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1 SOUTENANCE UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ****************** ANNEE 2008 THESE POUR LE DIPLOME D'ETAT DE DOCTEUR EN MEDECINE Discipline : Médecine Générale ------------ Présenté(e) et soutenu(e) publiquement le à Par Deborah BRAKA-HASSAN Né(e) le 28 septembre 1977 à PARIS IVe ------------- TITRE : Intérêt des différentes méthodes de mesure de la composition corporelle en médecine générale PRESIDENT DE THESE : LE CONSERVATEUR DE LA Pr OPPERT BIBLIOTHEQUE UNIVERSITAIRE DIRECTEUR DE THESE : Dr LLORET-LINARES Signature du Cachet de la bibliothèque Président de thèse universitaire

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1

SOUTENANCE

UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE

FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL

******************

ANNEE 2008 N°

THESE

POUR LE DIPLOME D'ETAT

DE

DOCTEUR EN MEDECINE

Discipline : Médecine Générale

------------

Présenté(e) et soutenu(e) publiquement le

à

Par Deborah BRAKA-HASSAN

Né(e) le 28 septembre 1977 à PARIS IVe

-------------

TITRE : Intérêt des différentes méthodes de mesure de la

composition corporelle en médecine générale

PRESIDENT DE THESE : LE CONSERVATEUR DE LA

Pr OPPERT BIBLIOTHEQUE UNIVERSITAIRE

DIRECTEUR DE THESE :

Dr LLORET-LINARES

Signature du Cachet de la bibliothèque

Président de thèse universitaire

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Remerciements :

M. le Professeur Jean-Michel Oppert,

Qui me fait l’honneur de présider ce jury de thèse.

Vous avez été à l’origine de ce travail, vous m’avez assisté et encouragé, veuillez trouver ici

l’expression de mon profond respect et de ma sincère reconnaissance.

Mme le Docteur Celia Lloret-Linares,

Qui m’a fait l’honneur d’accepter la direction de cette thèse. Merci pour votre participation

active, pour la disponibilité et la confiance que vous m’avez accordée, votre exigence toujours

bienveillante et vos encouragements. Veuillez trouver ici l’expression de ma gratitude et de

mon profond respect.

Les membres du jury,

Qui me font l’honneur d’assister à ma soutenance et de sacrifier de leur temps précieux.

Veuillez trouver ici l’expression de mon profond respect.

Mesdames les techniciennes, Marianne et Sophie,

Qui ont eut la gentillesse de m’accueillir, de m’enseigner le fonctionnement des machines, et

de recueillir les données. Veuillez trouvez ici l’expression de ma gratitude.

Mme le Docteur Martine Boucher,

Qui m’a ouvert les portes de son cabinet et qui chaque jour me pousse à poursuivre ma

formation, à être rigoureuse dans ma pratique. Merci pour votre gentillesse et votre esprit de

compagnonnage.

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A ma famille,

A mon époux, le Docteur David HASSAN qui a su m’épauler et me guider. Merci pour

chaque jour passé à tes côtés et pour chaque jour à venir.

A mes enfants, Théo et Camille, mon amour et la princesse merci de rendre la vie si belle.

A mes parents Danièle et Raymond BRAKA, je vous remercie du plus profond de mon

cœur, vous m’avez soutenu durant toutes mes études et vous continuez chaque jour d’être

présent dans ma vie, je vous aime.

A mes sœurs le Docteur Isabelle ABOUDARAM et le Docteur Valérie NAIM, plus que

des grandes sœurs, vous êtes mes amies, mes confidentes, mes chéries. Vous êtes très

précieuses pour moi.

A mes beaux-frères le Docteur Alain ABOUDARAM et Maître Fréderic NAIM, merci de

rendre mes sœurs heureuses, je vous adore.

A mes tantes, tata Mimi et tata Ida, merci pour tout l’amour que vous me portez je vous aime

profondément.

A mon oncle le Docteur Roland Levy et ma tante Michelle Levy, merci pour votre

gentillesse et votre soutien, je tiens énormément à vous.

A la mémoire de Fortunée Braka et de Lucien Levy, je suis convaincu que de là où vous

êtes vous continuez de veillez sur nous.

A mes beaux parents Jean-Pierre et Martine Hassan, merci de m’avoir accueilli avec tant de

gentillesse dans votre famille.

A celles qui ont accepté de devenir mes « mamies », Emma Halfon et Janine Hassan.

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A mes belles sœurs et leurs époux, Laura et Fabrice Cohen, Stephanie et Ronald Riahi,

j’ai trouvé en vous de sincères compagnons de vie.

A mes cousins et cousines pour la relation si privilégiée que j’entretiens avec chacun de vous:

Bernard et Françoise Abitbol, Sandrine Rouimi et Michaël Abitbol, Laureen Abitbol,

Louise, David et Graziella Sebban, Lisa Aim, le Docteur Stephane Aïm, Samuel, Joanne

et Gilles Bouaziz, Hugo et Alexandre, Paule et Franck Bouaziz, Marine et Sacha, les

Docteurs Charles Emmanuel et Odile Levy, Maître Dorothée Levy-Journo, le Docteur

Philippe Journo, notre petit dernier, Arthur, et à ceux à venir…

A mes neveux et nièces adorés : Antoine et Julien, Chloé, Victoria et Fiona, Ethan, et à

ceux à venir … (encore)

A Lise Abravanel, ma meilleure amie, merci de m’avoir encouragée toutes ces années.

A Hélène Lasry, mon amie de toujours …

A Marie Laure, Constance, Robert, qui ont su rendre ses études agréables. Ses années de

Fac n’auraient jamais été les mêmes sans vous.

A Alexandre Lasry, Virginie Gabay, Nathanaële et Roy Halfon, Karen et Michaël

Kimche, Julien Goldman et Margaux sa promise, Amine et Juliette Ketem, Stephan et

Géraldine Octernaud, Jean-Laurent et Carole Dulman, merci pour votre soutient.

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Intérêt des différentes méthodes de mesure de la

composition corporelle en médecine générale

Liste des illustrations ………………………………………………………………………...7

Liste des documents annexés………………………………………………………………...7

I. INTRODUCTION…………………………………………………………………………8

I.A Intérêt de la mesure de la composition corporelle………………………………….…….10

I.B Modèles d’analyse de la composition corporelle ……………………………………...…12

I.B.a Définition d’un modèle à 2 compartiments……………………………………….........12

I.B.b Définition d’un modèle à 3 compartiments………………………………………….....16

I.B.c Définition d’un modèle à 4 compartiments………………………………………….....17

I.B.d Autres méthodes……………………………………. ……………………………..…..17

I.C Description des 3 méthodes d’analyses de la composition corporelle comparées ……….19

I.C.a DEXA (dual energy X-ray absorptiometry ou absorptiométrie biphotonique)………...19

1/ Description de la méthode et principes………………………………………….....19

2/ Avantages………………………………………………………………………..…20

3/ Comparaison à une méthode de référence UWW (underwater weighing ou

hydrodensitométrie)…………………………………………………………………..20

4/ Contre-indications et limites…………………………………………………..…...22

I.C.b BOD POD ………………………………………………………………………..……23

1/ Description de la méthode et principes……………………………………..…...…23

2/ Avantages…………………………………………………………………..………28

3/ Comparaison avec des méthodes de références : DEXA et UWW……..………….29

4/ Contre-indications et limites……………………………………………..………...31

I.C.c Impédancemétrie……………………………………………………………..………... 32

1/ Description de la méthode et des principes………………………………..……….32

2/ Avantages…………………………………………………………………………..34

3/ Comparaison à d’autres méthodes (DEXA et UWW)……………………………..34

4/ Contre-indications et limites……………………………………………………….34

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II. MATERIEL ET METHODE…………………………………………………………...36

II.A Matériel…………………………………………………………………….……………36

II.A.a La population étudiée …………………………………………………………………36

II.A.b Evaluation de la composition corporelle………………………………………………37

II.A.c Données respiratoires……………………………………………………………...…..38

II.B Méthodes……………………………………………………………………………...….39

II.B.a Recueil de données…………………………………………………………………….39

II.B.b Analyse statistique……………………………………………………………………..40

III RESULTATS………………………………………………………………….…………40

III.A Caractéristique de la population…………………………………………….…………..40

III.B Comparaison des trois méthodes………………………………………………………..41

III.B.a BODPOD et DEXA…………………………………………………………………...41

III.B.b Impédancemétrie Tanita BC-420 et DEXA………………………………………......41

III.B.c Impédancemétrie Tanita BC-418 et DEXA………………………………..………….42

III.C Lien entre différences observées et volumes pulmonaires………………………….......42

IV. DISCUSSION……………………………………………………………………………43

IV.A Population particulière………………………………………………………………….43

IV.B Données comparatives………………………………………………………………….43

IV.C Forces et limites de cette étude…………………………………………………………47

IV.D Conclusion ……………………………………………………………………………..48

V. LISTE DES ABREVIATIONS …………………...…………………………………….49

VI. TABLES ET FIGURES ………………………………………………………………..50

VII. ANNEXES………………………………………………………………………………54

VIII. BIBLIOGRAPHIE…………………………………………………………………....66

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Liste des illustrations :

Table 1 : Equations du pourcentage de Masse Grasse à partir de la densité corporelle ……..13

Table 2 : Caractéristiques générales de la population étudiée ……………………………….50

Table 3 : Données respiratoires des EFR en pourcentage…………………………………….50

Table 4 : Résultats de la polygraphie ventilatoire nocturne…………………………………..50

Table 5 : Corrélations entre les données de %MG pour les différentes méthodes par rapport à

la DEXA ……………………………………………………………………………………...51

Table 6 : Biais et Limites d’agrément entre DEXA et les 3 méthodes d’analyse de la

composition corporelle………… ……………………………………………………………51

Figure 1 : Représentation du taux de mortalité en fonction de l’IMC ………………………..9

Figure 2 : Obésité abdominale : un facteur de risque de diabète de type 2 quel que soit

l’IMC………………………………………………………………………………………….11

Figure 3 : Photographie d’un appareil HOLOGIC …………………………………………...20

Figure 4 : Schéma du BODPOD……………………………………………………………...24

Figure 5 : Photographie de l’Impédancemétrie Tanita-BC418……………………………….33

Figure 6 : Représentation des volumes pulmonaires mesurés par les EFR…………………..38

Figure 7 : Différence entre masse grasse (en %) mesurée par DEXA et par BODPOD selon la

méthode de Bland Altman…………………………………………………………………….52

Figure 8 : Différence entre masse grasse (en %) mesurée par DEXA et par impédancemétrie

Tanita BC-420 selon la méthode de Bland Altman…………………………………………..52

Figure 9 : Différence entre masse grasse en % mesurée par DEXA et par impédancemétrie

Tanita BC-418 selon la méthode de Bland Altman…………………………………………..53

Liste des documents annexés :

Annexe 1 : Définition OMS de l’obésité……………………………………………………..54

Annexe 2 : Complications liées à l’obésité selon Malnick et Knobler ……………………....55

Annexe 3 : Mesure du Tour de Taille………………………………………………………...56

Annexe 4 : Exemple de résultats rendus par la DEXA……………………………………….57

Annexe 5 : Exemple de résultats rendus par le BODPOD……………………………………60

Annexe 6 : Exemple de résultats rendus par l’Impédancemétrie Tanita BC-420…………….62

Annexe 7 : Exemple de résultats rendus par l’Impédancemétrie Tanita BC-418…………….63

Annexe 8 : Exemple de résultats d’EFR……………………………………………………...64

Annexe 9 : Exemple d’examen polygraphique ventilatoire…………………………………..65

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Intérêt des différentes méthodes de mesure de la

composition corporelle en médecine générale

I. INTRODUCTION

L’obésité se définit comme un excès de masse grasse qui nuit à la santé (57). Sa prévalence et

ses complications sont un problème majeur de santé publique. Le médecin généraliste est

souvent confronté au dépistage du surpoids et de l’obésité et doit informer les patients des

complications possibles de l’excès de masse grasse.

Les données de l’enquête ObEpi 2006 (10) signalent une augmentation de la prévalence de

l’obésité dans la population adulte. En 2006, l’obésité concerne 12,4% de la population contre

11,3% en 2003 et 8,2% en 1997 et la fréquence des formes morbides ne cesse d’augmenter.

Aux Etats-Unis en 2004, une étude utilisant les données de la National Health and Nutrition

Examination Survey montrait que 32,2% des adultes étaient obèses (55). L’Indice de Masse

Corporelle (IMC) est une mesure simple du poids par rapport à la taille couramment utilisé

pour estimer le surpoids et l’obésité chez les populations et les individus adultes. Il

correspond au poids divisé par le carré de la taille, exprimé en kg/m². Il s’applique dans les

deux sexes et à toutes les tranches d’âge adulte (57). Cependant pour un même IMC la masse

grasse peut varier considérablement (61).

Un excès de mortalité chez des patients obèses par rapport aux sujets de poids normal a été

rapporté par plusieurs études dont la Nurses Health Study aux Etats-Unis qui a montré une

augmentation significative du risque de décès corrélée à l’IMC au delà d’une valeur seuil de

29 kg/m2 (47). De plus, une étude menée aux Etats-Unis sur 10 ans sur une très large cohorte

de plus de 527 000 sujets, dont 61 317 décédés pendant cette période, confirmait une

augmentation du risque de décès d’un facteur 2 à 3 pour les sujets obèses (1).

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Figure 1 : Représentation du taux de mortalité en fonction de l’IMC

La prévalence de l’obésité en France et les risques cardio-vasculaires associés ont été décrits

en 2006 par l’étude ObEpi (10). L’hypertension artérielle est plus fréquente avec un risque

relatif de 4 chez les sujets obèses, la dyslipidémie avec un risque relatif de 3, et la probabilité

d’avoir 3 facteurs de risques cardio-métaboliques associés est 12 fois plus importante chez les

obèses que chez les aux sujets de corpulence normale. D’autres complications sont associées

parmi elles, les complications pulmonaires (8) : un syndrome restrictif objectivé aux EFR

avec comme conséquence clinique une hypoventilation alvéolaire est fréquemment retrouvé,

un syndrome d’apnée du sommeil de type obstructif (chez 40 % des sujets obèses et quasi

systématiquement en cas d’obésité morbide) (17; 28). Une corrélation entre obésité et asthme

est observée au delà d’un IMC supérieur à 25kg/m² (8).

Par ailleurs une étude sur l’association cancer-obésité semble montrer une augmentation de

risque chez les obèses et conclut que près de 90 000 décès par cancers aux Etats-Unis

pourraient être évités si le poids moyen de la population était maintenu à un IMC inférieur à

25 kg/m²(9). Renehan et al rapporté une augmentation de la prévalence des cancers (63) :

cancers de l’œsophage, du rectum, du rein ainsi que le mélanome malin chez l’homme;

cancers de l’endomètre, du sein, du pancréas, de la thyroïde et du colon chez la femme ; et la

OObbééssiittéé -- mmoorrttaalliittéé

dd''aapprrèèss BBrraayy ((11998855))

IInnddiiccee ddee mmaassssee ccoorrppoorreellllee ((kkgg//mm²²))

TTaauuxx ddee

mmoorrttaalliittéé

Risque

faible

Risque

modéré

Risque

élevé

330000

225500

220000

115500

110000

5500

00

11 55

2200

2255

3300

3355

4400

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leucémie, le myélome multiple et les lymphomes malins non hodgkiniens dans les deux sexes.

