생체 전기저항 측정법(BIA)과 신체 성분 분석


의사로서 체질량 지수(BMI)만 가지고는 환자의 건강 상태와 전체적인 신체 성분을 아는데 충분하지 않는다는 것을 알고 있다.
질병 상태에서 지방, 근육, 수분 및 기타 중요한 지표들은 BMI에 반영되지 않는다.
메데이아에 있어서 환자의 신체 성분을 측정하는 새로운 장비에 최적인 "BCA"를 개발하는 데는 충분한 이유가 있다. 큐바이오스캔의 구성요소로서 이는 의학 최고 표준의 측정과 가치를 생성한다.

그 결과로 20초도 안 되는 시간 내에 체지방, 세포 외와 세포 내의 수분량 및 골격근량을 밝혀내는 새로운 도구가 존재하게 하였으며 모든 근본적인 평가요소가 적확한 환자 평가를 지원한다. 간단하면서도 사용하기 쉽고 의학적 정확성을 갖춘 이 장비는 편리하게 정기적인 검진에 통합할 수 있다.

큐바이오스캔을 병원과 의료행위의 작업 환경에서 신체 성분 분석기 최적의 의학 장비로 만들기 위하여 우리는 많은 기술적 요구들을 생각했으며 장점과 혜택들이 의료 종사자와 환자들에게 소중하며 중요하다는 것을 생각했다. 우리는 검사가 신속하고 사용하기 쉬우며 검사 결과가 일반 임상 작업 환경에서 재현성이 있어야 함을 이해했으며 이것이 바로 우리가 큐바이오스캔을 설계하고 만들어낸 방식이다.

큐바이오스캔은 의사와 기타 사용자에게 무수한 진단 옵션들을 제공한다. 분석적 모듈은 세포 외와 세포 내 수분 혹은 체지방과 몸무게의 정확한 비율을 제공하며 의사들에게 이 장비를 사용하지 않으면 기타 추가적인 검사로 진단을 내려야 하는 의학적 장애에 대한 지표를 보여준다. 결과의 도표식 표현은 또 다른 혜택이다. 이는 데이터를 요약하고 개괄하여 시각화의 도움을 제공한다.

에너지
큐바이오스캔의 에너지 모듈은 환자 신체에 저장된 에너지에 관한 정보를 보여준다. 이는 단지 휴식 상태의 에너지와 총 에너지 소모량을 계산하는 것이 아니라 체지방과 몸무게의 상대값도 보여준다.

• 신체에 저장된 에너지
• 체지방(FM/%FM)
• 총 에너지 소모량(TEE)
• 휴식기 에너지 소모량(REE)

체액
체액 모듈은 총 체수분과 세포 외와 세포 내 수분의 세부에 관한 결론을 제공한다. 환자의 체액 상태는 생체 전기저항 벡터 해석(BIVA)을 이용한 도표 양식으로 보여줄 수 있다. 세포 외 수분의 비율이 유난히 높으면 환자가 수분 보유량이 많음을 가리킨다.

• 총 체수분 (TBW)
• 세포 외 수분 (ECW)
• 탈수 (HYD)= 세포 외 수분/세포 내 수분
• 생체 전기저항 벡터 해석(BIVA)

기능/재생
기능/재생 모듈의 도움으로 환자의 체력 수준과 대사 활성이 측정될 수 있고 훈련 진행이 추적 관찰될 수 있다. 메데이아는 또한 신체 성분표(BCC)를 개발하여 전체적인 신체 성분을 분석하는 것을 도와주고 있다. 체지방의 측정 포인트가 전체 좌표계의 지표임을 묘사한다.

• 제지방 몸무게(FFM)
• 체지방(FM/%FM)
• 체지방 지수(FFMI/FMI)
• 골격근량(SMM)

건강 위험
환자의 일반 건강 예후를 밝히기 위하여 건강 위험 모듈과 그의 위상각은 체세포와 전체 장기에 관한 결론을 제공하며 BVIA에서 이에 대한 평가를 보여준다. 신체 성분표(BCC)에 담겨있듯이 이 모듈은 또한 체지방 지수(FMI)와 제지방 지수(FFMI)에 대해 평가한다.

• 위상각(f)
• 탈수 (HYD)= 세포 외 수분(ECW)/세포 내 수분(ICW)
• 생체 전기저항 벡터 해석(BIVA)
• 체지방 지수(FFMI/FMI)

신체 성분요소는 무엇인가?


