metro per calcolo di composizione corporea

Composizione corporea e somatotipo: un binomio da considerare?

Composizione corporea e somatotipo: un binomio da considerare? 1024 536 TRAINING LAB ITALIA

La valutazione della composizione corporea e del somatotipo è una delle metodiche di maggiore interesse per una corretta analisi nutrizionale. Interessante non solo per i nutrizionisti, ma anche per figure sanitarie di vario genere e professionisti del settore sportivo, tra cui spicca il Laureato in Scienze Motorie.

Introduzione

L’indice di massa corporea (BMI) è il parametro che viene spesso utilizzato per stimare la massa grassa di un soggetto. Tuttavia, questo parametro presenta alcune limitazioni non indifferenti, tra le quali figura il fatto che due soggetti possono avere lo stesso valore di BMI, ma una composizione corporea, in termini di tessuto adiposo e tessuto muscolare, completamente differente. Inoltre, il BMI è incapace di fornire informazioni riguardo i siti di maggiore distribuzione del tessuto adiposo, i quali sono fortemente correlati a rischio metabolico (come l’eccessivo tessuto adiposo viscerale, ad esempio).

Così, per cercare di determinare topograficamente e con maggiore precisione la massa non solo grassa ma anche muscolare ed ossea, l’avanzamento tecnologico ha proposto negli anni diverse strumentazioni e metodiche capaci di venire incontro a tali esigenze. Tra queste tecniche, si citeranno:

  • l’ecografia (US),
  • l’analisi di impedenza bioelettrica (BIA),
  • la tomografia computerizzata (CT),
  • l’assorbimetria a raggi-X a doppia energia (DXA),
  • le tecniche di valutazione antropometrica.

In particolare, dalle tecniche di valutazione antropometrica, costituite dalla valutazione delle pliche cutanee, delle circonferenze muscolari e dei diametri ossei, sarà successivamente possibile risalire al somatotipo, un dato in grado di fornire informazioni riguardo la forma e la composizione corporea di un individuo. Il somatotipo sarebbe un fattore da considerare in special modo nell’ambito della prescrizione dell’esercizio fisico, al fine di meglio comprendere le esigenze metaboliche di un individuo, cucendo così su misura la programmazione dell’allenamento.

Gli indicatori del tessuto adiposo

Il tipo di tessuto la cui indagine ha acquisito maggiore interesse in ambito sanitario è sicuramente quello adiposo, a causa della sua correlazione, quando presente in misura eccessiva, con una maggiore comorbidità e mortalità. Tuttavia, diversi studi negli anni hanno dimostrato come il rischio metabolico sia maggiormente dipendente dal sito in cui tale tessuto si trovi in eccessivo accumulo; un classico esempio è rappresentato dal tessuto adiposo viscerale (VAT) il quale è stato indicato correlarsi ad un maggiore rischio cardiaco, diabete mellito di tipo 2, malattia epatica e cancro.

Il parametro maggiormente utilizzato nella stima del grasso corporeo è l’indice di massa corporea (BMI), definito dal peso corporeo diviso per il quadrato della statura (kg/m2). Si tratta di un metodo molto semplice ed economico che ha permesso all’Organizzazione Mondiale della Sanità la definizione delle classi di sovrappeso (25≤BMI<30) e di obesità (BMI≥30).

Il BMI tuttavia è incapace di discriminare la massa grassa da quella muscolare. Infatti, dato che il tessuto muscolare è più pesante di quello adiposo, un aumento della massa muscolare si tradurrebbe in una maggiore densità corporea, e dunque in un maggior peso allo stesso volume. Di conseguenza, il BMI pone l’eventualità di classificare erroneamente un individuo sano apparentemente muscoloso sotto le categorie di sovrappeso e talvolta di obesità.

Differenze tra sessi

Diversi studi hanno dimostrato come la distribuzione del grasso corporeo abbia un maggiore impatto sul rischio cardiometabolico rispetto all’adiposità totale. Inoltre, mentre l’accumulo di grasso addominale nell’uomo, tendenzialmente maggiore rispetto alla donna, è associato con un maggiore rischio cardiometabolico, la maggiore distribuzione adiposa femminile a ridosso dell’area femoroglutea si dimostrerebbe un fattore relativamente protettivo.

