NUTRICIÓN

COMPOSICIÓN DEL ORGANISMO

    NIVELES DE ANÁLISIS

        ÁTOMICO

        MOLECULAR

        CELULAR

        TISULAR

        CORPORAL

 

    MÉTODOS DE MEDIDA DE LA GRASA CORPORAL

        DIRECTOS

        INDIRECTOS

 

    MÉTODOS DE MEDIDA DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES

 


 

NIVEL ATÓMICO

COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO

TABLA 1

 

Composición

Universo

Universo

 

 

% átomos

cada 106 de Si

ALUMINIO

Al

 

94800,00

AZUFRE

S

0,0010

375000,00

BROMO

Br

 

13,40

CALCIO

Ca

 

49000,00

CARBONO

C

0,0210

3500000,00

CLORO

Cl

 

8850,00

FÓSFORO

P

 

10000,00

HELIO

He

9,1000

3080000000,00

HIDROGENO

H

91,0000

40000000000,00

HIERRO

Fe

0,0020

600000,00

MAGNESIO

Mg

0,0020

912000,00

NEÓN

Ne

0,0030

860000,00

NITRÓGENO

N

0,0420

6600000,00

OXIGENO

O

0,0570

21500000,00

POTASIO

K

 

3160,00

SILICIO

Si

0,0030

1000000,00

SODIO

Na

 

43800,00

TITANIO

Ti

 

2440,00

 

   Esta tabla contiene la proporción en la que se encuentran en el universo algunos elementos del sistema periódico. En una de las columnas se expresan los datos como porcentaje respecto del número total de átomos y en la otra como número de átomos por cada millón de átomos de Silicio. La primera nos permite comprobar como el Hidrógeno y el Helio permiten explicar casi la totalidad del universo. La segunda, permite afinar algo más en la proporción en la que se encuentran otros elementos al tomar como referencia al Silicio (uno de los más abundantes en la corteza terrestre). Así observamos que a gran distancia del He se encuentra el siguiente que es el Oxígeno al que siguen el Nitrógeno y el Carbono.

COMPOSICIÓN DE LA CORTEZA TERRESTRE

     En la siguiente tenemos la proporción en la que se encuentran los mismos elementos en la corteza terrestre (que incluye los 16 Km. mas extremos de la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera)

TABLA 2

% TOTAL ÁTOMOS

Composición

Corteza terrestre

Corteza terrestre

 

 

% átomos

% masa

ALUMINIO

Al

7,9000

7,5700

AZUFRE

S

 

0,0480

BROMO

Br

 

0,0006

CALCIO

Ca

3,5000

3,3800

CARBONO

C

0,1900

0,0870

CLORO

Cl

 

0,1900

FÓSFORO

P

 

0,0900

HELIO

He

 

0,0000

HIDROGENO

H

0,2200

0,8800

HIERRO

Fe

4,5000

4,7000

MAGNESIO

Mg

2,2000

1,9500

NEÓN

Ne

 

0,0000

NITRÓGENO

N

 

0,0300

OXIGENO

O

47,0000

49,5000

POTASIO

K

2,5000

2,4100

SILICIO

Si

28,0000

25,8000

SODIO

Na

2,5000

2,6300

TITANIO

Ti

0,4600

0,4100

    Cómo se puede comprobar el elemento predominante pasa a ser el Oxigeno, seguido por el Silicio y a bastante distancia el Aluminio (SIAL) y el Hierro, Calcio, Potasio y Sodio.

    COMPOSICIÓN DEL CUERPO HUMANO

    Si comparamos estos datos con la composición del cuerpo humano nos encontramos con un predominio del hidrógeno y el oxígeno que se modifica de manera notable si en lugar de como porcentaje de átomos tenemos en cuenta la masa ya que, en esta caso los elementos predominantes son el oxigeno seguidos del carbono y el hidrógeno. Es importante observar que si excluimos del cómputo el agua entonces el elemento predominante es el carbono.

TABLA 3

% TOTAL ÁTOMOS

Composición

Cuerpo Humano

Cuerpo Humano

Cuerpo Humano

Cuerpo Humano

 

 

% átomos

% masa

% masa seca

de 70 Kg.

ALUMINIO

Al

 

0,0002

 

0,0001

AZUFRE

S

0,0500

0,2500

0.8

0,1750

BROMO

Br

 

0,0020

 

0,0014

CALCIO

Ca

0,3100

1,5000

4,0000

1,0500

CARBONO

C

9,5000

18,0000

50,0000

12,6000

CLORO

Cl

0,0300

0,1500

0,4000

0,1050

FÓSFORO

P

0,2200

1,0000

2,5000

0,7000

HELIO

He

 

0,0000

 

0,0000

HIDROGENO

H

63,0000

10,0000

10,0000

7,0000

HIERRO

Fe

 

0,0060

0,0100

0,0042

MAGNESIO

Mg

0,0100

0,0500

0,1000

0,0350

NEÓN

Ne

 

0,0000

 

0,0000

NITRÓGENO

N

1,4000

3,0000

8,5000

2,1000

OXIGENO

O

25,5000

65,0000

12,0000

45,5000

POTASIO

K

0,0600

0,2000

1,0000

0,1400

SILICIO

Si

 

0,0020

 

0,0014

SODIO

Na

0,0300

0,1500

0,4000

0,1050

TITANIO

Ti

 

0,0000

 

0,0000

    En conclusión compartimos con el universo un gran contenido de hidrógeno ya que, en ambos, casos la mayor parte de los átomos son H, y nos parecemos a la corteza terrestre en que también tenemos un porcentaje elevado de oxigeno. En los dos casos la explicación es que tenemos un alto contenido de agua ya que cuando eliminamos ésta del cómputo nuestro componente fundamental es el carbono. En estas condiciones estamos compuestos esencialmente de C, O , H y N (explican el 80,5% de la masa seca, y 67 Kg. de los 70 Kg. que pesa un sujeto normal)).

