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。

店舗、オンライン、ジム、診療所などで、生体インピーダンス分析を利用した体重計を見たことがあるでしょう。 これらの体重計は高価である可能性があるため、生体インピーダンス分析とは何なのか、またその価格に見合う価値があるのか​​疑問に思いました。

生体電気インピーダンス解析は複雑に聞こえるかもしれませんが、BIA デバイスは最新のテクノロジーを使用しています。 身体に低レベルの電流が流れる速度を測定します。 移動速度に基づいて、アルゴリズムを使用して除脂肪量が測定され、身長、性別、体重測定などの他のデータとともに体脂肪率が決定されます。

  • 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 XNUMX つの接触点が必要です。
  • ハンドヘルド デバイスは、手という XNUMX つの点を使用します (ハンドヘルド BIA と呼ばれます)。
  • 一般的な BIA スケールはフィートを使用します (フィート-フィート BIA と呼ばれます)。
  • パッドの上に各足を置くと、電流が足の間の体を通って流れます。
  • 手から足へのBIA装置もあります.
エルパソテキサスの生体インピーダンス分析における測定。
  • さまざまなタイプの BIA スケール (生体インピーダンス スケールとも呼ばれます) を製造しているブランドが数多くあります。
  • 新しいモデルではスマートフォンのアプリと連携しているため、進捗状況を追跡できます。
  • BIA スケールの価格は、機器の高度さによって異なります。
  • 一部のスケールでは、複数の周波数とより高度なアルゴリズムも使用されます。
  • 部分的な脂肪分析を提供するものもあります。つまり、各腕、脚、各部位の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、部分脂肪分析(手足BIAを利用)の方がより正確であるという報告があります。
  • 足尺は主に下半身を測定します。
  • これらのデバイスはほとんどの人にとって安全であると考えられています。 を除外する:
  • 生体電気インピーダンス分析は、医療用電子インプラント (心臓ペースメーカーなど) を装着している人は使用しないでください。
  • 妊婦は使用しないでください。
  • 研究により、生体電気インピーダンス分析が体脂肪を測定する正確な方法であることが示されています。
  • しかし、これらの研究は通常、店舗の体重計をテストするものではありません。
  • 専門家は、測定の精度は機器の品質に依存することに同意しています。

計測パラメータ

エルパソテキサスの生体インピーダンス分析における測定。

(R) 抵抗

  • 抵抗とリアクタンスは物理学の用語であり、材料と電気への影響の分野の一部です。 実際には、抵抗とリアクタンスは理解しやすいです。
  • 抵抗は次の比です。 電位(電圧) 物質内の電流に影響を与えます。 簡単に言うと、抵抗が高い材料では、材料内に一定量の電流を生成するために高い電位が必要です。 抵抗が低い材料では、材料内に同じ量の電流を生成するために低い電位が必要です。
  • 最も簡単に覚える方法は次のとおりです。
  • 材質 抵抗が低いとよく伝導します。
  • 材質 抵抗が大きいと伝導性が悪くなります.
  • 材料が伝導すると、熱の形でエネルギーが放出されます。
  • 材料の抵抗は、材料のエネルギー散逸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。
  • 人間の体の中で
  • 抵抗力が低いと、除脂肪量が多くなります。
  • 抵抗力が高いと、除脂肪量が少なくなります。
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ケース

  • 人体の主伝導体は、 イオン化水.
  • 体重に占める水分の割合が増えると、体の伝導率が高まります。
  • 体内の水分は脂肪を除いた塊にのみ含まれます
  • 体の導電率は、除脂肪質量の量に比例します。

抵抗は次のように測定されます

  • 身体に微弱な電流が流れる.
  • 電流を生成するために必要な電位が測定されます。
  • 電位と電流の比と、相関と積分と呼ばれるプロセスを使用して、抵抗とリアクタンスを決定します。
    注: この交流抵抗は、実際に使用できる抵抗と同じではありません。 be 標準的な店舗の抵抗計で測定。

(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生じる電流への影響。
  • 印加された電位と電流の間の時間遅延。
  • エネルギーを蓄えやすい物質はリアクタンスが大きくなり、電流の遅れが大きくなります。
  • エネルギーの蓄積が不十分な材料はリアクタンスが低く、電流にわずかな遅延を引き起こします。
  • 例: スポンジの上に注いだ水は遅れて下から流れ出ます。
  • L スポンジを使用すると、底からの水の流れが大幅に遅れます。
  • S スポンジを使用すると若干の遅延が発生します。
  • 電流も同様に物質内を流れます。
  • ストレージからの電流の遅れの流れがリアクタンスです。
  • リアクタンスの単位はオームです。
  • 人間の体内では:
  • 高リアクタンス: 大量の体細胞質量 (細胞内質量)。
  • 低リアクタンス: 少量の体細胞質量。
エルパソテキサスの生体インピーダンス分析における測定。

