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Composición corporal y su determinación

CAPITULO I

COMPOSICION CORPORAL Y SU DETERMINACION "El hombre es un compuesto químico[...] fuera de la química os estaréis moviendo a tientas entre las tinieblas". Paracelso

COMPOSICION CORPORAL La composición corporal, suma de los diversos tejidos y sistemas que conforman el organismo humano, difiere de la anatomía morfológica y conforma lo que se denomina "anatomía química". El conocimiento de la "anatomía química" del organismo facilita la comprensión de muchos procesos, especialmente aquellos que generan cambios en la composición de los tejidos o en las proporciones de los mismos y muchas veces permite explicar los mecanismos fisiopatológicos de las diversas afecciones. Para determinar la composición corporal pueden aplicarse métodos basados en análisis químicos directos de los componentes del cuerpo humano, que son los más exactos aunque presentan el inconveniente de que no pueden ser aplicados en el individuo vivo, aparte de que son difíciles y costosos. La composición corporal "in vivo" puede deducirse por métodos indirectos, aceptando que el organismo está básicamente integrado por dos sectores bien diferenciados(lipídico e hídrico2), constituyendo un modelo de dos compartimentos. Los valores de ambos pueden calcularse midiendo el peso bajo el agua y aplicando luego el principio de Arquímedes. Los modelos multicomponentes son más complicados y se encuentran actualmente en desarrollo. Para el uso clínico y epidemiológico se ensayaron métodos prácticos y más económicos basados en las medidas antropométricas o en el uso de cierta aparatología más compleja. Sin embargo estos métodos son poco utilizados en la práctica clínica, en algunos casos debido a su escasa precisión, como sucede con la interactancia infrarroja y en otros a que su medición resulta engorrosa, como en el caso de los pliegues cutáneos(6). El modelo teórico de los "5 niveles" de la composición corporal, permite más de 30 determinaciones referidas a la misma (7). 1. Nivel atómico 2. Nivel molecular 3. Nivel celular 4. Nivel tisular-sistemas 5. Nivel corporal 1. Nivel atómico El oxígeno es el átomo gravimétricamente más abundante. Le siguen el carbono, hidrógeno, 2

Este último contiene disueltos, proteínas, glúcidos y minerales.

18 Obesidad en el adulto

nitrógeno y calcio. Elemento Oxígeno Carbono Hidrógeno Nitrógeno Calcio

Porcentaje del peso 61.0 23.0 10.0 2.6 1.6

2. Nivel molecular El agua, con el 60% del peso corporal, es el más abundante de los compuestos químicos, seguida por las proteínas y los lípidos. COMPOSICION A NIVEL MOLECULAR (varón de 70 Kg) (1), modificado COMPUESTO3

Agua

PORCENTAJE DEL PESO CORPORAL Extracelular

26.0%

Intracelular

34.0%

60.0%

No esenciales(grasa) 17.9% Lípidos

20.0% Esenciales

Proteínas

15.0%

Minerales

5.3%

2.1%

No obstante, la composición corporal presenta variaciones entre diferentes individuos, tal como lo demuestra la tabla que sigue (12). COMPOSICION CORPORAL POR ANALISIS QUIMICO DIRECTO (varones) PESO TOTA L (Kg)

AGU A (%)

70.6 71.8

68.2 62.0

% DE AGUA DEL PESO LIBRE DE GRASA

REFERENCIA

EDAD (Años )

Mitchell y col. Widdowson y col. Forbes y col.

35 25 46

168.5

53.8

56.0

19.6

18.8

5.6

69.6

PROMEDIO

35.3

176.8

65.4

62.6

15.3

16.4

5.7

73.9

TALL A (cm) 183.0 179.0

GRAS A (%) 12.5 15.0

PROTEI NA (%) 14.5 16.6

CENIZA S

(%) 4.8 6.4

77.9 72.9

Proteínas. Las más abundantes son las estructurales, como el colágeno del tejido conectivo y la actomiosina del músculo. A 37ºC la densidad promedio de las proteínas es 1.340 gr/cm³. Para cálculos prácticos se acepta que (3): • El 16% del peso de las proteínas es nitrógeno. • Todo el nitrógeno corporal se encuentra incorporado a las proteínas. Glucógeno. En el adulto se encuentra principalmente depositado en el músculo y en el hígado. Su cantidad habitual oscila entre 300 y 700 gr, llegando a valores extremos de 100 a 1.200 gr, durante el ayuno o la sobrealimentación glúcida. Lípidos. Se pueden clasificar en: 1. Esenciales. 3

El glucógeno, aproximadamente 400 gr no fue incluido.

