Vergleich der Messung der Körperzusammensetzung mittels einer neuen Technik der Hydrodensitometrie und der Air-Displacement-Plethysmografie bei gesunden Erwachsenen

Zusammenfassung

Fragestellung Bestimmung der relativen Validität und Präzision einer innovativen Methode der Hydrodensitometrie (HD) im Vergleich zur Dichtebestimmung mithilfe der Air-Displacement-Plethysmografie (ADP). Material und Methodik Untersuchung an 62 gesunden Erwachsenen (32 Männer und 30 Frauen; Alter 25,5 ± 5,0 Jahre; BMI 22,4 ± 2,5 kg / m²). Die HD-Messung erfolgte mit einem Prototyp von WTS (Borngässer Waagenbau, Dütschow), ADP wurde mit BOD POD® gemessen. Ergebnisse Es bestand eine gute Übereinstimmung der Messergebnisse. Die mittlere Differenz der prozentualen Fettmasse (%FM) zwischen ADP und HD betrug-0,7 ± 3,6 % (−2,6 ± 3,6 % [Männer] und 1,0 ± 2,5 % [Frauen], p < 0,05 für den Geschlechtsunterschied). Der Variationskoeffizient (VK) der %FM betrug für 3 aufeinanderfolgende Messungen 4,2 % (HD) und 3,9 % (ADP). Bei höherer %FM überschätzte ADP HD. Die spirometrische Bestimmung des Residualvolumens erklärte den höchsten Fehleranteil bei der Messung der %FM mit HD. Der VK der spirometrischen Messung des Residualvolumens betrug 20,4 %, während das thorakale Volumen bei ADP mit einer Präzision von 3,4 % erfasst wurde. Schlussfolgerung Unsere methodisch innovative Unterwasserwaage zeigte im Vergleich zu ADP eine hohe relative Validität und Präzision. Die Messung des Residualvolumens war allerdings in unserer Hand ein methodisches Problem.

Abstract

Purpose Estimation of relative validity and precision of a new and innovative underwater weighing device (hydrodensitometry, HD) compared with air displacement plethysmography (ADP). Material and Methods Cross-sectional study on 62 healthy adults (32-males and 30 females; age 25.5 ± 5.0 Jahre; BMI 22.4 ± 2.5 kg / m²). HD was performed with a new and innovative prototype produced by WTS (Borngässer Waagenbau, Dütschow), ADP was done with BOD POD®. Results When compared with ADP HD reached a high relative validity. The mean difference in percentage fat mass (%FM) between ADP and HD was −0.7 ± 3.6 % (−6 % [males] und 1,0 ± 2.5 % [females], p < 0.05 for sex-difference). Coefficient of variation (CV) in %FM was 4.2 % (HD) and 3.9 % (ADP). At high %FM the results of ADP exceeded HD. Estimation of residual volume explained most of the variance of HD measurements with a cv of 20.4 %, when compared with the cv of the estimations of thoracal volume by ADP of about 3.4 %. Conclusion Our new and innovative HD-device reached a high relative validity and precision. In our hands spirometric estimation of residual volume had a poor precision and thus added to the variance of HD estimates of %FM.

