インピーダンス解析における測定と計算 テキサス州エルパソ。
エルパソのカイロプラクター、アレックス・ヒメネス博士
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インピーダンス解析における測定と計算 テキサス州エルパソ。

あなたは、店舗で、オンラインで、ジムで、そして医院で生体インピーダンス分析を利用する体重計を見ました。 これらのスケールは高価になる可能性があり、バイオインピーダンス解析とは何だろうか、そしてその価値はありますか?

生体電気インピーダンス解析は複雑に思えるかもしれませんが、BIAデバイスは今日の技術を使用しています。 これは、低レベルの電流が体を流れる速度を測定します。 走行速度に基づいて、身長、性別、体重などの他のデータとともに、除脂肪量を測定するためのアルゴリズムが使用され、体脂肪率を決定します。

  • さまざまな種類のデバイスがありますが、各デバイスには2つの接点が必要です。
  • ハンドヘルド機器は2つのポイントを使います。それがハンドです(ハンドハンドBIAと呼ばれます)。
  • 一般的なBIAスケールでは、足を使用します(フットフットBIAと呼ばれます)。
  • あなたはそれぞれの足をパッドの上に置き、そして電流は足の間のあなたの体を通って移動します。
  • 手から足へのBIAデバイスもあります.
生体インピーダンス解析における測定値
  • さまざまなタイプのBIAスケール(バイオインピーダンススケールとも呼ばれる)を製造する多くのブランドがあります。
  • あなたがあなたの進歩を追跡することができるように、より新しいモデルはスマートフォンアプリとリンクします。
  • BIA規模の価格は機器の高度さに依存します。
  • スケールによっては、複数の周波数とより高度なアルゴリズムも使用します。
  • セグメント脂肪分析を提供するものもあります。つまり、腕、脚ごとに体脂肪測定値を取得できます。 腹。
  • ハンドハンドデバイスは上半身の測定に重点を置いているため、セグメント脂肪分析(ハンドフットBIAを使用)の方が正確であるという報告があります。
  • フットフットスケールは主に下半身を測定します。
  • これらの装置はほとんどの人にとって安全と考えられています。 を除いて:
  • 生体電気インピーダンス分析は、電子医療用インプラントを使用している人(例:心臓ペースメーカー)には使用しないでください。
  • 妊娠中の女性には使用できません。
  • 生体電気インピーダンス分析が体脂肪を測定するための正確な方法であることが研究により示されている。
  • しかし、これらの研究は一般的に店からのはかりをテストしません。
  • 専門家は、測定の精度が機器の品質に依存することに同意します。

パラメーター

生体インピーダンス解析における測定値

(R)抵抗

  • 抵抗とリアクタンスは物理学からの用語であり、物質の分野と電気への影響の一部です。 現実には、抵抗とリアクタンスは簡単に理解できます。
  • 抵抗はの比率です 電位(電圧) 材料内の電流に。 簡単に言えば、高抵抗の材料は、材料内に一定量の電流を発生させるために高い電位を必要とします。 低抵抗の材料は、材料内に同じ量の電流を発生させるために低い電位を必要とする。
  • 覚える最も簡単な方法は次のとおりです。
  • と材料 低抵抗はうまく伝導します。
  • と材料 高抵抗は不十分に伝導する.
  • 材料が伝導すると、熱の形でエネルギーを放出します。
  • 材料の抵抗は、エネルギーを放散する材料の能力に関連しています。
  • 抵抗の単位はオームと呼ばれます。
  • 人体の中で
  • 低い抵抗は大量の除脂肪量と関係しています。
  • 高い抵抗は、少量の除脂肪量と関連しています。
生体インピーダンス解析における測定値

ケース

  • 人体の主な指揮者は イオン化水.
  • 水である体重のパーセントが増加するにつれて、体の導電率は増加します。
  • 体の水分は、除脂肪量だけで含まれています。
  • 体の導電率は除脂肪量に比例します。

抵抗はによって測定されます

  • 体に小さな電流が流れます.
  • 電流を発生させるのに必要な電位が測定される。
  • 相関と積分と呼ばれるプロセスと一緒に電位と電流の比は、抵抗とリアクタンスを決定するために使用されます。
    注:この交流抵抗は、同じ抵抗ではありません。 be 標準的な店のオーム計によって測定された。

(X)リアクタンス

  • リアクタンス:材料のエネルギー貯蔵能力によって引き起こされる電流への影響。
  • 印加電位と電流との間の時間遅れ。
  • エネルギーを蓄える材料は容易に高いリアクタンスを引き起こし、そして電流の大きな遅れを引き起こす。
  • エネルギーをあまり蓄積しない材料はリアクタンスが低く、電流をわずかに遅らせます。
  • 例: スポンジの上に注がれた水は少し遅れて底から流れ出ます。
  • スポンジは底からの水の流れに大きな遅れを引き起こします
  • 小さい スポンジは少し遅れます。
  • 電流も同様に材料に流れます。
  • 貯蔵からの電流の遅延流はリアクタンスである。
  • リアクタンスの単位はオームです。
  • 人体の中で:
  • 高リアクタンス:大量の体細胞量(細胞内量)。
  • 低リアクタンス:少量の体細胞量。
生体インピーダンス解析における測定値

