• Valutazione della composizione corporeaUna delle applicazioni più importanti dell'impedenzometria riguarda lo studio della composizione corporea di individui sani e malati. L'analisi impedenzometrica bioelettrica (bioelectrical impedance analysis, BIA) è stata infatti ampiamente convalidata per lo studio dell'acqua corporea totale (total body water, TBW), della massa magra (fat free mass, FFM) (109) (110) e dell'acqua extracellulare (extracellular water, ECW) (111) .Si considera che il corpo umano sia un insieme molto complesso di resistenze e di condensatori posti sia in serie che in parallelo e che ogni suo segmento, assimilato ad un cilindro per poter applicare le leggi dell'elettronica, presenti caratteristiche elettriche particolari che dipendono dalla forma geometrica. Una misura perfetta dell'impedenza dell'organismo si potrebbe ottenere misurando ogni segmento separatamente e sommando i volumi specifici di tutti i segmenti misurati (BIA segmentale). Un tale tipo di analisi ha il potenziale per consentire la valutazione della composizione corporea distrettuale, ma è poco realizzabile da un punto di vista pratico, perché comporterebbe la determinazione della lunghezza di ogni segmento e un numero molto elevato di misurazioni. L'approccio "a tutto corpo" è ancora oggi quello preferibile per lo studio dell'idratazione e della compartimentazione dell'acqua corporea. Nel corso degli anni la metodica di misurazione dell'impedenza bioelettrica è stata standardizzata assimilando con buona approssimazione l'organismo umano ad un cilindro e attualmente la misura più diffusa è quella tetrapolare degli arti, che maggiormente limita l'interferenza della cute (Figura 3.2).  • Analisi ed elaborazione dei dati di resistenza e reattanza Sono stati elaborati numerosi modelli matematici basati sulla legge V = ρL 2 /Z, assimilando l'altezza del soggetto (ht) alla lunghezza di un conduttore (L). L'assunto principale alla base delle misurazioni bioimpedenzometriche è che quest'equazione viene utilizzata come un parametro statistico, non viene misurata la resistività (ρ) ed il volume dell'acqua corporea totale (TBW) è proporzionale a L 2 /Z (112) (113) . La BIA può quindi essere utilizzata per stimare l'acqua corporea totale applicando un'equazione predittiva basata sulla misurazione dell'impedenza bioelettrica del soggetto (Figura 3.4). Utilizzando l'altezza (ht), espressa in cm, come misura della lunghezza del conduttore, Hoffer ha dimostrato che l'indice di impedenza ZI = ht 2 /Z correla con l'acqua corporea, calcolata con il metodo dell'acqua triziata, in maniera altamente significativa (r=0,92) (113) .Lukaski, in seguito, ha dimostrato una maggiore correlazione dell'indice di resistenza RI = ht 2 /R con la massa magra, determinata in densitometria, e con la TBW, misurata con la metodica del 40 K. Questa formula dà un maggior peso alla componente resistiva dell'impedenza trascurando la componente capacitiva che, nei soggetti sani, è circa in rapporto 1:10 con la resistenza. L'elevata correlazione riscontrata da Lukaski tra misura BIA e massa magra (FFM) (r = 0,989) consente di utilizzare la formula "rozza" per il calcolo della FFM (FFM = ht 2 /R), anche se limitatamente ai soggetti sani in cui la FFM ha uno stato di idratazione costante. In questi soggetti la TBW è una frazione fissa della FFM ed è espressa dalla costante K=0,732 (coefficiente di idratazione della massa magra) (114) . Ottenuta la misura della massa magra, nel modello corporeo bicompartimentale si calcola per semplice differenza la misura della massa grassa (fat mass, FM): FM = peso -FFM.L'utilizzo di queste formule ha tuttavia come grossi limiti l'applicabilità a popolazioni sostanzialmente standard, quali gli adulti sani, e la scarsa predittività per situazioni di alterata idratazione. Nel corso degli anni l'equazione elementare (ht 2 /R) è stata quindi completata da diversi Autori con l'inserimento di variabili antropometriche (115) (116) (117) (118) (119) , tuttavia essa non è universalmente accettata ed anzi la sua predittività è notevolmente controversa (120) (121) . La maggior parte degli studi condotti in ambito pediatrico per convalidare la BIA come metodo di valutazione della composizione corporea ha interessato la fascia di età superiore ai 4 -5 anni oppure quella neonatale. Sono pochissimi i dati di riferimento per bambini di età inferiore ai tre anni. Fjeld e collaboratori hanno effettuato uno studio di convalida della BIA in un gruppo di bambini di età compresa tra 3 e 30 mesi, costituendo quasi un'eccezione (118) . Anche nel neonato, in particolare di basso peso, sono state utilizzate formule basate sull'indice di resistenza ht 2 /R, completate nella maggior parte dei casi da altri dati antropometrici e da fattori di correzione (115) (117) (119) (122) (123) . L'utilizzo di queste formule rimane tuttavia dibattuto e secondo alcuni Autori queste equazioni non superano i semplici dati antropometrici nella valutazione dell'acqua corporea (123) (124) o comunque richiedono una standardizzazione (125) .Un approccio diverso per il calcolo dei liquidi corporei utilizzando i dati bioimpedenzometrici è quello condotto da Piccoli e collaboratori, che propongono il grafico RX C come strumento di monitoraggio dello stato di idratazione dei pazienti in diverse condizioni patologiche (edema, malnutrizione, emodialisi), volto a superare i limiti delle equazioni per il calcolo dell'acqua corporea che, pur ben standardizzate nella popolazione normale, presentano tuttavia una scarsa sensibilità ed una notevole imprecisione nella valutazione degli stati patologici. Il grafico RXc è un metodo di analisi vettoriale che confronta il vettore di impedenza misurato in un individuo con l'intervallo di riferimento (di forma ellissoidale) della popolazione normale espresso in percentili della distribuzione gaussiana bivariata (ellissi di tolleranza al 95%, 75% e 50%) (Figura 3.5) (126) . Il vettore di impedenza (risultante dei valori di resistenza e reattanza, normalizzati per l'altezza in metri del soggetto) è rappresentativo dello stato di idratazione e, in base ad esso, andrà a collocarsi o meno all'interno dei limiti di tolleranza tracciati per la popolazione sana di quella data fascia di età (127) (128) . Il grafico RXc ha mostrato una notevole sensibilità nel rilevare cambiamenti anche rapidi dello stato di idratazione, quali quelli che si verificano durante una seduta dialitica, e consente un buon confronto intra-ed inter-soggetto. Il Gruppo di Studio sulla Bioimpedenzometria della Società Italiana di Nefrologia Pediatrica ha pubblicato nel 2000 i valori normali del vettore di impedenza per la popolazione italiana da 2 a 15 anni, costruendo i grafici RX C per le diverse fasce d'età (129) . Recentemente, Savino e collaboratori hanno invece individuato la distribuzione del vettore di impedenza per i bambini nel primo anno di vita (130) .