    Si englobamos esta tabla en una y añadimos la composición de la atmósfera y del agua del mar encontraremos que nuestro organismo se parece más al agua marina que a cualquier otro conjunto de los descritos.

TABLA 4

% TOTAL ÁTOMOS

Composición

Universo

Corteza terrestre

Atmósfera

Agua mar

Cuerpo Humano

 

 

% átomos

% átomos

%

 

% masa

ALUMINIO

Al

 

7,9000

 

 

0,0002

AZUFRE

S

0,0010

 

 

0,0170

0,2500

BROMO

Br

 

 

 

0,0005

0,0020

CALCIO

Ca

 

3,5000

 

0,0060

1,5000

CARBONO

C

0,0210

0,1900

0,0300

0,0014

18,0000

CLORO

Cl

 

 

 

0,3300

0,1500

FÓSFORO

P

 

 

 

 

1,0000

HELIO

He

9,1000

 

0,0005

 

0,0000

HIDROGENO

H

91,0000

0,2200

0,0001

66,0000

10,0000

HIERRO

Fe

0,0020

4,5000

 

,

0,0060

MAGNESIO

Mg

0,0020

2,2000

 

0,0330

0,0500

NEÓN

Ne

0,0030

 

0,0018

 

0,0000

NITRÓGENO

N

0,0420

 

78,0900

 

3,0000

OXIGENO

O

0,0570

47,0000

20,9500

33,0000

65,0000

POTASIO

K

 

2,5000

 

0,0060

0,2000

SILICIO

Si

0,0030

28,0000

 

 

0,0020

SODIO

Na

 

2,5000

 

0,2800

0,1500

TITANIO

Ti

 

0,4600

 

 

0,0000

 

    NIVEL MOLECULAR   

El nivel atómico nos dice sin embargo, relativamente poco de nuestro organismo. Es más interesante plantearnos su composición desde el punto de vista de las moléculas que lo componen. En este caso podemos diferenciar modelos en función del número de componentes que queramos tener en consideración.

        Si nos planteamos un modelo de dos compartimientos y en vista de lo que acabamos de comprobar a nivel atómico, parece razonable dividir el organismo en agua y masa seca como hemos hecho en una de las columnas de la tabla 3. Sin embargo hay un tipo de moléculas en el organismo, que se encuentran en su mayor parte dentro de un tipo particular de tejido, que se caracteriza por tener una proporción muy baja de agua y cuya masa representa una proporción bastante variable dentro del organismo. Por el contrario el resto de los tejidos varían menos en su proporción y su contenido de agua es alto y relativamente constante. El tejido al que nos referimos es el adiposo cuya proporción de agua no pasa del 10% y que constituye la mayor parte de la grasa del organismo.

    En consecuencia el análisis bicompartimental del organismo se hace diferenciando dos elementos: la masa grasa (MG) y la masa libre de grasa (MLG) o masa magra (MM). Como en el organismo hay algunos lípidos que forman parte de estructuras como la mielina de las fibras nerviosas, los lípidos de las membranas celulares y otras debe precisarse si se está incluyendo o no estos elementos en la MG. Habitualmente la MG se refiere a todo lo que se obtiene utilizando un solvente de lípidos y por lo tanto incluiría a estos elementos estructurales. Cuando la grasa se obtiene por medios físicos (disección del tejido adiposo) los elementos estructurales quedan formando parte de sus respectivos tejidos. A pesar de la importancia de estos elementos estructurales para la función celular su proporción es suficientemente baja como para no representar un factor de error importante se incluyan o  no en la determinación de la masa grasa. En el análisis bicompartimental se da por supuesto (aunque esto no es del todo cierto) que la MG es un conjunto homogéneo cuya densidad es 0,940 y la MLG es, asimismo, un conjunto homogéneo cuya densidad es 1,099 y su proporción de agua 0,732.

    Con un análisis tricompartimental es posible estudiar con mas precisión el organismo y algunas de sus funciones ya que se divide la MLG en dos componentes: el agua y los elementos sólidos.

    NIVELES CELULAR Y TISULAR  

 Para recordar fácilmente las proporciones de estos componentes elementales en el cuadro siguiente se recogen unos  valores redondeados que, naturalmente,  representan solo aproximaciones.

TABLA 5

5

%

4

%

3

%

2

%

masa grasa

20

masa grasa

20

masa grasa

20

masa grasa

20

agua

60

agua

60

agua

60

masa libre de grasa

80

proteínas

15

proteínas

15

sólidos

20

 

 

minerales

4

minerales

5

 

 

 

 

glicógeno

1

 

 

 

 

 

 

 cinco

compartimientos 

cuatro 

compartimientos 

tres 

compartimientos 

dos 

 

    Es posible y a veces esencial, tomar en consideración cuatro o cinco compartimientos, pero en nuestro caso tendremos en cuenta, fundamentalmente, los modelos de dos y tres que nos permitirán analizar la MG del organismo y en su momento los compartimientos líquidos y el control del agua orgánica.

