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Funktionsprinzip der
Biompedanzanalyse
Ersatzschaltbild:
Messung der Ganzkörperimpedanz
:
seca 515/514
Messung der Ganzkörperimpedanz
Pionierleistung: seca eigene
47 •
Die Bioimpedanzanalyse ist eine Methode zur schnellen, einfachen und nicht-
invasiven Abschätzung der Körperzusammensetzung. Es ist nur ein einzelner
Messvorgang an einem einzelnen Gerät notwendig.
Bei einer Bioimpedanzanalyse wird der menschliche Körper als elektrischer
Leiter in einem Wechselstromkreis betrachtet und sein Wechselstromwider-
stand (Impedanz) gemessen.
Folgenden Eigenschaften eines elektrischen Leiters haben Einfluss auf
dessen Impedanz:
Eigenschaft
Länge
Querschnitt
Material
Beim menschlichen Körper haben zusätzlich Alter, Geschlecht, körperliche
Fitness und die Ethnie Einfluss auf die Impedanz.
Wird ein geringer Wechselstrom über Elektroden an Armen und Beinen in den
Körper geleitet und über jeweils ein zweites Elektrodenpaar der Spannungs-
abfall gemessen, können folgende Komponenten der Körperimpedanz ermit-
telt werden:
Impedanz-Komponente
Resistanz (R), ohmscher
Widerstand
Reaktanz (X
Widerstand
Phasenwinkel (φ)
Wird der Wechselstrom mit verschiedenen Frequenzen angelegt, können ein-
zelne Kenngrößen gezielt bestimmt werden. So lässt sich zum Beispiel der
Anteil des extrazellulären Wassers direkt bestimmen, wenn niedrige Frequen-
zen zwischen 2 und 5 kHz verwendet werden. Wechselstrom mit diesen Fre-
quenzen kann Zellwände kaum durchdringen. Daher haben Zellwände und
intrazelluäres Wasser einen sehr geringen Einfluss auf die Impedanz.
Aus den gemessenen Größen kann in Verbindung mit Gewicht, Größe, Alter
und Geschlecht eines Patienten die Körperzusammensetzung des Patienten
berechnet und anschließend beurteilt werden. Voraussetzung dafür sind nach
wissenschafltichen Gesichtspunkten ermittelte Formeln.
Aus verschiedensten Quellen gibt es bereits Formeln, mit deren Hilfe aus R,
X
, Gewicht, Größe, Alter und Geschlecht eines Patienten dessen Körperzu-
Formeln
c
sammensetzung berechnet werden kann. Die Formeln beruhen auf Ergebnis-
sen so genannter Validierungsstudien gegenüber Referenzmethoden des
Goldstandards, wie z. B. der Air Displacement Plethysmography (ADP) oder
der Dual-Energy X-ray Absorptiometry (DEXA).
Vergleichbarkeit und Genauigkeit dieser Formeln sind jedoch kritisch zu
betrachten, da die Validierungsstudien mit verschiedenen Referenzmethoden
und in jeder Hinsicht heterogenen Referenzpopulationen durchgeführt wur-
den. Des Weiteren sind die Studienergebnisse aus technischen Gründen
nicht ohne Weiteres auf Geräte verschiedener Hersteller übertragbar.
Entsprechung beim Menschen
Körpergröße
z. B. Taillenumfang
Körperwasser, Zellgewebe
Körperwasser ist ein guter elektrischer Leiter
), kapazitiver
c
Zellgewebe wirkt als Kondensator
Phasenverschiebung zwischen
Strommaximum und Spannungsmaximum
durch Kondensatorwirkung des Zellgewebes
Ursache
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