Appunti Lezioni di Laboratorio di Valutazione antropometrica

Laboratorio di valutazione antropometrica - 4 CFU

Prof. Alexander Bertuccioli

Programma

• Dall'analisi antropometrica alla composizione corporea: generalità
• Aspetti storici ed evoluzione delle tecniche di valutazione antropometrica
• L'anamnesi nutrizionale: esecuzione e integrazione con la valutazione antropometrica
• Antropometria
• Valutazione delle circonferenze: integrazione antropometrica e applicazioni pratiche
• Plicometria
• Bioimpedenziometria
• Adipometria
• Modelli di integrazione e valutazioni del morfotipo/biotipo: valutazione critica
• Metodiche antropometriche avanzate (Dexa, Pletismografia ecc.)
• Cenni su metodiche ambulatoriali di gestione del metabolismo basale
• Cenni sulla valutazione funzionale dell'atleta

Lezione 1 - 23/09/2020

Dall'analisi antropometrica alla composizione corporea: generalità

Qual è il primo gradino per la stesura di un valido programma di controllo del peso e per potersi garantire un certo margine di successo? Secondo quanto riportato dai fisiologi McArdie e i due fratelli Katch, è la composizione corporea. Dobbiamo quindi valutare quanto effettivamente sia utile conoscere la composizione corporea e per fare ciò dobbiamo prendere in esame un semplice modello applicativo.

Sindrome metabolica

La sindrome metabolica è una condizione clinica caratterizzata dalla presenza contemporanea di fattori di rischio cardiovascolare che promuovono lo sviluppo di aterosclerosi, morbidità e mortalità cardiovascolare (Obesity and Metabolism 2007). Le principali caratteristiche della sindrome metabolica sono:

• Riduzione della tolleranza al glucosio
• Aumento della resistenza (periferica ed epatica) all'insulina
• Obesità addominale (viscerale) - Accumulo a livello del grande omento
• Dislipidemia aterogenica
• Ipertensione

Il quadro può essere riassunto attraverso uno schema pubblicato sull'American Journal of Critical Nutrition. L'insulino resistenza forma un cross linking con il tessuto viscerale, configurando un quadro con diabete di tipo II che favorisce malattie cardiovascolari. Il tutto può essere aggravato da scorrette abitudini dello stile di vita (fumo di sigaretta, mancata attività fisica, scorretta alimentazione).

Se andiamo a vedere tutte le linee guida fornite per la diagnosi della sindrome metabolica, notiamo che tutte hanno in comune una misura antropometrica, cioè la misura dell'addome (circonferenza della vita).

Circonferenza della vita e rischio cardiovascolare

• Rischio basso: < 94 cm (M), < 80 cm (F)
• Rischio moderato: 94-102 cm (M), 80-88 cm (F)
• Rischio alto: > 102 cm (M), > 88 cm (F)

Queste misure si riferiscono a soggetti caucasici; per i soggetti africani o orientali le misure sono diverse. Si è visto che è importante fare questa diagnosi di sindrome metabolica in rapporto alla mortalità per patologie cardiovascolari: la mortalità scende.

Già dal 2005 l'American Heart Association ha trovato una correlazione tra la circonferenza addominale e la pressione arteriosa (The Quebec Health Survey). Ad esempio, un soggetto di mezza età, peso normale, BMI nella norma, ma circonferenza addominale che tende a superare il basso rischio visto prima, è opportuno consigliare dei controlli periodici pressori in modo da anticipare un eventuale uso di un presidio farmacologico.

Ricapitolando: la sindrome metabolica offre un punto di partenza facilmente identificabile per attuare eventi clinici capaci di ridurre il rischio di insorgenza di diabete di tipo 2 correlato all'obesità, alla patologia cardiovascolare e ad alcune patologie neoplastiche. La possibilità di individuare soggetti ad alto rischio solo grazie alla misura della circonferenza, dei valori pressori e pochi esami di routine ha enormi vantaggi.

Valutazione della composizione corporea

La valutazione della composizione corporea rappresenta la chiave per la stesura di un profilo nutrizionale funzionale alle specifiche esigenze dell'utenza. Il compito del nutrizionista non è quindi quello del “venditore di dimagrimento”, ma quello di ottimizzare lo stato di salute di un soggetto. Il nutrizionista valuta i bisogni nutritivi ed energetici ed elabora un profilo nutrizionale atto a mantenerne o implementarli lo stato di salute. Conoscere le peculiarità fisiche direttamente implicate nei processi metabolici permette un intervento efficace.