인간의 신체를 구성하는 데 필요한 요소를 신체 성분요소라 하고 두 개의 그룹으로 나뉜다: 무지방 몸무게와 체지방. 과거에는 근육, 체수분, 단백질 및 미네랄이 포함되며 체수분은 세포 내 수분과 세포 외 수분으로 나뉜다. 세포는 세포 내 수분과 세포 외 수분의 구성요소인 혈액, 임파액 등을 접수하여 용적을 만드는 반면에 세포 내 수분과 대사 활성화된 조직의 합을 체세포량이라고 정의한다.

필수요소


인간 신체의 성분은 단백질, 물, 지방, 미네랄 및 기타 서로에게 특정 비율로 되는 기타 중요한 성분이 포함된다. 건강한 사람의 신체 성분이 균형이 잡힌 데 반해 건강하지 않은 사람의 균형은 불안정하다. 신체 성분의 균형을 분석하고 평가하는 가능성은 대사 상태에 관한 평가와 비만과 부종 및 단백질 결핍성 영양실조의 지표로 사용하는 데 중요한 단계이다. 건강 검진의 기초적인 검사 도구로서 신체 성분 분석기는 신체 성분의 불균형을 조기에 검출하여 질병에 대한 예방과 치료에 사용할 수 있다.

신체 성분 구성



I.C.W. + E.C.W. = 체수분
체수분 + 단백질= S.L.M.
S.L.M. + 미네랄 = L.B.M.
L.B.M. + 체지방 = 몸무게

무지방 몸무게+체지방 =몸무게
결과지에 있는 신체 성분표는 실제 신체 성분과 표준 신체 성분을 비교하여 결과를 평가하고 평가 기준을 미달/최적/초과로 나눈다. 표준 신체 성분의 범위는 []에 제시되어 있다.

역사


생체 전기저항 분석은 오랜 역사를 갖고 있으며 이탈리아의 의사 갈바니 (Galvani )가 개구리의 조직구조로 실험하여 전류의 영향을 관찰한 1786년으로 거슬러 올라간다. 그가 그의 연구를 좀 더 정의된 구성으로 개발하지 않았지만 훨씬 나중인 1960대에 와서야 다시 새로운 주목을 받게 되었다.

프랑스의 한 의사인 토마세트(Thomasset)는 전기저항으로 인간 신체의 체액 성분을 반영할 수 있다고 확신하였다. 그 결과로 1962년에 그와 그의 동료들은 최초의 전기저항 분석기를 개발하여 생체조직을 측정하였다.

미국의 한 연구자인 니보르(Nyboer)는 끝 내 우리 신체 성분에 관하여 확실하게 결론을 내릴 수 있는 전기저항 값을 증명할 수 있었으며 1970년 쯤에는 현재 우리가 알고 있는 전기저항 분석의 현대 양식의 기초를 규정하였다. 1980대에 와서 생체 전기저항 측정팀은 긑내 이 측정 방법의 이름을 인정받았다. 그 후 몇 가지 비슷한 진단 방법이 개발되었으나 본 방법 자체의 권리를 주장하는 노력을 하여 오늘날에는 국제적으로 인류학의 많은 영역과 영양의료학에서 사용하도록 건의하는 방법으로 인정받았으며 계속하여 그 중요성은 높아지고 있다.

전 세계의 전문가들은 현재 미국 국립 보건원(NIH)에서 이루어지는 BIA 합의회의에 정기적으로 참여하는 기회를 얻어서 경험을 공유하고 교환하고 있어 앞으로 계속 발전하고 이 주제에 관심을 가지는 표시로 되었다. 전기저항 분석의 사용은 신뢰성 있고 간단하며 비용효율이 높은 방법이며 의료종사자에게 다양한 진단을 할 기회를 제공한다. 지속적인 개발이 보장된 응용의 특정 분야를 위한 기구와 소프트웨어의 광범위한 스펙트럼은 정확성과 안전성을 증가하고 객관적이고 장기적인 치료에 접근하는 기초를 형성한다.

BIA 측정의 지표


전기저항

교류전류에 대한 생체 전도성의 총 저항을 전기저항이라고 부르지만 현재까지 우리는 오직 전기저항 Z만 살펴왔다. 전기저항을 형성하는 데는 두 가지 구성요소가 있다.:
1. 저항 R은 총 체수분을 포함한 전해액의 순 저항(옴)이다.
2. 저항 Xc는 전기용량성 저항으로서 체세포의 냉각기와 같은 성질에 인하여 나타난다.