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2. No esenciales. Los primeros abundan en las membranas celulares y en el tejido nervioso. Son fosfolípidos, esfingomielina y glicolípidos. Los no esenciales son las grasas, principalmente concentradas en el tejido adiposo y químicamente definidas como triglicéridos. Si a una temperatura de 20°C los triglicéridos presentan estado sólido, se llaman grasas, mientras que si son líquidos se denominan aceites. Su densidad promedio a 37ºC es 0.900 gr/cm³. En un varón de 70 kg, el 17% del peso corresponde a la grasa, porcentaje que en las mujeres es mayor. Arbitrariamente, a escala molecular el cuerpo puede considerarse formado por 2 compartimentos: • Lipídico (grasas y lípidos esenciales). • Libre de lípidos(Masa Libre de Lípidos, MLL). La MLL está compuesta por minerales, proteínas, glucógeno y agua. Otra compartimentación más utilizada es: • Masa libre de grasa(MLG). La masa libre de grasa es algo mayor que la masa libre de lípidos, ya que la primera contiene a los lípidos esenciales. • Masa grasa. La masa grasa está formada solamente por los triglicéridos del tejido adiposo.

Adaptado de (1). (Las proporciones entre los distintos componentes son aproximadas).

Conociendo el valor de uno de los compartimentos y el peso del individuo, puede calcularse por diferencia el valor del restante, base de algunos métodos que evalúan la composición corporal. _______________________________________________________________

3. Nivel celular La masa celular total para un adulto es de 1018 células, comprendida en 4 clases de células: 1. Conectivas(adipocitos, osteoclastos, osteoblastos). 2. Epiteliales. 3. Nerviosas. 4. Musculares. 4. Nivel tisular - sistemas4

1. 4

Comprende: Tejido muscular. El músculo esquelético representa entre el 30 y el 40% del peso corporal. El hueso y los tejidos adiposo y muscular, sumados, pueden alcanzar el 75% del peso corporal.

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2. Tejidos mesenquimáticos

3.

Tejidos epiteliales

4.

Tejido Nervioso

Tejido óseo: 7.1% Sangre: 7.9% Tejido conectivo Tejido adiposo5: según la localización

Subcutáneo: Visceral: Intersticial: Médula ósea:

11.0% 7.1% 1.4% 2.1%

Piel: 3.7% Hígado: 2.6% Tubo digestivo: 1.7% Pulmones: 1.4%

Sistema nervioso central y periférico. Sistema nervioso central: 2%

El estudio de la composición corporal a nivel de los tejidos(7) permite reconocer el: • Tejido adiposo (2) y la • Masa corporal libre de tejido adiposo(peso corporal - tejido adiposo) .

5. Nivel corporal 1. Cabeza, cuello, brazos, tronco, piernas.

DETERMINACION DE LA COMPOSICION CORPORAL METODOS INDIRECTOS Diferentes técnicas pueden ser utilizadas para determinar la composición corporal. Algunas permiten con exclusividad evaluar un sector en especial, mientras que otras permiten conocer la composición de más de un componente. 1. Perímetros. La masa muscular puede evaluarse indirectamente midiendo la circunferencia del brazo de la extremidad no dominante, a mitad de distancia entre el acromion y el olécranon, utilizando para ello una cinta métrica. Como esta determinación incluye los componentes óseo, muscular y la grasa subcutánea, la masa muscular debe deducirse a partir de la llamada circunferencia media muscular del brazo (CMMB) que se calcula por medio de la siguiente fórmula: CMMB = Circunferencia del brazo(en cm) - (0.314 x pliegue tricipital) Los valores normales, término medio, para la circunferencia del brazo son: 29,3 cm en el varón y 28.5 cm en la mujer. Mientras que la circunferencia media muscular tiene un valor de 25.3 cm en el varón y 23.2 cm en la mujer (5). Estas cifras no son aplicables a cualquier individuo, pues dependen de la actividad física desarrollada previamente por el sujeto medido y de su hábito constitucional. 2. Medicion de los pliegues cutaneos. Se utiliza para la determinar la cantidad de grasa corporal, ya que la grasa subcutánea guarda relación con la cantidad de grasa total. Su medición no es sencilla y está sometida a 5

Hasta 20% del peso en el varón y 25 -30% en la mujer(porcentaje variable según los autores).