ケース

  • 細胞膜は、XNUMX つの導電性分子の層の間に挟まれた非導電性の親油性材料の層で構成されています。
  • 小さなコンデンサのように動作し、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ます。
  • 主に体細胞塊内に含まれる無傷の細胞膜
  • 体のリアクタンスは体細胞の量に比例します

リアクタンスの測定方法

  • 本体に微弱な電流が流れます。
  • 電流を生成するために必要な電位が測定されます。
  • 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

  • トータル インピーダンス (Z): 人体の電流に対する抵抗とリアクタンスの影響のベクトル和。
  • 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 生体インピーダンス分析。
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R、X、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 * 罪 (?)
R = Z * cos (?)
位相角 = 逆正弦 (X/Z)
位相角 = arctan (X/R)

例:

エルパソテキサスの生体インピーダンス分析における測定。

(?) 位相角

  • 位相角は細胞の健康と完全性の指標です。
  • 研究によると、位相角と細胞の健康状態の関係は増加しており、ほぼ直線的です。
  • 低い位相角: 細胞がエネルギーを貯蔵できないことと一致し、
  • 細胞膜の破壊の兆候。
  • 高い位相角: 大量の無傷の細胞膜および体細胞塊と一致します。
エルパソテキサスの生体インピーダンス分析における測定。
  • 位相角は、体細胞の質量と除脂肪質量の比率を反映します。
  • 位相角はリアクタンスとレジスタンスの比に比例します (体細胞の質量と除脂肪質量の比例)。
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位相角の増加

  • 除脂肪量と比較した体細胞量の増加。
  • 体重に対する除脂肪量の増加。
  • 除脂肪塊の水分補給の改善

位相角: 比較に役立ちます

  • リアクタンスと患者の体重は、体細胞量 (BCM) の絶対量を示します。
  • リアクタンスは、XNUMX 人の患者の異なる時点での検査結果を比較する場合に最適に適用されます。
  • 正確なリアクタンス (X) を持つ XNUMX 人の患者は、状況に応じて異なる量の BCM を持つ可能性があります。 患者の 重量。
  • 位相角が高い患者は、位相角が低い患者よりも常に BCM の割合が高くなります。
  • 位相角が示す 無傷の細胞膜。
  • 位相角は含まれません 統計的回帰分析の効果.
  • 位相角は 直接 無傷の細胞膜の相対量の測定。

位相角はどのように機能するのでしょうか?

  • 生体インピーダンス アナライザーは、50 キロヘルツの交流を身体に印加します。
  • 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次のように表示されます。 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 XNUMX パーセントであるとします。
  • この期間の場合、遅延時間は 2 マイクロ秒になります。
  • 位相遅れを時間単位で表すと2マイクロ秒と言われます。
  • 時間 遅延は、波の周期全体に対する度単位のパーセンテージとして見ることができます。
  • 完全な波の周期は 360 度で構成されます。 時間遅延が波の全周期の 36 分の XNUMX である場合、それは XNUMX 度に相当します。
  • 時間遅延をこのように表すと (総波周期の度数で)、
  • これが位相角です。
エルパソテキサスの生体インピーダンス分析における測定。
  • 電位と電流が円の周りを掃引するように描かれている場合
  • 時間をかけて移動するのではなく、
  • 間の関係 リアクタンス、抵抗、位相角が見やすくなります。
  • 下に示された:
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  • 人体の位相角の範囲は1~20度です。
  • 位相角は (X/R) の逆正接です。

参照:

  • カイル・UG 他5225 ~ 15 歳の健康な被験者 98 名における無脂肪および脂肪量のパーセンタイル。 栄養学、17:534-541、2000。
  • マタール J、他。 重症患者への全身生体インピーダンスの応用。 New Horizo​​ns 1995、第 4 巻、第 4 号: 493-503。
  • オット・Mら。 ヒト免疫不全ウイルス感染症患者の生存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およびヒトレトロウイルス学ジャーナル、1995: 9:20-25。
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