위상각을 측정하여 두 가지 전기저항의 구성요소에 대한 판단과 구별은 가능하다.

위상각

현대 BIA 장비는 위상 감지 전극이 있어 전체 저항과 두 가지 저항 구성요소 사이의 차이 및 유도 저항을 측정할 수 있게 한다.
측정 공식은 교류 회로에 있는 냉각기가 시간 지연 t를 일으키고 최대 전류는 최대 전압일 때에 앞서고 있다는 이해를 기반으로 한다. 신체에서 대사가 활발한 세포마다 세포막에 50~100 mV의 전위차가 있으며 이는 세포가 교류전기 구역에서 구 모양 냉각기의 역할을 하게 한다. 교류전기는 동성 파가 있으므로 그의 기울임이 ° (도)로 측정되고 이는 위상각 f(파이) 혹은 a(알파)로 묘사된다.
이것을 좀 더 시각적으로 설명하는 방법-영양분이 잘 공급된 큰 위상각, 안정한 막 전위의 "풍만한" 세포를 보게 될 것이며 대조적으로 영양분이 잘 공급되지 않은 작은 위상각, 낮은 막 전위를 가진 "쇠진한" 세포를 볼 수 있다.
BCM 혹은 체세포량과 직접 비례되는 위상각은 50 kHz 주파수에서 상당히 크다. 순수 전해질 수분은 위상각이 0도이다. 진짜 세포막 질량은 위상각이 90도이다. BCM의 세포와는 반대로 지방 세포는 대사 활성이 거의 없으며 최소의 막 전위 때문에 위상 민감성 측정으로 감별할 수 없다. 지방세포는 순수 저장 세포이다.
위상각은 세포막 온정성을 측정하는 일반적인 수단으로 사용된다. 이는 세포 상태와 환자 신체의 전체적 상태에 관한 정보를 제공하며 직접적인 측정 지표 혹은 "기본값"으로서 측정 기술의 영향을 받은 문제에 인한 오류가 발생할 확률이 낮다.

다중 주파수 측정

주파수는 생리적 전도로의 저항에 중요한 역할을 한다. 예를 들면 초장파(1~5 kHz)는 세포막을 넘어서는 데 어려움이 있어서 오직 세포체 외에서 재현된다. 이는 그들이 실제로 유도저항의 요소가 없음을 뜻한다. 이 원리로 세포 외 수분(ECW)를 계산할 수 있으며 다중 주파수가 사용된다. 주파수가 증가함에 따라 전기용량성 저항(유도 저항)과 함께 위상각도 증가한다. 최대 주파수는 약 50 kHz까지 도달한다. 높은 주파수는 저항과 유도저항 모두 다시 감소하게 한다. 콜(Cole)은 1968년에 주파수와 저항의 관계를 정의하였다. 하여, 다양한 주파수에서의 저항과 유도저항 사이의 연관성에 대한 도표 해석을 콜플롯(Coleplot)이라고 부른다.
다중 주파수 분석의 사용은 세포 외 질량(ECM)과 체세포량(BCM)의 질량의 변화를 평가하는 것을 통하여 세포 소실인지 수분 이동인지에 관련한 중요한 구분을 제공한다.
이 과정은 무지방 몸무게 환자의 탈수 수준의 변화와 신부전 혹은 심부전과 같은 심각한 질병의 환자 혹은 부종과 수분 평형의 각별한 관찰이 필요한 환자(투석, 정맥 영양)에게 특별히 유익하다. 이런 다중 주파수 분석은 여러 가지 장점들이 있다.

