composition corporelle: principes et méthodes de...

Dr Judith Aron-Wisnewsky

ICAN Institute Cardiométabolisme et Nutrition

Inserm U872 NutriOmique

University Pierre & Marie Curie/Paris 6

Pitié-Salpêtrière, hospital Paris

Composition corporelle: principes et méthodes de mesure

Cours DU Obésité 3 octobre 2016

Classification IMC

Maigreur <18.5

Normal 18.5-24.9

Surpoids 25-29.9

Obésité classe I 30-34.9

Obésité classe II 35-39.9

Obésité classe III ≥40 Excès de masse grasse

néfaste pour la santé

OMS

IMC= Poids (kg)

Taille² (m²)

Définition IMC

IMC

Ris

qu

e d

e M

ort

alité

Modéré Très bas Bas Modéré Elevé

Diabète

Maladies cardio-

vasculaires

Femmes Hommes

IMC et mortalité

Limites de l’IMC

5 Rexford S. Ahima and Mitchell A. Lazar, Science 2013

REPARTITION DES

GRAISSES

-SOUS CUTANEE vs.

VISCERALE

-ANDROIDE vs.

GYNOIDES

DEPOTS ECTOPIQUES

ANOMALIES ET

CARACTERISTIQUES

DU TISSU ADIPEUX

…….

PHENOTYPAGE PLUS PRECIS NECESSAIRE

IMC outil simples mais nombreuses limites

Tissus adipeux ectopiques Stéatose

Oppert JM, service de nutrition

IMC et masse grasse

Grande variabilité interindividuelle de la composition corporelle

Mais en moyenne:

>>>> augmentation de l’IMC est accompagné d’une augmentation de la MG

♂/♀ • ♂

– masse maigre ↑

– mG « normale » 10-15%

– masse grasse viscérale ↑

• ♀

– masse grasse sous cutanée

– mG « normale » 20-30%

IMC et sexe

Prentice et al; Obesity review 2001

Masse grasse, Age et ethnie

Répartition du tissu adipeux

Graisse sous cutanée Graisse omentale

Répartition du tissu adipeux

Intérêt de la composition corporelle:

GENERALITES

Composition corporelle - Modèles

Barbe et al traité de nutrition

Tissus

Organisation

spatiale

Composants

Propriété

chimique

Compartiments

Fonctionnellement

liés

Carbone= lipides

Azote = protéines

Na+ = extra

K+ = intra

Étude 6 cadavres (1945-1956)

Hydratation mM 73%

Analyse biochimique de la masse non grasse

Bone minerals

Total body protein

Intracellular

Extracellular

Essential

Non-essential

Total body water

Glycogen Soft tissue minerals

Fat

Fat- free mass

Lean soft

tissue

Molecular level Heymsfield, 2004

Total Lipids

Total Body Water

Glycogen

Minerals

Protein



Tissus

Organisation

spatiale

Composants

Propriété

chimique

Compartiments

Fonctionnellement

liés

Carbone= lipides

Azote = protéines

Na+ = extra

K+ = intra

Bone

Skeletal muscle

Residual

Organs

Visceral

Subcutaneous

Tissue-organ level

Adipose tissue

Heymsfield, 2004



Tissus

Organisation

spatiale

Composants

Propriété

chimique

Compartiments

Fonctionnellement

liés

Carbone= lipides

Azote = protéines

Na+ = extra

K+ = intra

Masse Grasse

(triglycérides stockés dans adipocytes)

Liquides Extra

Cellulaires (plasma et interstitiel)

Masse cellulaire

active

Solides Extracellulaires

Masse grasse

masse « maigre »

Masse

non grasse et

non osseuse

Contenu Minéral osseux

Masse

grasse

Masse non grasse

(FFM)

Masse « maigre »

4 (référence) 3 2

Modèles à x compartiments

DER

Masse

minérale

Plusieurs examens

nécessaires

Masse Grasse


Liquides Extra


Masse cellulaire

active


Masse grasse

masse « maigre »

Masse

non grasse et

non osseuse


Masse

grasse

Masse non grasse

(FFM)

Masse « maigre »

4 (référence) 3 2


DER

Masse

minérale

Le plus utilisé

Technique de

référence =

DEXA

Masse Grasse


Liquides Extra


Masse cellulaire

active


Masse grasse

masse « maigre »

Masse

non grasse et

non osseuse


Masse

grasse

Masse non grasse

(FFM)

Masse « maigre »

