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# Gesundheitswissenschaften# Öffentliche und globale Gesundheit

Neue Erkenntnisse zur Körperzusammensetzung bei indischen Erwachsenen

Diese Studie präsentiert neue Gleichungen für eine bessere Körperzusammensetzungsbewertung.

Poppy Alice Carson Mallinson, N. Birk, B. Kulkarni, S. Bhogadi, A. Aggarwal, G. K. Walia, V. Gupta, U. Rani, H. Mahajan, S. Kinra

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Inhaltsverzeichnis

Körperzusammensetzung bezieht sich darauf, wie verschiedene Teile unseres Körpers zusammengesetzt sind. Konkret gibt sie uns Aufschluss über die Arten von Gewebe, die vorhanden sind, wie Fett und Muskel. Diese Details zu kennen, kann uns helfen, unsere Gesundheit besser zu verstehen. Zum Beispiel kann das Messen von Körperfett Hinweise auf das Risiko für Krankheiten wie Diabetes und Herzprobleme geben.

Körperfett ist besonders wichtig, vor allem bei bestimmten Gruppen von Menschen, wie zum Beispiel bei denen aus Südasien. Studien zeigen, dass Menschen mit südasiatischem Hintergrund möglicherweise eine andere Körperzusammensetzung haben als andere. Diese Unterschiede können ihre Gesundheit beeinflussen, weshalb genaue Messungen in Gesundheitsstudien wichtig sind.

Warum Körperfett und fettfreie Masse wichtig sind

Körperfett und fettfreie Masse (die Muskeln und anderes Gewebe umfasst) spielen eine grosse Rolle für die allgemeine Gesundheit. Hohe Werte an Gesamtfett, insbesondere Fett im Bauchbereich, können mit dem Metabolischen Syndrom in Verbindung gebracht werden, einer Gruppe von Risikofaktoren, die die Wahrscheinlichkeit von Herzkrankheiten und Diabetes erhöhen. Auf der anderen Seite kann mehr fettfreie Körpermasse helfen, gegen bestimmte Krankheiten und altersbedingte Probleme zu schützen.

Einschränkungen gängiger Methoden

In vielen Studien wird oft das Körpergewicht und der Body-Mass-Index (BMI) gemessen, um die Körperzusammensetzung zu bewerten. Diese Methoden zeigen jedoch nicht deutlich, wie viel Fett und fettfreie Masse eine Person hat. Daher bieten sie nicht immer ein vollständiges Bild der Gesundheit. Aus diesem Grund ist es wichtig, bessere Wege zu finden, um Körperfett und fettfreie Masse separat zu messen.

Bioelektrische Impedanzanalyse (BIA)

Eine Methode zur Messung der Körperzusammensetzung ist die Bioelektrische Impedanzanalyse (BIA). Diese Methode ist im Vergleich zu anderen Wegen wie DXA-Scans oder MRT-Scans einfach und kostengünstig, die teurer sind und spezielle Einrichtungen benötigen.

BIA-Geräte, wie der TANITA Körperanalysegerät, arbeiten, indem sie einen kleinen elektrischen Strom durch den Körper senden und messen, wie er sich bewegt. Diese Informationen helfen, Körperfett und fettfreie Masse zu schätzen. Allerdings wurden viele dieser Geräte vor allem mit Daten aus europäischen Populationen entwickelt. Das wirft Bedenken hinsichtlich der Genauigkeit für andere Gruppen, wie etwa für Südasianer, auf.

Studien zeigen, dass BIA-Geräte das Körperfett bei indischen Asiaten möglicherweise unterschätzen. Das bedeutet, dass die Gleichungen, die zur Interpretation der BIA-Ergebnisse verwendet werden, für Südasianer möglicherweise nicht so gut funktionieren. Das könnte zu irreführenden Informationen über die Körperzusammensetzung dieser Gruppe führen.