저항

전체 체수분과 반대로 저항R은 교류 전도체의 순 저항이다. 지방이 저항을 증가시키는 반면에 무지방 몸무게는 많은 양의 수분과 전해질을 함유했음에도 불구하고 전류의 좋은 전도체이다.
건강하고 정상 체중의 개인 저항은 체수분을 계산하는데 완벽한 측정방법으로서 사지에서 약 95%로 여겨지고 있다. 따라서 사지의 관류와 체액 성분은 중요한 역할을 하며 저항에 가끔 과도한 변화가 발생한다. 이런 저항은 사지 상태에 대한 주변의 온도와 대기압과 같은 영향 때문에 커질 뿐만 아니라 질병과 육체적 활동에 의한 충혈과 같은 내부 원인에 의해서도 커진다. 이 모든 상태가 사지의 수분 성분에 영향을 줄 수 있다. 이는 또한 사지의 극히 낮은 수분 성분에도 발생한다(높은 압력 혹은 추위에 의하여). 이 계산 방법에 의한 저항 검사 결과는 정상 범위를 훨씬 초과할 것이다. 따라서 체수분과 무지방 몸무게는 너무 낮은 경향과 체지방은 너무 높게 계산될 것이다.
다른 상황에서 만약 사지 순환이 증가하거나 충혈되었을 경우 저항은 아래로 낮아진다. 수분과 무지방 몸무게는 너무 크게 보이고 체지방에 대한 계산은 너무 낮은 결과를 보일 것이다.
중요한 것은 인간의 신체는 종래로 고정된 것이 아님을 알아야 한다. 그러나 동적 시스템의 도움되는 기능에 의하여 체수분의 변화는 시간마다 발생하여 매일 변한다. 따라서 현재의 B.I.A는 오직 동적 시스템의 순간의 한 상태이다. 때문에 여러 차례의 반복과 개인의 반응 측정이 더욱 정확한 상황과 신체 성분의 평가를 개선한다.

유도 저항
교류 전류에 냉각기 작용을 하는 저항을 유도 저항Xc 이라고 한다. 단백질-지질층에 따라 신체의 모든 세포막이 작은 냉각기 역할을 하므로 유도 저항은 신체 세포 질량의 평가 지수이다.

일반원리


생체 임피던스 측정 (Bioelectric impedance measurements, BIM)은 전류를 사용하는 다양한 기존 및 새로운 비침습적인 시술 및 기술을 일컫는 대표적인 용어이다. 하나 또는 그 이상의 표면 전극의 도움으로 생성된 전기 진동이 지나가면, 신체의 다른 곳에 배치된 표면 전극에 적은 양의 전류가 활성화되고 감지된다. 전류가 다양한 특징을 가진 신체의 생리학적 부분을 통해 빠르게 지나가고 통과할 때, 전압 강하가 발생한다. 전류는 세포 내 공간, 림프 시스템, 혈류 중 다양한 특징을 지닌 영역을 통해 지나가는 체액 및 조직에 내재한 임피던스 또는 저항을 맡게 된다. 이러한 전압 강하는 전류가 통과된 부분의 물리적 특성에 관한 간접적인 정보를 제공한다.

교류 생체 임피던스 분석:
(Alternating Current Bioelectric Impedance Analysis , BIA)

현재 시중에 나와 있는 교류 생체 임피던스 분석 (Alternating Current Bioelectric Impedance Analysis , A.C. BIA) 모델 중 대부분은 총 체수분의 간접적인 측정 및 신체의 지방량을 측정하는 데 사용된다. 검사의 가장 일반적인 형태로서 교류(Alternating Current, A.C.)를 사용하는 생체 임피던스 분석은 교류 전력을 이용한다. 복합성 및 디자인의 광범위한 변화에 따라 다른 각종 시스템은 넓은 범위의 강도, 주파수 및 전류로 작동한다. 환자의 신체에 전달되는 전력의 양은 일반적으로 감지하기 어려우며 세포 또는 조직 손상을 초래하는 수준에 미치지 못한다. 다양한 교류 생체 임피던스 분석 연구를 통해 확인된 바와 같이, 50kHz 이상의 전류가 사용될 때, 이러한 전류는 세포 외 공간 및 세포 내 공간을 통해 비 선택적으로 흐른다. 50kHz 의 주파수에서 전류가 능동적 촉각 전극에 보내지면, 그 강도는 2개의 다른 수동적 촉각 전극 사이의 유도 저항 및 전기 저항을 측정하는 시스템을 가능하게 한다.



생체 임피던스 분석 및 산출된 매개 변수


총 체수분 (TBW)


임피던스 측정은 조직에 포함된 수분 전해질에 관한 매우 정확한 정보를 제공한다. 경구로 섭취된 물은 실질 체중이 아니므로 신체에 흡수되기 전에는 측정되지 않는다 (복수의 경우도 같다). 그러나 투여된 용액은 즉시 감지된다.

정상값 범위 - 남성: 50 ~ 60%
정상값 범위 - 여성: 55 ~ 65%
근육이 많은 경우: 70 ~ 80%
비만인 경우: 40 ~ 50%

총 체수분의 분포
세포 외: 총 체수분의 43% (체강, 간세포, 림프, 혈장)
세포 내: 총 체수분의 57%

개개인의 체수분을 측정하기 위해서는 근육량에 주로 존재하는 체세포 질량을 분석할 필요가 있다. 축적된 수분의 감지를 위한 근본적인 조건은 세포 외 질량/체세포 질량 지수를 높일 수 있으며, 세포 일부의 저하된 비율은 수분 축적을 의미할 수 있다.