L’article souligne que les associations sont similaires en Amérique du Nord, Europe,

Australie et Asie Pacifique.

Mais toutes les obésités ne présentent pas les mêmes risques de complications : les risques de

complications cardio-vasculaires, métaboliques et de cancer sont supérieurs pour les obésités

androïdes, c’est à dire un excès de masse grasse viscérale.

Les principales complications des obésités sont reprises dans l’annexe 2 (46).

Nous allons aborder sur la composition corporelle et l’intérêt de son évaluation. Nous

décrirons différents modèles d’analyse selon le nombre de compartiments individualisés.

Nous nous intéresserons dans notre travail, plus particulièrement à trois méthodes : la DEXA,

le BOD POD et l’Impédancemétrie dont nous avons comparés les résultats au sein d’une

population de sujets obèses.

I.A Intérêt de la mesure de la composition corporelle

La composition corporelle correspond à l’analyse du corps humain en compartiments. Ceux ci

ont un intérêt particulier en nutrition mais aussi dans d’autres disciplines médicales. Le

concept de compartiments corporels associe des composants de l’organisme

fonctionnellement liés. On peut alors étudier leur modification selon diverses situations

physiologiques et pathologiques. Diverses méthodes sont développées pour évaluer, selon le

modèle de compartiment choisi, leur évolution.

L’étude de la composition corporelle permet de mesurer la masse grasse dont l’excès

caractérise l’obésité ainsi que la masse maigre déterminant majeur de la dépense énergétique.

En effet, la masse dite « non grasse » ou « maigre » de l’organisme correspond aux

parenchymes des organes et aux muscles et est caractérisée par des dépenses énergétiques

élevées en comparaison au tissu adipeux (68).

L’IMC est un outil simple d’évaluation de l’excès de masse grasse, mais on sait que la masse

grasse peut varier de façon importante pour un même IMC (40). En 2005, Wang et al ont

montré que la survenue de diabète était mieux prédite par le tour de taille que par l’IMC, dans

une étude prospective de 27 270 hommes durant 13 années (74).

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Figure 2: Obésité abdominale: un facteur de risque de diabète de type 2 quel que soit l’IMC

Au cours d’une stratégie de réduction pondérale chez un obèse, il est intéressant de cibler une

perte de masse grasse et de surveiller l’épargne de la masse musculaire et de certains organes.

Par ailleurs, c’est un outil pour évaluer l’état nutritionnel chez les sujets obèses où le

diagnostic de dénutrition est difficile. L’analyse de la composition corporelle permet

d’approfondir les connaissances en nutrition, physiologie et métabolisme. La mesure précise

de l’excès de masse grasse par un outil simple, reproductible, fiable, peu coûteux et non

invasif présente un intérêt majeur pour appréhender le risque de survenue de pathologies à

l’échelle individuelle et épidémiologique.

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I.B Modèles d’analyse de la composition corporelle(19)

I.B.a Définition d’un modèle à 2 compartiments

Il oppose la masse grasse et le reste, la masse non grasse (abusivement nommée masse

maigre).

La masse grasse correspond aux triglycérides stockés dans les adipocytes, quelle que soit

leur localisation anatomique; ce compartiment est virtuellement dépourvu d’eau.

La masse maigre correspond à la somme de l'eau, des os, des organes, en excluant la partie

grasse. La masse maigre est essentiellement constituée d'eau. Le rapport entre l'eau et la

masse maigre définit l'hydratation de la masse maigre.

L’hydrodensitométrie ou underwater weighing (UWW)

L’hydrodensitométrie repose sur le principe d’Archimède, elle a été développée grâce au

travail des pionniers de l’équipe de Behnke (4). Le sujet est immergé en totalité, de façon

brève, dans une cuve d’eau et le volume corporel est déterminé à partir du volume d’eau

déplacé. Connaissant le poids et le volume du sujet, donc sa densité, on calcule la masse

grasse. Cette technique, qui nécessite une coopération importante du sujet, ne peut être utilisé

chez les enfants et les sujets obèses morbides dont la mobilité est réduite. Le matériel utilisé

est par ailleurs souvent de grande taille ce qui pose des problèmes de locaux et de

maintenance. L'hydrodensitométrie a cependant longtemps été considérée comme la référence

à partir de laquelle les autres méthodes ont été validées. Cette méthode a fourni une grande

partie de nos connaissances sur la composition corporelle des sujets obèses.

La densité corporelle correspond à la masse corporelle (le poids) divisée par le volume

corporel. Si le poids est aisé à déterminer, la mesure du volume corporel est plus complexe.

Différentes équations, déterminées par Siri en 1956 et en 1961, Brozek en 1963, Gartner puis

Lohman, permettent à partir de la densité corporelle, de calculer la masse grasse en

pourcentage du poids, et par différence, la masse maigre (66; 7).

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Table 1 : Equations du pourcentage de Masse Grasse à partir de la densité corporelle

SIRI (1956)

MG % = (2,118/Db – 0,7x TBW/WT – 1,354) x 100

SIRI (1961)

MG % = (495/Db)-450

BROZEC

MG % = (4,57/Db – 4,142) x 100

GARTNER (2004)

MG % = (4.852285436/Db)-4.387238188)X100

LOHMAN

MG % = [1,0973 - (Sum x 0.000815)] + [Sum² x

0.00000084)]

Db : Body density soit la densité corporelle

TBW: total body water, eau corporelle totale

WT: poids en gramme

Sum : Somme des plis cutanés (triceps, scapulaire et abdominal)

Le BODPOD

Il s’agit d’une méthode de mesure de la composition corporelle qui utilise la densité

corporelle mais l’individu n’a plus besoin d’être immergé, il est introduit dans une chambre

avec un circuit d’air fermé (15). À partir de la densité est obtenue la masse grasse selon

différentes équations. La pléthysmographie se fonde sur la loi de Boyle-Mariote, où le produit

de la pression par le volume est une constante. Ainsi, si un corps est introduit dans une cabine

de volume connu, le régime de pression de la cabine est modifié en proportion du volume

introduit.

Le volume corporel d’un individu peut être mesuré en quelques minutes sans agression

physique et avec un niveau de coopération limité. Il présente deux méthodes différentes selon

que l’on mesure les volumes respiratoires ou que l’on utilise des volumes pulmonaires prédits.

Son intérêt a été démontré dans plusieurs populations, mais reste à prouver dans l’obésité

morbide. Nous détaillerons ces principes dans le chapitre suivant.

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14

L’Impédancemétrie

L’impédancétrie est une technique non invasive permettant d’évaluer la composition

corporelle de façon indirecte, simple et indolore.

Le principe est fondé sur la capacité des tissus hydratés à conduire un courant électrique (26).

L’impédance est, pour un courant alternatif, l’équivalant de la résistance (l’inverse de la

conductance) pour un courant continu; elle est fonction du volume du compartiment hydro

électrolytique. La mesure de l’impédance corporelle totale permet ainsi l’estimation du

volume de l’eau corporelle (et par assimilation, en admettant que son hydratation est

constante, celle de la masse maigre), à partir de différentes équations en fonction de la

population. On déduit la masse grasse par soustraction. Nous détaillerons ces principes dans

le chapitre suivant.

Potassium 40 (K40

)

Le Potassium 40 est un isotope radioactif présent de façon naturel dans le corps, son taux est

relativement constant (68,1 meq/kg) chez l’homme jeune et sain (25). On mesure le K40

en

sachant qu’il est contenu à 99% dans le secteur intracellulaire. Le système est étalonné à partir

de fantômes du K40

. Cette méthode a pour avantage de ne pas être invasive, d’être fiable et

précise avec moins de 5% d’erreur chez le sujet sain. Mais les installations sont rares et

coûteuses, rendant l’utilisation en pratique médicale rarement possible. De plus la stabilité du

K40

n’est pas vraie dans de nombreuses pathologies (variabilité des compartiments hydriques

et de la kalicytie).

La créatinine

La créatinine est un métabolite de la créatine, dont le débit urinaire sur 24 h reflète le pool

total de créatine, situé à 98% dans le muscle. La 3-méthylhistidine est un acide aminé présent

dans les protéines myofibrillaires. Elle n’est pas recyclée après protéolyse et est excrétée

directement dans les urines. L'excrétion journalière est donc proportionnelle à la masse

musculaire. Pour ces deux marqueurs, la mesure de l'excrétion s'effectue en état stable, c'est-

à-dire après un régime de trois jours sans viande ni poisson afin d'éviter les apports exogènes.

Le temps de recueil des urines doit être strictement respecté. Le calcul de la masse musculaire

est basé sur une équivalence de 17,9 à 20kg de muscle par gramme de créatinine. Bien que

cette méthode soit peu précise, elle a un intérêt important en pratique médicale, car elle

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15

permet une appréciation de l'évolution de la masse musculaire au cours d'une situation

clinique particulière.

Mesure de la circonférence musculaire brachiale

Elle renseigne la masse musculaire. Le calcul de la circonférence musculaire brachiale Cm à

partir de la circonférence brachiale Ca et du pli tricipital S se fait selon l’équation suivante:

Cm (cm) = Ca (cm) – Π *S (cm)

Avec des normales de 20 à 23 chez la femmes et de 25 à 27 chez l’homme.

Calcul de la circonférence musculaire brachiale M = Cm²/ (4 Π)

Mesures des plis cutanés (méthode de prédiction)

Elle renseigne sur la masse grasse. Une pince de Holtain aussi appelé adipomètre mesure les

plis de 0 à 48 mm. La pression entre les mâchoires de la pince est constante (10 g/mm). Les

sites classiques de mesure des plis cutanés ont été établis par Durnin et Womesley en 1974 :

le pli bicipital : après mesure de la distance entre la pointe de l'olécrane et celle de

l'acromion, la peau est pincée dans le sens de la longueur du biceps, à la mi-distance

calculée, en regard de la face antérieure du bras.

le pli tricipital : à mi-distance calculée, dans le sens de la longueur du triceps, en

regard de la face postérieure du bras.

le pli sous-scapulaire : à 2 travers de doigt sous la pointe de l'omoplate, le pli cutané

est formé et orienté en haut et en dedans formant un angle d'environ 45° avec

l'horizontale.

le pli supra-iliaque : à mi-distance entre le rebord inférieur des côtes et le sommet de

la crête iliaque, sur la ligne médio axillaire, le pli est formé verticalement.

Les mesures sont réalisées par convention du côté dominant et ne prennent que quelques

minutes.

La somme des quatre plis cutanés est introduite dans des équations prédictives, en fonction de

l'âge et du sexe, afin d'estimer la densité corporelle.

DC = C – (M * log ∑ 4 plis) avec C et M des constantes dépendantes de l’âge et du sexe.

La masse grasse sera ensuite déduite à partir de différentes équations.

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I.B.b Définition d’un modèle à 3 compartiments

Dilution isotopique

Cette méthode distingue 3 compartiments :

La masse cellulaire active correspond à l'ensemble des cellules des différents organes et

muscles. L’intensité du métabolisme de cette masse détermine les besoins énergétiques de

l'organisme. Cette masse constitue l'essentiel des protéines et minéraux de l'organisme.

L’eau extracellulaire correspond à l'ensemble des liquides interstitiels et au plasma. Elle

constitue la masse liquidienne facilement échangeable pour le fonctionnement normal de

l'organisme. Elle s'ajoute à l'eau intracellulaire pour constituer l’eau corporelle totale.

Et la masse grasse.

Il s’agit d’une méthode de quantification in vivo, reposant sur l’utilisation de traceurs, isotope

stable non radioactif, le Deutérium ou l’Oxygène 18. Une dose connue de traceur est ajoutée à

un volume de diluant, et conduit à une concentration de ce traceur exprimée en grammes par

litre. La mesure de la concentration permet le calcul du volume de dilution. Ainsi le sujet

reçoit une dose de traceur administrée par voie orale (eau deutérée ou eau enrichie en oxygène

18). La concentration est mesurée avant la dose, puis 4 et 5 heures plus tard. Le sujet est

surveillé pendant ces 5 heures pour contrôler les entrées et les sorties d'eau. On réalise le

prélèvement soit à partir des urines, soit du plasma, soit de la salive. La mesure de la

concentration nécessite un équipement de spectrométrie de masse de rapport isotopique (eau

deutérée ou eau enrichie en oxygène 18) ou de spectrométrie infrarouge (eau deutérée). La

durée des mesures de concentration est de 30 minutes par sujet et la durée des calculs de 10

minutes. Cette méthode permet l’évaluation de l'état d'hydratation, de la répartition de l'eau

dans les différents secteurs et de déterminer la masse maigre (76).

DEXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry)

Les 3 compartiments étant : la masse grasse, la masse non grasse, et le contenu minéral

osseux.

Initialement développée dans les années 1980 pour la mesure du contenu minéral osseux et

des problèmes d’ostéoporose post-ménopausique, la DEXA s’est imposé comme une méthode

de référence pour l’étude de la composition corporelle. Elle permet de séparer trois

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compartiments par un traitement informatique des mesures physiques. La précision est

excellente par rapport aux méthodes précédentes, la DEXA mesure la valeur du compartiment

osseux, négligé jusque-là. Le balayage du corps entier et le traitement d'images permettent

une approche régionale (bras, tronc, jambes) des compartiments mesurés (voir annexe 4).

La DEXA est actuellement la méthode la plus intéressante pour l'étude de la composition

corporelle et de ses variations en clinique compte tenu de sa précision, de sa reproductibilité

et de son caractère peu invasif. La limite réside dans le coût et la rareté des installations

actuelles. Nous détaillerons ses principes dans le chapitre suivant.

I.B.c Définition d’un modèle à 4 compartiments

Les 4 compartiments considérés sont :

--La masse grasse

--La masse non grasse divisée en :

Eau extracellulaire

Masse cellulaire active

Masse minérale osseuse.

C’est la combinaison de plusieurs méthodes qui permet le plus souvent de réaliser des

approches multi-compartimentales (comme DEXA et impédance ou DEXA et méthode de

dilution isotopique).

I.B.d Autres méthodes

Modèle anatomique

Le modèle anatomique est le plus ancien, et sépare le corps en différents tissus (tissu

musculaire, adipeux, foie, cerveau, cœur, reins …). C’est un modèle descriptif qui permet de

comprendre l'organisation spatiale des différents constituants et leur niveau d'interconnexion.

Il a d’abord été développé sur des cadavres humains et des échantillons tissulaires d’organes

vivants obtenus par biopsies. Les différentes analyses réalisées depuis le début du siècle

précédant et surtout dans les années 50-70 par les équipes de Widdowson (75) et Forbes (25)

ont été compilées pour obtenir un modèle de l’« Homme de Référence » (67). Les progrès de

l'imagerie médicale, avec la tomodensitométrie et la résonance magnétique nucléaire, ont

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renouvelé l'intérêt de ce modèle. La référence à la notion de tissu permet certaines approches

quantitatives. Ainsi, pour un sujet « idéal - de référence », le muscle squelettique représente

40% du poids corporel, le tissu adipeux 20%, la peau 7%, le foie et le cerveau 2,5% chacun,

le cœur et les reins 0,5%.