TRES COMPONENTES

DOS COMPONENTES

 

    Gráficamente la proporción de los componentes en los modelos de dos y tres compartimiento son los de estas dos figuras

 

    NIVEL CORPORAL

    En el análisis a nivel corporal los parámetros de interés pasan a ser los datos antropométricos como la estatura o el peso y sus derivados como el índice de masa corporal o la superficie corporal.

Podemos resumir los diversos niveles de análisis en el siguiente esquema en el que la superficie de cada celda es, aproximadamente, proporcional al porcentaje que representa en el organismo.

 

ATÓMICO MOLECULAR CELULAR TISULAR CORPORAL PROPORCIÓN
           
OXIGENO AGUA LIC MUSCULAR PESO

TALLA

DENSIDAD

SUPERFICIE

IMC

5
10
15
20
25
30
35
40
LEC ADIPOSO 45
50
55
60
CARBONO GRASA SÓLIDOS ÓSEO 65
70
75
OTROS 80
PROTEÍNAS 85
HIDROGENO 90
95
RESTO MINERALES 100

 


 

determinación de la masa grasa

    Para determinar la proporción de masa grasa en el organismo se han desarrollado diversos métodos, cada uno de los cuales tiene sus ventajas e inconvenientes. En un principio podemos clasificarlos en directos cuando se obtiene la MG de manera inmediata (aplicando procedimientos físicos o químicos) e indirectos cuando la proporción de grasa se deriva de otros elementos utilizando procedimientos estadísticos que permiten llegar a ecuaciones que relacionan lo medido con la proporción de agua o de grasa.

.    MÉTODOS DIRECTOS

        EXTRACCIÓN POR SOLVENTE DE GRASAS

        ANÁLISIS DE ACTIVACIÓN NEUTRÓNICA

        DISECCIÓN DEL TEJIDO GRASO

    MÉTODOS INDIRECTOS

     DENSITOMETRÍA

        POR INMERSIÓN

        POR PLETISMOGRAFÍA

    CONDUCCIÓN ELÉCTRICA

        BIOIMPEDANCIA

        CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA TOTAL

     AGUA CORPORAL TOTAL

        AGUA CORPORAL TOTAL

        POTASIO CORPORAL TOTAL

     ANTROPOMETRÍA

        PESO

        TALLA

        PERÍMETROS CORPORALES

        PLIEGUES CUTÁNEOS

    OTROS MÉTODOS

        ABSORCIÓN DE RAYOS X

        FOTOESPECTROMETRÍA DE INFRARROJOS

   

    MÉTODO DIRECTO QUÍMICO.

    EXTRACCIÓN MEDIANTE UN SOLVENTE DE GRASAS.

    El organismo cuya proporción de grasas se desea medir se tritura hasta destruir las membranas celulares. De la papilla obtenida los lípidos se extraen utilizando un solvente de grasas como el éter. La masa grasa es el residuo que queda una vez evaporado el solvente. El método medirá la proporción de todas las grasas solubles en el solvente utilizado y en el  que, naturalmente, no debería disolverse ningún otro componente del organismo. De esta forma la precisión del método dependerá de hasta que punto sea capaz de disolver a TODAS las grasas y hasta que punto sean insolubles en el solvente las materias NO GRASAS. Aunque es difícil encontrar el solvente perfecto, en la práctica se considera el método como la "piedra de toque" o estándar con el cual comparar los resultados de los demás métodos. El mayor inconveniente que tiene es que es imposible de utilizar en el organismo humano vivo y por lo tanto su utilización se reserva para cuando se dispone del cadáver y a nivel experimental.

    Si definimos de esta forma a la masa grasa entonces podemos denominar al resto del organismo masa libre de grasa.

 

    ANÁLISIS DE ACTIVACIÓN NEUTRÓNICA AAN

    Es un método indirecto ya que la grasa se obtiene a partir de la cantidad de carbono del organismo pero se incluye en este grupo porque es el que proporciona resultados más precisos y por lo tanto está convirtiéndose el el nivel de referencia para comparar los demás.

    Se puede considerar como el método mas preciso pero también es el más complejo y el más caro, hasta el punto de que hay muy pocos laboratorios que dispongan de él. Por supuesto que solo se utiliza en investigación.

    El fundamento del método está en la invarianza de la proporción de algunos elementos con los compuestos en los que intervienen. Por ejemplo la relación Carbono/triglicéridos es 0,77, la relacion Carbono/glucógeno es 2,252 o cada gramo de Nitrógeno supone 6,25 gramos de proteinas.. Por lo tanto si se determinan exactamente algunos elementos será posible calcular la proporción de los compuestos mas complejos que nos interesan.

    Grasa corporal = carbono /0,77 = carbono 1,2987

    Glucógeno = carbono / 2,252 = carbono 0,444

APARATO PARA AAN DE PEQUEÑAS MUESTRAS RESULTADO (MUESTRA NO ORGÁNICA)

    Técnicamente lo que se hace es bombardear la muestra con un haz de neutrones rápidos que al ser capturados por los elementos diana generan isótopos inestables que retornan a ser elementos estables emitiendo una radiación gamma característica. La medida del nivel de energía identifica al elemento y la cantidad de actividad su abundancia.

    Como se puede ver es una técnica analítica como la extracción por solventes pero con el inconveniente de la irradiación. Normalmente un análisis lleva unos 30 minutos de tiempo.

 

    MÉTODO DIRECTO FÍSICO.

    DISECCIÓN DEL TEJIDO GRASO.

    También es utilizable exclusivamente sobre el cadáver y consiste en disecar cuidadosamente el tejido adiposo subcutáneo, la grasa visceral y la pequeña porción de grasa muscular. Por limitaciones físicas excluye del cómputo la grasa estructural (mielina, membranas celulares, etc.).

