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Bioimpedância elétrica (BIA)
Guilherme T. Araújo, Me, MBA, MD
1. Introdução
A avaliação da composição corporal tem se tornado um tópico de extrema importância
na área médica, nutricional e de atividade física, devido à importante correlação entre os
componentes do corpo, como o excesso de gordura corporal, com doenças crônico degenerativas.
Diversos métodos tem sido utilizados para este fim, tais como pesagem hidrostática,
tomografia computadorizada, DXA (dual x-‐ray absormetry), avaliação de pregas cutâneas, entre
outros. Dentre os métodos utilizados para a avaliação da composição corporal, a Bioimpedância
Elétrica (BIA) tem sido amplamente utilizada, sobretudo pela alta velocidade no processamento
das informações, por ser um método não invasivo, prático, reprodutível e relativamente barato,
que estima, além dos componentes corporais, a distribuição dos fluidos nos espaços intra e
extracelulares, bem como a qualidade, tamanho e integridade celular.
2. Princípios da BIA
A BIA é um método que consiste na passagem de uma corrente elétrica indolor de baixa
amplitude e baixa ou alta frequência através do organismo, aplicada através de cabos conectados
à eletrodos ou superfícies condutoras, colocadas em contato com a pele, permitindo assim a
medida da resistência (R) e reactância (Xc). Com os valores de R e Xc é possível calcular a
impedância (Z), o ângulo de fase (AF) a água corporal total (TBW) e estimar a quantidade de água
extracelular (ECW) e intracelular (ICW). Assim sendo, a massa livre de gordura (FFM) pode ser
calculada, assumindo-‐se que a TBW é uma parte constante da FFM. Com esta base, outros
compartimentos como massa gorda (FM) e massa celular corporal (BCM) podem ser mensuradas
(Figura 1). A seguir definimos os termos utilizados:
• Impedância (Z): define-‐se como a oposição à passagem de corrente elétrica realizada
pelos tecidos corporais. Essa oposição possui dois vetores, denominados resistência (R)
e reactância (Xc);
• Resistência (R): O vetor R mede a oposição ao fluxo da corrente elétrica através dos
meios intra e extracelulares do corpo, estando diretamente associado ao nível de
hidratação desses meios;
• Reactância (Xc): O vetor Xc mede a oposição ao fluxo da corrente causada pela
capacitância produzida pela membrana celular;
• Massa livre de gordura (FFM): consiste em toda composição corporal que não é gordura,
que envolve os seguintes componentes: conteúdo mineral ósseo (~7%), água
extracelular (~29%), água intracelular (~44%) e proteína visceral;
• Massa celular corporal (BCM): é a denominação do compartimento rico em proteína que
é afetado em estados catabólicos, sendo que a perda de BCM está associado à resultados
clínicos insatisfatórios;
• Massa gorda (FM): é o resultado obtido pela subtração da FFM do peso corporal total.
Em sistemas biológicos, a corrente elétrica é transmitida pelos íons diluídos nos fluidos
corporais, especificamente íons de sódio e potássio. Os tecidos magros são altamente condutores
de corrente elétrica devido à grande quantidade de água e eletrólitos, ou seja, apresentam baixa
resistência à passagem da corrente elétrica. Por outro lado, a gordura, o osso e a pele constituem
um meio de baixa condutividade, apresentando, portanto, elevada resistência.
A membrana citoplasmática do ser humano é constituída por duas camadas de material
proteico (bom condutor) e uma camada de lipídeo (isolante). Dessa forma, a membrana celular
atua como se fosse um capacitor, oferecendo Xc (capacitância).
Assim, no corpo humano, as membranas celulares podem armazenar a energia por um
pequeno período de tempo, “atrasando” a corrente. Esse “atraso” no fluxo da corrente elétrica,
causado pela capacitância, gera uma queda na tensão da corrente ou uma mudança de fase, que é
definida como ângulo de fase (AF), ou ainda, como arco tangente da relação Xc e R.