Mesure du tour de taille et rapport des circonférences taille/hanche :

Le tour de taille se mesure à mi-distance entre la crête iliaque et les dernières côtes, à mi-

distance entre le grand trochanter et le pubis. On utilise beaucoup aujourd’hui la mesure du

tour de taille afin d’évaluer la quantité de tissu adipeux viscéral. Lorsqu’il est supérieur à 102

cm chez l’homme et 88 cm chez la femme on considère que le risque cardio-vasculaire est

élevé (voir annexe 3).

Circonférence minimale du tronc

T/H = ---------------------------------------------------

Circonférence maximale à la hauteur des fesses

Tomodensitométrie computérisée

La tomodensitométrie permet de réaliser des coupes anatomiques abdominales et d'identifier

dans un plan horizontal les tissus en fonction de leur densité qui atténue les rayons X. Le tissu

adipeux est définit par son niveau d’unités Hounsfield (120UH). Elle ne fournit pas une

mesure de la masse grasse viscérale (en kg) mais un calcul des surfaces des tissus adipeux

profonds et superficiels. On peut décrire un rapport d'adiposité viscérale sur adiposité sous-

cutanée. La méthode est rapide (quelques minutes si on se limite à une seule coupe) et la

précision est bonne.

IRM

Elle permet de quantifier la graisse avec une marge d’erreur très faible (inférieur à 3%), de

réaliser des études segmentaires, de distinguer la masse grasse viscérale de la masse grasse

sous-cutanée, avec une irradiation minime. Mais le temps d’examen est long (une heure) et le

coût élevé. Cette méthode présente l’inconvénient de ne pouvoir être utilisée dans les cas

d’obésités importantes (diamètre sagittal supérieur à 65 cm) et ne permet pas en pratique une

étude du corps entier.

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I.C Description des 3 méthodes d’analyses de la composition corporelle comparées dans cette

étude

I.C.a DEXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry ou absorptiométrie biphotonique)

1/ Description de la méthode et principes

Cette méthode a été développée pour mesurer la densité minérale osseuse dans différentes

zones du corps par une analyse de l’absorption de rayons X de deux longueurs d’ondes

différentes. Elle permet ainsi de déterminer la composition du corps et le taux de substance

minérale des os de différentes régions du squelette. Au départ, utilisée pour évaluer le risque

ostéoporotique, elle est actuellement aussi utilisée pour mesurer l’importance des trois

compartiments de la composition corporelle (masse grasse, masse non grasse, masse minérale

osseuse). La calibration est effectuée sur des « fantômes » contenants des triglycérides et du

calcium. Le système de détection est connecté à un micro-ordinateur.

Le patient est placé sur une table d'examen de radiologie. Selon le type d'appareil et de

balayage du faisceau de rayons X le temps d'examen varie de 5 à 20 min.

Il s'agit de mesurer l'atténuation de deux faisceaux de rayons X d'énergie différente à travers

les tissus (mous et durs: organes et os). Une fois l'atténuation connue, on peut résoudre un

système à deux équations et deux inconnues, en utilisant l'équation de l'atténuation (loi de

Beer-Lambert) : I = Io x eµ.d

Avec:

I0 , l'énergie émise,

I, l'énergie résiduelle

µ, le coefficient d'absorption linéaire

d, l'épaisseur du tissu

La loi de Beer-Lambert, aussi connue comme la loi de Beer-Lambert Bouguer, est une

relation empirique reliant l'absorption de la lumière aux propriétés des milieux dans lesquels

elle passe. La loi de Beer-Lambert établit une proportionnalité entre la concentration d'une

entité chimique en solution, l'absorbance de celle-ci et la longueur du trajet parcouru par la

lumière dans la solution (51). Pour obtenir deux faisceaux X d'énergie moyenne différente, on

peut soit utiliser une tension d'accélération différente, soit utiliser des filtres. Pour obtenir

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deux types d’images (haute et basse énergie), on peut également utiliser des systèmes de

détection capables de discriminer les photons selon leur énergie, ce qui permet d'éviter de

faire deux irradiations.

L’appareil utilisé dans l’étude qui suit est le Hologic QDR 4500 W (Waltham, MA,

USA).Les résultats rendus par l’appareil sont présentés dans l’annexe 4.

Figure 3 : Photographie de l’appareil HOLOGIC

2/ Avantages

Cette méthode est rapide (3 à 20 minutes), non invasive, très précise en permettant des

mesures à 1 % près pour la densité minérale osseuse et à 2-3 % près pour la masse grasse

(48) ; elle ne dépend que très peu du technicien. Elle induit une irradiation de 2-5 S, ce qui

est très faible par rapport à l’irradiation naturelle journalière (5-7 S) soit environ 1/5 e d’une

radiographie pulmonaire. De plus elle présente l’avantage considérable de mesurer la

composition corporelle régionale (33).

3/ Comparaison à une méthode de référence UWW (underwater weighing ou

hydrodensitométrie)

Une étude menée par Hansen et al en 1993, concernant 100 femmes non-ménopausées de

61kg de poids moyen, retrouvait une bonne corrélation entre les 2 méthodes (r² = 0.92 et

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p 0,001), mais une erreur de 2,4% de MG avec p 0,001 (34). Alors que Tothill et al, dans

une étude concernant 13 femmes non ménopausées dont l’IMC moyen est de 25,1 kg /cm2,

retrouvait une surestimation encore plus importante de la masse grasse par rapport à UWW :

MG moyenne à la DEXA = 40% contre 28,6% à UWW et 23% à l’IRM, malgré une bonne

corrélation (r² = 0,84 et un p ≤ 0,001) (70).

Les données de la composition corporelle de 76 femme ménopausées sédentaires de poids

normal (IMC = 25) ont été comparées selon qu’elles étaient incluses ou non à un programme

d’exercice physique (36). Une bonne corrélation entre l’hydrodensitométrie et la DEXA au

départ pour la MG en kg et en % était observée (r2 = 0,94 et p 0,005 pour la MG en kg; r

2 =

0,81 et p 0,005 pour la MG en %). Cette corrélation se retrouvait après un an (r2

= 0,97 et p

0,005 pour la MG en kg et r2

= 0,91 et p 0,005 pour la MG en %). Le poids des femmes

était stable dans les deux groupes. Une augmentation de la masse maigre était observée avec

la DEXA dans le groupe assigné à un exercice physique (modification de 0,7 1kg avec p

0,005), mais non avec UWW (36).

Une autre étude comparant la DEXA et 3 autres méthodes (UWW, pli cutané et

impédancemétrie) a été réalisée en Suède en 1993 par l’équipe de Johansson et al sur 23

hommes sains (38). L’estimation du %MG par la DEXA était corrélée à celle de

l’hydrodensitométrie (r² = 0,86 et p 0,001). Une sous-évaluation de la MG par la DEXA de

manière significative (p 0,001) avait été mise en évidence, avec un écart de 8,6% de MG.

L’étude menée par Fogelholm en 1997 sur 32 femmes obèses (IMC de 29 à 41 kg/cm2) avant

et après réduction pondérale de 10,9 kg en moyenne avait montré que la DEXA avait

tendance à surestimer la masse grasse par rapport à UWW et au modèle à 4 compartiments.

La différence du %MG entre la DEXA et l’UWW était significative (p 0,05), avec un écart

de 2,6% de MG avant réduction pondérale et de 1,3% après. Cette différence était encore plus

marquée en comparaison aux modèles à 4 compartiments (3,9% avant perte de poids et de

3,3% après, avec p 0,05). La corrélation avec l’UWW n’a pas été rapportée. La MG en % à

la DEXA était significativement corrélée à celle calculée par le modèle à 4 compartiments (r2

= 0,51 avant la perte de poids pour p 0,003 et de r2 = 0,43 après, pour p 0,003) (24).

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Par ailleurs différentes études rapportent des différences de résultats en fonction de différents

appareils et en utilisant différents logiciels de DEXA.

Ainsi Ellis et Shypailo (20) en 1998 retrouvaient 6,4% de variation de la masse grasse avec

des appareils du même fabricant mais en utilisant des calibrations du faisceau de

rayonnements différents dans une étude comprenant 33 enfants et 14 adultes.

Oldroyd et al en 1998 aussi rapportaient des écarts de 2% de MG par rapport au poids total et

de 1kg de Masse maigre en utilisant deux dispositifs différents du même fabricant (56).

Cependant Cordero-MacIntyre et al (13) dans une étude sur la reproductibilité de la DEXA

sur 28 femmes obèses dont l’IMC moyen est de 35,10 kg/m2 en 2002 avec 2 logiciels de

l’appareil Hologic QDR 4500A retrouvaient une bonne reproductibilité à court et à long terme

(pour le poids de MG en kg à court terme r²= 0,999, p 0,01 et à 3 mois r² = 0,993 et p

0,05).

4/ Contre-indications et limites

Contre-indications absolues : Femme jeune sans contraception et Grossesse.

Contre-indications relative : Obésité massive, diamètre sagittal supérieur à 63 cm, poids

supérieur à 200Kg.

Les limitations de la DEXA proviennent du principe sur lesquels elle repose. Premièrement,

elle suppose que la proportion de masse grasse dans les tissus mous recouvrant l’os est la

même que dans les tissus mous avoisinants ne contenant pas d’os (44). Deuxièmement une

augmentation de l’épaisseur des tissus diminue la valeur de l’atténuation du faisceau par un

phénomène de durcissement du faisceau. Il s’agit d’une résultante de l’atténuation

préférentielle des rayons de faibles énergies. L’importance de l’erreur varie avec l’épaisseur

du tissu. Plus le tissu est épais et plus les photons de basse énergie disparaissent et décalent la

distribution spectrale vers des énergies plus hautes. À l’inverse, les tissus fins entraînent une

atténuation du rayonnement moins important et donc une contenance en masse grasse plus

importante. La calibration par fantômes devrait en partie corriger ce phénomène. Néanmoins

on peut encore l’observer chez des patients avec une obésité massive chez qui la masse grasse

est sous-estimée. De plus, les différents appareils sous-estiment régulièrement le poids

d’environ 3 kg pour les patients de plus de 95kg (33). Par ailleurs, un écart de résultat entre

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les différents appareils et les différents logiciels est observé causée par l’absence de

standardisation des appareils et des algorithmes de calcul utilisés (33).

Il est donc recommandé d’effectuer le suivi sur le même appareil et avec la même technique.

I.C.b BOD POD

1/ Description de la méthode et principes

Le point commun de toute méthode pléthysmographique est le positionnement du sujet

humain dans une chambre pendant la période de mesure. Dans le BODPOD, le sujet est

introduit dans une cabine à deux chambres. Le volume corporel correspond à la réduction du

volume d’une chambre générée par l’introduction d’un sujet. Il y a des résultats significatifs

de la présence humaine dans un espace clos, comme le changement de température et la

composition des gaz qui peuvent avoir un impact sur les mesures.

Une des premières méthodes de mesure de densité décrite par Gnaedinger en 1963 a donné

des erreurs de mesure de l’ordre de 2,5% de densité. Si une erreur de cette ampleur est

appliquée à une personne de 70kg avec un volume corporelle de 66,5 litres, alors les

pourcentages de masse grasse obtenus peuvent varier de 20 à 32% de MG. Gneadinger avait

conclu que la plus grande source d’erreur était due à des problèmes de température, de

pression et d’humidité dans une chambre close (30). La méthode a été abandonnée.

Puis en 1986, Gundlach et Visscher ont montré de meilleurs résultats. Quand ce dispositif a

été comparé à la méthode hydrostatique dans un groupe de 88 sujets, la corrélation était très

satisfaisante r²=0,93 et la différence de matière grasse moyenne était de 6,7% MG (32).

Lois pertinentes sur les gaz

Le principe d’Archimède énonce que tout corps plongé dans un liquide (ou un gaz) reçoit une

poussée qui s’exerce de bas en haut et qui est égale au poids du volume du liquide déplacé. La

loi de Boyle démontre qu’à température constante (conditions iso-thermiques), le produit de

la pression et du volume est constant (21) : P1V1 = P2V2

Poisson décrit une relation entre pression et volume sous conditions iso-thermiques en tenant

compte d’un ratio spécifique de température : P1/P2 = (V2 / V1) γ

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γ est le ratio de la température spécifique des gaz à pression constante et volume constant. La

valeur de γ est approximativement 1,4 pour l’air, 1,3 pour les gaz atomiques comme le CO2 et

H2O. En conséquence, on déduit que les gaz sont plus compressibles sous conditions iso

thermiques (40% plus par rapport aux conditions de température non constante). Pour les

techniques précises de mesure de pléthysmographie, il est très important de prendre en

considération cette différence de comportement des gaz.

Figure 4 : Schema du BODPOD

Diagram of the basic components of an

ADP device (BodPod instrument; Life Measurement Instruments, Concord, CA)

Le BODPOD® (Body Composition System) consiste en une seule structure composée de

deux chambres : la chambre test et la chambre de référence, toutes deux séparées par un mur

commun. L’entrée et la sortie du sujet dans la chambre test se font par une porte, munie d’une

grande fenêtre en acrylique, fermée par une série d’aimants. Dans la chambre test est disposée

une chaise en fibre de verre. L’instrumentation est logée dans la chambre de référence,

comprenant des appareils de mesures de pressions, un circuit électronique, un circuit de

respiration, des valves, et un circuit d’air circulant. La taille de la chambre test est d’environ

450 litres et celle de la chambre référence d’environ 300 litres.

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Un diaphragme mobile qui perturbe les volumes est monté entre les deux chambres. Les

mouvements de ce diaphragme sont précisément contrôlés par un serveur informatique.

Pendant l’opération, le diaphragme oscille d’avant en arrière pour créer un volume de

perturbation sinusoïdale de l’ordre de 350 ml dans les deux chambres qui est exactement égal

en amplitude mais opposé en signe. Les perturbations de volumes entraînent de légères et

complémentaires variations de pressions dans les deux chambres. Des coefficients, nommés

coefficients de Fourier, sont utilisés pour déterminer les variations de pressions à la fréquence

des oscillations, rejetant les signaux de plus petites fréquences. Les variations de pressions

sont plus ou moins 1 cm H2O donc très faibles par rapport à la pression ambiante. Ce qui a

pour conséquence que la puissance de la relation donnée par l’équation de Poisson approche

la relation linéaire. Le ratio du volume de la chambre test sur celui de la chambre de référence

est égal au ratio de la variation de pression de la chambre test sur celui de la chambre de

référence. Pour un volume fixe dans la chambre de référence et un volume de la chambre test

variant, la variation de volume de la chambre test est quasiment en relation linéaire avec le

ratio du signal d’amplitude. Pour maintenir une équivalence dans la composition des gaz dans

les deux chambres, d’où une constante du γ dans la relation pression-volume (loi de Poisson).

Le système d’air circulant est utilisé pour mélanger l’air dans les deux chambres. Parce que

chaque particule d’air additionnée dans une chambre est soustraite à l’autre, il n’y a pas

d’effet sur l’égalité des perturbations. De plus, l’utilisation de perturbations sinusoïdales et

des coefficients de Fournier élimine les effets délétères d’un changement de température

pendant la période de mesure. Des variations de conditions comme la taille de la chambre et la

sensibilité du transducteur sont enregistré par 2 points de calibration dans une procédure qui

précède chaque test. Le ratio entre la pression avec la chambre test vide et avec un cylindre de

50l dedans permet d’établir les constantes m et b pour l’équation :

Y = mx + b, où Y = le volume de l’objet dans la chambre test

et x = le ratio de référence et l’amplitude de pression dans la chambre test.