    Si denominamos tejido graso a lo que obtenemos de esta manera denominaremos masa magra al resto de los tejidos. La masa magra incluye, por lo tanto una parte de grasa que viene a suponer entre el 1 y el 2% de la grasa total.

    Aunque es importante tener claros la significación de los términos en la realidad se consideran sinónimos masa libre de grasa y masa magra ya que, en último término el interés en la grasa reside en su capacidad de reserva energética del organismo y en la posible asociación entre la grasa y la morbo mortalidad. En ambos casos errores del 1 o el 2% es posible que no tengan ninguna importancia. 

  

    MÉTODOS INDIRECTOS

    PESADA HIDROSTÁTICA O DENSITOMETRÍA POR INMERSIÓN O HIDRODENSITOMETRÍA

        Aunque se basa en supuestos que no son del todo ciertos la posibilidad de emplearlo en sujetos vivos y su escasa dificultad  instrumental lo ha convertido en el estándar de referencia cuando no va a ser posible utilizar la extracción con solvente.

    Los supuestos esenciales en los que se fundamenta y que se admite que son ciertos son:

a) la masa grasa es homogénea y su densidad es conocida

b) la masa libre de grasa es homogénea y su densidad es conocida.

c) por lo tanto la densidad del sujeto dependerá de las proporciones de MG y MLG y si conocemos la primera podremos determinar las otras dos.

    De hecho se considera válida la siguiente tabla que permite aproximarse al valor de la proporción de grasa:

proporción de grasa del individuo densidad
<10% 1.099
10% 1,080
20% 1,062
30% 1,036

    De manera que conforme aumenta la proporción de grasa se pasa de la densidad de la masa libre de grasa a la de la grasa.

    Si queremos obtener la proporción de grasa de un sujeto particular cuya densidad sea DS razonaremos de la siguiente forma (S indica el sujeto, M la masa magra y G la grasa).

D=P/V  la densidad es la relación entre el peso y el volumen
VS= VG + VM  el volumen del sujeto es la suma del volumen de grasa y el volumen de masa libre de grasa
PS= PG + PM  el peso del sujeto es la suma del peso de la grasa y el de la masa libre de grasa

    De la fórmula de la densidad deducimos que V=P/D y sustituimos este valor en la relación entre los diversos volúmenes y nos queda:

PS/DS = PG/DG + PM/DM

    De la relación entre los pesos obtenemos el valor del peso de la masa libre de grasa en función del peso del sujeto y del peso de la grasa:

PM= PS-PG

    Ahora sustituimos este valor en la relación anterior:

PS/DS =PG/DG +(PS-PG)/DM

    deshacemos el paréntesis

PS/DS = PG/DG + PS/DM - PG/DM

    organizamos la relación dejando PS a un lado y PG al otro

PS/DS - PS/DM = PG/DG - PG/DM

    y sacamos factor común en un lado PS y en el otro PG

PS (1/DS -1/DM) = PG (1/DG-1/DM)

    ahora pasamos pesos a un lado y densidades a otro

PG/PS = (1/DS -1/DM) / (1/DG-1/DM)

    si conocemos la densidad del sujeto, la de la grasa y la de la masa magra podremos calcular el término de la derecha

Supongamos que la densidad del sujeto es 1,071 lo que nos indica que su proporción de grasa estará entre el 10% y el 20 % de su masa total.

como DM =1,099 entonces 1/1,099 = 0,9099

como DG = 0,940 entonces 1/0,940 = 1,0638

como DS = 1,071 entonces 1/1,071 = 0,9337

por lo tanto PG/PS = (1/DS -1/DM) / (1/DG-1/DM) = (0,9337-0,9099)/(1,0638-0,9099) = 0,0238/0,1539= 0,1546

La relación anterior se puede manipular para escribirla de manera mas simple de calcular operando con los valores de las densidades que se consideran constantes, Queda, entonces:

%GRASA = 100 (6,497/DS - 5,912)

Si se considera que la densidad de la grasa es 0,9 y la de la masa magra 1,1 entonces se tiene

%GRASA = 100 (4,95/DS - 4,5)

 que se conoce como fórmula de Siri (1961) y proporciona un porcentaje de grasa algo menor (y es más fácil de recordar).

 

PROBLEMA PROPUESTO.

Calcule el porcentaje de grasa de nuestro sujeto utilizando la fórmula de Siri.

    A partir de la proporción que hemos obtenido:

Si PG/PS = 0,15 entonces

PG=PS*0,15

PM=PS*(1-0,15)= PS*0,85

    La proporción de grasa de este sujeto es el 15% de su peso y la masa magra será el 85% restante.

    El problema se resuelve por lo tanto si conocemos la densidad del sujeto y para esto necesitamos conocer su peso y su volumen. El peso lo obtenemos fácilmente pero el volumen es más problemático ya que el organismo no tiene una forma geométrica que permita determinar el volumen, a partir de medidas simples y de fácil realización. Para obtener el volumen se recurre al principio de Arquímedes y por eso el método recibe su denominación de pesada hidrostática.