Der Bedarf an besseren Gleichungen

Wegen dieser Unterschiede ist klar, dass es an der Zeit ist, Gleichungen zu entwickeln, die speziell für südasiatische Populationen entworfen sind. Die aktuellen BIA-Gleichungen berücksichtigen nicht die einzigartigen Merkmale der Körperzusammensetzung dieser Personen. Obwohl einige Studien versucht haben, bessere Gleichungen zu entwickeln, beinhalten sie oft nur kleine Gruppen von Menschen, was ihre Zuverlässigkeit einschränkt.

Studienpopulation

In dieser Forschung wurden Daten aus der Andhra Pradesh Children and Parents Study (APCAPS) genutzt. Diese Studie umfasste ursprünglich Kinder und Mütter aus einer Ernährungstudie und analysiert seit vielen Jahren Daten. Für diese spezifische Analyse wurden nur erwachsene Teilnehmer einbezogen, die zugestimmt haben, an DXA-Scans teilzunehmen. DXA ist eine Methode, die detaillierte Informationen über die Körperzusammensetzung liefert und oft als Goldstandard wegen ihrer Genauigkeit angesehen wird.

Datenerfassungsprozess

Um die Körperzusammensetzung zu messen, wurden mehrere Werkzeuge und Verfahren verwendet. Ein TANITA BIA-Gerät nahm Messungen vor, indem Teilnehmer auf einer Plattform standen und sich an Handgriffen festhielten, während das Gerät die Messwerte erfasste. Diese Methode wurde so durchgeführt, dass die Messungen genau waren, beispielsweise indem die Teilnehmer vor dem Test über Nacht gefastet haben.

Zusätzliche Messungen umfassten Höhe, verschiedene Körperumfänge wie Taille und Hüfte, Hautfaltenmessungen zur Schätzung des Fetts und Griffstärke. All diese Messungen helfen, ein klareres Bild der Körperzusammensetzung einer Person zu erstellen.

DXA-Scans mass auch Aspekte wie Gesamtmasse, Fettmasse und Fettanteil. Dies wurde sorgfältig durchgeführt, indem standardisierte Verfahren befolgt wurden, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse gültig und zuverlässig waren.

Datenanalyse

Nach der Datensammlung wurden Teilnehmer mit fehlenden Werten oder Messfehlern aus der Analyse entfernt. Die Daten wurden dann in zwei Gruppen aufgeteilt: eine zum Trainieren der Modelle und eine andere, um zu testen, wie gut die Modelle funktionierten.

Für die Analyse wurden verschiedene Modelltechniken verwendet, um Ergebnisse zur Körperzusammensetzung vorherzusagen. Die LASSO-Methode wurde besonders hervorgehoben für ihre Effektivität bei der Vorhersage von Körperfett und fettfreier Masse. Diese Methode konnte wichtige Merkmale automatisch auswählen, was die Anwendung auf verschiedene Daten erleichtert.

Übersicht über die Ergebnisse

Die Forschung hatte das Ziel, Gleichungen zu entwickeln, die die Körperzusammensetzung für indische Erwachsene genau vorhersagen können. Die Ergebnisse zeigten, dass die erstellten Modelle besser waren als die bestehenden BIA-Schätzungen, insbesondere bei der Vorhersage von Körperfett und fettfreier Masse.

Im Allgemeinen schnitten die LASSO-Modelle am besten ab und erreichten niedrigere Fehler bei der Vorhersage von Körperfett und fettfreier Masse. Die Leistungskennzahlen wie der mittlere absolute Fehler (MAE) zeigten, wie nah die Vorhersagen den tatsächlichen Messungen von DXA-Scans kamen.

Die Studie hob auch hervor, dass selbst die Verwendung von nur wenigen Messungen zusammen mit den TANITA-Ergebnissen die Vorhersagen erheblich verbessern könnte, was es praktischer macht für Situationen, in denen die Sammlung umfangreicher Daten möglicherweise nicht machbar ist.