Une fois m et b déterminés le système est prêt pour des mesures humaines.

Mesures sur l’homme

Quand un sujet est introduit dans une chambre, il modifie la pression de la chambre. Mais

l’air à proximité immédiate de la peau, des cheveux et des vêtements change de température

et par conséquent ne suit pas les conditions adiabatiques. (Du grec ADIABATOS, qui ne peut

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être traversé. Une transformation thermodynamique est dite adiabatique si elle est effectuée

sans qu’aucun échange de chaleur n’intervienne entre le système étudié et le milieu extérieur).

De plus, une quantité relativement importante de l’air dans les poumons sera maintenu dans

des conditions thermiques relativement stables. Comme décrit précédemment, l’air sous

conditions isothermiques est plus compressible que sous conditions adiabatiques. Les

vêtements, les sous-vêtements et les cheveux entraînaient un faux volume négatif. C’est une

conséquence du fait que leur petit volume comparé à une nette augmentation de la

compressibilité de l’air dans la chambre due aux conditions iso-thermiques dans l’interstice

des matériaux. Les effets de vêtements et sous vêtements sont contrôlés par l’utilisation d’un

minimum de vêtements (maillot de bain) et en comprimant les cheveux (bonnet de bain).

L’importance de l’effet du bonnet de bain ainsi que d’un rasage a été démontrée par Higgins

et al en 2001, dans une étude sur 25 hommes (83,5 12 kg pour 182 7 cm). Il apparaît que la

barbe entraîne une sous-estimation de la MG avec un écart de 1% avec p 0,001. Les

cheveux sont responsables, en l’absence de bonnet de bain, d’une sous-estimation de la masse

grasse de 2,3% par rapport au poids total que l’on soit rasé ou pas avec p 0,001. Ces effets

sont liés à l’air iso-thermique piégé dans les poils et les cheveux qui faussent l’estimation du

volume corporel. Les poils doivent être rasé et le bonnet de bain doit être porté de manière

systématique pour s’assurer de la précision du BOD POD (35).

Fields en 2000 avait montré que le port de vêtements était responsable d’une sous-estimation

de la masse grasse de 5,5% par rapport à l’UWW et se corrigeait en sous-vêtements dans une

étude sur un groupe hétérogène de 67 femmes (23).

Les effets de la surface corporelle ont été déterminés en testant un film plastique et aluminium

et en dérivant une constante k qui, multipliée par la surface corporelle décrit l’apparente

négativité des volumes produit par cette surface et la formule du calcul de la densité la prend

en compte (15). La surface corporelle (BSA Body Surface Area) est d’abord estimée par le

principe de Dubois :

BSA (cm²) = 71.84 x Poids (kg) 0.425 x Taille (cm) 0.725

La surface corporelle est automatiquement enregistrée et utilisée pour corriger le faux volume

négatif SAA causé par les conditions iso thermiques relative à la surface corporelle.

SAA (l) = k (l / cm²) x BSA (cm²) avec k une constante déterminée par le fabricant.

Le volume de gaz thoracique (VTG) est lui aussi mesuré pendant une partie de la procédure.

VTG = volume de gaz pulmonaire + air piégé dans le thorax.

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Pendant la mesure du volume corporel, le sujet respire normalement. Donc la variabilité qui

nous intéresse est la moyenne VTG pendant les respirations. La technique utilisée pour

mesurer VTG est équivalente à la pléthysmographie utilisée lors des tests respiratoires. Un

filtre à usage unique et un tube sont rattachés à un port sur la chambre avant, qui communique

à un circuit de respiration dans la chambre arrière. Le circuit respiratoire se divise en deux

branches, une qui sort à l’intérieur par la chambre avant, et une qui communique avec l’air

extérieur par la chambre arrière. L’air traversant ces embranchements est contrôlé par des

valves. Les valves sont situées telles que le sujet respire de l’air extérieur aux chambres. La

porte est alors fermée. Les modifications du volume corporel causées par la respiration sont

monitorées par les transducteurs de pression dans les deux chambres, produisant un

enregistrement en temps réel des respirations brèves qui sont transmises à l’ordinateur.

Ensuite 2 ou 3 cycles sont analysés pour établir les caractéristiques des respirations brèves,

puis les voies respiratoires sont bloquées pendant 3 secondes, à volume pulmonaire moyen

(mi-expiration). Pendant cette occlusion, on demande au sujet d’expirer doucement dans le

circuit aérien fermé à 1Hz, produisant un changement de pression dans le poumon qui est

mesuré par un transducteur dans le circuit respiratoire. Pendant l’occlusion, l’airflow est quasi

nul, donc il y a une différence minime entre la pression alvéolaire et la pression dans les tubes

à air. Les modifications de pression résultent dans les changements du volume externe qui

sont reflétés dans l’enregistrement des respirations brèves. L’analyse de ces résultats nous

conduit au VTG moyen quand le système aérien est occlus. Comme les variations de pression

dans les circuits respiratoires et dans les chambres sont produites par des volumes égaux et

complémentaires, les deux courbes de pression ont une forme similaire et peuvent être

superposé par des mises à l’échelle et des translations. Précédemment, il y avait un point m et

b tels que la somme [yi - (mxi+b) ] où yi correspond à la pression dans la chambre et xi la

pression dans le circuit respiratoire pendant les 3 secondes d’occlusion.

Le volume pulmonaire pendant l’occlusion : VTG (l) = (m /1,4) - espace mort pulmonaire.

A noter que la compliance du sujet est aussi vérifié par plusieurs mesures. Ainsi, le volume

corporel suit la formule suivante :

Body volume (l) = Body Volume raw (l) - surface artefact (l) + 40% VTG (l)

Toutes ces mesures permettent d’obtenir le volume pulmonaire mesuré. Par ailleurs le volume

pulmonaire est aussi estimé par l’appareil.

Les résultats rendus par l’appareil sont présentés dans l’annexe 5.

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2/ Avantages

La reproductibilité a été démontrée par Collins et al en 1999 sur 69 hommes, retrouvant une

différence non significative entre 2 essais, un coefficient de corrélation r2= 0,994 et p 0,05,

avec une erreur technique de mesure de 0,7% (12). Elle est confirmée des populations plus

hétérogènes (11, 3).

Il s’agit donc d’une méthode reproductible, non invasive, qui ne cause que peu de

désagrément, avec une facilité d’utilisation pour le patient comme pour le technicien, rapide

(une dizaine de minute), nécessitant un espace moindre par rapport à l’hydrodensotométrie et

à la DEXA, pouvant être utilisé sur des populations particulières comme les sujets obèses,

âgés ou handicapés moteurs (12; 22). La précision des volumes corporel et pulmonaire ainsi

que celle du pourcentage de masse grasse mesurée par le BODPOD a été évaluée par une

étude de Collins et al en 2003 sur 102 sujets sains. Les tests ont été réalisés deux fois dans la

même journée pour évaluer la reproductibilité. Il n’y avait pas de différence significative pour

chaque sujet entre les deux résultats en ce qui concerne le volume corporel (p = 0,61) et le

volume pulmonaire (p = 0,84). La corrélation sur les volumes pulmonaires mesurés vs prédits

était bonne (r2

= 0,794 et p < 0,001). Les auteurs avaient calculé la précision de la mesure de

la MG à 0,8%. Ils expliquaient les écarts entre les deux mesures par une meilleure compliance

au deuxième test, de faibles modifications de température et de pression atmosphérique, des

mouvements du sujet, la manière de porter le bonnet (11).

La faisabilité du BOP POD dans l’obésité morbide a été démontrée par Petroni en 2003

(IMC : 36,4 à 58,8 ) (59).

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3/Comparaison avec des méthodes de références : BODPOD versus DEXA et UWW

La majorité des études comparant le BOD POD à la mesure hydrostatique rapportent une

bonne corrélation et des différences de masse grasse inférieures à 1% (3). C’est ce que

montrent aussi Fields et al en rapportant une très bonne corrélation r 2

= 0,97 et p 0,001 entre

les deux méthodes et une sous-estimation de la densité par rapport l’UWW responsable d’un

écart de la MG de 1% (23).

L’étude de McCrory et al en 1995 sur 68 adultes dont 26 femmes ne retrouvait pas de

différence significative sur le pourcentage de MG entre deux séries de test de

pléthysmographie montrant ainsi une bonne reproductibilité. De plus la corrélation avec

l’hydrodensitométrie était bonne avec r2= 0,93 et p<0,01. Les différences observées du % de

MG entre le BODPOD et UWW n’étaient pas significatives (p<0,01) (49).

Biaggi et al retrouvaient une bonne corrélation entre le pourcentage de MG au BODPOD et à

l’UWW (r2 = 0,944 et p 0,001), dans une étude sur 47 sujets (53,3 à 135 kg). Ils ont mis en

évidence un effet du sexe sur les mesures de pléthysmographie par rapport à

l’hydrodensitométrie qui surestimait la MG chez la femme de 1,02 2,48 % et la sous-

estimait chez l’homme de -1,24 3,12% (p 0,05) (5).

Plus récemment, l’étude réalisée par Ginde et al en 2005 sur 123 sujets en surpoids et obèses

(IMC= 31,5 7,3 kg/cm2) retrouvait une corrélation étroite à la fois sur la densité et sur le

pourcentage de masse grasse par rapport à UWW(r2

= 0,94 et p 0,001 pour la densité et la

MG) (29).

Deux études ont rapporté une surestimation de la MG en % par rapport à UWW. L’étude

dirigée par Wagner en 2000 sur un groupe hétérogène de 30 hommes afro-américains

comparait le BODPOD à la DEXA et à la mesure hydrostatique. Elle retrouvait que le

BODPOD sous-estimait systématiquement et de manière significative la densité, il en résultait

une surestimation du pourcentage de masse grasse de l’ordre de 2% par rapport à

l’hydrodensitométrie et de 1,5% par rapport à la DEXA (p 0,01) (73).

De même l’étude dirigée par Collins et al en 1999 sur 69 footballeurs américains de 102 18,6

kg et de19 ,5 1,1 ans, montrait une densité plus importante lorsqu’elle était mesurée par le

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BODPOD que par la méthode hydrostatique (p 0,05); il en résultait alors un pourcentage de

masse grasse inférieur de 2% (p 0,05) malgré une bonne corrélation entre les méthodes (r2 =

0,89 et p < 0,05 si on utilise le VTG mesuré). Les résultats sont similaires avec la DEXA et le

modèle à 3 compartiments ( r2= 0,797 et p 0,05 avec un écart de 2,4% ) (12).

Les études comparant le BODPOD à la DEXA retrouvent aussi pour la plupart une bonne

corrélation, mais une sous-estimation de la MG en % par le BODPOD souvent supérieur à

3%.

Radley en 2005 a montré une bonne corrélation entre la DEXA et le BODPOD pour la MG en

% (r2

= 0,90 et p 0,001) dans une étude sur 69 enfants obèses (IMC 31,3 5,6 kg/cm2). Mais

le pourcentage de masse grasse était supérieure avec la DEXA (p 0,01) : différence de 3%

si on utilise l’équation de Siri et de 5% si on utilise l’équation de Lohmann (62).

Minderico et al, sur une cohorte de 93 femmes en surpoids ou obèses, ont retrouvé des

différences significatives (p < 0,001) sur l’évaluation de la masse grasse en pourcentage

(sous-évaluée avec le BOD POD de 2,8% avant perte de poids et de 3,7% après), mais des

variations similaires après 16 mois de programme d’amaigrissement. Ils suggéraient donc que

le BODPOD pourrait être utilisé en pratique clinique pour évaluer l’évolution de la

composition corporelle (52).

Levenhagen et al en 1999 ont comparé chez 20 sujets (IMC 25,2 0,9 kg/cm2), le BODPOD à

la DEXA, l’hydrodensitométrie et l’impédancemétrie. Ils retrouvaient une très bonne

corrélation avec les 4 méthodes (r² > 0,9 et p < 0,001), mais une différence sur les

pourcentages de MG variable selon le sexe (16% inférieur avec la pléthysmographie pour les

hommes et 7% supérieur pour les femmes avec p < 0,05) (45).

L’étude de Sardinha et al sur 62 hommes (IMC 27,8 3,5 kg/cm2) a montré une excellente

reproductibilité du BODPOD (r² = 0,98 et un p 0,05). Ils retrouvaient une bonne corrélation

du BODPOD et de la DEXA (corrélation r² = 0,93 et p 0,01) mais une sous-estimation

significative de la MG (avec un écart moyen de 2,6% et p 0,05) par le BODPOD (65).

Une étude sur l’utilisation des volumes pulmonaires prédits pour mesurer le volume corporel,

la densité et la masse grasse en pourcentage en comparaison avec UWW, a été mené par

McCrory et al en 1998 sur 50 sujets (dont 36 femmes dont l’IMC moyen est de 23,4 3 et

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l’IMC moyen des hommes est de 25 3,4 kg/cm2). Elle a montré que, sur les moyennes, le

volume de gaz thoracique estimé était très proche du volume de gaz thoracique mesuré et

qu’il n’en découlait pas de différence significative sur les moyennes de masse grasse en

pourcentage. Cependant le VTG estimé était significativement plus élevée chez les femmes

par rapport au VTG mesuré (p 0,03). Et, à l’échelle individuelle on retrouve un écart de 2% du

VTG responsable d’une variation de 3% de MG (50).

Dans l’étude de Collins et al en 1999 (12), 4 sur 73 sujets n’ont pas été capables de réaliser

correctement le test respiratoire du BODPOD et ont dû être exclu après 5 essais. Les volumes

pulmonaires mesurés (VTG mes = 3,99 l) sont inférieurs aux volumes prédits (VTG prédits =

4,34 l) avec SEE = 0,65l et r2

= 0,207. Pourtant les % MG qui en découlent sont étroitement

liés et peu différentes (15,1% de MG en utilisant le VTG mes versus 15,6 % MG en utilisant

le VTG prédit), avec comme coefficient de corrélation : r2

= 0,986 et p 0,05 avec SEE = 1,2%.

4/ Contre-indications et limites

Il n’y a actuellement pas de contre-indication à cette méthode. Mais, les tests respiratoires

sont parfois difficiles à réaliser, car mal compris. Ainsi Collins et al avaient dû exclure 4

sujets de leur étude car ils n’étaient pas capables de réaliser correctement les tests

respiratoires correctement après 5 tentatives. (12).

De plus la fiabilité de la méthode n’est pas encore établie. Sa précision dans des populations

obèses n’a pas été démontrée (22).

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I.C.c Impédancemétrie Bioélectrique (bioelectrical impédance analysis, BIA)

1/ Description de la méthode et des principes

L’impédancemétrie bioélectrique (BIA) est basée sur la capacité des tissus hydratés à

conduire l'énergie électrique. L’impédance est fonction du volume des compartiments hydro

électrolytiques contenu dans le corps.

L’impédance (Z) d'un corps est liée à la résistance spécifique (r), la longueur (L), et à la

surface de section (S) selon la formule : Z =r.L/S

Si on assimile le corps à un cylindre, on peut multiplier les 2 côtés de l’équation par L, soit

Z = r.L²/ (L.S), ce qui revient à lier Z au volume (L.S) du compartiment mesuré. On peut donc

en théorie mesurer le volume (V) d’un corps à partir de Z : V=r.L2

/Z

Le courant est appliqué pendant quelques secondes, et la mesure de Z est évaluée.