    Para obtener el volumen del individuo lo que hacemos es medir el volumen de agua que desaloja cuando se sumerge totalmente en un baño. Se puede hacer directamente si el baño dispone de algún dispositivo que permita medir con precisión el nivel de agua antes y después de la inmersión, hay que tener en cuenta que si la bañera tiene 1,50 m de largo por 0,6 de ancho y el sujeto un volumen de 90 litros, el nivel del agua cambiará 90000cc/150cm*60cm = 10 cm. y un error de pocos milímetros en el nivel causará un error importante en la determinación. Por eso lo que se hace es medir el peso real del sujeto (PS) antes de sumergirse y el peso aparente (PAS) después de sumergirse en el baño. Tendremos que:

Peso de agua desalojada = Peso real del sujeto - Peso aparente del sujeto

    Como Densidad = Peso / Volumen

    Volumen de agua desalojada = Peso del agua desalojada / densidad del agua = (PS-PAS)/DA

    Pero el volumen de agua desalojada es también el volumen del sujeto para el cual se cumple ( VS= PS/DS)

    Por lo tanto:

 VS= (PS-PAS)/DA = PS/DS

    Podemos despejar la densidad del sujeto y resulta:

DS*(PS-PAS) = DA*PS

DS=PS*DA/(PS-PAS) 

Generalmente no se debe aplicar ésta formula directamente sino calcular el volumen del sujeto como (PS-PAS)/DA ya que al valor que se obtenga hay que restar el de los gases que hay en el organismo, en el tubo digestivo y en el aparato respiratorio. Normalmente se valora el volumen residual pulmonar entre 1100 y 1200 cc y el de gases digestivos entre 50 y 100 cc. A continuación se utiliza el peso y el volumen del sujeto para obtener la densidad como PS/VS.

      En nuestro caso el sujeto pesaba 89,82 Kg. antes de sumergirse en el baño y solamente 5,82 Kg. una vez que quedó completamente sumergido. Si suponemos que la densidad del agua era 1,002 (para lo cual necesitamos conocer la temperatura ya que la densidad del agua varía con ésta y la composición del agua ya que los solutos disueltos modifican la densidad ó alternativamente, podemos utilizar un densímetro para medir la densidad del agua en el momento de la pesada) nos resultará (despreciando el volumen de los gases)):

DS = 89,82*1,002 / (89,82-5,82) = 89,99/84 = 1,071

    Que es el valor que hemos utilizado, más arriba,  para calcular la proporción de grasa, y que resultó ser el 15% por lo tanto nuestro sujeto tiene:

PS = Peso del sujeto = 89,82 Kg.

DS = Densidad del sujeto = 1,071

VS = Volumen del sujeto = 89,82/1,071 = 83,87

% MASA GRASA = 15

% MASA MAGRA = 85

PESO GRASA = 89,82*0,15= 13,47 Kg.

PESO MAGRO = 89,82*0,85= 76,35 Kg.

PROBLEMA PROPUESTO:

Realice de nuevo todos los cálculos suponiendo que el volumen de los gases del sujeto es de 1,2 litros. 

Ventajas del método:

    Se considera un método de referencia para determinar la masa grasa y por lo tanto es con el que se comparan los demás para comprobar que son válidos.

    Es inocuo y por lo tanto se puede emplear en el organismo vivo e incluso en sujetos sanos.

    Se comenzó a utilizar en la década de los 40 del siglo XX, por lo tanto es un método ampliamente utilizado y sobre el que existen abundantes referencias en la literatura científica.

    La instrumentación necesaria no es demasiado costosa

    Los valores que se obtienen en un mismo sujeto son bastantes consistentes cuando se hacen medidas repetidas.

Desventajas del método.

    No es absolutamente cierto que las densidades de la grasa y la masa libre de grasa sean constantes e iguales para todos los individuos. En particular la densidad de la masa libre de grasa depende de la proporción de sus componentes (los diversos tejidos) y por lo tanto hay variaciones individuales dependientes de la estructura y el desarrollo corporal. Este inconveniente se trata de corregir modificando las ecuaciones en función de la edad, sexo, raza, practica deportiva, etc. En particular el problema se plantea en sujetos musculosos.

    El método requiere la colaboración del sujeto y por lo tanto no es adecuado para niños y personas poco colaboradoras o torpes.

    El método requiere unas instalaciones de cierto tamaño y por lo tanto ni es portátil ni está disponible salvo en centros de investigación.

    El método presenta un margen de error (además del propio de los instrumentos utilizados) debido a que el volumen residual pulmonar y el de gases intestinales es una estimación y rara vez se mide.

En cualquier caso es, todavía, uno de los métodos de referencia en el sujeto vivo.

    DENSITOMETRIA POR PLETISMOGRAFÍA

        La pletismografía es una técnica que se utiliza desde hace tiempo en biología y medicina. Se basa en la ley de Boyle (PV=k) y normalmente lo que se hace es medir el cambio de presión en un lugar estanco cuando cambia el volumen.

    Permite medir el volumen y por lo tanto la densidad de un sujeto en un tiempo del orden de 4 minutos. El instrumental es bastante caro y se basa en determinar el cambio de presión en un sistema de dos cámaras interconectadas debido al desplazamiento de aire por el sujeto que se introduce en una de ellas. Lo que se mide es como cambia la presión al inyectar un volumen conocido de aire ya que el cambio es proporcional al volumen ocupado por el sujeto.

    El problema fundamental consiste en los artefactos que producen los movimientos respiratorios del sujeto y los debidos a cambios de humedad y temperatura de las cámaras.