Analisi di quattro soggetti

1. Soggetto con evidente DCA
2. Soggetto fitness con corporatura normale
3. Soggetto troppo ipertrofico con relative problematiche
4. Soggetto campione del mondo di sumo, ma paziente bariatrico dal punto di vista medico

Questi quattro soggetti avranno diversi fabbisogni nutrizionali. Se penso al quarto, dal punto di vista medico devo fargli perdere peso, ma se penso all’atleta probabilmente dovrò farlo aumentare di peso dato che nel sumo viene sfruttato l'impatto del peso.

Valutazione dello stato nutrizionale

I bisogni nutritivi ed energetici di un organismo vengono valutati dal nutrizionista che elabora un profilo nutrizionale atto a mantenerne o implementarne lo stato di salute. La valutazione della composizione corporea è un aspetto fondamentale della valutazione dello stato nutrizionale di un soggetto.

Oltre al peso del soggetto, che è il dato più banale, con tecniche più o meno raffinate e stime più o meno corrette, possiamo avere la massa cellulare del soggetto e la componente tissutale (possiamo capire se sta perdendo grasso e acquisendo massa muscolare).

Valutazione dello stato nutrizionale: aspetti fondamentali

1. Anamnesi
2. Esame obiettivo: valutare la presenza di Acanthosis nigricans (chiazze iperpigmentate, mal delimitate che possono comparire a livello delle pieghe cutanee - collo, ombelico, inguine, ascelle - e possono manifestarsi in associazione all’obesità)
3. Parametri biochimici: possiamo solo leggere, ma non fare diagnosi
4. Analisi della composizione corporea
5. Antropometria
6. Test di funzione: in caso di pazienti sportivi. Dobbiamo avere dei diplomi appositi che ci permettano di farli

A parità di massa priva di grasso (FFM = free fat mass) possiamo avere una componente cellulare metabolicamente attiva piuttosto che una componente extracellulare. In base a una maggiore o minore rappresentazione di una di queste capiamo cosa cambia: se aumenta la componente cellulare avremo un rating metabolico positivo oppure possiamo correlarlo a uno stato di malnutrizione con un rating metabolico negativo.

Composizione corporea e prestazioni sportive

Nel caso di soggetto sportivo si deve puntare a far aumentare la massa magra eliminando la grassa, mantenendo:

• Un buono stato di idratazione
• Un corretto rapporto massa magra/massa grassa. Nelle donne questo è molto importante altrimenti si può incorrere in problemi di salute quali oligomenorrea, amenorrea non sempre reversibili
• Buona qualità della massa muscolare

Aspetti storici ed evoluzione delle tecniche di valutazione antropometrica

Antropometria: "Nissuna umana investigazione si può dimandare vera scienza, s'essa non passa per le matematiche dimostrazioni" L. Da Vinci.

Ogni metodica o attività di carattere scientifico deve essere necessariamente accompagnata da solide basi tecnico-matematiche tali da garantirne una solida matrice razionale e una ragionevole ripetibilità. L'indagine antropometrica e la relativa valutazione della composizione corporea permettono di operare oggettivamente basandoci sulle caratteristiche individuali. Con il termine antropometria ci si riferisce allo studio dei caratteri misurabili del corpo umano. Oltre a essere considerati singolarmente, alcuni di questi caratteri possono essere interpolati per ottenere una stima o una misurazione della composizione corporea.

Dal punto di vista metodologico, inizialmente si è fatta distinzione tra "massa magra" e "massa grassa". Tale modello bicompartimentale è stato successivamente superato da approcci analitici sempre più dettagliati (Dexa e Pletismografia).

Grasso di deposito e grasso essenziale

Il grasso corporeo viene suddiviso in:

• Grasso essenziale o primario: contenuto nel SNC, nel midollo osseo e negli organi parenchimali. Continuamente usato metabolicamente nei tessuti.
• Grasso di deposito: ricopre i visceri (ad es. i reni) e li protegge dal punto di vista meccanico e si deposita a livello sottocutaneo.