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numerosos factores de error. La grasa subcutánea puede medirse mediante el uso de calibres o por ultrasonido. a. Calibres: son una especie de pinzas graduadas que comprimen un pliegue de piel y permiten leer el espesor de la misma entre los extremos de sus ramas. Sin embargo esta relación no es constante en todos los casos, sumándose el inconveniente que la medida del pliegue no es simple. Requiere destreza y entrenamiento y la utilización de un calibre normatizado, que tenga una superficie de aplicación standard y que ejerza una presión fija y comparable. La medición del pliegue cutáneo puede tener un apreciable margen de error y suma incomodidades en el momento de ser determinado. Esta medida no es fácilmente reproducible, es modificada por cambios en la elasticidad de la piel, mide los depósitos subcutáneos pero ignora los profundos, su precisión es escasa. El pliegue subescapular tiene alta correlación con la cantidad de grasa total de los adultos, mientras que en los niños el valor del pliegue tricipital es más exacto para estos fines. En personas de edad avanzada puede resultar de mayor valor la relación peso/talla2(BMI) debido a que en estos individuos va disminuyendo la proporción de la masa muscular. Los puntos habitualmente elegidos para medir la grasa subcutánea son: • Punto tricipital: tomado a mitad de distancia entre el acromion y el olécranon. • Punto bicipital: a mitad de distancia entre olécranon y el acromion, con el codo flexionado a 90º. El calibre se orienta en el sentido del eje mayor del cuerpo. • Punto subescapular: a nivel del ángulo más bajo de la escápula, con el calibre a 45º. • Punto suprailíaco: se determina horizontalmente justo por encima de la cresta ilíaca, a nivel de la línea medioaxilar. El porcentaje de grasa total se obtiene de tablas según la medida de la suma de los cuatro pliegues mencionados (11). VARONES EDAD 17-29

30-39

MUJERES 40-49

50 +

16-29

30-39

40-49

50

+ Pliegue (mm) 20 8.1 12.2 12.2 12.6 14.1 17.0 19.8 21.4 30 12.9 16.2 17.7 18.6 19.5 21.8 24.5 26.6 40 16.4 19.2 21.4 22.9 23.4 25.5 8.2 30.3 50 19.0 21.5 24.6 26.5 26.5 28.2 31.0 33.4 60 21.2 23.5 27.1 29.2 29.1 30.6 33.2 35.7 70 23.1 25.1 29.3 31.6 31.2 32.5 35.0 37.7 80 24.8 26.6 31.2 33.8 35.1 34.3 36.7 39.6 90 26.2 27.8 33.0 35.8 34.8 35.8 38.3 41.2 100 27.6 29.0 34.4 37.4 36.4 37.2 39.7 42.6 110 28.8 30.1 35.8 39.0 37.8 38.6 41.0 42.9 120 30.0 31.1 37.0 40.4 39.0 39.6 42.0 45.1 130 31.0 31.9 38.2 41.8 40.2 40.6 43.0 46.2 140 32.0 32.7 39.2 43.0 41.3 41.6 44.0 47.2 150 32.9 33.5 40.2 44.1 42.3 42.6 45.0 48.0 160 33.7 34.3 41.2 45.1 43.3 43.6 45.8 49.2 170 34.5 34.8 42.0 46.1 44.1 44.4 46.6 50.0 Porcentaje de grasa corporal en varones y mujeres referidos a la suma de cuatro pliegues(bíceps, tríceps, subescapular y suprailíaco).Según tabla de Durnin & Womersley, 1974.