 

     ANÁLISIS DE LA IMPEDANCIA CORPORAL O BIOIMPEDANCIA ELÉCTRICA BIE

    De la misma forma que la proporción de grasa modifica la densidad del organismo, la proporción de grasa modifica sus propiedades como conductor de la corriente eléctrica (la grasa, el pulmón y el hueso conducen mal la corriente, su impedancia es alta, el músculo es un buen conductor, su impedancia es baja). Por esta razón es posible calcular la proporción de grasa en el organismo a partir de la medida de la impedancia que es una magnitud vectorial que nos mide las propiedades de un conductor para el paso de la corriente alterna. Inicialmente se utilizaba corriente de una frecuencia única (50 kHz) pero en la actualidad se utilizan aparatos multifrecuencia (entre 1 y 50 kHz). La corriente utilizada suele ser de 800  μA.

    Para la corriente continua la caída de potencial en un conductor depende de la resistencia lo que expresa la relación: V=IR

    Cuando se trata de corriente alterna la relación voltaje corriente depende de la impedancia V=IZ empleándose la letra negrita para indicar que tratamos con magnitudes vectoriales.

    La magnitud del vector impedancia (Z) depende de la resistencia ( R, como en la corriente continua) y de la reactancia X, ésta a su vez es función de la frecuencia de la corriente (ω) y de la capacidad (C) y de la inductancia (L) del conductor. El módulo del vector es un  ángulo (φ) cuya tangente depende, asimismo, de los valores de frecuencia, inductancia, capacidad y resistencia. Conocida la tangente se calcula el módulo con la función arcotangente.

    Las relaciones son:       

Z2 = R2+X2  por lo tanto Z = √ [R2   + (Lω -1/Cω )2]

tgφ  = - (Lω -1/Cω )/R

    En el organismo el componente de reactancia es pequeño, por eso a veces se habla indistintamente de resistencia  e impedancia. La corriente se inyecta al organismo mediante un par de electrodos similares a los de electrocardiografía y se mide la caída de voltaje con otro par de electrodos situados distalmente. A nivel experimental es importante indicar los puntos donde se sitúan los electrodos ya que su posición determina la zona del organismo que participa de manera primordial en la medida.

    Cada investigador relaciona los valores de impedancia que mide con algún parámetro que le resulta de mayor interés como, por ejemplo,  la cantidad de agua corporal total (ACT), la densidad del organismo (DS), la proporción de grasa (MG) etc. de forma que, teniendo en consideración el sexo, edad, talla y peso de los sujetos obtiene una serie de ecuaciones que relacionan la impedancia con el parámetro que le interesa y los datos antropométricos del individuo.

    Las ecuaciones relacionan generalmente el agua corporal total con la talla, el peso y la impedancia, generalmente la talla interviene elevada al cuadrado y la impedancia en el denominador, por ejemplo:

ACT = a T2/R + bP + c

    Como se puede comprobar el método parte de la determinación del agua corporal para obtener el porcentaje de grasa que es el parámetro que interesa en los estudios de nutrición.

    En la práctica no experimental se utilizan aparatos portátiles que inyectan la corriente al sujetarlos con las manos o al ponerse de pie sobre ellos y en los que una calculadora emplea los datos del sujeto para aplicar la ecuación correspondiente y ofrecer el porcentaje de grasa en el organismo como resultado final.

    Normalmente, para su validación,  los resultados de estos aparatos se contrastan con los que proporcionan otros métodos

Aparato portátil para medir % de  grasa por impedanciometría báscula que incluye la medida del % de grasa por impedanciometría

    Ventajas del método.

    Se puede aplicar en el sujeto vivo y es relativamente inocuo aunque no se recomienda su uso en los portadores de marcapasos, prótesis metálicas y elementos similares cuyo funcionamiento pueda ser alterado por el campo eléctrico o que conduzcan especialmente bien la electricidad.

    Es portátil y por lo tanto se puede emplear en la cabecera del paciente, en su propio domicilio y en cualquier lugar. De hecho suelen funcionar a pilas lo que permite su empleo incluso en medio no urbano. Es especialmente útil para el seguimiento individual y continuado de tratamientos de la obesidad.

    Tiene una buena correlación con el porcentaje de grasa del organismo

    Desventajas.

    Es  un método indirecto y, sobre todo, depende de lo correcta y aplicable que sea la fórmula que relaciona impedancia con grasa en la población que se estudia, que no siempre coincide con aquella que se empleó para obtener la ecuación.

    Un problema importante es que la medida es muy sensible a cambios agudos en el contenido de agua del organismo de manera que se deben fijar condiciones de trabajo como no hacer las medidas tras un ejercicio intenso o despues de haber ingerido grandes volúmenes de agua.

    La impedanciometría, en general, sobrestima la cantidad de grasa en delgados y la infraestima en obesos.

 

    CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA CORPORAL TOTAL.  TOBEC  Total Body Electrical Conductivity

    Conductividad eléctrica total (TOBEC): el paciente se introduce en un solenoide eléctrico que crea un campo en su interior cuando circula por el una corriente de 5 MHz. El campo electromagnético induce en el sujeto una corriente cuya magnitud depende de la conductividad. La  conductividad, a su vez,  depende de su volumen, su masa grasa y su masa libre de grasa. Es un método muy caro y todavía está poco extendido. La siguiente es una referencia  en Internet que estaba activa en octubre de 2006 www.nutrition.uvm.edu/bodycomp/tobec/  si se desea mas información.

    El método es muy preciso pero también muy caro. No tiene riesgos de irradiación y se lleva a cabo en tiempos del orden de 10 minutos.

 

  MEDIDA DEL AGUA CORPORAL TOTAL.

    En el fondo la bioimpedancia mide la grasa a través de la conductividad de la soluciones acuosas del organismo.

    Aquí el razonamiento se fundamenta en que el tejido sin grasa (MM) tiene una proporción de agua del 72,3% por lo tanto si medimos el agua (ACT) podemos calcular la masa magra y restándola del peso del sujeto tendremos la masa grasa.

