l’analyse de la composition corporelle chez les patients atteints de maladies rénales chroniques a suscité l’intérêt ces dernières années en raison de son impact majeur en tant que facteur de risque de morbidité et de mortalité.1,2 parmi les différentes méthodologies utilisées pour évaluer la composition corporelle, l’analyse d’impédance bioélectrique (BIA) se distingue par sa simplicité, son faible coût, sa rapidité, sa reproductibilité et sa sécurité pour le patient examiné., L’utilisation de la BIA dans l’évaluation de la composition corporelle s’est développée au cours des dernières décennies et, tout au long de cette période, les outils disponibles pour cette analyse se sont considérablement améliorés.
d’un point de vue électrique, un organisme agit comme un cylindre conducteur ou une somme de cylindres. La BIA est basée sur l’opposition que tout organisme crée à contre-courant d’un courant électrique alternatif, qui est normalement émis et reçu des extrémités opposées des cylindres; dans le cas d’un humain, du poignet et de la cheville., L’impédance (Z) est le résultat de deux composantes différentes (Figure 1): la résistance (R) à l’écoulement du courant électrique, qui est principalement donnée par la teneur en eau dans le corps (l’eau étant un excellent conducteur), de sorte qu’une plus grande teneur en eau donne un r inférieur, et vice versa. Cela nous permet d’analyser l’état d’hydratation d’un patient et de distinguer les tissus à forte teneur en eau, tels que les muscles, de ceux à faible teneur en eau, tels que les graisses, les poumons et les os., Le deuxième composant est la réactance (Xc), qui détermine la capacité des cellules à stocker de l’énergie, car elles agissent comme des condenseurs électriques lorsqu’un courant électrique les traverse. Les membranes cellulaires agissent comme des conducteurs et le contenu cellulaire agit comme un matériau dialectique, stockant la charge une fois que le courant est passé à travers le milieu. Ces deux composantes sont exprimées en Ohms (Ω), et elles sont représentées graphiquement par des vecteurs, avec l’impédance vectorielle résultante (Z)., L’angle formé par R et Xc est appelé angle de phase (φ), Qui est normalement inférieur à 10º, Car R est beaucoup plus grand que Xc. en résumé, alors que R détermine principalement l’état d’hydratation, Xc détermine principalement l’état nutritionnel.
types D’impédance bioélectrique
en fonction de la fréquence du courant alternatif appliqué, BIA peut être classé comme BIA monofréquence ou multifréquence.
La BIA multifréquence consiste à mesurer la résistance, la réactance et l’angle de phase, avec des fréquences oscillant entre 5kHz et 1000khz., Une représentation graphique de ces mesures donne une parabole, correspondant au modèle de Cole et Cole (Figure 2).3 avec les basses fréquences, le courant électrique est incapable de traverser les membranes cellulaires et se déplace à la place dans l’espace extracellulaire, ne rencontrant de résistance que dans l’eau extracellulaire et les ions qu’il contient (ECW)., Les valeurs de Z pour ce type de fréquence se situent à droite du modèle de Cole et Cole, et si la courbe est extrapolée jusqu’à rencontrer L’axe des abscisses, c’est-à-dire avec un Xc de 0, on obtiendrait la résistance correspondant à L’ECW (R0).
Les hautes fréquences sont capables de traverser à la fois les cellules et l’espace extracellulaire. En tant que telle, la résistance est déterminée par l’opposition donnée par l’eau intracellulaire et les ions qu’elle contient (ICW), ainsi que par ECW., Les valeurs de Z pour les hautes fréquences se trouvent à gauche de la courbe de Cole et Cole, et une extrapolation à l’axe des X donne une valeur R (R∞), correspondant à l’eau corporelle totale, où TBW=ICW+ECW.,
Une fois que R0 et R∞ sont connus, le calcul de la résistance correspondant à ICW (RI) est donné par la différence de résistance, suivant l’équation ci-dessous:
— = — – — où RI = ———-
La Bia monofréquence est basée sur les mesures de R, Xc et de l’angle de phase uniquement à 50kHz, car à cette longueur d’onde, l’angle de phase et la réactance sont considérés comme étant à un maximum, c’est-à-dire qu’ils seraient à la partie la plus élevée de la parabole (Figure 2)., Cependant, lorsque toutes les mesures sont obtenues, à l’aide d’analyseurs multifréquences, on observe que cet axiome n’est pas constant, et en tant que tel, la BIA monofréquence suppose un certain niveau d’erreur, en particulier avec des valeurs extrêmes de composition corporelle.
l’angle de Phase nous donne une idée indirecte de la masse cellulaire, et en tant que tel, il a été considéré comme un bon paramètre pour la nutrition qui a été largement utilisé comme marqueur de survie.4-7
Actuellement, nous disposons de trois systèmes différents d’analyse BIA: basés sur des formules, l’impédance vectorielle et la spectroscopie d’impédance (BIS)., Les deux premiers sont basés sur des modèles monofréquences, tandis que le BIS est basé sur un modèle multifréquences.