Figura 1: Composição dos compartimentos corporais
Em frequências maiores (fh) (50 kFz e 100 kHz), a corrente elétrica passa através das
membranas celulares, permitindo as medidas de impedância dentro e fora das células,
determinando o balanço hídrico intra e extracellular. Assim, através dos valores obtidos para
essas variáveis (Z, R e Xc), em diferentes frequências, o analisador calcula a quantidade de água
corporal total e sua distribuição intra e extracelular e, assumindo uma hidratação constante,
determina primeiramente a massa corporal magra e, logo, a composição corporal.
3. Tipos de BIA
3.1. BIA de frequência única
Os aparelhos de BIA com frequência única geralmente utilizam uma frequência de 50kHz, que
são passados pela superfície de eletrodos colocados na mão e no pé. Outros tipos de aparelhos
podem utilizar outros pontos de fixação, como pé-‐pé ou mão-‐mão. À uma frequência de 50kHz a
BIA não mede exatamente a água corporal total (TBW), mas sim uma soma ponderada da ECW e
ICW. Assim a BIA de frequência única consegue estimar a FFM e TBW, mas não consegue
determinar diferenças da ICW. Apesar da BIA de frequência única não ser validade em condições
com alterações significativas de hidratação, ela não é invalidada para estimar a FFM ou TBW em
indivíduos normohidratados.
3.2. BIA de multi-‐frequência
A BIA de multi-‐frequência faz uso de equações lineares de regressão utilizando diferentes
frequências (0, 1, 5, 50, 100, 200 a 500kHz) para avaliar FFM, TBW, ICW e ECW. A BIA de multi-‐
frequência possui maior acurácia que a BIA de frequência única para predição da ECW.
3.3. BIA segmentar
A BIA segmentar aborda aspectos da análise da composição corporal que podem eliminar
certas inconsistências existentes na avaliação da massa corporal total, analisando o corpo por
segmento, ou seja, essa técnica determina isoladamente a massa dos membros e do tronco. A BIA
segmentar tem sido utilizada para determinar a distribuição de fluidos em certas doenças (ascite,
insuficiência renal, cirurgias).
4. Como realizar o exame
Para realização da BIA os seguintes passos devem ser respeitados:
• Os pacientes devem ter sua altura e peso aferidos no momento do exame;
• O paciente deve estar em decúbito dorsal, descalço e com os membros inferiores
afastados, ficando os pés distantes um do outro em cerca de 30 cm. A dificuldade de
afastar a coxa de pessoas obesas (mórbidas) deve ser um fator de dificuldade de análise
dos resultados. O paciente deve permanecer em decúbito dorsal em repouso por pelo
menos 10 minutos antes do exame;
• O paciente deve retirar objetos de metal presos ao corpo, como anéis e brincos;
• As condições que dizem respeito à posição do corpo e dos eletrodos devem ser
respeitadas. Isto é, os eletrodos devem ser uniformemente posicionados;
• O paciente deve suspender o uso de medicamentos diuréticos no mínimo 24 horas antes
da realização do teste;
• O consumo de alimentos e bebidas deve ser evitado até 4 horas antes de se realizar o
teste. Apesar de existir consenso de que o paciente deve estar em jejum de 4 horas e
esvaziar a bexiga antes do exame, ainda não há, na literatura, a confirmação de que o
jejum por 4 horas seja realmente necessário;
• O exame deve ser feito com o paciente em repouso e a prática de exercícios até 8 horas
anteriores não é recomendada;
• Medicamentos que cursem com retenção hídrica, se possível, devem ser retirados para a
realização do exame.
Em situações onde a condição ou características do paciente limita a colocação dos eletrodos
na superfície corporal, tal como amputados, atrofias ou hemiplegias, os eletrodos devem ser
colocados em porções do corpo não afetadas. Em outras situações, como lipodistrofia, síndrome
de Cushing, mixedema, ascite, obesidade, onde os pacientes demonstram uma distribuição
irregular da composição corporal, deve ser considerado o uso da BIA segmentar.