4 (référence) 3 2


DER

Masse

minérale

Estimation

++

Masse maigre

• Modèles à 2, 3 ou 4 compartiments dépendent – de la méthode de mesure

– d’hypothèses d’hydratation de la masse maigre, teneur en potassium…

Évolution de la MM avec le sexe et l'Age

Hydratation varie aussi avec l'âge : masse cellulaire diminue avec l'âge

Masse osseuse augmente jusqu’à 15-20 ans puis diminue lentement au cours de la vie adulte (aggravée après la ménopause)

Adiposité augmente jusq’à 6 mois, puis diminue jusqu’à 7 ans et augmente de nouveau

Composition corporelle

METHODES DE MESURE DE LA COMPOSITION CORPORELLE

GLOBALE

• Composition corporelle globale – densitométrie: hydrostatique* et par pléthysmographie

– absorptiométrie biphotonique (DEXA)

– impédancemétrie

– plis cutanés

– Mesure de l’eau totale* (traceurs deuterium ou eau marquée) COUTS++

– Mesure du potassium total* (mesure du rayonnement du K marqué) COUTS ++

• Composition corporelle régionale – anthropométrie

– imagerie (DEXA, scanner, IRM)

Composition corporelle

Méthodes* de référence

Garrow, 1997

Principe d’Archimède

Densitométrie hydrostatique

• Densitométrie

densité = masse/volume

• Hypothèses – Densités différentes, constantes

• Masse grasse 0,9 kg/L

• Masse non grasse 1,1 kg/L

– Hydratation constante


• Volume corporel = Volume d’eau déplacé

- Volume résiduel (He) - gaz intestinaux (100ml)

• Equation de Siri MG (kg) = poids (kg) x (4,95/D –4,5)

• MNG = Poids - MG

• 2 compartiments


• Avantages – précision +++

(référence)

– peu coûteux (mesure)

– peu de risques

– répétable

• Inconvénients – immersion + expiration

forcée

– jeune enfant, sujet âgé, malades, mobilité réduite

– taille matériel

– hypothèse constance densités

– variations hydratation

– estimation gaz intestinaux


UNITE EXPLORATION AMBULATOIRE HÔTEL-DIEU

Densitométrie Plethysmographie BODPOD

• Loi de Boyle-Mariote

– PV = nRT et PV(vide) = P’V’ (patient) = constante

• Pression modifiée à introduction sujet

• Détermination du volume

• densité = masse/volume

• >>> découle la composition corporelle à partir d’équations connues (Siri par ex)


mesuré calculé

avantages

• variation intra-individuelle faible (2%)

• variabilité inter-machine faible (0.1%)

• validée chez obèses

inconvénients

• coopération

• absence de claustrophobie

• « petit volume »

• disponibilité matériel


UNITE EXPLORATION AMBULATOIRE HÔTEL-DIEU

Hologic W

Dual Energy X-ray Absorptiometry DEXA

Heymsfield, 2004


• atténuation différentielle entre rayons 2 niveaux d’énergie (40 et 100 KeV),

• dépend composition, épaisseur tissu traversé

• balayage corps entier point par point -> Image digitalisée (pixel)

• séparation

– masse calcique osseuse (MCO)/tissus mous

– mG/mM

• 3 compartiments


BMI = 32 kg/m2


Avantages

• mesure 3 compartiments (mG, mM, mCO)

• approche régionale

• composition d’une perte de poids

• précision +++

• pas hypothèse hydratation

• coopération minimale


inconvénients

• coût appareillage (60 000 euros)

• irradiation (faible: 1/5 radio thorax)

• limites – de poids (validité si BMI<35, support de la table 160kg)

– dimensions corporelles

– pas de différence graisse viscérale et sous cutanée

• absence standardisation algorithmes – modèles : Lunar, Hologic

– étalonnage pour chaque modèle (bloc fantôme)


Impédancemétrie bio électrique

• impédance = résistance tissu au passage courant alternatif

• courant transmis à travers eau et électrolytes (masse maigre)

• résistance proportionnelle au volume eau corporelle totale

• hydratation : 73 % (mM)


I = 800µA

Fréquence = 50MHz

I : courant alternatif faible intensité; V:tension (ddp) entre électrodes


• Equation : Impédance => MM

• mG = Poids – mM

• 2 compartiments

• monofréquence (5 kHz) : eau totale

• multifréquence : eau intra et extracellulaire


AVANTAGES – peu coûteux (mesure)

– sans risque

– simple

– rapide

– portable

– répétable

– faible erreur interobservateur (#plis)

INCONVENIENTS

– erreurs dues à hydratation (oedèmes)