Schlüsselwörter

Ernährungszustand - Körperzusammensetzung - Fettmasse - Kompartimentmodelle

Key words

nutritional status - body composition - fat mass - body compartment models

Literatur

• 1 Elia M, Ward L C. New techniques in nutritional assessment: body composition methods.  Proc Nutr Soc. 1999;  58 33-38
• 2 Fields D A, Hunter G R, Goran M I. Validation of the BOD POD with hydrostatic weighing: Influence of body clothing.  Int J Obes. 2000;  24 200-205
• 3 Biaggi R R, Vollman M W, Nies M A. et al . Comparison of air-displacement plethysmography with hydrostatic weighing and bioelectrical impendance analysis fort he assessment of body composition in healthy adults.  Am J Clin Nutr. 1999;  69 898-903
• 4 Dempster P, Aitken S. A new air displacement method for the determination of human body composition.  Med Sci Sports Excerci. 1995;  27 1692-1697
• 5 Dewit O, Fuller N J, Fewtrell M S. et al . Whole body air displacement plethysmography compared with hydrodensitometry for body composition analysis.  Arch Dis Childhood. 2000;  82 159-164
• 6 Müller M J, Westenhöfer J, Bosy-Westphal A. et al . Ernährungsmedizinische Untersuchungen. In: Müller MJ, Hrsg Ernährungsmedizinische Praxis. Heidelberg; Springer Verlag 2007
• 7 McCrory M A, Gomez T D, Bernauer E M, Molé P A. Evaluation of a new air displacement plethysmograph for measuring human body composition.  Med Sci Sports Excerci. 1995;  27 1686-1691
• 8 Demerath E W, Guo S S, Chumlea W C. et al . Comparison of percent body fat estimates using air displacment plethysmography and hydrodensitometry in adults an children.  Int J Obes. 2002;  26 389-397
• 9 Going S B. Hydrodensitometry and Air Displacement Plethysmography. In: Heymsfield SB, Lohmann TG, Wang Z, Going SB, eds Human Body Composition. Champaign, IL; Verlag Human Kinetics 2005
• 10 Fields D A, Higgins P B, Hunter G R. Assessment of body composition by air-displacement plethysmography: influence of body temperature and moisture.  Dynamic Med. 2004;  3 44-52
• 11 Stocks J, Quanjer P H. Reference values for residual volumen, functional residual capacity and total lung capacity.  Eur Resp J. 1995;  8 492-506
• 12 Quanjer P H, Tammeling G J, Cotes J E. et al . Lung volumes and forced ventilatory flows.  Eur Resp J. 1993;  Suppl. 16 5-40
• 13 Grimm H. WasserDichteBerechnung Version 3.0;. Clausthal-Zellerfeld; 1990 freedownload unter www.wissenschaft-technik-ethik.de(2. August 2007)
• 14 Siri W E. The gross composition of the body.  Advances in biological and medical physics. 1956;  4 239-280
• 15 Bosy-Westphal A, Danielzik S, Becker C. et al . Need for optimal body composition data analysis using Air-Displacement Plethysmography in children and adolescents.  J Nutr. 2005;  135 2257-2262
• 16 Bland J M, Altman D G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement.  Lancet. 1986;  1 307-310
• 17 McCrory M A, Molé P A, Gomez T D. et al . Body Composition by air-displacement plethysmography by using predicted and measured thoracic gas volumes.  J Appl Physiol. 1998;  84 1475-1479
• 18 Nuñez C, Kovera A J, Pietrobelli A. et al . Body Composition in children and adults by air displacement plethysmography.  Eur J Clin Nutr. 1999;  53 382-387
• 19 Vescovi J D, Zimmerman S L, Miller W C. et al . Evaluation of the BOP POD for estimating percentage body fat in a heterogeneous group of adult humans.  Eur J Appl Physiol. 2001;  85 326-332
• 20 Millford-Stafford M L, Collins M A, Evans E M. et al . Use of air displacement plethysmography for estimating body fat in a four-component model.  Medicine Med Sci Sports Excerci. 2001;  33 1311-1317
• 21 Levenhagen D K, Borel M J, Welch D C. et al . A comparison of air displacement plethysmography with three other techniques to determine body fat in healthy adults.  JPEN. 1999;  23 293-299
• 22 Vescovi J D, Hildebrandt L, Miller W. et al . Evaluation of the BOD POD for estimating percent fat in female college athletes.  J Strength Conditioning Res. 2002;  16 599-605 (abs)
• 23 Collins A L, McCarthy H D. Evaluation of factors determining the precision of body composition measurements by air displacement plethysmography.  European Journal of Clin Nutr. 2003;  57 770-776
• 24 Ginde S R, Geliebter A, Rubiano F. et al . Air Displacement Plethysmography: Validation in Overweight and Obese Subjects.  Obes Res. 2005;  13 1232-1237
• 25 Morrow J R, Jackson A S, Bradley P W, Hartung G H. Accuracy of measured and predicted residual lung volume on body density measurement.  Med Sci Sports Excerci. 1986;  18 647-652
• 26 Marks C, Katch V. Biological and technological variability of residual lung volume and the effect on body fat calculations.  Med Sci Sports Excerci. 1986;  18 485-488
• 27 Wagner D R, Heyward V H, Gibson A L. Validation of air displacement plethysmography for assessing body composition.  Med Sci Sports Excerci. 2000;  32 1339-1344