제지방량(LBM)


제지방량은 대부분 내부 장기, 근골격계 및 중추 신경계로 이루어져 있으며, 지방을 포함하지 않는 신체 조직을 말한다. 이러한 기관계는 형태학적으로는 매우 다르지만, 기능적인 구조의 일치를 포함한다. 모든 장기는 신진대사를 지원하고 기질 운반을 돕는 모체 물질 및 세포외액으로 구성되며, 신체에서 합성 및 대사 과정을 수행하는 조직으로 이루어져 있다.
Pace 와 Rathburn (1945)에 의하면, 제지방량은 73%의 물을 포함하는 것으로 정의되며, 따라서 체수분으로부터 제지방량이 도출되어 다음과 같이 산출된다:

제지방량 (LBM) = 총 체수분(TBW)/0.73

이 수식은 건강한 같은 집단을 전제로 제지방량의 일반적이고 일정한 수분 값이라는 가정을 기반으로 한다. 그러나 소아의 경우 수분 함량이 더 높고, 특수한 조건에서의 수분 측정값이 매우 다르게 나타났다. 예를 들어, 전신 부종의 경우, 수분 함량이 85%로 높게 측정되었으며, 탈수증의 경우, 67%로 낮게 측정되었다. (Shizgal 1981)
제지방량 수화의 양이 병적인 부종 또는 중환자의 경우, 체세포 질량, 제지방량 및 세포 외 질량 (보조 변수) 에 대해 불규칙한 산출이 수집될 수 있으며, 생체 임피던스 분석 측정의 평가를 더 어렵게 만든다. 이것은 위상각 및 유도 저항의 초기 평가 및 저항값을 보는 경우에 도움이 된다.
제지방량은 두 가지로 세분되어 있다. 하나는 생물체의 모터로 지칭되는 체세포 질량 (Body Cell Mass, BCM)이고, 다른 하나는 결합 조직 및 수송배지를 포함하는 세포 외 질량 (Extra- Cellular Mass, ECM)이다.

체세포 질량

(Body Cell Mass, BCM)

인간 유기체의 모든 조직은 특정 수준의 체세포 질량을 수반하며, 신진대사에 활동적으로 관여하는 모든 조직의 합을 체세포 질량이라고 지칭한다. 이것은 해부학적 이라기보다는 기능적으로 규정된 부분이긴 하지만, 체세포 질량의 가장 큰 부분을 구성하는 가장 높은 비율을 가진 내장 기관과 근육의 모든 세포를 포함한다. 하지만 섬유 세포를 적게 함량하고 있는 결합 조직 및 지방 세포는 낮은 조직 에너지 대사로 체세포 질량의 부분으로 간주하지 않기 때문에 전체 체세포 질량의 적은 비율을 형성한다. 결과적으로, 지방 세포 조직의 합계는 신체에서 자체의 구획을 형성한다.
체세포 질량은 평활근, 근골격계 세포, 내장 기관, 심근, 혈액, 위장관계, 신경계 분비선과 같은 조직 형태를 포함한다.
모든 신체의 대사 기능이 체세포 질량의 세포 내에서 수행됨에 따라, 체세포 질량은 환자의 영양 상태 분석을 위한 표준이 된다. 또한, 신체의 열량 요구 설정 및 에너지 소비 평가를 위한 표준 사양으로 사용된다.
체세포 질량은 이화 작용 이외에도 합성의 지속 및 세포 외 질량을 위한 세포 구조를 포함하는 동화 작용에 대한 작업을 수행한다. (예를 들어, 단백질 및 효소의 운반, 결합 조직 섬유나 연골 조직 및 뼈의 형성)
인간의 체세포 질량은 제지방량의 일부 요소로서, 나이 및 신체 조건 또는 유전학 (체질 분류)와 같은 요인이 개개인의 체세포 질량에 영향을 미친다.
경쟁하는 운동선수와 같은 신체활동이 많은 젊은 사람들에게서 제지방량에 체세포 질량이 높은 비율로 발견된다. 이들의 근육은 신체의 성숙 단계에서 훈련된 결과로, 이러한 높은 비율은 그들의 전 생애에 걸쳐 발견되는 경향이 있다 (근육 세포의 영구적인 비대). 경쟁하는 운동선수에서 체세포 질량은 제지방량의 60% 이상에 이를 수 있다. 나이 또한 체세포 질량의 요인이 된다. 예를 들어, 완전히 발달하지 않은 소아 및 젊은 사람의 마른 몸에 있는 세포 조직의 비율은 50% 미만이다. 신장의 발달이 완료된 후, 근육 세포는 최종적으로 분류되고 평균적으로 정상적인 영양 상태를 가진 성인은 제지방량에 체세포 질량이 50% 이상 존재한다. 이것은 신체 활동 감소 또는 비활동에 인한 체세포 질량이 감소하는 경향이 있는 노화 과정과 함께 변화하며, 대부분 40 ~ 45% 정도로 정착한다. 하지만 활동적인 노인의 경우 높은 수준의 체세포 질량을 유지할 수 있다.
제지방량에서 체세포 질량 비중의 정상은 18 ~ 75세 그룹의 남성에서 53 ~ 59%, 여성에서 50 ~ 56%의 범위에 있는 값으로 정의된다. 이것은 제지방량에서 체세포 질량에 대한 최적의 수치이다. 신체 구성의 평가를 위한 쉬운 측정 방법의 관점에서, 위상 감지 생체 임피던스 분석만이 제지방량을 결정하는데 인정될 수 있으며, 제지방량의 유지가 영양학적인 치료의 모든 형태에서 목표가 되어야 한다.
신체가 체지방 감소보다 체세포 질량 감소를 훨씬 느리게 보상하므로, 다이어트 중인 경우라도 체세포 질량의 손실은 (반드시 필요한 경우라면) 어떠한 경우라도 체세포 질량의 20% 이상이어야 함을 명심해야 한다. 생체 임피던스 분석에서 체세포 질량의 감소는 일시적인 세포 내 수분 손실을 수반할 수 있는 체세포 질량의 실질적인 손실 때문에 일어난다.
이것이 체세포 질량의 실질적인 손실이 위상 각이 중단될 때만 발생하며, 동시에 세포 밀도가 %로 떨어지며 유도 저항이 강하되는 이유이다.