MG = PS-MM = PS- ACT/0,732

    Para medir el agua se utilizan los métodos de dilución de agua tritiada (THO), agua pesada DDO o antipirina que se explican en la sección de medida de los compartimientos líquidos.

    Ventajas.

    La medida del agua corporal es en si un parámetro cuyo conocimiento tiene interés y el cálculo de la grasa no requiere mas datos que los obtenidos al medir el agua.

    Desventajas.

    Es un método lento (dos o tres horas para el equilibrio de muestra administrada) que requiere una instrumentación específica y que  es cara por lo que solo se utiliza a nivel experimental.

    No es cierto que la proporción de agua en la masa magra sea un valor fijo y constante en todos los sujetos. Por lo tanto pueden cometerse errores de cierta importancia. Por ejemplo si un sujeto de 80 Kg. hemos medido 44 Kg. de agua empleando la fórmula obtendremos una masa grasa de 80-44/0,732 = 80-60 = 20 Kg. de grasa (25% del peso corporal). Si el sujeto en lugar de la proporción de agua en la masa magra que hemos supuesto tiene en realidad 78,6% la grasa sería 80-44/0,786 = 24 Kg. (29% del peso corporal).

MEDIDA DEL POTASIO CORPORAL TOTAL.

        El isótopo 40 del potasio está presente en la naturaleza en una proporción del 0,0118% del K y emite una radiación gamma de 1,46 MeV que se puede detectar mediante contadores apropiados (gamma cámara). Por lo tanto es relativamente fácil medir la cantidad de potasio con una precisión notable.

    En el organismo el K es el catión predominante en el líquido intracelular en la masa libre de grasa y su proporción por Kg. de masa magra es conocida en el hombre (2,66 g/Kg.) y en la mujer (2,50 g/Kg.) por lo tanto si se mide el potasio corporal se puede calcular la masa magra y a partir de ésta la masa grasa.

    En los hombres utilizaremos :

MG=PS-KCT/2,66

    Para las mujeres:

MG=PS-KCT/2,5

   

Como en otros métodos su desventaja reside en la instrumentación que se requiere, en que en realidad la proporción de potasio en la masa magra puede variar entre individuos y sobre todo en que en los sujetos obesos el espesor del panículo adiposo puede atenuar la radiación y proporcionar datos infravalorados de potasio (y por lo tanto de masa magra) y sobre valorar los de masa grasa.

    MÉTODOS ANTROPOMÉTRICOS

    Son los mas baratos, portátiles y simples pero tienen el inconveniente de que no está aceptado de manera universal su relación con la grasa del organismo.

    PESO

        Se debe determinar con una báscula capaz de detectar diferencias, como mínimo, de 100 g. La pesada debe realizarse descalzo y en ropa interior o con ropa ligera. Para obtener resultados comparables debe realizarse a la misma hora y en condiciones similares.

    Normalmente el peso que se mide se compara con el peso ideal que es el que facilitan las compañías de seguros como aquel con menores incidencias de salud para el mismo grupo de edad,  sexo y talla.

    PESO Y TALLA

    La talla se debe determinar en el sujeto descalzo y normalmente de pie con la espalda apoyada a la pared. Existen modificaciones circadianas de la talla por lo que se debe realizar la medida a la misma hora, mejor en las primeras horas de la mañana.

    La talla es un indicador de la corpulencia del sujeto y por lo tanto influye en el peso es por esto por lo que desde hace bastante tiempo se utiliza una combinación del peso y la talla como indicador de la grasa corporal.

    Como aproximación al valor de la masa libre de grasa se pueden utilizar las siguientes relaciones que serían válidos en el caso de individuos con normopeso:

    MLG= 0,204 (Talla dm)2    en hombres y

    MLG= 0,180 (Talla dm)2    en mujeres.

            El índice de masa corporal (IMC o BMI de Body Mass Index) fue ideado por Quetelet en 1869 (Adolphe Quetelet nació en Ghent, Bélgica 1796 murió en 1874) es:

IMC = Peso en Kg. / (Talla en m)2

    El IMC tiene una buena correlación con la proporción de grasa en el organismo y se ha utilizado en una serie de estudios epidemiológicos en relación con la morbilidad hasta el punto de que es un criterio que se considera valido para la clasificación de la población. Así la OMS clasifica a los sujetos como:

DENOMINACIÓN

IMC KG/M2

Normopeso 18,5-24,9
Obesidad grado I (sobrepeso) 25-29,9
Obesidad grado II 30-34,9
Obesidad grado II 35-39,9
Obesidad grado IV 40 ó más

    A  lo que habría que añadir los casos con IMC menor de 18,5 como individuos con peso insuficiente.

    PERÍMETROS O CIRCUNFERENCIAS CORPORALES.

        Se debe utilizar una cinta métrica inextensible (por ejemplo de fibra de vidrio). La medida se hace normalmente a nivel del ombligo pero lo correcto es hacerla en el punto medio entre el más bajo del arco costal y el más alto de la pelvis. No es fácil predecir con este dato la grasa corporal ya que existen variaciones poblacionales muy notables. Sin embargo es un buen indicador de riesgo por complicaciones metabólicas. Se consideran valores limite los 95 cm. en los hombres y los 82 cm. en las mujeres. El riesgo pasa a ser elevado si se sobrepasan los 102 y 90 cm. respectivamente.