Nella regione addominale il tessuto adiposo può accumularsi nell’area subcutanea, sotto forma di tessuto adiposo subcutaneo (SAT) o profondamente nell’addome, sotto forma di tessuto adiposo viscerale (VAT). Diversi studi hanno dimostrato come il VAT sia associato con un aumentato rischio cardiometabolico.

Altri studi che hanno impiegato la tomografia computerizzata riportano come gli uomini dispongano tendenzialmente del doppio del VAT rispetto alle donne. Le donne, dall’altra parte, dimostrano una percentuale di tessuto adiposo totale significativamente maggiore, una più bassa percentuale di VAT, ed una maggiore percentuale di SAT. Inoltre, esse si caratterizzano per disporre di una quantità maggiore di tessuto adiposo negli arti inferiori rispetto agli uomini.

Le differenze sessuali riguardo la massa muscolare iniziano a divenire apparenti durante la pubertà, con i ragazzi che iniziano a dotarsi di muscoli più grandi rispetto alle ragazze. L’uomo adulto dimostra una massa muscolo-scheletrica significativamente maggiore rispetto alle donne in termini sia assoluti che relativi alla massa corporea (38% vs 31%). Le differenze tra i sessi sono state viste essere maggiori nella muscolatura degli arti superiori (40%) rispetto a quella degli arti inferiori (33%).

L’età, indipendentemente dal sesso, è stata vista essere associata ad una perdita di massa muscolare, soprattutto nei distretti muscolari degli arti inferiori.

Variabili antropometriche di interesse

La valutazione delle variabili antropometriche consiste in tecniche non invasive capaci comunque di esaminare lo stato nutrizionale e di identificare i soggetti a rischio, nonché di monitorare l’efficacia di un intervento nutrizionale fornendo informazioni circa i depositi corporei di tessuto adiposo e di quello muscolare. Dato che la valutazione di questi parametri è semplice da effettuare, a ridotto impatto economico, e non richiede elevati livelli di abilità tecnica, le misurazioni antropometriche sono ampiamente utilizzate in diverse situazioni cliniche e grandi studi epidemiologici.

  • La circonferenza vita è utilizzata sia in bambini che in adulti come un indicatore del grasso intra-addominale. La circonferenza vita può essere misurata con un nastro rigido arrotondando all’unità decimale (ad es., 20.07  20.1), in stazione eretta e al termine dell’atto espiratorio, in corrispondenza del punto intermedio tra il margine più basso della cassa toracica e la cresta iliaca.

bmi e circonferenza vita

L’eccessiva presenza di tessuto adiposo a livello della regione addominale fuori dalla proporzione con il totale tessuto adiposo corporeo rappresenta un predittore indipendente di fattori di rischio e comorbidità. La circonferenza vita è difatti positivamente correlata al grasso addominale. Essa, se utilizzata congiuntamente alla categoria di BMI (vedi Figura 1), può aiutare a classificare l’intensità del rischio di sviluppare malattie da parte di un soggetto.

  • Il rapporto vita-fianchi (WHR) è utilizzato come una misurazione surrogata di una più bassa o più alta distribuzione del grasso corporeo e quindi fornisce informazioni circa la porzione del corpo in cui il tessuto adiposo viene maggiormente. Il fenotipo androide, o l’eccesso di tessuto adiposo nella parte alta del corpo, è più tipicamente presente negli uomini mentre il fenotipo ginoide, nonché l’eccesso di tessuto adiposo nella parte bassa del corpo, è maggiormente osservato nelle donne.

Un elevato WHR suggerisce un aumentato rischio di malattia correlata all’obesità. Ad ogni modo, l’accuratezza del WHR nella valutazione del grasso viscerale tende a diminuire con l’aumento della massa adiposa. Per calcolare il WHR è possibile dividere la circonferenza vita per la circonferenza dei fianchi (WHR=cvita/cfianchi). Gli indicatori di rischio sono ≥1.0 per gli uomini e ≥0.85 per le donne.

Tecniche di valutazione della composizione corporea

Le tecniche utilizzate nella valutazione della composizione corporea rappresentano dei metodi oggettivi capaci di valutare lo stato nutrizionale. Con l’aumento della prevalenza di obesità e di malattie correlate allo stile di vita, è nata l’esigenza di sviluppare metodi sempre più capaci di valutare la composizione corporea con maggiore sensibilità e precisione.