Systematische Fehler

Obwohl die neuen Gleichungen eine verbesserte Genauigkeit zeigten, hatte das TANITA-Gerät weiterhin Probleme mit konsistenten Fehlern. Das liegt daran, dass TANITA ein einfacheres Zwei-Komponenten-Modell verwendet, während die DXA-Methode die Körperzusammensetzung detaillierter misst. Diese Diskrepanz könnte einige der Leistungsprobleme erklären, die bei den TANITA-Ergebnissen festgestellt wurden.

Einschränkungen und zukünftige Richtungen

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse gibt es Einschränkungen zu beachten. Zum Beispiel haben nicht alle Teilnehmer die DXA-Scankliniken besucht, was die Ergebnisse beeinflussen könnte. Zudem konzentrierte sich die Studie hauptsächlich auf eine spezifische Altersgruppe, und die Ergebnisse könnten nicht so gut auf die gesamte erwachsene Bevölkerung zutreffen.

Zukünftige Forschungen sind nötig, um diese Gleichungen in verschiedenen indischen Populationen und unter Indern im Ausland zu validieren. Das ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Gleichungen breit und effektiv zur Bewertung der Körperzusammensetzung in verschiedenen Kontexten verwendet werden können.

Ausserdem wäre es vorteilhaft zu untersuchen, wie diese Gleichungen mit verschiedenen BIA-Geräten funktionieren, da die Verwendung verschiedener Geräte unterschiedliche Ergebnisse liefern könnte. Zu verstehen, wie man diese Gleichungen mit neueren Modellen oder verschiedenen Geräten verwendet, wird helfen, sie noch zuverlässiger für öffentliche Gesundheitsinitiativen zu machen.

Fazit

Diese Studie präsentiert neue und verbesserte Gleichungen zur Vorhersage der Körperzusammensetzung, die speziell für eine indische Bevölkerung entwickelt wurden. Durch den Fokus auf Körperfett und fettfreie Masse bieten diese Gleichungen bessere Einblicke in Gesundheitsrisiken und Bedingungen, die viele Erwachsene in Indien betreffen könnten.

Genau Messungen der Körperzusammensetzung sind entscheidend für die Diagnose von Gesundheitsproblemen, das Verständnis von Risiken und die Überwachung von Gesundheitsverbesserungen. Die aus dieser Forschung entwickelten Gleichungen können Forschern und Gesundheitsfachleuten helfen, ein klareres Bild von der Körperzusammensetzung bei Erwachsenen in Indien zu erhalten und langfristig zu besseren Gesundheitsresultaten beizutragen.

Originalquelle

Titel: Machine learning-based equations for improved body composition estimation in Indian adults

Zusammenfassung: Bioelectrical impedance analysis (BIA) is commonly used as a lower-cost measurement of body composition as compared to dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) and magnetic resonance imaging (MRI) in large-scale epidemiological studies. However, existing equations for body composition based on BIA measures may not generalize well to all settings. We combined BIA measurements (TANITA BC-418) with skinfold thickness, body circumferences, and grip strength to develop equations to predict six DXA-measured body composition parameters in a cohort of Indian adults using machine learning techniques. The participants were split into training (80%, 1297 males and 1133 females) and testing (20%, 318 males and 289 females) data to develop and validate the performance of equations for total body fat mass (kg), total body lean mass (kg), total body fat percentage (%), trunk fat percentage (%), L1-L4 fat percentage (%), and total appendicular lean mass (kg), separately for males and females. Our novel equations outperformed existing equations for each of these body composition parameters. For example, the mean absolute error for total body fat mass was 1.808 kg for males and 2.054 kg for females using the TANITAs built-in estimation algorithm, 2.105 kg for males and 2.995 kg for females using Durnin-Womersley equations, and 0.935 kg for males and 0.976 kg for females using our novel equations. These equations may provide improved estimation of body composition in research and clinical contexts conducted in India and will be made available as an online application for use in future research in these populations.

Autoren: Poppy Alice Carson Mallinson, N. Birk, B. Kulkarni, S. Bhogadi, A. Aggarwal, G. K. Walia, V. Gupta, U. Rani, H. Mahajan, S. Kinra

Letzte Aktualisierung: 2024-10-18 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.17.24315678

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.17.24315678.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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