     La acumulación de grasa a nivel abdominal está relacionada con el riesgo cardiovascular y para estimarla se utiliza el índice cintura/cadera o CC. Se obtienen como la relación entre la circunferencia abdominal mínima y la circunferencia  máxima a nivel de las caderas (incluyendo los glúteos). Los valores aceptables son menores de 0,9 en el hombre y menos de 0,8 en la mujer. El riego cardiovascular es alto para rangos entre 0,9 y 1 en el hombre y entre 0,8 y 0,85 en la mujer. Por encima de estos límites el riesgo cardiovascular se considera elevado.

    PLIEGUES CUTÁNEOS

    La idea que subyace en este método es que si el tejido adiposo se localiza subcutáneamente una medida del espesor de la piel será un buen indicador de la magnitud de la grasa en el tejidos adiposo. El problema es que también es importante la grasa visceral y de hecho existen estados patológicos con distribución asimétrica de la grasa.

PLICÓMETRO FORMA DE REALIZAR UNA AUTOMEDICION PLICOMETRO O CALIBRE PARA PLIEGUES CUTÁNEOS

 

    El espesor del pliegue se mide mediante una pinza o calibre mientras que con una mano se forma el pliegue que se está midiendo. Se debe realizar la medida en un tiempo de unos 4 segundos, suficiente para que el calibre se adapte al pliegue sin que la presión ejercida falsee los resultados. No siempre es posible hacer la medida. De hecho su principal desventaja es que requiere cierto entrenamiento en el individuo que realiza la medida. Los pliegues que se miden con frecuencia son:

LUGAR TÉCNICA
TRICIPITAL Vertical, dorso del brazo, punto medio entre el acromion y el olécranon
SUBESCAPULAR Oblicuo, por debajo de la punta de la escápula
ABDOMINAL Vertical, 1 cm. debajo del ombligo y 3 cm. a su derecha
SUPRAILIACO Oblicuo, línea axilar media, sobre la cresta iliaca
MUSLO Vertical, anterior, punto medio entre rodilla y pliegue inguinal
PIERNA Vertical, región media de circunferencia máxima de la pierna. Sujeto sentado, pierna derecha flexionada 90 grados

    Normalmente se determinan varios pliegues y se utilizan las ecuaciones descritas en la literatura que relacionan la suma de los espesores obtenidos con el porcentaje de grasa. La determinación de varios pliegues se realiza para mejorar la predicción a pesar de la diversa distribución de la grasa.

    Por ejemplo el método de Durnin permite calcular la densidad corporal a partir de cuatro pliegues bicipital, tricipital, suprailiaco y subescapular.

    Las ecuaciones de Katch y McArdle (1973) utilizan tan solo dos pliegues, el tricipital y el subescapular y predicen el porcentaje de masa grasa como:

%MG= 0,43 * pliegue tricipital + 0,58 * pliegue subescapular + 1,47  en hombre y

%MG= 0,55 * pliegue tricipital + 0,31 * pliegue subescapular + 6,13  en mujer 

  

  DEXA Dual-Energy X-ray Absorptiometry

    Se utiliza un haz de rayos X con dos picos diferentes de energía (normalmente 40 y 80 KeV) y que son absorbidos de forma distinta uno por tejidos blandos y el otro por el hueso. Mediante sustracción se puede medir la densidad mineral. Es el método de estudio de la densidad mineral en los casos de osteoporosis pero se ha comprobado que también es posible valorar la grasa corporal.

 

APARATO PARA DEXA RESULTADO

 

    La absorciometría con rayos X de doble energía (DEXA) se diseñó inicialmente para el estudio de la masa ósea, pero permite valorar claramente la masa grasa y la masa libre de grasa, irradiando poco al individuo (0,05-1,5 mrem) durante 5-30 min./persona.

    Los equipos son caros pero y se están difundiendo con cierta rapidez, siendo posible que la DEXA se convierta en técnica de referencia en breve tiempo. Es un método muy fiable con coeficientes de variación pequeños para la grasa corporal total y que no se afecta por  la ingesta de líquidos o alimentos.

    La radiación recibida es muy baja (menos de 1 mrem) por lo tanto se puede emplear incluso en niños.

    La desventaja mayor que presenta y que comparte con los métodos mas modernos es, precisamente, su novedad ya que la información de que se dispone de la  relación entre la  grasa y las enfermedades se llevó a cabo con otros métodos. Al utilizar un método mas moderno y distinto es preciso revisar los datos, establecer nuevos protocolos y modificar los limites en las clasificaciones previas de obesidad. De hecho con DEXA se puede comprobar la existencia en algunos sujetos de elevadas proporciones de grasa mientras que tienen IMC normales. 
 

 

   ESPECTROFOTOMETRÍA DE INFRARROJOS

    Los rayos infrarrojos como cualquier radiación electromagnética al llegar a un material se absorben, se reflejan y se transmiten. La proporción en que lo hacen depende del material y asi es posible determinar la grasa subcutánea emitiendo mediante una sonda una radiación con una longitud de onda entre 700 y 1100 nm. Normalmente se dispone sobre el bíceps y valora el tejido hasta un espesor de 1 cm.

    En el fondo es una manera sofisticada de sustituir la medida del espesor del pliegue cutáneo y no está claro que merezca la pena la relación coste beneficio, por el momento.

    La grasa corporal se calcula mediante ecuaciones que además de la densidad óptica tienen en cuenta sexo, talla, peso y actividad física que, por su parte, son parámetros relacionados con la masa grasa.

CASOS PRÁCTICOS SOBRE NUTRICIÓN

 

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última revisión miércoles, 05 mayo 2010 por miguel de córdoba