La valutazione della composizione corporea permette di indagare riguardo sia lo stato nutrizionale che la capacità funzionale del corpo umano, ed è utile in nutrizione per:

  • descrivere la crescita e lo sviluppo dalla nascita fino al raggiungimento dell’età adulta,
  • comprendere meglio le origini dello stato di salute o di malattia,
  • la progettazione di strategie nutrizionali,
  • il monitoraggio degli interventi terapeutici.

Indipendentemente dal grasso corporeo, che è un indicatore di deposito di energia a lungo termine, i muscoli scheletrici sono anch’essi di grande interesse. Infatti, la valutazione della composizione corporea è indispensabile per meglio comprendere il bilancio metabolico tra compartimenti muscolari e adiposi.

Sono diverse, a tale scopo, le tecniche di valutazione che possono essere utilizzate. Queste vanno da sofisticate misurazioni basate su tecniche di immagini tridimensionali a misurazioni indirette molto semplici come quelle che includono le tecniche di valutazione antropometrica.

Ecografia

L’utilizzo di ultrasuoni per valutare la composizione corporea è sempre più in aumento nella pratica quotidiana, a causa della validazione che ha ottenuto da diversi studi.

ecografia

Immagini prese da Ceniccola G. D. et al. -2018.

Tale tecnica infatti permette di quantificare la massa muscolare ed ha recentemente guadagnato l’attenzione con la crescente importanza del ruolo, da parte del muscolo scheletrico, nel processo di guarigione.

La Pesata Idrostatica (Densitometria)

La pesata idrostatica o densitometria è basata sul principio di Archimede. La differenza tra peso corporeo in acqua e in aria è utilizzata per risalire alla densità corporea.

Assumendo un modello a due componenti con densità differenti per la massa grassa e quella magra e correggendo per il volume di aria nei polmoni, è possibile così stimare la percentuale di grasso corporeo totale. Ovviamente, questa tecnica non può fornire nessuna indicazione sulla distribuzione del tessuto adiposo o muscolare.

Pletismografia a Spostamento d’Aria (ADP)

La pletismografia a spostamento d’aria (ADP), similmente alla pesata idrostatica, valuta la totale densità corporea e perciò il grasso corporeo totale e la massa grassa ma non fornisce nessuna informazione circa la loro distribuzione.

Inserendo il corpo all’interno di una camera chiusa e cambiando il volume della camera stessa, il volume d’aria spostato (equivalente a quello del corpo) può essere determinato a partire dal cambiamento nella pressione dell’aria. Dato che l’ADP è basato sullo stesso modello a due componenti come per la pesata idrostatica, esso sarà anche soggetto agli stessi fattori di confusione, principalmente rappresentati dalle variazioni nel contenuto osseo minerale (BMC) e dall’idratazione.

Analisi di Impedenza Bioelettrica (BIA)

L’analisi di impedenza bioelettrica utilizza le proprietà elettriche del corpo per stimare i liquidi corporei totali dai quali risalirà poi alla massa grassa corporea. Tale tecnica assume che il corpo sia modellato sotto forma di cinque compartimenti cilindrici di tessuto magro; il tronco e i quattro arti, mentre il grasso è considerato come un isolante.

L’impedenza viene assunta essere proporzionale all’altezza e inversamente proporzionale all’area di sezione trasversa di ciascun compartimento, e l’equivalente elettrico è un resistore (acqua extracellulare) in parallelo con un condensatore ed un resistore posti in serie (acqua intracellulare). La BIA è una strumentazione ampiamente utilizzata per stimare la composizione corporea anche in diverse condizioni cliniche come il cancro, l’obesità, la sarcopenia e l’anzianità.

Assorbimetria a Raggi-X a Doppia Energia (DXA)

L’assorbimetria a raggi-X a doppia energia (DXA) è una tecnica d’immagine a due dimensioni che utilizza i raggi-X con due differenti energie: l’attenuazione di un raggio-X è dipendente dallo spessore del tessuto e dal coefficiente di attenuazione del tessuto, che a sua volta è dipendente dall’energia del raggio-X stesso. Utilizzando questi due differenti livelli di energia, l’immagine può essere separata in due componenti (come dimostrato in figura, tessuto osseo e tessuto molle).

DXA

Immagini prese da Ceniccola G. D. et al. -2018.