ケース

  • 細胞膜は、2層の導電性分子の間に挿入された非導電性親油性材料の層からなる。
  • 小さなコンデンサのように振る舞い、エネルギーを蓄えます。
  • 体内のリアクタンスは静電容量の強さを反映しています。
  • 無傷の細胞膜は主に体の細胞塊に含まれています
  • 体のリアクタンスは体の細胞質量の量に比例します

リアクタンスはによって測定されます

  • 体に小さな電流が流れます。
  • 電流を発生させるのに必要な電位が測定される。
  • プロセスに伴う電位と電流の比率 相関と統合 リアクタンスを決定するために使用されます。

(Z)インピーダンス

  • 総インピーダンス(Z):人体内の電流に対する抵抗とリアクタンスの影響のベクトル合計。
  • 技術的には、インピーダンスは電位の比です (V)から電流(I) で使用されています バイオインピーダンス解析
生体インピーダンス解析における測定値

R、X、およびZの関係

抵抗(R)、リアクタンス(X)、およびインピーダンス(Z)の間の数学的関係 には次の値があります:
Z = sqrt(X2 + R2)
X = Z * sin(α)
R = Z * cos(α)
位相角=アークサイン(X / Z)
位相角=アークタン(X / R)

例:

生体インピーダンス解析における測定値

(α)位相角

  • 位相角は細胞の健康と完全性の指標です。
  • 位相角と細胞の健康状態との関係は増加しておりほぼ線形であることが研究により示されています。
  • 低位相角:細胞がエネルギーを貯蔵することができないことと一致し、
  • 細胞膜の破壊の兆候
  • 高位相角:大量の無傷細胞膜および体細胞量と一致する。
生体インピーダンス解析における測定値
  • 位相角は、体細胞量と除脂肪量の比を表します。
  • 位相角は、リアクタンスと抵抗の比率に比例します(体細胞量と除脂肪量の比例)。
生体インピーダンス解析における測定値

位相角増加

  • 除脂肪量に対する体細胞量の増加。
  • 体重に対する除脂肪量の増加。
  • 無脂肪物質の改善された水和

位相角:比較に便利

  • 患者の体重と一緒のリアクタンスは、体細胞質量(BCM)の絶対量を示す。
  • リアクタンスは、一人の患者の異なる時点での検査結果を比較するときに最もよく適用されます。
  • 正確なリアクタンス(X)を持つ2人の患者は、に依存して、異なる量のBCMを持ち得る 患者の 重量。
  • 位相角が大きい患者は、位相角が小さい患者よりも常にBCMの割合が高くなります。
  • 位相角は示します 無傷細胞膜
  • 位相角は含まない 統計回帰分析の効果.
  • 位相角は 直接 無傷細胞膜の相対量の測定。

位相角のしくみ

  • 生体インピーダンスアナライザは、体に50キロヘルツの交流電流を印加します。
  • 位相角は電位と電流の間の時間の遅れです。
  • 本体に接続されたオシロスコープは、 遅らせる 電圧波形と電流波形の間
  • 50キロヘルツでの各波の周期は20マイクロ秒です。 たとえば、時間遅延が時間の10%の場合
  • それから時間遅延は2マイクロ秒です。
  • 時間の単位で表現すると、位相遅延は2マイクロ秒と言われています。
  • 時間 遅延は、波の周期全体に対する割合で表したものです。
  • 完全な波の周期は360度で構成されています。 時間遅延が波の全周期の1/10である場合、それは36度に相当します。
  • 時間遅延がこのように表現されると(全波周期の程度で)、
  • これが位相角です。
生体インピーダンス解析における測定値
  • 電位と電流が円を描いて描かれているとき
  • 時間をかけて移動する代わりに
  • 間の関係 リアクタンス、抵抗、位相角が見やすいです。
  • 下に示された:
生体インピーダンス解析における測定値
  • 人体における位相角の範囲は1〜20度です。
  • 位相角は(X / R)の逆正接です

参照:

  • Kyle U. 5225健常者における無脂肪および脂肪質量百分位数は15から98年 栄養、17:534 - 541、2000。
  • Mattar Jら。 重症患者に対する全身生体インピーダンスの応用 新しい地平1995、ボリューム4、いいえ、4:493-503。
  • Ott M、et al。 ヒト免疫不全ウイルス感染患者における生存の予測因子としての生体電気インピーダンス分析 後天性免疫不全症候群とヒトレトロウイルス学ジャーナル1995:9:20-25。

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