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b. Ultrasonido: La aplicación del ultrasonido para medir el espesor de la grasa subcutánea no está todavía standardizada ni sistematizada adecuadamente. Podría ser de valor en reemplazo del calibre de uso mecánico. 3. Densidad corporal Sabiendo que la densidad de la masa libre de grasa es 1.100 gr/cm3 y la de la masa grasa 0.900 gr/cm3, el valor de la densidad corporal será una cifra intermedia entre ambas (2). Este valor indica las proporciones de masa magra y masa grasa que integran el organismo. La densidad corporal es una relación entre el peso y el volumen del cuerpo (4). El peso se conoce por medio de la pesada y el volumen corporal sumergiendo el cuerpo en agua y midiendo el volumen desplazado. Los valores deben corregirse en función del volumen de aire residual pulmonar e intestinal. 4. Medición del agua corporal total El agua corporal total puede conocerse calculando la dilución de agua marcada con tritio o con deuterio (D218O), en el agua corporal total. Conociendo la cantidad de agua marcada que fue suministrada y midiendo su dilución en el agua corporal, se puede calcular con un error del 2% la cantidad de agua corporal total. Conocido este valor y aceptando que la masa libre de grasa contiene un 73% de agua, puede estimarse la masa libre de grasa. La masa grasa se calcula restando del peso corporal la masa libre de grasa (2). 5. Medida del potasio corporal Consiste en medir el potasio corporal a través de la emisión de radioactividad de su isótopo, el 40K. La radiación es medida por un aparato que determina la cantidad de potasio corporal total. Debido a que cada kilogramo de masa libre de grasa contiene 66 mM de potasio/kg en el varón y 60 mM en la mujer; dividir el potasio corporal total/60 o 66, para el caso de mujer o varón respectivamente permite calcular la masa libre de grasa. 6. Conductividad eléctrica (TOBEC, Total Body Electrical Conductivity). Se fundamenta en las diferencias que tienen los componentes corporales para conducir la electricidad. Es un método utilizado para determinaciones en el laboratorio, debido a su alto costo y al gran espacio físico requerido. 7. Análisis de la impedancia bioeléctrica tetrapolar [Tetrapolar Bioelectrical Impedance Analisis (TBIA)]. La medición de la bioimpedancia(resistencia al paso de la corriente) se efectúa colocando un par de electrodos en una de las manos y en uno de los pies del sujeto. Se transmite al paciente una corriente eléctrica de tipo alternada, de 800 µA y de una frecuencia de 50 MHz y se mide la caída de voltaje en el electrodo proximal. Se acepta que el cuerpo conduce la electricidad a través del tejido magro y que la grasa no es conductora. Matemáticamente puede calcularse la proporción y la cantidad de masa magra y masa grasa a partir del peso, la altura y la impedancia corporal (2). La variación del estado de hidratación modifica los resultados por afectar la conductividad, siendo un factor de error. 8. Interactancia infrarroja Emplea un espectofotómetro computarizado. Mide la radiación interactiva entre una luz monocromática y los tejidos a la cual se aplica. Permite inferir matemáticamente la composición corporal, si además se aportan otros datos como sexo, edad, peso, estatura y nivel de actividad física (4).

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9. Activación de neutrones Consiste en irradiar el cuerpo con neutrones, que son capturados por el potasio, el calcio o el nitrógeno corporales, que por esta razón se vuelven temporariamente radiactivos. Midiendo la emisión de su radiactividad se puede calcular el potasio, el calcio o el nitrógeno corporales. El aparato es costoso y poco práctico para la aplicación masiva (2). 10. Tomografía computada Esta técnica no es aplicable en la práctica de rutina, debido al alto costo y la significativa radiación a la que son sometidos los tejidos. La tomografía computada es el mejor método para evaluar y discriminar los distintos componentes grasos a nivel abdominal (grasa profunda y subcutánea). En la figura siguiente puede apreciarse la disposición esquemática de la grasa en un corte tomográfico de abdomen. 11. Resonancia magnética nuclear Se fundamenta en la modificación de los núcleos del hidrógeno al ser colocados en un campo magnético. Estos interfieren con ondas de radiofrecuencia que son aplicadas al cuerpo y que pueden ser registradas. 12. Absorciometría de fotones (DEXA, absorciometría dual de energía por absorción de rayos X y DPA, absorciometría dual de fotones) Los tejidos tienen la capacidad de absorber energía. La cantidad de fotones que emergen de los tejidos, al otro lado de la aplicación de la energía, mide la capacidad de captación e indirectamente da información sobre el hueso y los tejidos blandos. Esto permite conocer con precisión la cantidad de masa magra y grasa y también su distribución (2).

CONCLUSIONES Diversos métodos se han utilizado para determinar la composición corporal. Clásicamente la más precisa es la densidad corporal. Fue utilizada para determinar las proporciones de masa grasa y masa libre de grasa. La antropometría, en sus diversas variantes permite valiosas conclusiones al respecto. En la práctica, el índice peso/talla2 (BMI), correlaciona aceptablemente en el adulto el peso corporal con la cantidad de grasa, independizando la influencia de la talla. La bioimpedancia y la interactancia infrarroja corporales permiten deducir la composición corporal, aunque sometidos a error. La absorciometría es un método de mayor precisión para esta determinación y además informa sobre la distribución de los tejidos. La tomografía computada a nivel de L4-L5 es el método de mayor precisión para determinar la distribución de la grasa a nivel abdominal y diferenciarla en superficial y visceral.

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