La DXA è stata principalmente impiegata per la valutazione della densità minerale ossea, ma può anche essere utilizzata per stimare il grasso totale e regionale, insieme alla massa muscolare. Diversi studi hanno infatti recentemente dimostrato come la DXA si sia dimostrata, riguardo la stima del grasso totale, una metodica ancora più accurata dei metodi basati sulla densità corporea e perciò viene ad oggi considerata come il gold standard nella valutazione della composizione corporea a livello molecolare.

Tomografia Computerizzata (CT)

La tomografia computerizzata offre un’immagine tridimensionale ad elevata risoluzione del corpo in maniera parziale o totale, generata a partire da numerose proiezioni del corpo da differenti angolature.

CT

Immagini prese da Ceniccola G. D. et al. -2018.

Tale metodica è capace di determinare accuratamente la presenza di grasso nel tessuto muscolare scheletrico e nel fegato. Si tratta di un metodo molto accurato per analizzare minuziosamente i compartimenti corporei.

Imaging a Risonanza Magnetica (MRI)

L’imaging a risonanza magnetica utilizza diverse proprietà magnetiche dei nuclei di certi elementi chimici (normalmente l’idrogeno nell’acqua e nel grasso) nelle cellule per produrre immagini dei tessuti molli del corpo. Attraverso questa tecnica possono essere eseguite precise misurazioni del tessuto adiposo e di quello muscolare, così come possono essere osservate infiltrazioni di grasso in altri organi.

Tecniche Antropometriche – Valutazione delle Pliche Cutanee

La valutazione delle pliche cutanee si serve della misurazione del grasso sottocutaneo per derivare, prima la densità corporea, e poi la percentuale di grasso corporeo. Tale tipologia d’indagine richiede l’impiego di plicometri quali l’Holtein, il Lange e l’Harpenden, capaci di misurare il grasso sottocutaneo in siti specifici del corpo, come ad esempio la sede bicipitale, tricipitale, sottoscapolare o soprailiaca.

valutazione pliche cutanee

Figura 2.

I valori ottenuti da queste misurazioni poi vengono inseriti all’interno di particolari equazioni specifiche per l’età, il genere e la popolazione di riferimento (caucasica, afroamericana, asiatica, etc.) in modo da risalire alla densità corporea, dato quest’ultimo che verrà poi utilizzato per calcolare il grasso corporeo.

La stima percentuale del grasso corporeo e della massa magra tramite il metodo delle pliche cutanee è stata riportata essere accurata in soggetti adulti quando l’idrodensitometria veniva utilizzata come referenza. Tuttavia, tale metodica porta con sè la possibilità di errore a causa della mancanza di abilità tecnica da parte dell’operatore, del tipo di plicometro utilizzato e dell’equazione predittiva utilizzata. Tale tecnica dovrebbe essere cautamente utilizzata in soggetti anziani e in soggetti obesi.

Tecniche Antropometriche – Valutazione delle Circonferenze Muscolari

Per risalire alla massa muscoloscheletrica è possibile servirsi della misurazione delle circonferenze muscolari. Tale tipo di indagine possiede un costo irrisorio, correlato all’utilizzo di un semplice e rigido nastro misuratore.

valutazione circonferenze muscolari

Figura 3.

Misurando le circonferenze muscolari in particolari punti sarà poi possibile inserire questi valori in equazioni che, basate sulla normalizzazione di ogni circonferenza per la corrispondente plica cutanea, permetteranno successivamente di stimare la massa muscoloscheletrica, espressa in kg.

Tecniche Antropometriche – Valutazione dei Diametri Ossei

È possibile anche risalire, mediante l’indagine antropometrica, alla massa ossea di un soggetto. Per valutare i diametri ossei è necessario l’utilizzo di un calibro, uno strumento capace di misurare il diametro di una particolare porzione ossea.

valutazione diametri ossei

Figura 4.

In genere, i diametri maggiormente d’interesse per la stima della massa ossea riguardano i diametri del gomito, del polso, del ginocchio e della caviglia. Anche per tale metodo, i valori ottenuti dall’indagine antropometrica verranno poi inseriti all’interno di equazioni matematiche che permetteranno di risalire alla massa ossea, espressa in kg.