Em pacientes com próteses de silicone, o volume das próteses devem ser subtraídas da FM,
uma vez que as próteses são má condutoras e são interpretadas como FM.
Apesar de não haver dados na literatura demonstrando riscos, sugere-‐se a contraindicação
ou a interpretação cautelosa dos resultados, em pacientes gestantes, crianças, nutrizes e
portadores de marca-‐passo. Deve-‐se também evitar a realização do exame em pacientes com
lesões de pele que não permitam a aplicação dos eletrodos.
5. Interpretação dos resultados
A partir dos valores da R e da Xc obtidos pela BIA, são utilizadas diferentes equações de
regressão disponíveis na literatura, para estimar os componentes corporais, e assim, determinar
os valores de massa de gordura, massa magra e água corporal. Essas equações preditivas são
ajustadas para sexo, etnia, idade, peso, altura e nível de atividade física.
Recomenda-‐se, no entanto, que as fórmulas utilizadas pelos fabricantes sejam verificadas
para se ter certeza de sua adequação. Assim, não se recomenda que os aparelhos automáticos
sejam tomados como padrão-‐ouro, principalmente quando obtêm medidas de segmentos
corporais.
5.1. Ângulo de fase
Através da BIA, o AF pode ser obtido por meio da relação entre medidas diretas da R e da Xc.
A variação do AF ocorre entre zero grau (sistema sem membranas celulares, apenas resistivo) e
90 graus (sistema sem fluidos, apenas capacitivo), sendo que num indivíduo saudável o AF pode
apresentar valores entre 4 e 10 graus. Também se encontra na literatura que esse valor pode
variar de 5 a 15 graus.
Esse ângulo é dependente da capacitância dos tecidos e está associado com a qualidade,
tamanho e integridade celular. Trata-‐se de uma ferramenta de diagnóstico nutricional cada vez
mais utilizada na prática clínica. Estudos recentes demonstram alta correlação entre o ângulo de
fase e o prognóstico e mortalidade de pacientes em hemodiálise, com câncer, SIDA e doenças
hepáticas.
Portanto, variação no AF indica alterações na composição corporal, na função da membrana
celular ou no estado de saúde. Valores de AF menores representam baixa Xc e alta R, e podem ser
associados à existência ou agravamento de doença, a morte celular, ou a alguma alteração na
permeabilidade seletiva da membrana. De outro lado, valores mais altos representam alta Xc e
baixa R, podendo associar-‐se à maior quantidade de membranas celulares intactas, ou seja, maior
massa celular corpórea, e a um adequado estado de saúde.
5.2. Água corporal total (TBW), água intracelular (ICW) e água extracelular (ECW)
As equações utilizadas para a avaliação de TBW foram baseadas em analises regressivas de
indivíduos normohidratados, sendo assim, pacientes com distúrbios agudos de volemia podem
alterar a correta predição da TBW e ECW.
A elevação nos valores de ECW ou na relação ECW/TBW podem indicar edema e/ou
desnutrição.
O valor normal de TBW varia com a idade e sexo, conforme demonstrado na tabela 1.
Tabela 1: Água corporal total (TBW) de acordo com idade e sexo
Idade (sexo) Média (variação)
Recém-‐nascido a 6 meses 74% (64 a 84%)
6 meses a 1 ano 60% (57 a 64%)
1 a 12 anos 60% (49 a 75%)
12 a 18 anos (homens) 59% (52 a 66%)
12 a 18 anos (mulheres) 56% (49 a 63%)
19 a 50 anos (homens) 59% (43 a 73%)
19 a 50 anos (mulheres) 50% (41 a 60%)
Acima de 51 anos (homens) 56% (47 a 67%)
Acima de 51 anos (mulheres) 47% (39 a 57%)
5.3. Massa livre de gordura (FFM) e massa gorda (FM)
A FFM contempla tudo o que não for gordura corporal (ou FM). Existe uma grande gama de
equações de BIA relatadas na literatura para predizer a FFM. A figura 2 demonstra a faixa de
variação de normalidade da FM de acordo com a idade e sexo.