Les systèmes basés sur des formules fonctionnent depuis de nombreuses années, et plusieurs équations différentes ont été décrites,8-10 dans lesquelles la hauteur du sujet a tendance à être incluse avec la résistance moyenne à 50 kHz. Les équations ont été validées avec des méthodes de référence pour certains sous-groupes de la population, et il est donc recommandé que chaque chercheur dresse des tableaux de référence spécifiquement pour chaque étude en utilisant des sujets sains.,11 Normalement, le logiciel inclus dans les analyseurs BIA permet de calculer TBW, ICW et ECW, ainsi que la masse maigre ou la masse sans graisse, et la masse grasse calculée en utilisant la différence entre le poids corporel et la masse maigre. Il est important de souligner que les différentes équations décrites dans la littérature ne sont valables que pour les analyseurs d’impédance pour lesquels elles ont été développées. Chez les patients hyper-hydratés, l’excès d’eau est incorporé dans la masse maigre au lieu de l’afficher comme un troisième composant du corps.,
Le système d’analyse vectorielle d’impédance bioélectrique (Biva) a été introduit par Piccoli en 1994.12 il est basé sur la longueur du vecteur d’impédance et son angle de phase mesuré à 50 kHz. La longueur du vecteur établit le niveau d’hydratation, de sorte que plus le vecteur est long, plus la quantité d’eau est faible et plus la résistance est grande, alors que plus l’angle de phase est grand, meilleur est l’état nutritionnel., Les valeurs de référence sont fournies par des ellipses qui représentent 50%, 75% et 95% percentiles sous la forme d’un nomogramme (Figure 3), mais comme dans les modèles basés sur des formules, les ellipses de référence ont été calculées dans une population de sujets Italiens sains. Ce modèle offre une idée de l’évolution de l’état d’hydratation chez un patient à mesure qu’il se rapproche ou s’éloigne du centre de l’ellipse,12,13, mais il empêche également de faire des comparaisons quantitatives entre patients ou groupes de patients., Les ellipses sont différentes pour les hommes et les femmes en raison des différences de composition corporelle (teneur en matières grasses), mais afin d’atteindre un plus grand niveau de précision, elles doivent également être divisées en fonction de l’âge, du taux nutritionnel et même de la race.11,14 en outre, des ellipses de référence devraient être développées qui incorporent plusieurs de ces variables, ce qui compliquerait excessivement l’élaboration de modèles de référence.,
récemment, Fresenius Medical Care a développé un analyseur BIS (BCM®; Body Composition Monitor) basé sur des mesures simultanées de R, Xc et d’angle de phase à 50 fréquences différentes, qui oscillent entre 5kHz et 1000kHz, en utilisant le modèle Cole et Cole pour déterminer ECW, ICW et TBW. Le système est différent des autres modèles BIA multifréquences car il est basé sur la normohydration tissulaire, en supposant une certaine valeur pour le contenu physiologique de l’eau contenue dans la masse maigre et le tissu adipeux, ce dernier étant beaucoup plus faible., L’excès d’eau est décrit par la différence entre TBW et l’eau contenue dans les tissus adipeux et maigres normohydratés.
selon une étude de Chamney et coll.15, le modèle tient compte de la teneur en matières grasses, qui maintient une relation inverse avec la TBW, la ICW et la ECW, de telle sorte que,par exemple, chez un sujet ayant une teneur en matières grasses de 10%, mesurée par DEXA, la TBW ajustée pour les tissus normohydratés représente environ 65% du poids corporel total (40% ICW et 25% ECW), alors que chez un autre sujet ayant une teneur en matières grasses de 30%, la TBW serait de 50% (30% ICW et 20% ECW)., En tant que tel, après ajustement pour la teneur en graisse de chaque sujet analysé, aucun autre modèle de référence n’est nécessaire en plus de la composition corporelle de la personne.15
APPLICATIONS chez les PATIENTS atteints d’insuffisance rénale chronique
hydratation
Il est essentiel de quantifier l’état d’hydratation dans l’évaluation clinique des patients atteints d’insuffisance rénale chronique avant et après le début du traitement de remplacement rénal.,16-21 l’incorporation du poids sec tel que mesuré par BIS chez les patients sous hémodialyse permet de montrer que l’évaluation clinique du patient est biaisée par rapport à la situation réelle dans certains cas, alors que dans d’autres cas facilite l’amélioration de la tolérance hémodynamique.22,23 cela influencera à la fois la pression artérielle et la gravité de l’hypertrophie ventriculaire gauche.24,25 le maintien d’un État d’hydratation proche des niveaux idéaux peut aider à contrôler la fonction rénale résiduelle chez les patients dialysés, dont la perte est un autre facteur de risque de mortalité.,26 plus récemment, ECW a également été associé à des états inflammatoires.27,28
Nutrition
l’état nutritionnel est un facteur qui a un impact majeur sur la mortalité chez les patients atteints de maladie rénale chronique.29-31 la mesure de la composition corporelle et de ses changements dans le temps par BIA fournit des marqueurs de morbidité/mortalité qui peuvent aider à la détection précoce des changements réversibles chez ces patients.32,33 en outre, cet outil permet de distinguer entre la masse maigre et la masse grasse, qui ont des impacts différents sur l’évolution du patient et apportent une valeur ajoutée à la méthode classique de détermination de l’indice de masse corporelle.,34,35
Volume de distribution de l’urée (UDV)
l’introduction de moniteurs d’hémodialyse qui déterminent le dosage de la dialyse en utilisant la dialysance ionique en ligne devient de plus en plus fréquente. Ce type de dispositif aide à analyser les doses de dialyse administrées.36-38 la mesure de L’UDV est généralement effectuée par le moniteur lui-même, en utilisant des formules anthropométriques, parmi lesquelles L’équation de Watson 39 est la plus couramment utilisée. Chez les patients présentant une teneur extrême en graisse, les différences entre L’UDV fournie par BIS et l’utilisation d’équations peuvent être significatives., En tant que tel, l’utilisation de L’UDV mesurée par le BIS peut fournir une dose de dialyse mieux adaptée à la situation réelle du patient.