Il somatotipo

La tecnica del somatotipo è spesso utilizzata per valutare la conformazione e la composizione corporea. Infatti, il somatotipo rappresenta un’espressione quantificata dell’attuale aspetto morfologico di un soggetto. Questo parametro consiste in un punteggio a tre numeri (ad esempio, 3.5-5-1), ognuno dei quali rappresenta una componente: l’endomorfia, la mesomorfia e l’ectomorfia.

  1. L’endomorfia descrive il relativo grado di adiposità del corpo in relazione a dove questo si distribuisce. Inoltre, la componente endomorfica descrive i corrispondenti aspetti fisici, quali la rotondità del corpo, la morbidezza dei contorni, il relativo volume del tratto toraco-addominale e l’affinamento distale degli arti.
  2. La mesomorfia descrive il relativo sviluppo muscoloscheletrico del corpo. Questo valore fornisce anche informazioni circa la robustezza del corpo in termini muscolari od ossei, il relativo volume toracico e del tronco e la possibile massa muscolare nascosta.
  3. L’ectomorfia descrive la relativa snellezza del corpo. Inoltre essa si fa indicatore dell’apparente linearità del corpo o fragilità degli arti, in assenza di qualsiasi massa, sia essa muscolare, adiposa o di altro tipo.

Il calcolo del somatotipo antropometrico necessita di dieci parametri antropometrici:

  • la statura,
  • la massa corporea,
  • quattro pliche cutanee (tricipitale, sottoscapolare, sopraspinale, polpaccio),
  • due diametri ossei (biepicondilare dell’omero e del femore),
  • due circonferenze muscolari (braccio flesso e teso, polpaccio).

I vantaggi dell’antropometria vengono però ad essere persi quando, nel corso della valutazione, l’operatore dimostra inaccuratezza tecnica. Appare infatti di straordinaria importanza apprendere le precise tecniche di misurazione e gli accurati calcoli. Sebbene a prima vista l’antropometria apparirebbe come un metodo di valutazione essenzialmente semplice per l’operatore principiante, ottenere un elevato livello di abilità tecnica ed affidabilità richiede pratica sotto supervisione di un antropometrista esperto.

somatotipo

Figura 5.

Tradizionalmente, i tre punteggi del somatotipo possono essere graficamente rappresentati in una scala bidimensionale che utilizza le coordinate X e Y, chiamata somatochart. Questi punti nel somatochart sono comunemente conosciuti come somatoplots, di cui se ne riporta un esempio in Figura 5.

Conclusioni

L’indagine sulla composizione corporea è un tassello fondamentale da introdurre all’interno del processo di monitoraggio di un programma nutrizionale o di attività fisica, in quanto permette di ottenere informazioni circa l’efficacia del trattamento, la risposta fisiologica da parte del soggetto, nonché di ricevere anche delle indicazioni sulla successiva programmazione.

Nel presente elaborato sono state riportate tutte le tecniche ad oggi più utilizzate nell’ambito della valutazione della composizione corporea. Tra tutte queste tecniche la letteratura internazionale riconosce l’assorbimetria a raggi-X a doppia energia (DXA) come il gold standard per l’indagine sulla composizione corporea.

Appare comunque chiaro come questa tecnica, insieme alle altre spiegate nell’elaborato, non sia spesso alla portata di tutti a causa dell’eccessivo costo, in termini economici, richiesto dall’attrezzatura stessa. Così, le tecniche di valutazione antropometrica, costituite dalla valutazione delle pliche cutanee, dalla misurazione delle circonferenze muscolari e dei diametri ossei, rappresentando un tool valutativo valido economicamente alla portata di tutti, si dimostrano spesso maggiormente impiegate ai fini valutativi.

Lo “svantaggio” delle tecniche antropometriche riguarda il fatto che esse necessitano, al fine di ottenere precisi risultati, una grande esperienza e abilità tecnica da parte dell’operatore. In ambito antropometrico infatti è comunemente risaputo come, per ottenere delle valide stime della composizione corporea, l’operatore dovrebbe aver superato le 100 valutazioni antropometriche.

Dott. Gabriele Dipasquale
Note sull’autore
Laurea in Scienze Motorie e Sportive (L-22) – Università degli studi dell’Aquila
Laurea Magistrale in Scienza e Tecnica dello Sport (LM-68) – Università degli studi dell’Aquila
Certificazione Self Myofascial Release Training Lab Italia
Certificazione Personal Trainer for Health
Articolista Training Lab Italia
Membro del Progetto University Lab

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Bibliografia

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