d’eau est important, plus le courant circule bien :

L’impédance (l’opposition des tissus au passage du courant) est faible.

relation entre l'eau corporelle et l'impédance chez un homme gros

Plus le volume d’eau est faible, plus le courant circule mal :

L’impédance (l’opposition des tissus au passage du courant) est élevée.

relation entre l'eau corporelle et l'impédance suite au passage d'un courant alternatif
relation entre le tissu adipeux et l'impédance suite au passage d'un courant alternatif

Application technique

La résistance d’un tissu biologique au passage d’un courant électrique alternatif se nomme la Bio impédance (Z).

Elle est égale au rapport de la tension (U) mesurée entre deux points au contact du tissu, sur l’intensité (I) du courant appliqué à ce tissu :

Z = U/I

Un courant alternatif qui traverse un tissu biologique induit donc deux types de réactions :

    • La résistance d’un matériau conducteur homogène de section uniforme est proportionnelle à sa longueur (L) et à sa surface de section (A). En impédance, la résistance (R) dépend des fluides intra et extra-cellulaires.

    R = ρL/A = ρL²/V

    Où le volume V = L x A, et ρ est la résistivité.

    Une relation peut donc être établie entre le quotient d’impédance (L²/R) et le volume d’eau, qui contient les électrolytes et conduit le courant électrique, ce qui peut s’écrire : V = ρL²/R.

    déterminer le volume d'un membre par la mesure de composition corporelle
    schéma équivalent électrique d'une cellule en bio impédancemétrie
    • La réactance : partie imaginaire de l’impédance induite par la présence d’une inductance ou d’un condensateur. En bio impédancemétrie, la réactance (X) capacitive dépend des membranes cellulaire

    Par conséquent, l’impédance correspond à la combinaison des deux selon la formule suivante :

    schéma de l'impédance bio électrique

    La composition corporelle correspond à l’analyse du corps humain en compartiments. Ces derniers ont un intérêt particulier en fonction de la discipline médicale considérée.

    Par exemple en Médecine du sport, mesurer le poids ne suffit pas à comprendre comment améliorer la performance d’un segment au cours d’un exercice spécifique. Déterminer la masse musculaire de ce segment est plus rationnel.

    De la même manière, pour une perte de poids chez un(e) obèse, il est intéressant de cibler une perte de masse grasse, et d’épargner la masse musculaire. Il faut donc envisager de définir des compartiments importants en nutrition, mais aussi la méthode permettant de les mesurer.

    Les modèles de composition corporelle

    Les trois modèles de composition corporelle

    1. Modèle Biochimique

     

    Il sépare les composants de l’organisme en fonction de leurs propriétés chimiques : l’eau, les lipides (extraits par les solvants organiques), les protéines, les glucides, les minéraux. Ainsi, l’azote corporel correspond presque uniquement aux protéines, le calcium et le phosphore à l’os, le carbone aux lipides (les glucides étant comparativement très peu abondants). Le potassium est presque uniquement intracellulaire et le sodium extra-cellulaire. 

    2. Modèle Anatomique

     

    Le modèle anatomique est le plus ancien et sépare le corps en différents tissus (tissu musculaire, tissu adipeux, organes…). Le modèle anatomique est un modèle descriptif qui permet de comprendre l’organisation spatiale des différents constituants et leur niveau d’interconnexion. Les progrès de l’imagerie médicale, ainsi que la tomodensitométrie et la résonance magnétique nucléaire, ont renouvelé l’intérêt de ce modèle. La référence à la notion de tissu permet certaines approches quantitatives. Ainsi, pour un sujet « de référence », le muscle squelettique représente 40 % du poids corporel, le tissu adipeux 20 %, la peau 7 %, le foie et le cerveau 2,5 % chacun, le cœur et les reins 0,5 %.

    3. Modèle physiologique

     

    Le modèle à cinq compartiments décompose la masse cellulaire active :

    • L’eau extra-cellulaire
    • L’eau intra-cellulaire
    • Les protéines
    • La masse minérale
    • La masse grasse

    Les différentes modèles physiologiques

    Les modèles physiologique de composition corporelle en compartiments

    Le modèle à deux compartiments : il oppose la masse grasse et le reste, la masse non grasse (abusivement nommée masse maigre) :

    • La masse grasse correspond aux triglycérides stockés dans les adipocytes, quelle que soit leur localisation anatomique; ce compartiment est virtuellement dépourvu d’eau.
    • La masse non grasse correspond à la somme de l’eau, des os, des organes, en excluant la partie grasse. La masse maigre est essentiellement constituée d’eau. Le rapport entre l’eau et la masse maigre définit l’hydratation de la masse maigre.

    Le modèle à trois compartiments ; où la masse non grasse est séparée en :

     

    • Masse maigre : elle est la combinaison du poids attribué aux protéines et à l’eau du corps
    • Masse minérale osseuse : elle correspond aux cristaux de phosphates tricalciques du squelette. Cette masse constitue l’essentiel de la masse minérale de l’organisme, sous forme de calcium.
    • Le troisième compartiment est la masse grasse

    Le modèle à quatre compartiments ; où la masse maigre est séparée en deux compartiments:

    •  L’eau extra-cellulaire : elle correspond à l’ensemble des liquides interstitiels et au plasma. Elle constitue la masse liquidienne facilement échangeable pour le fonctionnement normal de l’organisme. Elle s’ajoute à l’eau intra-cellulaire pour constituer l’eau corporelle totale
    •  La masse cellulaire active correspond à l’ensemble des cellules des différents organes et muscles. Elle constitue l’essentiel des protéines de l’organisme. Elle représente les cellules du corps avec leur liquide intra-cellulaire. Protéines et eau intra-cellulaire.
    • La masse minérale osseuse
    • La masse grasse

     

    Le modèle à cinq compartiments décompose la masse cellulaire active :

    • L’eau extra-cellulaire
    • L’eau intra-cellulaire
    • Les protéines
    • La masse minérale
    • La masse grasse

    La technologie ACCUNIQ utilise le modèle à cinq compartiments.

    Le guide de la bio-impédancemétrie ACCUNIQ by Diagnofit