Elle est calculée par l’appareil selon le principe de la loi d’Ohm : U = Z x I

Où U est la différence de potentiel mesuré et I le courant appliqué.

Du fait des caractéristiques du courant, la mesure est totalement indolore. Ce qui est mesuré

est la résistance au courant dans la moitié du corps. Cette résistance permet d’estimer le

volume d’eau du corps. Ce volume d’eau est assimilé à la masse maigre en partant du principe

que la teneur en eau de la masse maigre est de 73,2% (74) (ce qui n’est pas toujours exact).

Connaissant le poids du sujet, on déduit la masse grasse par soustraction à la masse maigre au

poids. On exprime souvent ensuite la masse grasse par pourcentage du poids corporel et c’est

ce résultat qui est affiché sur l’écran. On comprend le caractère très indirect du résultat.

Historiquement, on utilisait un seul courant de 800 µAmp avec une fréquence de 50 kHz, et

quatre électrodes de surfaces autocollantes (deux électrodes au niveau des poignets et deux au

niveau des chevilles homolatérales). Le sujet doit être allongé depuis au moins 30 minutes

pour que les liquides de l’organisme soient uniformément répartis.

Actuellement les systèmes utilisés se présentent comme un pèse-personne avec des

empreintes métalliques en forme de semelles sur lesquelles le sujet pose les pieds. Ces

empreintes correspondent à des électrodes, le courant traverse la partie inférieure du corps (les

membres inférieurs et la partie basse du tronc) et c’est la teneur en eau de cette partie qui est

estimée et assimilée à la masse maigre de l’organisme. C’est le BIA « leg to leg ». L’intérêt

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de cet appareillage réside dans la possibilité de l’utiliser sans la période de décubitus

nécessaire avec les appareils plus anciens. Un autre type d’appareil, encore plus récent,

combinant une balance avec empreinte pour les pieds et des poignées pour les mains, permet

de mesurer la conductivité dans les membres inférieurs, le tronc et les membres supérieurs.

Figure 5 : Photographie de

l’Impédancemétrie Tanita BC-418

Des appareils multifréquences (utilisant plusieurs fréquences de 5 à 800 kHz) sont

actuellement développés, ils seraient d’une meilleure précision.

Quand le courant utilisé pour la mesure de l’impédance a une fréquence supérieure à 50 Hz, le

volume mesuré est assimilé au volume corporel total.

Quand cette fréquence est inférieure à 5kHz, le volume correspond à l’eau extracellulaire. Des

mesures avec plusieurs fréquences de courant permettent ainsi une approche des différents

secteurs hydriques.

La méthode de l’impédance bioélectrique a fait l’objet de nombreuses critiques. À partir du

modèle électrique simple, l’eau corporelle totale puis la masse maigre sont déterminées. La

qualité de la validation initiale de l’équation, sa pertinence pour une population spécifique, les

conditions de mesure (température, orthostatisme…) sont des facteurs qui influencent les

résultats.

De plus, le corps humain ne constitue pas un cylindre simple comme le voudrait la base

théorique de l’impédancemétrie bioélectrique, mais un assemblage de plusieurs cylindres

(bras, jambes, tronc). Les valeurs de l’impédance mesurée de chaque cylindre est inversement

proportionnel à la surface de section de chaque cylindre. Ainsi l’impédance du tronc ne

représente que 20% de l’impédance corporelle totale, alors que celle des membres représente

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80%. Les modifications de composition corporelle au niveau du tronc sont donc mal

identifiées par le modèle dit « leg to leg ».

Dans l’étude qui va suivre nous avons utilisé deux modèles d’impédancemétrie du même

fabricant :

Tanita BC-420, à 4 électrodes sous la plante des pieds « leg to leg impedancemetry »

Tanita BC-418, segmentaires avec des électrodes (8) placées sous les pieds mais aussi sur les

mains (voir photo ci-dessus)

Les résultats tels qu’ils sont rendus par l’impédancemétrie sont présentés en annexes 6 et 7.

2/ Avantages

Il s’agit d’une méthode peu coûteuse, non invasive, indolore, portable, simple d’utilisation,

rapide, disponible sur de nombreux sites, fiable et sécuritaire (20; 42). Sa simplicité

d’utilisation et la portabilité des appareils permet une utilisation au domicile des patients par

eux-mêmes ou par une infirmière (64).

Elle fournit une information écrite par le biais d’un ticket et des schémas qui peuvent aider le

patient et le motiver au cours d’un traitement amaigrissant. Sa simplicité et son innocuité

permettent des mesures répétées et fréquentes.

3/ Comparaison à d’autres méthodes (DEXA et UWW)

Les corrélations rapportées dans la littérature sont très bonnes. En effet Frisard et al.,

Pateyjohns et al. et Thomson et al. ont testé plusieurs impédancemétrie au sein d’une même

population (IMC moyen 33.3, 34.3, 36.4 kg/m² respectivement) et rapportent des corrélations

satisfaisantes entre les méthodes pour les résultats de masse grasse en kg (27; 58; 69). La

meilleure corrélation observée concernait une population de femmes obèses jeunes (IMC

moyen : 36.4 kg/m²) et était de r² = 0,92 en utilisant une impédancemétrie ImpediMed. Dans

cette étude, la différence de masse grasse moyenne obtenue par les deux méthodes était faible

mais les limites d’agrément étendues (69). Effectivement nous savons qu’une corrélation de

niveau élevé ne signifie pas que la concordance entre méthodes est satisfaisante.

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La plupart des études montrent une sous-évaluation de la masse grasse par impédancemétrie

et ce malgré une corrélation significative (53; 69; 72). Certaines études montrent une

surestimation de la masse grasse par impédancemétrie (41; 54).

L’étude de Demura en 2004 montrait que l’impédancemétrie segmentaire utilisant 8

électrodes et un courant multi-fréquence était plus précise que les autres modèles et donnait

des résultats comparables à la DEXA et à UWW (16).

L’étude réalisée par Jakicic et al en 1998, portant sur 123 femmes obèses, a montré

l’influence de l’ethnie sur les résultats (la masse non grasse était sous estimée chez les

caucasiens de 2,6± 3,1kg et de 0,4± 3,2kg chez les afro-américaines avec une différence

significative entre les groupes p<0,001). Il s’agit d’une donnée à prendre en compte sous

peine d’obtenir des résultats erronés (37). Au sein même de la population de sujets obèses,

l’origine ethnique du patient peut modifier la fiabilité de la méthode (71; 54)

Certains auteurs suggèrent de la combiner avec le BODPOD pour obtenir un modèle à 3

compartiments, plus précis dans la population obèse où l’hydratation variable des individus

est source d’erreurs (14).

4 / Contre-indications et limites

Le BIA est contre-indiqué chez les porteurs de pace-maker et de défibrillateurs implantables.

Il n’est pas applicable sur certaines populations spécifiques et les résultats varient en fonction

des conditions d’hydratation. La position du corps, l’exercice physique récent (dans les 4h

précédant la mesure), le régime alimentaires et les boissons ingérées, l’état d’hydratation, la

consommation excessive d’alcool, la température corporelle, le port de bijoux peuvent altérer

la précision de la mesure (31).

Les modifications de l’ordre du kilogramme sont davantage le reflet de la sensibilité de

l’appareil que le fruit de réel changement (64). L’impédancemétrie est moins fiable lorsque

les IMC sont extrêmes (inférieurs à 16 et supérieurs à 35) (42;43).

Une des particularités de l’impédancemétrie est qu’elle utilise différentes équations, qui ne

sont pas toujours connues et les résultats sont obtenus directement.

De façon intéressante Newton et al. ont comparé les valeurs de masse grasse en pourcentage

obtenues en utilisant différentes équations de prédiction de la masse grasse à partir de la

même impédance Z obtenue à partir d’une même balance dans une population de patientes

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africaines américaines d’IMC moyen égal à 38,4 (2; 54). On réalise l’importante variabilité

des résultats obtenus en fonction des équations utilisées puisque les différences de masse

grasse entre les deux méthodes fluctuent entre -0.1 et +19.7%.

Comme nous l’avons vu, de nombreuses méthodes d’analyse de la composition corporelle se

développent. L’impédancemétrie est la plus simple d’accès pour les médecins généralistes et

de nouveaux appareils sortent régulièrement sur le marché, utilisant différentes équations et

dont la fiabilité et la précision sont à démontrer. Le BODPOD est une technique récemment

importé pour l’instant disponible dans quelques centres seulement et dont nous ignorons

encore la fiabilité chez le sujet obèse. La DEXA est accessible dans de nombreux centres, les

nombreuses études la concernant en font actuellement une méthode de référence.

L’objectif de notre étude était d’évaluer la fiabilité du BODPOD et de 2 appareils

d’Impédancemétrie dans une population de femmes présentant une obésité sévère en utilisant

la DEXA comme méthode de référence.

II. MATERIEL ET METHODE

II.A Matériel

II.A.a La population étudiée

*Données générales :

Entre janvier et juin 2008, 25 femmes obèses, candidates à la chirurgie bariatrique de type

bypass gastrique ont été incluses dans l’étude à l’occasion du bilan pré-opératoire dans le

service de nutrition de la Pitié du Professeur Basdevant, rattaché au l’Université Pierre et

Marie Curie.

L’age moyen est de 44,1 ans (25 à 66 ans). La taille moyenne est de 160,6 cm (147 à 171

cm). Le poids moyen est de 120,4 kg (88,7 à 153,9 kg). Les IMC varient de 58,6 à 36,8.

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Les patientes candidates à la chirurgie ont répondues aux recommandations de l’ANAES :

-Elles ont bénéficiées d’un accès à une prise en charge spécialisée d’au moins un an

comprenant des approches complémentaires (diététicienne, activités physiques, prises en

charge des difficultés psychologiques, traitements des complications),

-Elles se sont engagées à un suivi médical prolongé,

-Elles présentent soit une obésité morbides (IMC 40 kg/m ) résistantes aux traitements

médicaux et exposants à des complications importantes, non contrôlés par un traitement

spécifique ; soit des obésités sévères (35 IMC 40 kg/m2), s’il existe des co-morbidités

menaçant le pronostic vital ou fonctionnel (atteintes cardio-respiratoires, atteintes ostéo-

articulaires invalidantes, désordre métabolique sévère non contrôlé par un traitement intensif)

(2).

*Données anthropométriques

Les patients pieds nus ont été mesurés au moyen d’une toise SECA® vissée au mur, précise à

0,1cm près; puis la taille a été arrondie au demi centimètre près.

Le poids a été mesuré à 0,1 kg près par les balances Tanita BC-418 et BC-420 utilisées pour

l’impédancemétrie.

*Données anamnestiques

On a relevé le tabagisme actif ainsi que les antécédents de tabagisme. Il a aussi été relevé le

port d’un appareil respiratoire nocturne pour apnée du sommeil.

II.A.b Evaluation de la composition corporelle

Toutes les patientes ont subi une absorptiométrie bi photonique à Rayons-X (DEXA) selon les

modalités décrites en I.C.a.1, une pléthysmographie (BOD-POD) selon les modalités décrites

en I.C.b.1, une impédancemétrie à 4 électrodes « leg to leg » par la Tanita BC-420, une

impédancemétrie à 8 électrodes par la Tanita BC-418, des explorations fonctionnelles

respiratoires ainsi qu’une polygraphie ventilatoire nocturne au cours d’une hospitalisation de

semaine dans le cadre du bilan pré-opératoire.

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Les 4 mesures de compositions corporelles (deux impédances, la DEXA, et le BODPOD) ont

été réalisées par deux techniciennes, chaque patiente ayant subi tous les tests de composition

corporelle le même jour par la même technicienne. L’appareil utilisé pour la DEXA est

l’HOLOGIC QDR 4500. L’appareil utilisé pour la pléthysmographie est le BODPOD® (Life

Measurement Instrument, Concord, CA), le seul actuellement commercialisé.

Les mesures d’impédancemétrie ont été réalisées par des balances TANITA®

professionnelles BC-418 et BC-420 du service de Nutrition de la Pitié.

Les appareils se présentent comme un pèse personne avec en plus des poignées dans le

modèle 418. La mesure s’effectue en quelques secondes, le sujet étant debout en sous-

vêtement et pieds nus posés sur les empreintes métalliques en forme de semelles qui

constituent les électrodes (pour le modèle 418 le sujet tient en même temps les poignées dans

ses mains).

Le Tanita® BC-418 fonctionne en mono fréquence à 50 kHz avec 8 électrodes et le Tanita®

BC-420 avec 4 électrodes en mono-fréquence « leg to leg ». (Tanita Corporation, Maeno cho,

Itabashi-K, Tokyo, Japan).

Les renseignements sur les patientes telles que la taille et le niveau d’activité physique sont

renseignés dans la balance avant la mesure.

II.A.c Données respiratoires

*Les Explorations Fonctionnelles Respiratoires (EFR)

Figure 6 : Représentation des volumes pulmonaires mesurés par les EFR

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La mesure des volumes pulmonaires et des débits expiratoires est effectuée dans le service

d’Explorations Fonctionnelles de la Pitié par les techniciens du même service.

Les paramètres fonctionnels sont étudiés par spirométrie et pléthysmographie. Trois mesures,

au moins, ont été systématiquement réalisées pour chaque paramètre à la spirométrie. La

meilleure des mesures techniquement acceptables est retenue. Un exemple de résultats d’EFR

est présenté en annexe 8.

* Polygraphie ventilatoire nocturne

L’examen a été réalisé au cours d’une nuit d’hospitalisation, avec un appareil CIDELEC®.

L’index apnée-hypopnée (IAH) est utilisé pour diagnostiquer l’apnée du sommeil. Un index

IAH 5 a été retenu pour définir le syndrome d’apnée du sommeil. Les patientes déjà

appareillées pour syndrome d’apnée du sommeil ont réalisé l’examen sous oxygène à pression

positive. Un exemple de polygraphie est présenté en annexe 9.

II.B Méthodes

II.B.a Recueil de données

Une fois par semaine nous avons procédé au recueil de données. Les patientes hospitalisées

pour un bilan avant chirurgie bariatrique ont été incluses par les deux techniciennes ayant en

charge la composition corporelle dans le Service. Nous avons repris les dossiers de ces

patientes et saisit les informations nécessaires à notre étude.

Parmi les données générales et anamnestiques nous avons relevé :

la taille, le poids, les antécédents de tabagisme, le port d’un appareil respiratoire nocturne.

Pour la DEXA : la MG totale en % du poids du corps et la MG du tronc en % par rapport à la

MG totale.

Pour le BODPOD : la MG totale en % du poids du corps, le volume pulmonaire estimé et

mesuré.

Pour les impédancemétrie on a relevé : le poids en kg, la MG totale en % du poids du corps

et pour le TANITA®-BC 418 en plus : la MG du tronc en % par rapport à la MG total

Pour les EFR : -Par spirométrie (appareil SPIRO AIR n°1) on a relevé : la Capacité Vitale

(CV), le volume expiratoire maximal par seconde (VEMS) et le rapport VEMS/CV

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40

-Par pléthysmographie on a mesuré et corrigé en fonction de la température

corporelle et de la pression atmosphérique : la Capacité Pulmonaire Totale (CPT), le Volume

Résiduel Expiratoire (VRE), la Capacité Respiratoire Fonctionnel (CRF).