Oltre a livello della capsula renale, il grasso si deposita anche a livello addominale, sopra i visceri, ed è questa la componente più pericolosa. In questo caso, il grasso è contenuto nel grande omento: ricopre i visceri nella parte anteriore. In questo contesto si formano anche le appendici epiploiche, che sono dei sacchettini lipidici di cui ancora non si conosce la funzione, ma pare che siano collegate all'ipertrofia dell'organo adiposo. Il grasso che si concentra sul grande omento è pericoloso perché provoca infiammazione e perché come organo adiposo si comporta come un vero e proprio organo endocrino in grado di favorire la resistenza insulinica tramite la leptina e la resistina e viene prodotta poca adiponectina.

Massa fat free e massa magra

Basandosi sulla suddivisione in grasso di deposito e grasso essenziale è possibile definire:

• Massa magra: include circa il 3% di grasso primario.
• Massa fat free: massa corporea a cui è stata sottratta tutta la componente grassa.

Modelli più usati per la composizione corporea

Un esempio di modello monocompartimentale può essere il peso perché intende il soggetto come unico compartimento, bicompartimentale quello che considera massa magra e massa grassa, tricompartimentale considera la divisione in massa grassa e massa magra ulteriormente divisa in componente cellulare metabolicamente attiva e componente extracellulare. Esiste anche un modello tricompartimentale avanzato dove si identifica la componente acquosa intra ed extra cellulare.

Esempio pratico applicativo

Prendiamo in paragone il modello bicompartimentale e tricompartimentale. Consideriamo quattro soggetti con uguale massa grassa, se studiamo il modello a tre compartimenti vediamo che nel malnutrito la componente extracellulare (sotto la linea rosa) è maggiore perché c’è una disfunzione muscolare, quindi diminuisce la dopamina e quindi per un discorso di pressione plasmatica rimane nei tessuti, non va nel sangue. Nello sportivo è maggiore la componente metabolicamente attiva perché c’è una minore massa grassa. Nel sedentario è una via di mezzo tra i primi due.

Tipologia di indagini antropometriche

Si possono distinguere due tipi di indagine:

• Indagine diretta: analisi chimica, quantitativa o a campione dei tessuti di cui è composto il soggetto da testare, applicabile rispettivamente su cadaveri o su campioni bioptici.
• Indagine indiretta: realizzata sulla base di diversi principi quali la pesata in aria, in acqua, la misura dello spessore delle pliche cutanee, ecografia, TAC, RMN, DEXA ecc.

Indagini antropometriche dirette

Vi sono principalmente due approcci per la determinazione diretta della composizione chimica:

1. Prevede la completa dissoluzione del corpo con metodi chimici e determinazione della componente magra e fat-free.
2. Si basa sulla determinazione della composizione chimica di campioni di tessuto con estrapolazione della composizione totale dell’organismo.

Ottenimento materiale bioptico: si usa un ago grande che ha una scanalatura contenente una lama, l’ago viene inserito nel tessuto e viene spinto avanti e indietro in modo tale che si formi un cilindretto di tessuto. Ogni strato del cilindretto rappresenterà i vari strati (epidermide, derma, ipoderma, strato muscolare); così facendo si può realizzare uno studio istologico/citologico dopo opportuno trattamento.

I dati di indagine diretta disponibili hanno rivelato che esiste una grande variabilità in termini di concentrazione, intesa come quantità di grasso corporeo totale. Ma la composizione qualitativa della massa muscolare, scheletrica, della massa magra in generale e della massa grassa essenziale è relativamente costante. Questa costanza di composizione ha consentito di sviluppare modelli matematici relativamente semplici per giungere alla determinazione della percentuale di grasso corporeo in vivo mediante le indagini indirette.

Indagini antropometriche indirette

È stato proposto complessivamente un gran numero di metodi per la determinazione indiretta della composizione corporea, tra cui:

• BMI (Non fornisce propriamente un dato di composizione corporea)
• Pesata idrostatica
• Circonferenze
• Plicometria
• Ultrasonometria
• BIA
• NIR
• Radiografia del braccio
• TAC
• RMN
• DEXA
• Pletismografia

Ognuna di queste metodiche avrà i suoi punti forti e i suoi punti deboli. La BIA risulta la migliore per costo moderato (3000€-6000€), semplicità d’uso, sicurezza e affidabilità. Da dove partire? Dobbiamo sempre partire dalle evidenze presenti in letteratura scientifica, cioè consultare le pubblicazioni.

