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Mesure de composition corporelle : les limites des impédancemètres

Les balances à impédancemètres promettent de mesurer la composition corporelle détaillée

Pouvoir déterminer sa composition corporelle en un instant, chez soi et pour un coût abordable : telle est la promesse séduisante de la balance à impédancemètre. Il devient dès lors possible de suivre les effets de ses séances de sport ou d’un régime amincissant avec précision. Que peut-on vraiment attendre de ces appareils ?

Mesurer la composition corporelle : un défi de taille

La proportion de masse graisseuse et de masse maigre (muscles, os, viscères…) présente dans notre organisme est un marqueur de notre état de santé, qui renseigne sur le niveau de risque de développer certaines maladies chroniques. Suivre l’évolution de sa composition corporelle lorsqu’on souhaite mincir ou dans le cadre d’une pratique sportive permet également de valider la portée de ses efforts.

En effet, le simple calcul de l’indice de masse corporelle (IMC), qui établit le rapport entre le poids et la taille n’est pas un indicateur très fiable. Il est élevé chez une personne obèse, tout comme chez un sportif très musclé, qui ne possèdent pourtant pas du tout la même quantité de graisse. L’indice de masse grasse (IMG) est plus significatif, à condition de parvenir à le déterminer avec précision.

Les différentes méthodes de mesure du pourcentage de masse grasse

Plusieurs méthodes ont été mises au point pour évaluer l’adiposité d’une personne, notamment :

  • L’absorptiométrie biphotonique à rayons X ou DEXA, la méthode de référence. Des rayons X de faible intensité balaient le corps et permettent de déterminer la masse osseuse, la masse maigre et la masse grasse.
  • L’hydro-densitométrie : la personne est immergée dans un liquide et, selon le principe d’Archimède, sa densité corporelle est obtenue avec précision. Une équation permet de déduire le pourcentage de masse grasse.
  • La pléthysmographie, une déclinaison de la précédente méthode, utilisant l’air à la place de l’eau.
  • La méthode des plis cutanés, à l’aide d’une pince qui évalue l’épaisseur du tissu graisseux présent sous la peau sur différentes partie du corps, en considérant qu’elle reflète la quantité de masse grasse de l’organisme.
  • L’analyse d’impédance bioélectrique (BIA) ou bio-impédance.

La plupart de ces méthodes font appel à des appareils sophistiqués et coûteux, et sont difficilement accessibles. La méthode des plis cutanés est plus simple mais elle n’est pas des plus précises dans la mesure où elle nécessite une bonne maîtrise de la personne chargée de relever les mesures. Il est en outre particulièrement difficile de prendre ses propres mesures.

L’analyse d’impédance bioélectrique a quant à elle été rendue accessible au grand public, grâce à la mise sur le marché de balances à impédancemètre.

Le principe de fonctionnement de la balance à impédancemètre

La balance à impédancemètre évalue la résistance électrique des tissus de notre organisme lorsqu’un courant de faible intensité les traverse. Le principe de fonctionnement s’appuie sur le fait que la conductivité électrique à travers le corps est plus importante dans la masse maigre que dans la masse grasse. La masse maigre contient en effet les fluides corporels et les électrolytes, qui facilitent le passage du courant électrique.

L’impédance correspond à la résistance rencontrée par le signal électrique alternatif émis par l’appareil. Plus le corps comporte de masse maigre, moins l’impédance mesurée est élevée. L’intégration de cette donnée à une équation intégrée au dispositif permet de calculer la composition corporelle.

L’usager doit renseigner certaines données telles que son sexe, son âge, sa taille et son poids, avant de monter sur la balance, qui ressemble à un pèse personne classique. Un courant de très faible intensité (800 μA) circule entre les électrodes sources et réceptrices placées sous ses pieds, après avoir parcouru le bas du corps. Certains appareils disposent en plus d’électrodes à placer au niveau des mains : le courant parcourt alors une zone du corps plus vaste, donc plus représentative.

Certains modèles sont connectés et transmettent directement les mesures à une application sur smartphone, ce qui permet notamment d’en suivre l’évolution dans le temps. Il s’agit d’ailleurs là d’une utilisation particulièrement pertinente d’une balance à impédancemètre, par rapport aux mesures en valeur absolue.

Les limites de la balance à impédancemètre

De nombreux paramètres influencent les résultats obtenus lors de la mesure, et remettent en cause l’exactitude des données issues des balances à impédancemètre.

La délicate question de l’équation utilisée

La balance à impédancemètre utilise une équation de modélisation prédictive pour intégrer les différentes données et évaluer la composition corporelle. Pour obtenir un résultat précis, cette équation doit être représentative et spécifique à une population donnée.