Tous les paramètres sont exprimés en litres sauf le VEMS/CV exprimé en pourcentage.

Pour l’enregistrement polygraphique nocturne on a relevé : l’IAH.

II.B.b Analyse statistique

Les données descriptives sont exprimées en valeurs moyennes ± Déviation Standard (m±DS).

Des tests t afin de comparer les valeurs moyennes obtenues avec chaque méthode ont été

réalisés. Des coefficients de corrélation de Pearson ont été utilisés pour étudier la relation

entre chacune des valeurs obtenues par les deux méthodes en pourcentage et en kg. Le niveau

de significativité retenu est p<0,05. La concordance entre les valeurs individuelles par

chacune des méthodes a été évaluée par la méthode de Bland - Altman (6). On appelle

« biais » la moyenne des différences entre les deux méthodes. Les limites d’agrément sont

définies par l’intervalle à ±1,96 DS, pour la déviation standard de la moyenne des différences.

Le logiciel JMP® version 3 a été utilisé pour la réalisation des analyses.

III RESULTATS

III.A Caractéristiques de la population

Les caractéristiques générales des sujets sont résumées dans le tableau 2. La population

étudiée comprend 25 femmes âgées en moyenne de 44 11 ans. L’IMC est de 47 10,7

m/kg2. La MG moyenne en % du poids total selon la DEXA est de 48,6 ± 3,7%. Sur les 25

patientes, deux ont une intoxication tabagique active et trois sont d’anciennes fumeuses

sevrées depuis moins de trois ans. Le reste de la population n’a jamais fumé ou a arrêté il y a

plus de trois ans.

Les résultats des EFR sont résumés dans le tableau 3 et ceux de la polygraphie ventilatoire

nocturne dans le tableau 4.

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41

Les EFR retrouvent une diminution de la VRE et de la CRF (respectivement 37 16% et 65

13%) témoignant d’un trouble ventilatoire restrictif, alors que le VEMS et le VEMS /CV sont

conservés.

17 patientes ont un syndrome d’apnée du sommeil dont 7 ayant un IAH supérieur à 30 et 5

étant appareillées. Trois des patientes appareillées, ont à la polygraphie ventilatoire nocturne

sous appareillage, un IAH < 5 (donc parfaitement traité), deux un IAH entre 5 et 30.

68% des patientes étudiées présentent un syndrome d’apnée du sommeil.

III.B Comparaison des trois méthodes (voir tableau 2, 5 et 6)

III.B.a BODPOD et DEXA

Les résultats des pourcentages de MG par le BODPOD et la DEXA sont significativement

corrélés (r2 = 0,77 et p 0,0001). Mais les résultats sont significativement différents. Le

BODPOD surévalue la masse grasse avec une différence observée sur les moyennes de MG

en % entre les deux méthodes de 7,21% ± 0.4% (p 0,0001). Les limites d’agrément entre les

2 méthodes pour la mesure de la masse grasse selon la méthode de Bland et Altman sont de

-8 à -6,4 %.

La différence de MG entre les deux méthodes n’est pas liée aux valeurs des volumes

pulmonaires ni en litres, ni en pourcentage de la théorique.

III.B.b. Impédancemétrie Tanita BC-420 et DEXA

La comparaison ne retrouve pas de corrélation pour le pourcentage de MG entre la DEXA et

l’Impédancemétrie la Tanita BC-420 (r2= 0,08 et p < 0.14), Les pourcentages de MG obtenus

avec cette impédancemétrie (50,8% avec le Tanita BC-420) et la DEXA (48,6%) sont

significativement différents (p 0,077), avec une moyenne de la différence (un biais) de

1,46% ± 1%.

Les limites d’agrément selon la méthode de Bland et Altman sont de -3,46 à +1,46%. Il

apparaît que l’Impédancemétrie BC-420 surévalue la masse grasse par rapport à la DEXA.

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42

La MG totale et la MG tronculaire (mesurée à la DEXA) ne sont pas corrélés à la différence

entre les 2 méthodes.

III.B.c Impédancemétrie Tanita BC-418 et DEXA

Les résultats obtenus pour le % de MG total ainsi que le % de MG du tronc par

l’impédancemétrie BC-418 sont corrélés à ceux mesurés par la DEXA même si les

coefficients de corrélation de Pearson sont bas (respectivement r2

= 0,54 et p< 0,001 et r2 =

0,002 et p <0,001). La moyenne de la MG avec le Tanita BC-418 (50%) est significativement

différente de la moyenne de MG évaluée par la DEXA (p 0,001) avec une différence de 1,9%

± 0,55%. Les limites d’agrément selon la méthode de Bland et Altman sont de -3 à -0,8%

pour la MG totale en % entre les 2 méthodes. Les données de la MG tronculaire en % sont

très différentes (p<0.001) entre la DEXA (55%) et l’impédancemétrie BC-418 (46%) avec

une moyenne de différence de 9,2% ± 1,4. Les tests de corrélation montrent que ce n’est pas

le pourcentage de MG qui fait varier la différence. La différence entre les valeurs de MG

selon la DEXA et l’impédance n’est pas liée dans notre groupe à la masse grasse totale ni à la

masse grasse tronculaire.

III.C Lien entre différences observées et volume pulmonaires

Nous avons vu que les volumes pulmonaires, en particulier la VRE et la CRF, étaient

fortement diminués dans notre population mais les différences de MG observées entre le

BODPOD et la DEXA ne sont pas liées aux volumes pulmonaires, ni en litres, ni en

pourcentage.

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43

IV. DISCUSSION

L’objectif de notre étude était d’évaluer la fiabilité du BODPOD et de 2 appareils

d’Impédancemétrie dans une population de femmes présentant une obésité sévère en utilisant

la DEXA comme méthode de référence.

IV.A Population particulière

La population étudiée est une population d’obèses sévères à morbides. Cela correspond à un

faible pourcentage de la population générale française (0,8% d’obésité morbide dans la

population française en 2006) ; mais qui a doublé entre 1997 et 2006 (10). Il est important

pour un médecin généraliste de savoir prendre en charge de manière particulière les patients

obèses. En effet, l’augmentation de la prévalence de l’obésité morbide s’accompagne d’un

besoin de développer des méthodes d’évaluation de la composition corporelle simples et

applicables à une population de plus en plus large et faisables en médecine de ville.

Par ailleurs, cette population est plus exposée à des anomalies respiratoires (8). Il est

important pour un médecin généraliste de savoir au mieux aborder la dyspnée chez l’obèse.

Certes, la prévalence de l’asthme augmente (8), mais on s’aperçoit que la dyspnée est

davantage liée à un syndrome restrictif qu’obstructif (28). Nos données sont en accord avec

ces observations, le VRE moyen est de 37 % la CRF moyenne est de 65 %.

En effet, Richard L. Jones et al en 2006 ont montré que pour des sujets dont l’IMC moyen

était de 30 kg /m2 la CRF et la VRE moyens étaient égaux à 75% et 47% de la valeur attendue

chez les sujets de poids normal (39).

Notre travail confirme la prévalence élevée du syndrome d’apnée du sommeil chez les sujets

obèses morbides. Buysschaert et al ont décrit une prévalence de 40% chez les sujets obèses,

et encore supérieure en cas d’obésité morbide (8). Le diagnostic clinique est difficile (17). Il

apparaît donc essentiel de dépister cliniquement et de proposer des enregistrements

polygraphiques nocturnes aux patients obèses.

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44

IV.B Données comparatives

*BODPOD :

Nous avons retrouvé dans notre étude, une corrélation significative et satisfaisante entre le

BODPOD et la DEXA pour la MG en pourcentage avec r² = 0,77 (p<0,0001). Les corrélations

rapportées dans la littérature sont souvent supérieures. En effet Radley et al, Levenhagen et al

ainsi que Sardinha et al, ont testé le BODPOD au sein de différentes populations

(respectivement des IMC moyen à 31, 25 et 28) et ont rapporté des corrélations plus élevées

avec des degrés de corrélations r²≥ 0,9 (65; 45; 62).

Le coefficient de corrélation mesure seulement l’intensité de la relation entre deux variables et

n’est pas une mesure de concordance et malgré une bonne corrélation nous ne pouvons

conclure que le BODPOD est une technique intéressante. La technique de Bland et Altman

permet de tester la validité relative et les limites d’agrément entre les deux méthodes. Selon

cette technique, la détermination de la différence entre les méthodes comparée à leur moyenne

est plus informative que le coefficient de corrélation. Le manque d’agrément peut être évalué

par le calcul de biais (la moyenne des différences), de l’erreur (écart type de la moyenne des

différence) et des limites d’agréments (moyenne de la différence ± 2DS).

Les résultats de la MG en pourcentage sont significativement différents (p < 0,0001) avec des

différences de moyennes importantes (un biais de 7,2%) et des limites d’agréments de -8 à

-6,4%, avec surestimation de la masse grasse par le BODPOD.

Nous avons vu en introduction, que le BODPOD sous-estimait la masse grasse avec des

différences supérieures ou égales à 3% dans des études précédentes mais dans des populations

différentes de la nôtre (65; 45; 52). Les raisons d’une telle différence chez les sujets obèses

ont rarement été investiguées. Comme nous l’avions expliqué en introduction, la mesure de la

densité et par la suite, de la masse grasse tient compte de différents paramètres : les volumes

pulmonaires (VTG), la surface corporelle, l’équation choisie permettant de donner la valeur

de la MG en % à partir de la densité. Nous avons émis l’hypothèse que la différence était liée

à la mauvaise appréciation du volume pulmonaire car sa valeur est prédite et ne tient pas

compte du syndrome restrictif. Nous n’avons pas trouvé de lien entre le syndrome restrictif et

la différence de MG observée entre les méthodes. Il reste néanmoins possible que les

différences soient liées en partie à la mauvaise estimation du volume pulmonaire mais

d’autres facteurs entrent probablement en compte : surface corporelle, équations développées

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45

chez les sujets de poids normal pour connaître la densité , ainsi que pour connaître la MG à

partir de la densité.

Nous avons confirmé dans notre travail le fait que les volumes pulmonaires des sujets obèses

sont différents de ceux des sujets de poids normal.

*Impédancemétries

Les valeurs de MG en % obtenues par l’impédancemétrie bipodale Tanita BC-418 sont non

corrélées avec la DEXA (r² = 0,08 et p = 0,14).

L’impédancemétrie BC-420 a donné des valeurs de MG en % corrélées à celle de la DEXA (r²

= 0,54 et p= 0,01) mais elle n’a pas montré de corrélations intéressantes pour la mesure de la

MG tronculaire en % (r² = 0,02 et p = 0,0001).

Frisard et al., Pateyjjohns et al avaient rapporté des corrélations intéressantes pour la MG en

% entre l’impédancemétrie et la DEXA. Les données de la littérature sont satisfaisantes d’une

façon générale mais variable en fonction de la population et de l’impédancemétrie utilisée

(27 ; 53 ; 58 ; 69).

Les moyennes de MG en % entre l’impédancemétrie et la DEXA sont significativement

différentes (p<0,07 pour le BC-420 et p< 0,001 pour le BC-418). La moyenne de la différence

est plus faible avec la Tanita BC-420 (1,5%) par rapport à la Tanita BC-418 (2%) mais les

limites d’agréments sont plus étendues avec la Tanita BC-420 (-3,5 à +1,5% contre -3 à -0,8%

avec la Tanita BC-418).

Dans la littérature, la moyenne des différences de MG en kg et en % entre les 2 techniques est

très variable selon les études. On observe un biais variant de -2,5 à +6,6Kg concernant la MG

en Kg et de -3,5 à +19,7% concernant la MG en %. La plupart des études montraient une

sous évaluation de la MG par l’impédancemétrie (53; 58; 69, 72). Alors que certaines études

comme nous ont montré une surestimation (41 ; 54).

Donc le biais retrouvé dans notre étude parait concorder avec les données de la littérature.

L’impédancemétrie à 8 électrodes sous-évalue la MG tronculaire de façon significative

(p<0,001). Le biais retrouvé dans notre étude est beaucoup plus important (9,2%) que pour la

MG totale (2%) et les limites d’agrément sont étendues (-12% à -6,4%). La mesure de la MG

tronculaire par la Tanita BC-418 avait été comparée à la DEXA par Neovius et al.. Ils ont

montré dans une étude portant sur 136 femmes présentant un excès de masse grasse

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46

abdominale avec un IMC moyen de 30,4 kg/m² que la Tanita BC-418 sous-estimait la MG

avec une marge d’erreur plus importante pour la MG tronculaire (7,5%) que pour la MG

totale (5%) (53).

Différents facteurs limitent l’utilisation et la validité de l’impédancemétrie chez les patients

présentant une obésité sévère ou morbide : la « géométrie » des segments corporels traversés

et la répartition de l’eau corporelle totale diffèrent de la population de poids normal et

impliquent de développer des formules de prédiction de la composition corporelle propres à

cette population (18). Une augmentation relative de l’hydratation de la masse musculaire et

une augmentation du secteur extracellulaire par rapport au secteur intracellulaire sont

observées (18). Par ailleurs, la fiabilité de la mesure de l’eau corporelle totale par

l’impédancemétrie est discutée. Une diminution de la fiabilité de l’impédancemétrie est

habituellement décrite avec l’augmentation de l’IMC, puisque l’augmentation de l’adiposité

abdominale qui va à l’encontre du principe de l’impédancemétrie qui considère le corps

humain comme un cylindre conducteur (53). De plus, l’origine ethnique du patient peut

modifier la fiabilité de la méthode et des équations utilisées (54 ; 37).

Une des particularités de l’impédancemétrie est que l’équation utilisée n’est pas toujours

connue et les résultats obtenus directement comme dans notre travail. Nous ne pouvons ici, à

partir de l’impédance du tissu traversé, tester les différentes formules mais uniquement

étudier si les équations choisies pour ces deux impédances donnent des résultats comparables

à la DEXA. De façon intéressante Newton et al., ont comparé les valeurs de la MG en % en

utilisant différentes équations de prédiction de la MG à partir de la même impédance Z

obtenue à partir d’une même balance dans une population de patientes africaines américaines

d’IMC moyen égal à 38,5kg/m². On réalise l’importance de la variabilité des résultats obtenus

en fonction des équations utilisées puisque les différences de MG entre les 2 méthodes

fluctuent de -0,1 à +19,7% (54).

Par ailleurs, malgré les différences observées, parfois importantes, le suivi de la MG au cours

d’un programme d’amaigrissement par l’impédancemétrie semble donner des résultats

intéressants (27), mais nous ne pouvons faire de conclusion concernant les deux

impédancemétrie sans étude spécifique.

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47

VI.C Forces et Limites

L’évaluation de la composition corporelle chez le sujet obèse sévère reste d’actualité. Cette

étude qui porte sur une population bien spécifique de femmes obèses, compare 4 méthodes

d’évaluation de la composition corporelle et de mesure de la masse grasse.

La première limite de cette étude est qu’elle porte sur un petit échantillon : uniquement 25

patientes ont été incluses.