BMI

Pur non trattandosi di una vera e propria indagine antropometrica, il calcolo del Body Max Index (BMI) può rivelarsi una scelta abbastanza sensata in quanto permette, correlando il peso alla statura, di determinare se un soggetto cade entro un determinato range di “normalità”. L’indice si calcola come segue:

BMI = [Massa corporea (Kg)]/[altezza al quadrato (m²)]

Pur non essendo una valutazione da considerarsi precisa, si correla “abbastanza bene” con la percentuale di grasso corporeo e con i relativi fattori di rischio associati. Inoltre, i dati necessari per il calcolo sono di facile reperibilità.

• Ha una correlazione con il grasso corporeo (r=0.6-0.8 a seconda dell’età della popolazione)
• Ha una bassa correlazione con l’altezza
• Correla con il rischio di contrarre malattie metaboliche e con la mortalità ad esso correlate

Poi ci sono anche altre associazioni che hanno introdotto altre suddivisioni, come quella del Super obeso (BMI ≥ 50) o Super super obeso (BMI ≥ 60). In relazione al BMI è stata studiata la diminuzione della vita e si è visto che non c’è perdita di anni di vita con BMI compreso tra 23 e 26, quindi anche lieve sovrappeso correla con una migliore vita rispetto al 20 perché dipende dallo stato nutrizionale (con 26 non si hanno carenze).

Limitazioni nell’uso del BMI

Come nel caso delle tabelle peso-altezza, anche nel caso del BMI, non si hanno vere e proprie indicazioni sulla composizione corporea. Sulla massa corporea hanno influenza fattori come massa muscolare, ossea, massa grassa e in minor misura massa plasmatica. Per questo un soggetto relativamente magro e molto muscoloso in relazione alla statura corporea può avere un BMI elevato, ma questo non può essere interpretato come un indice di abbondanza di grasso corporeo. Per quanto rapido e immediato, il BMI è un parametro da utilizzare solo in quei casi ove non divenga fuorviante, come lo screening.

Pesata idrostatica

In base al principio della spinta idrostatica, se un corpo viene pesato immerso in acqua si otterrà un valore inferiore rispetto alla pesata in aria; questo in quanto viene misurata la risultante fra la forza peso e la spinta del liquido sul corpo. Principio di Archimede: un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l’alto, uguale e contraria, alla direzione/quantità di fluido spostato.

È possibile quindi stimare la densità corporea come:

δ = (Peso in aria x Densità acqua) / (Peso in aria-Peso in acqua)

La densità media corporea può essere calcolata in funzione della componente grassa e della componente magra conoscendone le densità rispettive. L’equazione in forma semplificata sviluppata da William Siri usa densità di 0,9 e 1,1 g/cm³, per grasso e massa fat-free rispettivamente:

% grasso corporeo = (495/Densità corporea media) – 450

Vantaggi: Golden standard per molti anni, precisione di misura, ottima reperibilità.

Limitazioni: attrezzature/strutture dedicate estremamente costose, protocollo di difficile esecuzione, non applicabile su tutti i soggetti (anziani/obesi/atleti [poca massa grassa quindi indice di galleggiamento ridotto]), utilizzo di equazioni non specie-specifiche, necessario un consistente addestramento del personale, necessario addestramento del soggetto da valutare.

Accuratezza: quanto la misura si avvicina al valore vero.

Precisione: quanto la misura è ripetibile.

La valutazione diretta della composizione corporea è intesa come misurazione di uno o più compartimenti corporei (laboratori di ricerca anatomica). La stima della composizione corporea si ottiene attraverso tecniche indirette calibrate contro misure dirette dei compartimenti corporei (modelli matematici, assunzioni ecc.): accurata a livello di popolazione, non sufficientemente accurata per l’impiego nell’individuo.

Composizione corporea: metodo bicompartimentale

Calcolo % massa grassa Metodo Bicompartimentale Plicometro:

• Durning & Womesley 15%
• Jackson & Pollock (3 Pliche) 5%
• Jackson & Pollock (7 Pliche) 10%
• Lohman 6%

Composizione corporea: 1 solo strumento usato, 1 sola formula usata, più operatori

Calcolo % massa grassa Metodo Bicompartimentale Plicometria (4 pliche)

• Operatore 1: 15%
• Operatore 2: 10%
• Operatore 3: 7%