Ainsi, les résultats ne sont probants que si les utilisateurs du dispositif correspondent au profil des personnes qui ont servi de modèle pour élaborer les équations. En effet, les caractéristiques corporelles varient selon différents paramètres, comme l’ethnie ou la période de la vie. La méthode est par exemple peu précise chez les femmes ménopausées, avec une sous-estimation de la masse grasse de 3,1 kg et une surestimation de la masse maigre de 2,7 kg.

Des chercheurs doutent ainsi de l’intérêt de cette méthode pour mener des études épidémiologiques auprès d’un vaste échantillon de population, rassemblant par essence des profils très diversifiés.

L'équation des impédancemètres modélise spécifiquement une certaine population
L’équation des impédancemètres est spécifique à une certaine population

Les effets de la prise alimentaire sur la fiabilité de la mesure

La mesure doit être effectuée à distance d’un repas, en prenant soin de laisser un délai d’au moins 4 h avec la dernière prise alimentaire. La consommation d’aliments et de boissons provoque en effet une diminution de l’impédance, à l’origine d’erreurs d’évaluation.

Une expérience a été conduite auprès de 140 personnes, dont la composition corporelle a été évaluée avant de boire puis après ingestion de 500 mL, 1000 mL, 1500 mL et 2000 mL de liquide. Les résultats ont été largement faussés :

  • La masse graisseuse a été surestimée : de 2,08 % avec 500 mL jusqu’à 7,92 % avec 2000 mL pour les hommes, et de 3,4 % à 9,4 % pour les femmes.
  • La quantité de masse maigre a été sous-estimée, de 50 % pour les hommes et 22 % pour les femmes après la consommation des 2000 mL.

L’exercice fausse les mesures d’impédancemétrie

Il est également déconseillé de faire du sport d’intensité modérée à intense avant d’utiliser sa balance à impédancemètre. En effet, la pratique physique réchauffe le muscle et augmente la température de la peau, ce qui en abaisse l’impédance et engendre donc des erreurs de mesure. L’idéal est de laisser un délai minimal de 12 h entre sa séance et l’utilisation de la balance.

Les impédancemètres sont inadaptés aux silhouettes atypiques

L’analyse de la bio-impédance est mal adaptée aux personnes présentant une structure corporelle atypique, de très grande ou très petite taille, de poids très faible ou très élevé ou avec une déformation marquée de la colonne vertébrale par exemple. Elle convient lorsque l’indice de masse corporel est compris entre 16 et 34.

Chez les personnes obèses, la quantité importante de tissu adipeux augmente la résistance électrique et nécessite d’utiliser des courants de fréquence supérieure aux 50 Khz classiquement employés. De plus, auprès de cette population, le niveau d’hydratation a plus d’influence sur le résultat que chez les personnes minces.

Certaines maladies et médicaments peuvent fausser les résultats

Les mesures d’impédancemétrie peuvent être faussées dans le cadre de certaines maladies impliquant des perturbations dans la répartition de l’eau entre les différents compartiments de l’organisme, c’est-à-dire entre l’intérieur et l’extérieur des cellules, ou des électrolytes. Il s’agit notamment de l’insuffisance cardiaque, rénale ou veineuse, autant de situations qui peuvent conduire à l’apparition d’œdèmes résultants de l’accumulation anormale de liquide à l’extérieur des cellules.

Certains médicaments affectent également cet équilibre hydro-électrolytique et peuvent perturber les résultats, comme les diurétiques, les glucocorticoïdes (comme la cortisone) ou encore l’hormone de croissance.

Les implants mammaires : du gras en plus selon les balances impédancemètres

Des chercheurs brésiliens ont étudié l’impact de la pose d’implants mammaires sur l’évaluation de la composition corporelle par analyse de bio-impédance chez un groupe de 20 jeunes femmes. Des mesures ont été réalisées avant, puis deux mois après l’opération. La balance a assimilé la prothèse mammaire à de la masse graisseuse, affichant en moyenne une augmentation de 600 g, qui correspondait au poids des prothèses.

Les contre-indications à l’usage d’une balance à impédancemètre

Le recours à l’analyse d’impédance bioélectrique est généralement déconseillé aux porteurs d’un implant cardiaque, quelle que soit sa nature : pacemaker, défibrillateur automatique implantable ou stimulateur de thérapie de resynchronisation cardiaque.

L’objectif est d’éviter la survenue d’interférences qui pourraient perturber le fonctionnement de ces appareils. Les données recueillies au cours d’études évaluant la sécurité de ce matériel dans ce cadre se montrent cependant très rassurantes et suggèrent une absence de danger.


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