세포 외 질량(ECM)


인간 유기체의 모든 조직은 특정 수준의 체세포 질량을 수반하며, 신진대사에 활동적으로 관여하는 모든 조직의 합을 체세포 질량이라고 지칭한다. 이것은 해부학적 이라기보다는 기능적으로 규정된 부분이긴 하지만, 체세포 질량의 가장 큰 부분을 구성하는 가장 높은 비율을 가진 내장 기관과 근육의 모든 세포를 포함한다. 하지만 섬유 세포를 적게 함량하고 있는 결합 조직 및 지방 세포는 낮은 조직 에너지 대사로 체세포 질량의 부분으로 간주하지 않기 때문에 전체 체세포 질량의 적은 비율을 형성한다. 결과적으로, 지방 세포 조직의 합계는 신체에서 자체의 구획을 형성한다.
체세포 질량은 평활근, 근골격계 세포, 내장 기관, 심근, 혈액, 위장관계, 신경계 분비선과 같은 조직 형태를 포함한다.
모든 신체의 대사 기능이 체세포 질량의 세포 내에서 수행됨에 따라, 체세포 질량은 환자의 영양 상태 분석을 위한 표준이 된다. 또한, 신체의 열량 요구 설정 및 에너지 소비 평가를 위한 표준 사양으로 사용된다.
체세포 질량은 이화 작용 이외에도 합성의 지속 및 세포 외 질량을 위한 세포 구조를 포함하는 동화 작용에 대한 작업을 수행한다. (예를 들어, 단백질 및 효소의 운반, 결합 조직 섬유나 연골 조직 및 뼈의 형성)
인간의 체세포 질량은 제지방량의 일부 요소로서, 나이 및 신체 조건 또는 유전학 (체질 분류)와 같은 요인이 개개인의 체세포 질량에 영향을 미친다.
경쟁하는 운동선수와 같은 신체활동이 많은 젊은 사람들에게서 제지방량에 체세포 질량이 높은 비율로 발견된다. 이들의 근육은 신체의 성숙 단계에서 훈련된 결과로, 이러한 높은 비율은 그들의 전 생애에 걸쳐 발견되는 경향이 있다 (근육 세포의 영구적인 비대). 경쟁하는 운동선수에서 체세포 질량은 제지방량의 60% 이상에 이를 수 있다. 나이 또한 체세포 질량의 요인이 된다. 예를 들어, 완전히 발달하지 않은 소아 및 젊은 사람의 마른 몸에 있는 세포 조직의 비율은 50% 미만이다. 신장의 발달이 완료된 후, 근육 세포는 최종적으로 분류되고 평균적으로 정상적인 영양 상태를 가진 성인은 제지방량에 체세포 질량이 50% 이상 존재한다. 이것은 신체 활동 감소 또는 비활동에 인한 체세포 질량이 감소하는 경향이 있는 노화 과정과 함께 변화하며, 대부분 40 ~ 45% 정도로 정착한다. 하지만 활동적인 노인의 경우 높은 수준의 체세포 질량을 유지할 수 있다.
제지방량에서 체세포 질량 비중의 정상은 18 ~ 75세 그룹의 남성에서 53 ~ 59%, 여성에서 50 ~ 56%의 범위에 있는 값으로 정의된다. 이것은 제지방량에서 체세포 질량에 대한 최적의 수치이다. 신체 구성의 평가를 위한 쉬운 측정 방법의 관점에서, 위상 감지 생체 임피던스 분석만이 제지방량을 결정하는데 인정될 수 있으며, 제지방량의 유지가 영양학적인 치료의 모든 형태에서 목표가 되어야 한다.
신체가 체지방 감소보다 체세포 질량 감소를 훨씬 느리게 보상하므로, 다이어트 중인 경우라도 체세포 질량의 손실은 (반드시 필요한 경우라면) 어떠한 경우라도 체세포 질량의 20% 이상이어야 함을 명심해야 한다. 생체 임피던스 분석에서 체세포 질량의 감소는 일시적인 세포 내 수분 손실을 수반할 수 있는 체세포 질량의 실질적인 손실 때문에 일어난다.
이것이 체세포 질량의 실질적인 손실이 위상 각이 중단될 때만 발생하며, 동시에 세포 밀도가 %로 떨어지며 유도 저항이 강하되는 이유이다.

