Kinder und Jugendliche mit der bioelektrischen Impedanzanalyse untersuchen — BIVA-Diagramm

Tabelle mit Vergleichsdaten von Kindern und Toleranzellipsen

Es gibt eine Mög­lich­keit, aus den Wer­ten der BIA-Mes­sung (im Lie­gen) bei Kin­dern wich­ti­ge Infor­ma­tio­nen über den kör­per­li­chen Ent­wick­lungs­zu­stand des Kin­des zu erhal­ten. Dazu divi­diert man Resistanz und Reak­tanz durch die Kör­per­grö­ße. So erhält man 2 Grö­ßen, R/H (Ω/m) und X/H (Ω/m). Der Sinn dahin­ter ist, unter­schied­lich gro­ßen Pro­ban­den direkt ver­glei­chen zu können.

Konkrete BIA-Messwerte bei Kindern mit Referenzwerten vergleichen

Für die­sen Ver­gleich benö­tigt man Mess­da­ten von mög­lichst vie­len Kin­dern in den gewünsch­ten Alters­grup­pen. Die mir bekann­te, am bes­ten dafür geeig­ne­te Stu­die wur­de an mehr als 2000 gesun­den ita­lie­ni­schen Kin­dern zwi­schen 2 und 15 Jah­ren durch­ge­führt [De Palo2000]. Tabel­le 1 fasst die wich­tigs­ten Ergeb­nis­se zusammen.

Tabelle 1: Übersicht der wichtigsten Ergebnisse der Studie ([De Palo2000], S. 422) mit Kindern zwischen 2 und 15 Jahren.
Tabel­le 1: Über­sicht der wich­tigs­ten Ergeb­nis­se der Stu­die ([De Palo2000], S. 422) mit Kin­dern zwi­schen 2 und 15 Jahren.

In der Tabel­le 1 gibt es einen klei­nen Feh­ler. Die Ein­hei­ten der Resistanz und Resistanz/Körpergröße sind ver­tauscht. Die­se lau­ten rich­tig R(Ω) sowie R/H (Ω/m).

Praktisches Beispiel zur Nutzung der Tabelle mit Referenzwerten

In die­sem Bei­spiel geht es um einen Jun­gen, der mit 11 und mit 15 Jah­ren mit der BIA gemes­sen wur­de. Sei­ne Daten wer­den mit den Wer­ten aus der obi­gen Tabel­le 1 ver­gli­chen. Die BIA-Mes­sung ergab z.B. mit 11-Jah­ren eine Resistanz R= 713 Ω und Reak­tanz Xc= 69 Ω. 

Was kann ich jetzt damit anfan­gen? Z.B. kann ich den Pha­sen­win­kel, den BMI, sowie die Resistanz divi­diert durch Kör­per­grö­ße und die Reak­tanz divi­diert durch Kör­per­grö­ße berech­nen. Resistanz/Körpergröße und Reak­tanz/Körpergröße kön­nen dann direkt zwi­schen unter­schied­lich gro­ßen Pro­ban­den ver­gli­chen wer­den, ähn­lich wie Pha­sen­win­kel und BMI.

SD steht in der fol­gen­den Tabel­le für die Stan­dard­ab­wei­chung der jewei­li­gen Größe.

Wer­teGrup­pe 10–11-jähriger Kin­derPro­band mit 11 Jah­renGrup­pe 14–15-jähriger Jun­genPro­band mit 15 Jahren
Anzahl der Teilnehmer3691971
Grö­ße (m) ± SD1.42 ± 61.511.67± 71.66
Gewicht (kg) ± SD34.4 ± 4.73655.7 ± 7.347,0
BMI (kg/m^2) ± SD17.1 ± 1.615.820.0 ± 2.017,6
R(Ω) ± SD687 ± 75713562 ± 68796
R/H (Ω/m) ± SD486 ± 58472338 ± 48479,5
Xc (Ω) ± SD68 ± 86961 ± 786
Xc/H (Ω/m) ± SD48 ± 64637 ± 551,8
Pha­sen­win­kel (°) ± SD5,7 ± 0.65.56.2 ± 0.76,1
Tabel­le 2: Cha­rak­te­ris­ti­sche Wer­te 10–11-jähriger Kin­der, Daten des Pro­ban­den im Alter von 11 Jah­ren, cha­rak­te­ris­ti­sche Wer­te 14–15-jähriger Jun­gen, Daten des Pro­ban­den im Alter von 15 Jahren

Interpretation der Daten

Die cha­rak­te­ris­ti­schen Wer­te des Pro­ban­den als 11- jäh­ri­ger pas­sen gut zur Ver­gleichs­grup­pe (Kin­der 10–11 Jah­re). Hin­ge­gen las­sen sich aus den Mess­da­ten des 15-jäh­ri­gen, Ent­wick­lungs­ver­zö­ge­run­gen erken­nen. Die­se betref­fen vor allem Resistanz, Reak­tanz, Resistanz/Körpergröße und Reak­tanz/Körpergröße und BMI.