– contribution segments membres, tronc

– équations diverses

– validité ? (obèse)


Impédancemétrie

bipodale

Tanita TBF-410


Composition corporelle à partir de différentes équations

Impédance monofréquence

Homme 40 ans, 70 kg, 1m75

Lukaski Segal Deurenberg

MM (kg) 61,4 58,0 56,2

MG (kg) 8,6 12,0 13,8

% MG 12,3 17,1 19,7

Tricipital Bicipital Sous-scapulaire Sus-iliaque

plis cutanés

Hypothèse: masse grasse sous-cutanée reflète la masse grasse totale

Plis cutanés

Compas de Harpenden 3 mesures à chaque site

• plis cutanés

• log ( plis cutanés)

• proportionnel à densité corporelle (D)

• équation de Siri mG (kg) = poids (kg) x (4,95/D –4,5)

• mNG = Poids - mG

• 2 compartiments

Plis cutanés évalue la masse grasse totale

Avantages – peu coûteux

– sans risque

– rapide

– répétable

Inconvénients – variabilité inter-

observateur+++

– variabilité répartition graisse (membres inférieurs, viscérale?)

– peu précis (obèse, oedèmes)

– variations ethniques

Plis cutanés

METHODES DE MESURE DE

LA COMPOSITION CORPORELLE REGIONALE

•rapport taille/hanches •rapport pli cutané sous-scapulaire / tricipital • compartiments adipeux spécifiques par

• imagerie, • tour de taille, • diamètre saggital

Rapport taille/ hanche

• Pas de seuils reconnus +++

• Marqueur de risque CV +++ (INTERHAART)

• Interprétation ?

• Seuil 1 – Hommes 94 cm

– Femmes 80 cm

• Seuil 2 – Hommes 102 cm

– Femmes 88 cm

Lean et al, 1995; NHLBI, 1998; WHO, 2000

Graisse abdominale viscérale Marqueurs anthropométriques: tour de taille

Lean, BMJ, 1995

http://bmj.bmjjournals.com/content/vol311/issue6998/images/large/699808.jpeg

• Tour de taille

> 102 cm H

> 88 cm F • Pression artérielle

130/85 ou ttt anti HTA

• Glycémie à jeun

• 1,10 g/l ou diabète

• Triglycérides

• ≥ 1,5 g/l

• HDL-cholestérol

• < 0,40 g/l ;< 0,50 g/l F

Au moins 3 critères

Syndrome métabolique NCEP III … IDF

• mesure non codifiée • pas de seuil • peu pratique

Diamètre sagital

Diamètre sagital

0

5

10

15

20

I II III IV

abdominal visceral fat groups

cardiac cancer all causes

P<0.001

P<0.001

P<0.009

dea

th r

ate

s (%

)

Oppert JM, Charles MA et al. Am J Clin Nutr 2002

7608 middle-aged men

15-y follow-up

(Diamètre sagittal)

Abdominal Visceral Fat and Mortality: the Paris Prospective Study

Pouliot, 1994

Masse grasse viscérale

• SCANNER

– Tissu adipeux 120 UH

• IRM

– (TA blanc)

• Méthode

– Calcul des surfaces de la répartition tissu adipeux (viscéral/sous cutané)

– Évaluation globale ou localisée (L2)

Mesures radiologiques

• Objectif

• Ressources

• Précision

• Reproductibilité

• Coût

• Simplicité

• Acceptabilité

• Risques

Choix de la méthode

• Âge

• Sexe

• Activité physique

• Alimentation (quantitatif/qualitatif)

• Ethnie

• Prédisposition génétique

• Statut hormonal (ménopause, hormone de croissance, cortisol, androgènes)

Facteurs de variation

Tissu/cpt cible Reprod. Diff.technique

Densitométrie MG, MNG 3 % +++

DEXA MG,MM,MCO 1 % ++

Impédance MM, MG < 5 % +

Plis MG, MNG 5-10 % +

Imagerie Ex. Cpt adipeux < 2 % +++

spécifique

• difficultés méthodologiques – mesures anthropométriques (validité?)

– DEXA (cf)

– impédancemétrie

– Bodpod validé

• augmentation masse maigre aussi (responsable de l’augmentation DER)

Le patient obèse

Conclusions

• Aller plus loin que l’IMC

Allier mesure

• de la composition corporelle

• Aux mesures anthropométriques

Graisses abdominales différents dépôts normaux

Tchernof et al physiol rev 2013

composition corporelle: principes et méthodes de...

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