체세포 질량/세포외 질량 지수


영양 상태의 평가를 위한 두번째로 중요한 매개 변수는 체세포 질량 및 세포외 질량이다. 건강한 사람에서 체세포 질량은 세포외 질량보다 크다고 간주되므로, 지수 결과는 1보다 작다.
세포외 질량/체세포 질량 지수의 증가는 영향을 받아왔으며 악화하는 영양 상태의 초기 신호이다. 체세포 질량의 감소는 영양 실조 초기 단계를 암시한다. 체중과 제지방량은 일정하게 유지되는 반면, 세포외 질량의 증가가 수반된다.

세포외 질량/체세포 질량 지수의 증가에는 3가지 원인이 있다.

a. 체세포 질량의 이화작용
체세포 질량의 감소는 모든 근원의 이화 작용의 변화를 뒤따른다. 신체는 체수분을 일정하게 유지하기 위해 세포외 질량에 수분을 저장하여 보상한다.

b. 세포외 질량에 수분 축적으로 인한 과인슐린혈증:
만성 과인슐린형증 및 대사 증후군의 경우, 나트륨 및 수분 정체는 세포외 질량에서 시작된다.

c. 세포외 질량에 수분 축적의 기타 원인:
세포외 질량에 수분 축적은 체세포 질량에서 일어나는 이화 작용 또는 수분 손실에 수반되는 경우에 체중의 변화가 없이도 나타날 수 있다. 이런 경우에 가장 민감한 매개 변수는 세포외 질량/체세포 질량 지수이다.

체지방(BF)


체지방은 교류전기에 대해 절연제의 역할을 한다. 밀도가 0.9g/cm3이고 체세포 질량(BCM)의 전형적인 세포 속성이 전혀 없는 지방세포는 전기용량적 저항(유도 저항)이 거의 없다. 체중과 무지방 몸무게 사이의 차이는 체지방의 차이로 계산된다.

(%)- 세포 분획


무지방 몸무게는 기능적, 정량적 및 형태학적으로 밀접한 관계를 갖고 있는 ECM과 BCM 전체적으로 정의하는 용어이다.
무지방 몸무게의 BCM 세포 비율은 신체의 물리적 및 영양적 상태를 평가하는 측정 단위이다. 세포의 비율이라 함은 개인에게 있어서 무지방 몸무게의 좋은 수식어이다.