La deuxième limite mais qui peut par certains égards être considérée comme un avantage est

qu’il s’agit d’une population particulière. Nous nous sommes intéressés en effet aux femmes

obèses candidates à la chirurgie bariatrique. Aucune conclusion sur la population générale ne

peut être faite à partir de ces données.

Les données après chirurgie seraient pertinentes pour évaluer la fiabilité des méthodes dans le

suivi pour la perte de la MG, donnée qui à l’échelle individuelle peut être intéressante.

Et enfin, nous n’avons pas de données comparatives après la chirurgie avec les quatre

méthodes d’évaluation de la composition corporelle, pour évaluer l’efficacité de chaque

méthode pour le suivi de la perte de MG. A l’échelle individuelle, dans le travail de suivi du

médecin généraliste cette donnée est importante.

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48

IV.E Conclusion

L’évaluation de la quantité et de la répartition de la MG a un intérêt à l’échelle

épidémiologique comme à l’échelle individuelle en médecine générale. Afin de préciser au

mieux les risques encourus, notamment cardio-vasculaires, pour nos patients. Il pourrait s’agir

d’un outil essentiel au suivi des patients en surpoids ou obèses, patients relevant d’une

éducation thérapeutique.

Effectivement le rôle du médecin est d’encourager la perte de poids chez ces patients, de

s’assurer qu’elle ne concerne que la MG en épargnant au maximum la masse musculaire.

Nous avons ainsi dans notre travail testé plusieurs moyens d’évaluer la MG chez les sujets

obèses morbides. Le BODPOD est une méthode coûteuse et nous avons montré que malgré

une bonne corrélation des données de MG avec la DEXA, la différence de MG entre les deux

méthodes était élevée. Le BODPOD n’est donc pas intéressant pour le diagnostic et

l’évaluation de la MG chez les sujets obèses. En revanche, l’impédance est accessible et

réalisable en cabinet de ville et même si des différences ont été observées avec les données de

MG obtenues par la DEXA (qui est de toutes façons un procédé utilisé en médecine

hospitalière), ces différences de valeurs de MG sont limitées en regard de l’excès de MG de

nos patients. D’autre part, les données de la littérature sont en faveur d’un intérêt de la

méthode pour l’évaluation de la perte de MG à l’échelon individuel et collectif, ce qui en fait

un procédé applicable en médecine générale. Nous avons aussi constaté que

l’impédancemétrie n’est pas un procédé adapté pour la mesure de la MG viscérale, elle pourra

donc être complété par la mesure du tour de taille. Cette mesure simple en pratique de

médecine générale de ville, reproductible, peu coûteuse, est un facteur prédictif des

complications cardio-métaboliques, comme l’a montré Wang en 2005 (74).

Les observations sur la composition corporelle permettent d’accompagner les conseils

diététiques, d’encourager la pratique de l’activité physique en fonction de l’évaluation de la

masse musculaire. Ainsi, l’exploration de la composition corporelle par l’impédancemétrie

semble être un outil intéressant avec un bon rapport bénéfice/coût pour l’éducation

thérapeutique des sujets obèses suivis en médecine de ville.

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49

VII LISTE DES ABREVIATIONS

BIA : bioelectrical impédance analysis ou Impedancemétrie

CPT : Capacité pulmonaire totale

CRF : Capacité Respiratoire Fonctionnel

CV : capacité vitale

DEXA : Dual Energy X-Ray Absorptiometry ou absoptiométrie bi-photonique

EFR : Explorations Fonctionnelles Respiratoires

IAH : Index Apnée-Hypopnée

IMC : Indice de Masse Corporelle

K40

: potassium 40

MG : Masse Grasse

TBW : Total body water

TT : tour de taille

UWW : underwater weighing ou hydrodensitométrie

VTG : volume thoracic gas ou volume de gaz thoracique

VEMS : Volume Expiratoire Maximale par seconde

VRE : Volume résiduel Expiratoire

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50

VIII. TABLES ET FIGURES

Tableau 2 :

Caractéristiques générales de la population étudiée

Moyennes de la

population ± Écart type

Age (années) 44,1 ± 10,7

IMC (kg/m²) 46,7 ± 5,5

Taille (cm) 160 ± 6

Poids (kg) 120 ± 15,7

MG en % du poids total selon la DEXA 48,6 ± 3,7

MG en % du poids total selon le BODPOD 55,8 ± 4,2

MG en % du poids total selon la Tanita BC-420 50,8 ± 4,6

MG en % du poids total selon la Tanita BC-418 50,5 ± 3,9

Tableau 3 :

Données respiratoires des EFR en pourcentage

CPT % VRE % CV % VEMS/CV% VEMS % CRF %

Moyennes

±écart type

99 ± 14 37 ± 16 106 ± 15 97 ± 11 100 ± 18 65 ± 13

Tableau 4 :

Résultats de la polygraphie ventilatoire nocturne

Syndrome

d’apnée du

sommeil

5 < IAH < 30 IAH >30 Patientes

appareillées

Nombre de

patientes

17 9 5 5

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51

Tableau 5 :

Corrélations entre les données de % MG par les différentes méthodes par rapport à la DEXA

Tableau 6:

Biais et Limites d’agrément entre DEXA et les 3 méthodes d’analyse de la composition

corporelle

BODPOD IMPEDANCE

BC-420

IMPEDANCE

BC-418

Moyenne de la différence par rapport à

la DEXA (biais)

7,2 1,46 1,9

Moyenne de la différence 2 déviations

standard (limites d’agréments)

-6,4 à -8 -3,46 à +1,46 -3 à –0,8

P 0,0001 0,077 0,001

Corrélation entre les données de

MG en % r2 p

BODPOD DXA 0,77 0,0001

Tanita BC-420 DXA 0,08 0,14

Tanita BC-418 DXA 0,54 0,001

MG tronc Tanita BC-418 DXA 0,002 0,0001

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52

Figure 7 : Différence entre masse grasse (en %) mesurée par DEXA et par BODPOD selon la

méthode de Bland Altman.

La ligne rouge représente la droite de corrélation

Différence de masse grasse (%)

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

45,0 47,5 50,0 52,5 55,0 57,5 60,0

MGMDXBP Masse Grasse Moyenne (%)

Figure 8 : Différence entre masse grasse (en %) mesurée par DEXA et par impédancemétrie

Tanita BC-420 selon la méthode de Bland Altman.

La ligne rouge représente la droite de corrélation

Différence de masse grasse (%)

-10

-5

0

5

10

15

40 45 50 55

MGMDXI1 Masse Grasse Moyenne (%)

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53

Figure 9 : Différence entre masse grasse en % mesurée par DEXA et par impédancemétrie

Tanita BC-418 selon la méthode de Bland Altman.

La ligne rouge représente la droite de corrélation.

Différence de masse grasse (%)

-7,5

-5,0

-2,5

0,0

2,5

5,0

40 45 50 55

MGMDXI2

Masse Grasse Moyenne (%)

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54

IX. ANNEXES

Annexe 1 : définition OMS de l’Obésité

CLASSIFICATION

IMC (kg / m²)

Maigreur

<18.5

Normal

18.5-24.9

Surpoids

25.0-29.9

OBESITE

≥ 30

Classe I : Obésité modérée 30.0-34.9

Classe II : Obésité sévère 35.0-39.9

Classe III : Obésité massive ou morbide ≥ 40

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55

Annexe 2 : Complications liées à l’obésité selon Malnick et Knobler 2006 (46)

DIABETE

HYPERTENSION ARTERIELLE

DYSLIPIDEMIE

CARDIOPATHIE : Insuffisance coronaire

Arrêt cardiaque

Fibrillation auriculaire

ACCIDENTS VASCULAIRES CEREBRAUX

PATHOLOGIES RESPIRATOIRES :

Apnée du sommeil

Asthme

Syndrome restrictif

PATHOLOGIES DIGESTIVES :

Reflux gastro-oesophagien

Lithiases biliaires

Stéatose hépatique non alcoolique

OSTEOARTHRITES

CANCERS

PSYCHOLOGIQUES

GYNECOLOGIQUES ET OBSTETRIQUES :

Diabète gestationnel

Pré-éclampsie

Accouchement difficile

Infertilité

Syndrome des ovaires polykystiques

OPÉRATOIRES ET ANESTHÉSIQUES

INSUFFISANCE RÉNALE

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56

Annexe 3 : Mesure du Tour de Taille

Le rapport T/H, quant à lui, devrait être inférieur à 0,8.

D’après Lean (1998)

OObbééssiittéé :: rrééppaarrttiittiioonn ddeess ggrraaiisssseess

TToouurr ddee ttaaiillllee mmeessuurréé EEnn ppoossiittiioonn ddeebboouutt eett eenn eexxppiirraattiioonn ddoouuccee

AA mmii--hhaauutteeuurr eennttrree

rreebboorrdd ccoossttaall iinnfféérriieeuurr

ccrrêêttee iilliiaaqquuee

RRiissqquuee éélleevvéé RRiissqquuee

110022 ccmm 9944 ccmm HHoommmmee

8888 ccmm 8800 ccmm FFeemmmmee

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57

Annexe 4 : Exemple de résultats rendus par la DEXA

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60

Annexe 5 : Exemple de résultats rendus par le BODPOD

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62

Annexe 6 : Exemple de résultats rendus par l’impédancemétrie Tanita BC-420

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63

Annexe 7 : Exemple de résultats rendus par l’impédancemétrie Tanita BC-418

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64

Annexe 8 : Exemple de résultats d’EFR

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Annexe 9 : Exemple d’examen polygraphique ventilatoire

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66

X. BIBLIOGRAPHIE

1. ADAMS, K. F., SCHATZKIN, A., HARRIS, M.T.B., KINPS, V., MOW, T.,

BALLARD-BARBAASH, R., et al. Overweight, obesity, and mortality in a large

prospective cohort of persons 50 to 71 years old. N Engl J Med. 2006: 355 : 763-78.

2. ASSOCIATION FRANÇAISE D’ETUDE DU DIABETE ET DES MALADIES

METABOLIQUES, S. F. d. n. and. Actualisation des recommandations pour le

diagnostic, la prévention et le traitement des obésités. Recommandation pour la

pratique ayant obtenu le label méthodologique de l’ANAES. 2003

3. BALL, S. D. Interdevice variability in percent fat estimates using the BOD POD. Eur

J Clin Nutr . 2005 : 59: 996-1001.

4. BEHKE, F. A. R. B. G. W. W. C. The specific gravity on healthy men. Body weignt

and volume as an index of obesity. J. Am. Med. Assoc. 1942 : 118: 495-498.

5. BIAGGI, R. R., VOLLMAN, M.W., NIES, M.A., BRENER, C.E., FLAKOLL, P.J.,

LEVENHAGEN, D.K., et al. Comparison of air-displacement plethysmography with

hydrostatic weighing and bioelectrical impedance analysis for the assessment of body

composition in healthy adults. Am J Clin Nutr. 1999 : 69 : 898-903.

6. BLAND, J. M. A. D. G. Comparing methods of measurement: why plotting difference

against standard method is misleading. Lancet . 1995 : 346: 1085-7.

7. BROZEK, J., GRANDE, F., ANDERSON, J.T., KEYS, A. Densitometric Analysis of

Body Composition: Revision of Some Quantitative Assumptions. Ann N Y Acad Sci.

1963 : 110 : 113-40.

8. BUYSSCHAERT. Les complications de l’obésité. Louvain Medical. 2005:124: S11-

14.

9. CALLE, E. E., RODRIGUEZ, C., WALKER-THURMOND, K., THUN M. J.

Overweight, obesity, and mortality from cancer in a prospectively studied cohort of

U.S. adults. N Engl J Med. 2003: 348 : 1625-38.

10. CHARLES, M. A., ESCHWEGE, E., BASDEVANT, A. Monitoring the obesity

epidemic in france: the obepi surveys 1997-2006. Obesity. 2008 :16: 2182-6.

11. COLLINS, A. L., MCCARTHY, H. D. Evaluation of factors determining the

precision of body composition measurements by air displacement plethysmography.

Eur J Clin Nutr . 2003: 57: 770-6.

Page 67: SOUTENANCEdoxa.u-pec.fr › theses › th0524931.pdf · 2010-02-25 · SOUTENANCE UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ***** ANNEE 2008 N° THESE POUR LE DIPLOME

67

12. COLLINS, M. A., MILLARD-STAFFORD, M. L., SPARLING, P. B., SNOW, T. K.,

ROSSKOPF, L. B., WEBB, S. A., et al. Evaluation of the BOD POD for assessing

body fat in collegiate football players. Med Sci Sports Exerc. 1999 : 31: 1350-6.

13. CORDERO-MACINTYRE, Z. R., PETERS, LIBANATI, W. C. R., ESPANA, R. C.,

ABILA, S. O. , HOWELL, W. H. et al. Reproducibility of DXA in obese women. J

Clin Densitom. 2002 : 5 : 35-44.

14. DAS, S. K. Body composition measurement in severe obesity. Curr Opin Clin Nutr

Metab Care. 2005 : 8 : 602-6.

15. DEMPSTER P., a. A. S. A new air displacment method for the determination of

human body composition. Med. Sci. Sports Exercise . 1995 : 27: 1692-97.

16. DEMURA, S., SATO, S., KITABAYASHI, T. Percentage of total body fat as

estimated by three automatic bioelectrical impedance analyzers. J Physiol Anthropol

Appl Human Sci. 2004 : 23 : 93-9.

17. DIXON, J. B., L. M. SCHACHTER, O'BRIEN, J.P. Predicting sleep apnea and

excessive day sleepiness in the severely obese: indicators for polysomnography. Chest

2003: 123 : 1134-41.

18. DURENBERG, P. Limitations of bioelectrical impedance method for assessment of

body fat in severe obesity. Am J Clin Nutr. 1996 : 64 : 449S-452S

19. ELLIS, K. J. Human body composition: in vivo methods. Physiol Rev . 2000 : 80 :

649-80.

20. ELLIS, K. J. AND SHYPAILO, R. J. Bone mineral and body composition

measurements: cross-calibration of pencil-beam and fan-beam dual-energy X-ray

absorptiometers. J Bone Miner Res. 1998 : 13 : 1613-8.

21. FAIRES, MORING,V. Thermodynamics. New York : Macmillan Company, 1962.

22. FIELDS, D. A., HIGGINS, P.B., RADLEY, D. Air-displacement plethysmography:

here to stay. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2005 : 8 : 624-9.

23. FIELDS, D. A., HUNTER, G. R.,GORAN, M.I. Validation of the BOD POD with

hydrostatic weighing: influence of body clothing. Int J Obes Relat Metab Disord.

2000: 24 : 200-5.

24. FOGELHOLM, G. M., SIEVANEN, H. T., VAN MARKEN LICHTENBELT, W. D.

AND WESTERTERP, K. R. Assessment of fat-mass loss during weight reduction in

obese women. Metabolism. 1997: 46 : 968-75.

Page 68: SOUTENANCEdoxa.u-pec.fr › theses › th0524931.pdf · 2010-02-25 · SOUTENANCE UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ***** ANNEE 2008 N° THESE POUR LE DIPLOME

68

25. FORBES, G. B., GALLUP, J., HURSH, J.B. Estimation of total body fat from

potassium-40 content. Science. 1961: 133: 101-2.