Es han­delt sich bei den ange­ge­be­nen Mess­wer­ten des jugend­li­chen Pro­ban­den um ech­te, gemes­se­ne Wer­te. Das zeigt deut­lich, wie stark beim ein­zel­nen Kind die Ent­wick­lung vari­ie­ren kann. Damit wird auch ver­ständ­lich, wes­halb die Anwen­dung von Kin­der­for­meln zur Berech­nung von fett­frei­er Mas­se, Mus­kel­mas­se oder Fett­mas­se schwie­rig ist. Auch der Anteil des Kör­per­was­sers in der fett­frei­en Mas­se ändert sich zwi­schen Kin­dern und Erwach­se­nem von durch­schnitt­lich 76 % auf 73 % [Kyle].

Mit der obi­gen Her­an­ge­hens­wei­se kann der BIA-Anwen­der, ohne Soft­ware, BIA-Mes­sun­gen von Kin­dern inter­pre­tie­ren. Zur Ver­ein­fa­chung kann man auch mit einem Tabel­len­kal­ku­la­ti­ons­pro­gramm arbeiten.

Das Bioimpedanz-Vektordiagramm (BIVA-Diagramm)

Die zwei­te Metho­de stellt Resistanz/Körpergröße an der x‑Achse, sowie Reak­tanz/Körpergröße an der y‑Achse gra­fisch dar. Ein Ver­gleich von Per­so­nen mit unter­schied­li­cher Kör­per­grö­ße ist damit mög­lich. Die­se Soft­ware befin­det sich gera­de in der Ent­wick­lung als Teil von easyBIA-Premium.

Als Ergeb­nis ent­steht das Bio­im­pe­danz-Vek­tor­dia­gramm (BIVA-Dia­gramm). In der fol­gen­den Gra­fik sind neben den bei­den Mess­punk­ten des jugend­li­chen Pro­ban­den auch die 50 % Ver­gleich­s­el­lip­sen der Alters­grup­pen zwi­schen 2 und 15 Jah­ren ein­ge­zeich­net. Die­se wur­den aus den Daten der Tabel­le 1 berechnet. 

50 % Ver­gleich­s­el­lip­se” bedeu­tet, dass 50 % der Mess­wer­te von Kin­dern einer Alters­grup­pe inner­halb der Ellip­se lie­gen und die ande­ren 50 % außerhalb.

Abbildung 1: Biva-Digramm mit den 50%-Ellispsen von Kindern unterschiedlichen Alters. Der graue Messpunkt Punkt stammt vom Probanden mit 11 und der schwarze Punkt mit 15 Jahren.
Abbil­dung 1: Biva-Digramm mit den 50 %-Ellis­psen von Kin­dern unter­schied­li­chen Alters. Der graue Mess­punkt Punkt stammt vom Pro­ban­den mit 11- und der schwar­ze Punkt mit 15-Jahren.

In der nach­fol­gen­den Dar­stel­lung wer­den zusätz­lich noch die 75 % und 95 % Ellip­sen der 14-jäh­ri­gen Jun­gen dar­ge­stellt, wie wir die­se aus der Soft­ware easy­BIA gewohnt sind. Die­se Ellip­sen bil­den zusam­men mit der 50 % Ellip­se der ent­spre­chen­den Alters­grup­pe des Pro­ban­den die soge­nann­ten Haupt­el­lip­sen und wer­den nach dem Alter des Pro­ban­den ausgewählt.

Abbildung 2: Biva-Digramm wie in Abbildung 1 mit den Hauptellipsen 50%, 75% und 95% der Vergleichsgruppe 14-15-jähriger Jungen.
Abbil­dung 2: Biva-Digramm wie in Abbil­dung 1 mit den Haupt­el­lip­sen 50 %, 75 % und 95 % der Ver­gleichs­grup­pe 14–15-jähriger Jungen.

Die bei­den Mess­wer­te des Pro­ban­den mit 11- und 15-Jah­ren lie­gen in der Nähe der Ellip­se für die Alters­grup­pe 10–11 Jahre.

Mit dem Bio­im­pe­danz-Vek­tor­dia­gramm (BIVA-Dia­gramm) erkennt man auf einem Blick die Ver­än­de­run­gen inner­halb der Kind­heit. Damit ist es sehr ein­fach mög­lich, für ein kon­kre­tes Kind des­sen BIA-Wer­te mit der Alters­grup­pe zu vergleichen.

Literatur

[De Palo2000]: De Palo, Tom­ma­so, et al. “Nor­mal values of the bio­elec­tri­cal impe­dance vec­tor in child­hood and puber­ty.” Nut­ri­ti­on 16.6 (2000): 417–424.

[Kyle2015]: Kyle, U. G., et al. “Body com­po­si­ti­on during growth in child­ren: limi­ta­ti­ons and per­spec­ti­ves of bio­elec­tri­cal impe­dance ana­ly­sis.” Euro­pean jour­nal of cli­ni­cal nut­ri­ti­on 69.12 (2015): 1298-1305.

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