Durante le feste, tra Natale, Capodanno e chi più ne ha più ne metta è impossibile non confrontarsi con i dolci e ogni ben di Dio. Il problema, poi, si crea con la massa grassa che si accumula inesorabile. Per fortuna la l’ingegneria e la medicina ci vengono in soccorso (almeno per monitorarla, le infinite sudate per dimagrire nessuno ce le risparmierà).

Lo principio che ci viene donato è la bioimpedenza: un nome complicatissimo, si potrebbe dire. Vediamo un po’ cos’è.

L’impedenza 

Più o meno tutti alle scuole superiori abbiamo fatto la legge di Ohm: essa crea una correlazione tra la tensione e la corrente in un filo. (V=R*I). Introduce insomma il concetto di resistenza elettrica. Se facessimo passare una corrente che varia nel tempo (magari prima vale 1, poi 2 poi 3 poi di nuovo 2 e ancora 1 e così via) noteremmo altri componenti nei circuiti: condensatori e induttori. I condensatori accumulano carica elettrica, gli induttori carica magnetica. È possibile dimostrare matematicamente che ogni componente circuitale ha una propria resistenza, una capacità e una induttanza. In questo caso si parla di impedenza. Un’impedenza si compone quindi di una parte detta “reale”, cioè la resistenza, e un detta “immaginaria”, cioè la reattanza.

Si usa “immaginaria” non perché non esista, ma perché matematicamente si usano dei numeri detti “immaginari”. Non è lo scopo dell’articolo parlare dei numeri immaginari, quindi va preso il risultato per buono.

Rappresentazione circuitale dell’impedenza. A sinistra si nota l’onda sinusoidale dell’andamento tipico della corrente immessa nel circuito
Formula matematica dell’impedenza. Si può notare la resistenza (R) sommata alla componente immaginaria (i). Omega è la pulsazione, che dipende dalla frequenza della corrente. L è l’induttanza e C la capacità

La bioimpedenza

Suddivisione del corpo umano in cinque sezioni

La bioimpedenza non è altro che l’applicazione del concetto di impedenza al corpo umano: se vedessimo il corpo come un circuito elettrico dovremmo schematizzarlo come delle impedenze. In base alla percentuale di acqua contenuta nei tessuti essi reagiscono diversamente al passaggio di corrente elettrica. È importante ricordare, ad esempio, che il grasso è una molecola detta apolare. Come tale ha una bassa conducibilità, perché gli elettroni, detta in modo semplicistico, “stanno stretti”. Generalmente si schematizza il corpo in cinque “macrosezioni”: tronco, braccio destro, braccio sinistro, gamba sinistra e gamba destra.

 

Metodi di analisi e composizione del corpo

Per suddividere cosa è grasso da cosa non lo è si considera che la massa grassa (fat mass, FM) sia la massa totale (WtBody) meno la massa senza grasso(FFM, fat free mass). Quindi FM = WtBody − FFM;

Inoltre, una parte della FFM è composta di acqua, anzi circa il  73.2% è acqua. In generale, le macrosezioni del corpo sono a loro volta divise in parti FM e FFM. Nel conteggio delle FFM abbiamo proteine, ossa, muscoli e acqua totale. Questa, a sua volta, si divide in liquidi extracellulari e intracellulari.

Tra i vari metodi di analisi si usano essenzialmente due tipi:

  1. Analisi a singola frequenza (SF-BIA), che consiste nell’immettere nel corpo una corrente a 50KHz.
  2. Analisi a frequenza multipla (MF-BIA), che consiste nell’usare più frequenze. È più preciso, specialmente nel rilevare i fluidi extracellulari, ma negli anziani malati perde moltissima sensibilità nel distinguere tra fluidi intra e extra cellulari.

Il verdetto della bilancia

Le bilance che comunemente usiamo a casa e che rilevano la composizione del corpo utilizzano degli elettrodi posizionati “foot to foot”, cioè piede a piede. Praticamente la bilancia è divisa in quattro settori sotto i quali ci sono quattro elettrodi, due per piede: uno avanti e uno dietro.

Tecniche di posizionamento degli elettrodi: a sinistra la hand to foot (mano a piede) a destra quella usata nelle bilance, foot to foot (piede a piede)

In sostanza la bilancia immette questa corrente, ne valuta il valore di ritorno e stima la composizione del corpo conoscendo sperimentalmente i valori delle impedenze dei vari tipi di tessuti che compongono il corpo. Chiaramente vengono richiesti parametri quali: altezza, sesso e peso (tanto è una bilancia, se lo calcola da sola). Il verdetto viene determinato in questo modo e la valutazione che sia un bene o un male va lasciata al “povero malcapitato!”.

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Samuele Tozzi
Studente magistrale di ingegneria biomedica, curriculum eHealth presso il Politecnico di Torino, ho sempre avuto la passione per l'informatica e la tecnologia in generale. Inoltre sono appassionato di videogiochi, anime e manga. Ho fatto per molti anni nuoto agonistico presso la squadra Azzurra Race Team, i Umbria, dove sono nato e cresciuto (precisamente e Gualdo Tadino da dove viene l'acqua Rocchetta). Pur essendo uno studente di ingegneria amo la storia e la letteratura. Tra gli autori che più stimo ci sono Valerio Massimo Manfredi e Andrea Marcolongo.

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