26. FOSTER, K. R., LUKASKI, H. C. Whole-body impedance--what does it measure?

Am J Clin Nutr. 1996: 64 : 388S-396S.

27. FRISARD, M. I., GREENWAY, F.L., DELANY, J.P. Comparison of methods to

assess body composition changes during a period of weight loss. Obes Res. 2005: 13 :

845-54.

28. GAMI, A. S., CAPLES, S.M., SOMERS, V.K. Obesity and obstructive sleep apnea.

Endocrinol Metab Clin North Am. 2003: 32 : 869-94.

29. GINDE, S. R., GELIEBTER, A., RUBIANO, F., SILVA, A.M., WANG, J.,

HESHKA, S., et al Air displacement plethysmography: validation in overweight and

obese subjects. Obes Res. 2005: 13 : 1232-7.

30. GNAEDINGER, R. H., REINEKE, E. P., PEARSON, A.M., VANHUSS, W. D.,

WESSEL, J. A., MONTOYE, H. J. Determination of Body Density by Air

Displacement, Helium Dilution, and Underwater Weighing. Ann N Y Acad Sci. 1963:

110: 96-108.

31. GUDIVAKA, R., D. SCHOELLER, KUSHNER, R.F. Effect of skin temperature on

multifrequency bioelectrical impedance analysis. J Appl Physiol. 1996: 81: 838-45.

32. GUNDLACH, B. L., VISSCHER, G. J. The plethysmometric measurement of total

body volume. Hum Biol. 1986: 58 : 783-99.

33. HANS, GENTON, PICHARD, C and SLOSMAN. Absorptiométrie biphotonique à

rayons X et composition corporelle mise au point. Medecine et hygiène 2002 : 60:

2077-81.

34. HANSEN, N. J., LOHMAN, T. G., GOING, S. B, HALL, M. C., PAMENTER, R.

W., BARE, L. A., BOYDEN, T.W., HOUTKOOPER, L. B. Prediction of body

composition in premenopausal females from dual-energy X-ray absorptiometry. J

Appl Physiol. 1993: 75: 1637-41.

35. HIGGINS, P. B., FIELDS, D.A., HUNTER, G.R., GOWER, B.A. Effect of scalp and

facial hair on air displacement plethysmography estimates of percentage of body fat.

Obes Res. 2001: 9: 326-30.

Page 69: SOUTENANCEdoxa.u-pec.fr › theses › th0524931.pdf · 2010-02-25 · SOUTENANCE UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ***** ANNEE 2008 N° THESE POUR LE DIPLOME

69

36. HOUTKOOPER, L. B., GOING, S. B., SPROUL, J., BLEW, R.M., LOHMAN, T.G.

Comparison of methods for assessing body-composition changes over 1 y in

postmenopausal women. Am J Clin Nutr. 2000: 72: 401-6.

37. JAKICIC, J. M., WING, R. R., LANG, W.Bioelectrical impedance analysis to assess

body composition in obese adult women: the effect of ethnicity. Int J Obes Relat

Metab Disord 1998: 22: 243-9.

38. JOHANSSON, A. G., FORLUND, A., SJONDIN, A., MALLMIN, H.,

HAMBRAEUS, L., L. S. Determination of body composition--a comparison of dual-

energy x-ray absorptiometry and hydrodensitometry. Am J Clin Nutr. 1993: 57: 323-6.

39. JONES, R. L., NZEKWU, M.M. The effects of body mass index on lung volumes.

Chest. 2006: 130: 827-33.

40. KEMINK, S. A., J. T. FRIJNS, HERMUS, A.R., PIETERS, G.F., SMALS, A.G.,

VAN MARKEN LICHENBELT, W.D. Body composition determined by six different

methods in women bilaterally adrenalectomized for treatment of Cushing's disease. J

Clin Endocrinol Metab. 1999: 84: 3991-9.

41. KIM, H. J., GALLAGHER, D., SONG, M. Y. Comparison of body composition

methods during weight loss in obese women using herbal formula. Am J Chin Med.

2005: 33: 851-8.

42. KYLE, U. G., BOSAEUS, I., DE LORENZO, A.D., DURENBERG, P., ELIA, M.,

GOPMEZ, J.M., et al. Bioelectrical impedance analysis--part I: review of principles

and methods. Clin Nutr. 2004: 23: 1226-43.

43. KYLE, U. G., BOSAEUS, I., DE LORENZO, A.D., DURENBERG, P., ELIA, M.,

GOPMEZ, J.M., et al. Bioelectrical impedance analysis-part II: utilization in clinical

practice. Clin Nutr. 2004: 23: 1430-53.

44. LASKEY, M. A. Dual-energy X-ray absorptiometry and body composition. Nutrition.

1996: 12: 45-51.

45. LEVENHAGEN, D. K., BOREL, M.J., WELCH, D.C., PIASECKI, J.H., PIASECKI,

D.P., CHEN, K.Y., et al. A comparison of air displacement plethysmography with

three other techniques to determine body fat in healthy adults. JPEN J Parenter

Enteral Nutr. 1999: 23: 293-9.

46. MALNICK, S. D., KNOBLER, H. The medical complications of obesity. QJM. 2006:

99: 565-79.

Page 70: SOUTENANCEdoxa.u-pec.fr › theses › th0524931.pdf · 2010-02-25 · SOUTENANCE UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ***** ANNEE 2008 N° THESE POUR LE DIPLOME

70

47. MANSON, J. E., WILLETT, W.C., STAMPFER, M.J., COLDITZ, A., HUNTER,

D.J., AHNKINSON, S.E., et al. Body weight and mortality among women. 1995: 333:

677-85.

48. MATTSSON, S., THOMAS, B.J. Development of methods for body composition

studies. Phys Med Biol. 2006: 51: R203-28.

49. MCCRORY, M. A., GOMEZ, T. D., BERNAUER, E.M., MOLE, P.A. Evaluation of

a new air displacement plethysmograph for measuring human body composition. Med

Sci Sports Exerc. 1995: 27: 1686-91.

50. MCCRORY, M. A., MOLE, P. A, GOMEZ, T.D., DEWEY, K.G., BERNAUER,

E.M. Body composition by air-displacement plethysmography by using predicted and

measured thoracic gas volumes. J Appl Physiol. 1998: 84: 1475-9.

51. McNAUGHT. Compendium of Chemical Terminology. 2nd edition1997

52. MINDERICO, C. S., SILVA, A. M., TEIXEIRA, J.P., SARDINHA, L.B., HULL,

H.R., FIELDS, D.A. Validity of air-displacement plethysmography in the assessment

of body composition changes in a 16-month weight loss program. Nutr Metab (Lond).

2006: 3: 32.

53. NEOVIUS, M., HEMMINGSSON, E., FREYSCHUSS, B., UDDEN, J. Bioelectrical

impedance underestimates total and truncal fatness in abdominally obese women.

Obesity (Silver Spring). 2006: 14: 1731-8.

54. NEWTON, R. L., JR., ALFONSO, A., YORK-CROWE, E., WALDEN, H., WHITE,

M. A., RYAN, D., et al. Comparison of body composition methods in obese African-

American women. Obesity (Silver Spring). 2006: 14: 415-22.

55. OGDEN, C. L., CARROLL, M. D., CURTIN, L.R., MCDOWELL, M.A., TABAK,

C.J., FLEGAL, K.M. Prevalence of overweight and obesity in the United States, 1999-

2004. JAMA. 2006: 295: 1549-55.

56. OLDROYD, B., TRUSCOTT, J. G., WOODROW, G., MILNER, R., STEWART,

S.P., SMITH, A.H., et al. Comparison of in-vivo body composition using two Lunar

dual-energy X-ray absorptiometers. Eur J Clin Nutr. 1998: 52: 180-5.

57. OMS. Obesité et surpoids. Septembre 2006.

58. PATEYJOHNS, I. R., BRINKWORTH, G. D.BUCKLEY, J.D., NOAKES, M.,

CLIFTON, P.M. Comparison of three bioelectrical impedance methods with DXA in

overweight and obese men. Obesity (Silver Spring). 2006: 14: 2064-70.

Page 71: SOUTENANCEdoxa.u-pec.fr › theses › th0524931.pdf · 2010-02-25 · SOUTENANCE UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ***** ANNEE 2008 N° THESE POUR LE DIPLOME

71

59. PETRONI, M. L., BERTOLI, S., MAGGIONI, M., MORINI, P., BATTEZZATI, A.,

TAGLIAFERRI, M.A., et al. Feasibility of air plethysmography (BOD POD) in

morbid obesity: a pilot study. Acta Diabetol. 2003: 40 Suppl 1: S59-62

60. PIETROBELLI, A., RUBIANO, F., ST-ONGE, M.P., HEYMSFIELD, S.B. New

bioimpedance analysis system: improved phenotyping with whole-body analysis. Eur

J Clin Nutr. 2004: 58:1479-84.

61. PRENTICE, A. M. J. S. A. Beyond body mass index. Obes Rev 2. 2001: 141-7.

62. RADLEY, D., GATELY, P. J., COOKE, C.B., CAROLL, S., OLDROYD, B.,

TRUSCOTT, J.G. Percentage fat in overweight and obese children: comparison of

DXA and air displacement plethysmography. Obes Res. 2005: 13: 75-85.

63. RENEHAN, A. G., TYSON, M., EGGER, M., HELLER, R.F., ZWAHLLEN, M.

Body-mass index and incidence of cancer: a systematic review and meta-analysis of

prospective observational studies. Lancet. 2008: 371: 569-78.

64. RICCIARDI, R., TALBOT, L.A. Use of bioelectrical impedance analysis in the

evaluation, treatment, and prevention of overweight and obesity. J Am Acad Nurse

Pract. 2007: 19: 235-41.

65. SARDINHA, L. B., LOHMAN, T. G., TEIXEIRA, P.J., GUEDES, D.P., GOING,

S.B. Comparison of air displacement plethysmography with dual-energy X-ray

absorptiometry and 3 field methods for estimating body composition in middle-aged

men. Am J Clin Nutr. 1998: 68: 786-93.

66. SIRI, W. E. The gross composition of the body. Adv Biol Med Phys. 1956: 4: 239-80.

67. SNYDER, W. S., COOK, M. J. , NASSET, E. S. , KARHAUSEN, L. R. , HOWELLS,

G.P. , TIPTON, I. Report of the Task Group on Reference Man. 1984

68. TAPPY L., G. E. Dépenses d’énergie, composition corporelle et activité physique

chez l’homme. (article en français). Medecine/Sciences. 2000: 16: 1063-8.

69. THOMSON, R., BRINKWORTH, G.D., BUCKLEY, J.D., NOAKES, M., CLIFTON,

P.M. Good agreement between bioelectrical impedance and dual-energy X-ray

absorptiometry for estimating changes in body composition during weight loss in

overweight young women. Clin Nutr. 2007: 26: 771-7.

70. TOTHILL, P., HAN, T. S., AVENELL, A., MCNEILL, G., REID, D.M. Comparisons

between fat measurements by dual-energy X-ray absorptiometry, underwater weighing

Page 72: SOUTENANCEdoxa.u-pec.fr › theses › th0524931.pdf · 2010-02-25 · SOUTENANCE UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ***** ANNEE 2008 N° THESE POUR LE DIPLOME

72

and magnetic resonance imaging in healthy women. Eur J Clin Nutr . 1996: 50: 747-

52.

71. VAN DER KOOY, K., LEENEN, R., DEURENBERG, P., SEIDELL, J. C.,

WESTERTERP, K. R., HAUTVAST, J. G. Changes in fat-free mass in obese subjects

after weight loss: a comparison of body composition measures. Int J Obes Relat Metab

Disord. 1992: 16: 675-83.

72. VARADY, K. A., SANTOSA, S., JONES, P. Validation of hand-held bioelectrical

impedance analysis with magnetic resonance imaging for the assessment of body

composition in overweight women. J.Am J Hum Biol. 2007: 19: 429-33.

73. WAGNER, D. R., HEYWARD, V.H., GIBSON, A.L. Validation of air displacement

plethysmography for assessing body composition. Med Sci Sports Exerc. 2000: 32:

1339-44.

74. WANG, Y., RIMM, E. B., STAMPFER, M.J., WILETT, W.C., HU, F.B. Comparison

of abdominal adiposity and overall obesity in predicting risk of type 2 diabetes among

men. Am J Clin Nutr. 2005: 81: 555-63.

75. WIDDOWSON, E. M. a. D. J. W. T. Chemical composition of the body. Mineral

Metabolism New York Academic, C. L. Coma rand F. Bronner: 1964: 1-247.

76. WONG, W.W., COCHRAN, W.J., KLISH, W.J., SMITH, E.O., LEE L.S., KLEIN,

P.D. In vivo isotope-fractionation factors and the measurement of deuterium- and

oxygen-18-dilution spaces from plasma, urine, saliva, respiratory water vapor, and

carbon dioxide. Am J Clin Nutr. 1988: 47: 1-6.

Page 73: SOUTENANCEdoxa.u-pec.fr › theses › th0524931.pdf · 2010-02-25 · SOUTENANCE UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL ***** ANNEE 2008 N° THESE POUR LE DIPLOME

73

SOUTENANCE DANS UNE AUTRE FACULTE

ANNEE : 2008

NOM ET PRENOM DE L’AUTEUR : BRAKA-HASSAN Deborah

PRESIDENT DE THESE : Pr OPPERT

DIRECTEUR DE THESE : Dr LLORET-LINARES

TITRE DE LA THESE : Intérêt des différentes méthodes de mesure de la composition corporelle en

médecine générale

L’évaluation de la masse grasse a un intérêt à l’échelle épidémiologique et individuelle en médecine

générale, elle nous permet de préciser les risques encourus pour les patients obèses.

Le but était d’évaluer la fiabilité du BODPOD et de 2 impédancemétries dans une population de 25

femmes présentant une obésité sévère (IMC de 36,8 à 58,6 kg/m2

) en utilisant la DEXA comme méthode

de référence.

Les résultats des % de MG par le BODPOD et la DEXA sont significativement corrélés (r2 = 0,77 et p

0,0001). Mais le BODPOD surévalue la MG avec une différence observée sur les moyennes de MG en

% de 7,21% ± 0,4% (p 0,0001).

La comparaison ne retrouve pas de corrélation entre l’impédancemétrie bipodale et la DEXA. Les % de

MG résultants de cette impédancemétrie et de la DEXA sont significativement différents (p 0,077);

avec un biais de 1,46% ± 1%.

Les résultats obtenus pour le % de MG total ainsi que le % de MG du tronc par l’impédancemétrie BC418

sont corrélés à ceux mesurés par la DEXA (respectivement r2

= 0,54 et p< 0,001 et r2 = 0,002 et p <

0,001). La moyenne de la MG avec cette impédancemétrie est significativement différente de celle

évaluée par la DEXA (p 0,001) avec une différence de 1,9% ± 0,55%. Les données de la MG tronculaire

en % sont très différentes entre la DEXA et l’impédancemétrie BC418.

Il apparaît donc que le BODPOD surévalue de manière importante la MG, tandis que l’impédancemétrie

évalue la MG de façon utile et fiable.

MOTS-CLES :

- Composition corporelle

- Absorptiométrie photonique

- Impédance électrique

- Pléthysmographie

- Obèse

ADRESSE DE L’U.F.R. : 8, Rue du Général SARRAIL

94010 CRETEIL CEDEX