En résumé, la BIA est un outil simple et non invasif qui nécessite peu de temps, avec des résultats reproductibles et peu coûteux qui, compte tenu de l’information qu’ils fournissent au néphrologue et de toutes ses applications cliniques, devraient faire partie de l’équipement de soins de santé à la disposition de tous les départements, en particulier dans les unités
Les deux études incluses dans ce numéro de Nefrología et la précédente montrent certaines des nombreuses applications de BIA.,6,7 Caravaca et al ont décrit leurs résultats avec BIS chez des patients présentant une maladie rénale chronique avancée prédialysée, démontrant une légère sur-hydratation, avec une moyenne d’environ 0,2 litre. Cependant, il y avait un large éventail de variations. L’hydratation est plus importante chez les hommes et les patients diabétiques, et est inversement corrélée avec l’indice de masse corporelle et les taux plasmatiques d’albumine et d’hémoglobine., L’évaluation quantitative de l’excès d’hydratation ou de déshydratation, quelle que soit la composition corporelle, est un paramètre d’une grande importance clinique et ne peut être fournie que de manière précise en utilisant les systèmes BIS les plus avancés disponibles.
L’étude menée par Abad et al a examiné l’angle de phase comme marqueur nutritionnel chez les patients dialysés. Pour cela, ils ont utilisé un analyseur BIA multifréquence, bien que dans l’analyse des résultats, les auteurs n’aient pris en compte que les résultats obtenus en utilisant uniquement une fréquence à 50 KHz, qui est la valeur couramment utilisée en monofréquence., Les auteurs ont conclu que l’angle de phase était associé à des paramètres nutritionnels et à la teneur en ICW, similaires aux résultats de Caravaca et al. Cependant, le résultat le plus nouveau a été l’association entre l’angle de phase et la survie des patients dialysés. Cette association a été fortement soutenue par une analyse multivariée qui a été ajustée pour d’autres variables de nutrition et d’inflammation, dans laquelle seuls l’âge et un angle de phase 4-7 cette étude a soutenu sa valeur pronostique après 6 ans de suivi.,
Les deux études s’accordent sur le fait que la meilleure valeur pronostique de l’angle de phase est atteinte à 50 kHz, mais le point de coupure est différent dans les deux études, probablement en raison des différents analyseurs utilisés dans les deux études. Il est important de souligner que généralement, lorsque nous parlons de BIA, les équations et les données brutes obtenues avec un analyseur ne sont pas valables pour un autre type d’analyseur.
CONCEPTS clés
1. L’analyse d’impédance bioélectrique est un outil extrêmement utile dans le traitement des patients atteints de maladies rénales chroniques., Il devrait être incorporé dans toutes les unités en raison des informations fournies, de la facilité d’utilisation, des résultats rapides, de la sécurité et du faible coût.
2. Les principales applications de cette technologie sont l’évaluation de l’hydratation de l’état, l’analyse de l’état nutritionnel, et le calcul du volume de distribution de l’urée pour une meilleure application de ce modèle cinétique.
3., Il est préférable d’utiliser des données brutes fournies par les analyseurs d’impédance bioélectriques eux-mêmes afin d’éviter les erreurs induites par des valeurs différentes pour la composition corporelle, ce qui éliminerait la nécessité de rechercher des valeurs de référence adéquates pour la population que nous souhaitons étudier.
4. Les systèmes d’impédance bioélectriques se sont considérablement améliorés au cours des dernières décennies et fournissent toujours des informations plus précises., La spectroscopie d’impédance bioélectrique est la méthode la plus avancée actuellement disponible, puisque les résultats de cette technique sont adaptés à la normohydration tissulaire et sont ajustés pour la teneur en graisse dans la composition corporelle du patient, sans avoir besoin d’une population de référence ajustée pour l’âge, le sexe, la race ou la composition corporelle.
5. Les paramètres d’hydratation et de nutrition fournis par les analyseurs d’impédance bioélectriques sont extrêmement utiles comme marqueurs précoces de survie/mortalité chez les patients atteints de maladie rénale chronique avec/sans dialyse.,
la Figure 2. La représentation du vecteur d’impédance bioélectrique modèle
