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A. Bioelektrische Impedanz-Analyse (BIA)
Die BIA. ist eine elektrische Widerstandsmessung in einem organischen Körper. Über
Hautelektroden wird ein homogenes elektrisches Wechselstromfeld mit konstanter Stromstärke
in der Messperson erzeugt und der Gesamtwiderstand = Impedanz (Z) in Ω (Ohm) gemessen.
Die Impedanz eines biologischen Leiters setzt sich aus zwei Komponenten, der Resistance (R)
und der Reactance (Xc), zusammen.
Die Resistance ist der reine ohmsche Widerstand eines Leiters gegen Wechselstrom und ist
umgekehrt proportional zum Gesamtkörperwasser. Durch den hohen Anteil an Wasser und
Elektrolyten ist die Magermasse ein guter Leiter für den Strom, während die Fettmasse parallel
dazu einen hohen Widerstand hat.
Die Reactance (kapazitiver Anteil) ist der Widerstand, den ein Kondensator einem
Wechselstrom entgegensetzt. Jede Zellmembran des Körpers wirkt durch ihre Protein-Lipid-
Schichten und das Membranpotential als Minikondensator. Die Reactance ist damit ein Maß für
die Körperzellmasse bzw. deren Funktionalität.
Zur getrennten Bestimmung dieser beiden Komponenten der Impedanz verfügen moderne BIA-
Geräte über eine phasensensitive Elektronik. Das Messprinzip beruht darauf, dass durch
Kondensatoren im Wechselstromkreis eine Zeitverschiebung ∆t entsteht: das Stromstärke-
Maximum eilt dem Spannungs-Maximum voraus. Da Wechselstrom eine Sinusform hat, wird
diese Verschiebung in ° (Grad) gemessen und als Phasenwinkel
bezeichnet. Würden nur
Zellmembranen vorliegen, würde der Phasenwinkel 90 Grad betragen, reines Elektrolytwasser
hätte einen Phasenwinkel von 0 Grad. Das Messgerät misst die oben genannten Parameter
und liefert damit die Grundlage für die weitergehende Analyse der Körperzusammensetzung.
Unter Verwendung der 3 Parameter Resistance, Reactance und Phasenwinkel sowie weiterer
Daten der Messperson (Gewicht, Größe, Geschlecht, Alter) kann durch publizierte Formeln und
spezielle Software, welche die entsprechenden statistischen Daten vergleichbarer Kollektive
enthält, die Körperzusammensetzung berechnet und der Ernährungszustand beurteilt werden.
Die Verwendung der Multifrequenztechnologie brachte eine weitere Verbesserung der BIA-
Messung, da sich verschiedene Frequenzen unterschiedlich im Gewebe ausbreiten.
Hohe Frequenzen wie z.B. 100 kHz können Membranwiderstände völlig überwinden und breiten
sich daher gleichmäßig im gesamten Gewebe aus. Sie eignen sich für die Bestimmung des
Körperwassers.
Mittlere Frequenzen wie z.B. 50 kHz können den Widerstand der Zellmembran nur teilweise
überwinden und breiten sich zu 2/3 im extrazellulären Raum und zu 1/3 im intrazellulären
Raum aus. Sie eignen sich für die Bestimmung des Körperwassers und für die Bestimmung der
Körperzellmasse.
Niedrige Frequenzen wie z.B. 5 kHz können den Membranwiderstand der Körperzellen nicht
überwinden und breiten sich daher nur im extrazellulären Raum aus. Sie eignen sich für die
Bestimmung des extrazellulären Wassers.
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