(f) Der Körper setzt sich aus Zellmasse, extrazellulärem Gewebe und →Fett zusammen. Die Zellmasse ist aktives Gewebe und verantwortlich für alle physiologischen Funktionen des Körpers. Das extrazelluläre Gewebe ist tragendes und versorgendes Gewebe der aktiven Zellmasse; es besteht aus extrazellulärer Flüssigkeit (Lymphe und Blutplasma). Fett ist hauptsächlich als Depotfett unter der Haut und um die inneren Organe lokalisiert. Im gesunden Körper kann die Zellmasse bis zu 55 % des Körpergewichts betragen, extrazelluläres Gewebe bis zu 30 % und Depotfett ca. 15 %. Die Bestimmung der Körperzusammensetzung ist vor allem im Hinblick auf die kardiovaskulären Risikofaktoren von Bedeutung, da für die Entstehung einer →KHK nicht das →Körpergewicht allein, sondern der Anteil an →Fettgewebe und die →Körperfettverteilung entscheidend ist. Die direkte Analyse der Körperzusammensetzung ist allerdings nur über die chemische Analyse von Leichen bzw. Tierkadavern möglich. Man setzt daher indirekte Verfahren ein, um die Körperzusammensetzung zu bestimmen. In den letzten Jahren haben sich verschiedene Modelle der Körperzusammensetzung entwickelt Abb. 25 . Methoden zur Bestimmung der Körperzusammensetzung sind: anthropometrische Messungen (→Taillen-Hüfte-Umfang, →Hautfaltendickemessung), Dichtemessung (→Densitometrie), Impedanzmessung (→bioelektrische Impedanzanalyse), →duale Photonenabsorptionsmetrie (→DPA) bzw. Dual-Energy-X-Ray-Absorptiometry (DXA), →Isotopenverdünnungsmethoden (→Ganzkörperwasser, →Ganzkörperkalium), In-vivo-Neutronenaktivierungsanalyse (IVNAA), →Infrarotspektrometrie, →Ultraschall, →Computer- und →Kernspintomographie. Die drei am häufigsten eingesetzten Methoden sind im Folgenden kurz beschrieben:
- Messung der Hautfaltendicke: Hier wird von einem 2‑Kompartiment-Modell der Körperzusammensetzung ausgegangen. Es wird zwischen der Fettmasse (FM) und der fettfreien Masse (FFM) unterschieden. Die →Hautfaltendickemessung führt man üblicherweise mit einem →Caliper bei der stehenden Person an 4 bis 5 Messpunkten an der dominanten Körperseite durch (Bizeps, Trizeps, subskapulär, suprailiakal, Abdomen, Oberschenkel).
- →Bioelektrische Impedanzanalyse (BIA): Sie beruht auf der Messung des elektrischen Widerstandes (Impedanz), den ein Körper einem elektrischen Strom entgegensetzt. Es wird von einem 3‑Kompartiment-Modell des menschlichen Körpers ausgegangen: Fettmasse, Zellmasse und Masse außerhalb der Zelle (Zellmasse plus Masse außerhalb der Zelle bilden die Magermasse). Die Messung wird an der dominanten Körperseite durchgeführt. Es werden je zwei Elektroden an Hand und Fuß platziert. Bei der Auswertung der Messergebnisse, d.h. der Umrechnung der erhaltenen Resistenz- und Reaktanzwerte in →Fettmasse, →fettfreie Masse und →Gesamtkörperwasser, benutzt man Formeln, die neben den Messwerten das Körpergewicht, die Körpergröße, das Geschlecht und teilweise das Alter der Versuchsperson berücksichtigen. Für Probanden mit stark abweichender Wasserverteilung, wie stark über- oder untergewichtige Personen, Kinder und Senioren, benötigt man spezifische Formeln. Andernfalls kann es zu unlogischen Ergebnissen kommen. Um die Zellmasse und die Wasserverteilung zwischen intra- und extrazellulärem Raum erfassen zu können, entwickelte man Geräte mit unterschiedlichen Frequenzbereichen, da bei niedrigen Frequenzen der Strom überwiegend im extrazellulären Raum und bei hohen Frequenzen im intrazellulären Raum geleitet wird. Die BIA ist die am häufigsten angewendete Methode zur Bestimmung der Körperzusammensetzung.
- Die →Infrarotspektometrie, auch als Infrarot-Reflektionsmessung (IR) oder Infrarot-Interactance-Messung bezeichnet, wurde ursprünglich zur Untersuchung von Getreide und Fleisch entwickelt. Sie beruht auf dem Prinzip, dass Substanzen die Infrarotstrahlung unterschiedlich absorbieren. Das Absorptionsmaximum von Fett liegt bei einer Q‑Wellenlänge von 930 nm, das Absorptionsmaximum von Wasser bei 970 nm. Eine Lichtquelle sendet monochromatisches Licht mit zwei verschiedenen Wellenlängen aus. Ein Teil der Strahlung wird vom Körper absorbiert, ein Teil reflektiert und analysiert. Aufgrund der geringen Eindringtiefe des Infrarotstrahles (1 bis max. 4 cm) ist eine exakte Erfassung des Fettgewebes kaum vorstellbar. Aus diesem Grund wird diese Methode zur Erfassung der Körperzusammensetzung üblicherweise nicht empfohlen.
Vor- bzw. Nachteile dieser drei Untersuchungsmethoden sind in der Tab. 20 dargestellt.
Fetus (20.–25. Gest. Woche) | Frühgeborenes | Neugeborenes | Kind (4–5 Jahre) | Erwachsener Mann | |
---|---|---|---|---|---|
Körpergewicht (kg) | 0,30 | 1,50 | 3,50 | 14,00 | 70,00 |
Fett (g/kg) | 5,00 | 35,00 | 160,00 | 160,00 | 160,00 |
Wasser (g/kg) | 880,00 | 830,00 | 700,00 | 630,00 | 600,00 |
Zusammensetzung der fettfreien Körpermasse: | |||||
Wasser (g/kg) | 880,00 | 850,00 | 820,00 | 695,00 | 720,00 |
Total N (g/kg) | 15,00 | 19,00 | 23,00 | 38,20 | 34,00 |
Na (g/kg) | 2,30 | 2,30 | 1,88 | 1,84 | 1,84 |
K (g/kg) | 1,68 | 1,95 | 2,07 | 2,54 | 2,70 |
Cl (g/kg) | 2,69 | – | 1,94 | 1,77 | 1,56 |
Ca (g/kg) | 4,20 | 7,00 | 9,60 | 21,10 | 22,40 |
Mg (g/kg) | 0,18 | 0,24 | 0,26 | 0,36 | 0,50 |
P (g/kg) | 3,00 | 3,80 | 5,60 | 10,50 | 12,00 |
Fe (mg/kg) | 58,00 | 74,00 | 94,00 | 64,20 | 74,00 |
Cu (mg/kg) | 3,00 | 4,00 | 5,00 | 3,30 | 2,00 |
Zn (mg/kg) | 20,00 | 20,00 | 20,00 | 22,30 | 30,00 |
Tab. 19Â Â Zusammensetzung des Körpers (Biesalski und Grimm, Thieme Verlag 1999).
Abb. 25 Übersicht über die verschiedenen Techniken, die zur Abschätzung der Körperzusammensetzung benutzt werden und die Beziehungen, die sie zueinander haben.