남성의 정상 세포 비율: 53%~59%
남성의 정상 세포 비율: 50%~56%

이 비율은 세포 외 과수화 상태나 영양실조의 경우에는 낮은 수치이다. 뚜렷한 부종이 없이 아래에 제시한 수치보다 낮은 세포 비율은 영양실조의 지표이다. 근육 영양장애를 동반한 유전병을 앓고 있는 환자에게서도 낮은 수치를 보인다.
영양실조의 정도를 평가하는 데 있어서 세포 비율의 감소는 중요한 단서를 제공한다.

인체 조직은 당항상성(포도당 체내평형)을 위하여 음식에서 섭취한 공급원으로부터 혹은 영양실조가 있을 때 세포 내의 단백질을 활성화하여 포도당을 만든다. 세포 내의 단백질 소실에 인해 세포의 질량이 감소하는 반면에 세포 외 영역은 동시에 크기가 커진다. 이는 단백질에 결합된 세포 내 수분이 방출되기 때문이며 이런 상황에서 BCM과 ECM은 반대의 반응을 보여 세포의 비율을 급격하게 불균형을 이루게 한다.
반면에 몇 년 동안의 꾸준한 운동훈련이나 체력단련은 높은 세포 비율을 낳는다.
마찬가지로 높은 강도의 신체 활동을 하는 사람은 세포 비율이 높다. 어린 시기의 스포츠 훈련은 살아 있는 동안 높은 세포 비율을 보이는 장기적인 효과를 갖고 있어 훈련을 중지한 후에도 유지한다. 성인이 되고서야 시작한 레크리에이션 스포츠는 사실상 세포 비율을 높이는 데 효과가 없으며 전문적인 운동 훈련을 받는 경우에도 비율은 아주 천천히 증가한다.

좌표계와 허용 오차 타원


생체 전기저항 벡터 해석(BIVA)은 신체 전기저항에 대한 더 나은 해석을 위하여 A. Piccoli 교수에 인해 개발된 그래픽 표시 장치이다. 이 장치는 인체 전기저항과 체지방 지표를 그래픽으로 보여주는 허용 오차 타원의 좌표계를 제공한다. 큐바이오스캔은 이 디스플레이 원리를 전통적인 수치, 비율 곡선 및 막대 그래프에서의 평가 모듈의 디스플레이에 추가하여 보여준다. 뿐만 아니라 Medeai의 가장 최근의 장비 개발은 체지방 지표의 해석을 포함한다.

생체 전기저항 해석(BIVA)


A. Piccoli 교수에 의해 해석된 BIVA는 그래픽으로 신체의 전기 저항을 입증하여 환자의 전기저항을 좌표계에서 측정 포인트의 형식으로 보여준다:

X 축의 옴 저항(R), 세로 좌표의 전기 용량성 저항(Xc)
R과 Xc는 모두 신체 사이즈와 연관되어 있다(전기 전도체의 길이).
이 벡터 그래픽을 사용한 발단자에 대한 검사는 그들의 체세포 질량 - Xc, 와 그들의 총 체수분 -R에 대한 동시적인 분석이 가능하다. Y축에서의 차이가 체세포 질량의 증가 혹은 감소를 가리키는 대신에 X축에 평행된 측정 값(R,Xc)의 변화는 체액 용적의 변화를 가리킨다.

좌표계의 상한은 다음에 따라 지정된다:

• I: 높은 Xc, 높은 R = 낮은 수분 비율
• II: 낮은 Xc, 높은 R = 좀 높은 세포 비율
• III: 낮은 Xc, 낮은 R = 낮은 세포 비율
• IV: 높은 Xc, 낮은 R = 좀 높은 수분 비율

개인의 측정값과 참조값의 비교는 BIVA의 또 다른 장점이다.
허용 오차 타원은 좌표계에 입력한 50%,75% 및 95%의 비율이다.



체지방 지수(FFMI와 FMI)


A. Piccoli 교수의 시스템은 또한 지방량 지표의 시각적 교류에도 응용할 수 있다. Schutz 등의 작업으로 이루어진 FFMI와 FMI의 연관은 아래 네 가지 전형적인 상황을 묘사한다.

좌표계의 상한은 다음에 따라 지정된다:

• I: 높은 FFMI, 높은 FMI = 높은 근육량
• II: 낮은 IFFMI, 높은 FMI = 비만
• III: 낮은 FFMI, 낮은 FMI = 만성 에너지 결핍
• IV: 높은 FFMI, 낮은 FMI = 낮은 근육량

FFMI(X 축)와 FMI (세로 좌표)는 또한 좌표계의 축에 표시된다. 허용 오차 타원은 좌표계에 입력한 50%,75% 및 95%의 비율이다.