É importante ressaltar que em caso de pequenas variações do peso corporal (1,5 a 2,0 kg), as
variações da FFM e FM podem não ser aferidas pela BIA, devido à precisão do método.
Figura 2: Faixa de normalidade de massa gorda (FM) de acordo com idade e sexo
6. Limitações do método
Estudos mostram que podem ser obtidos resultados variáveis e contraditórios pela BIA em
várias doenças. Essas discrepâncias se devem não só às limitações do método, mas também pela
própria diferença entre a condutividade do tecido entre indivíduos saudáveis e acometidos por
alguma doença:
• Pacientes gravemente mal-‐nutridos ou anoréticos nervosos (IMC<16 kg/m2) têm
resultados afetados pelo grau de hidratação corporal e devem ser interpretados com
cuidado durante a realimentação;
• Em obesos, a bioimpedância mostra resultados confiáveis em IMC até 34 kg/m2,
ocorrendo erros de medição consideráveis acima desse índice. A análise bioimpedância
em pacientes com sobrepeso e obesidade deve ser cautelosa, pois tende a subestimar a
porcentagem de gordura do corpo quando esta é maior do que 25% em homens e 33%
em mulheres;
• A bioimpedância também não é apropriada para situações de hidratação anormal dos
tecidos, como nos edemas, ascites ou balanço iônico alterado;
• Em doenças neuromusculares, a bioimpedância requer equações validadas específicas, e
o seu uso pode ser recomendado para seguimento a longo prazo;
• O exame de análise da bioimpedância não é apropriado para detecção de mudanças na
composição corporal após um programa de perda de peso, porque pequenas alterações
fisiológicas na composição corporal podem não ser detectadas com acurácia;
• Doenças que cursam com alterações dermatológicas extensas, como o mixedema no
hipotireoidismo, podem invalidar o exame de bioimpedância devido às alterações na
resistência elétrica da pele;
• Não foi verificada interferência da bioimpedância em marca-‐passos e desfibriladores,
mas há a possibilidade do campo criado pela corrente afetá-‐los. Portanto, recomenda-‐se
monitorização cardíaca nesses casos, e na impossibilidade de monitorização, a
bioimpedância deve ser contraindicada.;
• Em pacientes com doenças neuromusculares (por exemplo, distrofia muscular de
Duchene, hemiplegia) as equações utilizadas necessitam de maior validação. O uso da
BIA segmentar nestes casos seria melhor recomendado;
• Em pacientes em curso de dialise ou com ascite, atualmente, o uso da BIA parece não ter
acurácia suficiente para determinar as alterações de volume decorrentes da diálise ou
paracentese.
7. Comparação de métodos
Diversos métodos são utilizados para avaliar composição corporal, entretanto alguns destes
métodos são caros ou difíceis para serem realizados. Atualmente considera-‐se como padrão ouro
a pesagem hidrostática e o uso de água duplamente marcada, entretanto são métodos utilizados
exclusivamente no meio acadêmico.
Dentre os meios disponíveis na prática clínica os métodos mais utilizados são a BIA,
estimativa através de pregas cutâneas e DXA (dual x-‐ray absormetry). Outro método que vem
ganhando atenção é a utilização de tomografia computadorizada, porém ainda é necessário a
padronização e validação do método.
Apesar da DXA poder informar com boa acurácia e detalhe a distribuição de FFM e o conteúdo
mineral ósseo, é um método caro e que não pode ser repetido frequentemente devido à radiação.
O uso de pregas cutâneas para a estimativa de FM e FFM pode subestimar entre 1 a 12%
podendo variar os resultados entre examinadores.
Os resultados de uma metanálise que comparou diversos métodos de avaliação de FM estão
demonstrados na tabela 2.
Tabela 2: Comparação de diversos métodos em comparação à pesagem hidrostática na quantificação de massa gorda (FM)
Método Bias IC 95%
Água duplamente marcada + 1,5% +0,7 a +2,3%
DXA -‐ 0,3% -‐2,1 a +1,4%
Estimativa por pregas cutâneas -‐ 4,6% -‐5,4 a -‐3,8%
Bioimpedância +0,3% -‐1,2 a +1,7%
Resultados positivos significam hiperestimativa e resultados negativos significam subestimativa
8. Estudo de caso
1. Dois pacientes com insuficiência cardíaca congestiva são consultados no ambulatório de
Nutrologia para avaliação do estado nutricional. Ambos encontram-‐se estáveis, em
estágio II da NYHA, sem sinais clínicos de edema ou descompensação. Foi realizado
bioimpedância multi-‐frequência em ambos os pacientes. Os dados são exibidos abaixo.
Interprete os resultados de ambas BIAs.
Caso 1 Caso 2
Sexo Feminino Masculino
Idade 61 anos 38 anos
Peso atual 45 kg 115 kg
Estatura 1,47 m 1,77 m
IMC 23 kg/m2 36,7 kg/m2
Circunferência abdominal 78 cm 135 cm
FEVE 63% 38%
Classe funcional (NYHA) II II
Medicações Enalapril 10 mg/dia, carvedilol 25 mg/dia, furosemida 40 mg/dia, digoxina 0,25 mg/dia
Captopril 50 mg/dia, carvedilol, 12,5 mg/dia, furosemida 80 mg/dia, digoxina 0,25 mg/dia, espironolactona 25 mg/dia, sinvastatina 80 mg/dia
Dados da BIA R -‐ 635 Ohms,
Xc -‐ 67 Ohms,
TBW – 27,1L
FFM – 25,6kg,
FM – 19,4kg
R -‐ 368,5 Ohms,
Xc – 49,2 Ohms,
TBW -‐ 62,2L
FFM -‐ 84,1kg,
FM -‐ 30,9kg Diagnóstico nutrológico
2. Realize a BIA em seus colegas e interpretem os resultados.
3. Guardem os resultados para comparação com a aula de pregas cutâneas.
9. Bibliografia recomendada • Duren DL, Sherwood RJ, Czerwinski SA, Lee M, Choh AC, Siervogel RM, Cameron Chumlea
W. Body composition methods: comparisons and interpretation. J Diabetes Sci Technol. 2008 Nov;2(6):1139-‐46.
• Mialich MS, Sicchieri JMF, Jordao Junior AA. Analysis of Body Composition: A Critical Review of the Use of Bioelectrical Impedance Analysis. Int Jour of Clin Nutri 2, no. 1 (2014): 1-‐10.
• Kyle UG, Bosaeus I, De Lorenzo AD, Deurenberg P, Elia M, Gómez JM, Heitmann BL, Kent-‐Smith L, Melchior JC, Pirlich M, Scharfetter H, Schols AM, Pichard C; Composition of the ESPEN Working Group. Bioelectrical impedance analysis-‐-‐part I: review of principles and methods. Clin Nutr. 2004 Oct;23(5):1226-‐43
• Kyle UG, Bosaeus I, De Lorenzo AD, Deurenberg P, Elia M, Manuel Gómez J, Lilienthal
Heitmann B, Kent-‐Smith L, Melchior JC, Pirlich M, Scharfetter H, M W J Schols A, Pichard C; ESPEN. Bioelectrical impedance analysis-‐part II: utilization in clinical practice. Clin Nutr. 2004 Dec;23(6):1430-‐53.
• Eickemberg M, Oliveira CC, Roriz AKC, Sampaio LR. Bioimpedância elétrica e sua aplicação em avaliação nutricional. Rev. Nutr., Campinas, 24(6):883-‐893, nov./dez., 2011
• Jaffrin MY. Body composition determination by bioimpedance: an update. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 12:482–486
• Fogelholm M, Lichtenbelt W van M. Comparison of body composition methods: a literature analysis. Eur Jour of Clin Nutr (1997) 51, 495±503
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