Comparación de métodos antropométricos para la estimación de la masa muscular y ósea

Abstract

La composición corporal es esencial en la evaluación del estado nutricional, el rendimiento físico y el diagnóstico de patologías, destacando la importancia de estimar con precisión la masa muscular (MM) y la masa ósea (MO). La MM es clave para la fuerza y potencia en el ámbito deportivo y para el diagnóstico de patologías como la sarcopenia, mientras que la MO, además de ser fundamental para la integridad estructural, guarda una relación directa con la MM y su correcta estimación es clave en afecciones como la osteopenia y la osteoporosis. Por otro lado, el análisis segmental de la composición corporal aporta información valiosa sobre la distribución y composición de diferentes segmentos, ayudando a identificar desequilibrios críticos en contextos clínicos y deportivos. Métodos como la absorciometría de rayos X de energía dual (DXA), la bioimpedancia eléctrica (BIA) y la antropometría (ANT) son ampliamente utilizados para estimar MM y MO. La DXA destaca por su precisión a nivel general y segmental, aunque su elevado costo y la exposición a radiación limitan su aplicabilidad. La BIA, basada en la resistencia al paso de una corriente eléctrica, permite estimaciones globales y segmentales, aunque muestra menor precisión en comparación con DXA y es más sensible a factores externos como el estado de hidratación. Por su parte, ANT ofrece una opción económica y accesible para la estimación general de MM y MO mediante medidas corporales y ecuaciones predictivas, siendo útil en entornos con recursos limitados. Sin embargo, presenta limitaciones debido a la gran cantidad de ecuaciones disponibles cuya precisión y comparabilidad aún no están claras, además de tener menor capacidad para análisis segmentales detallados. Una herramienta destacada de ANT es el índice músculo-hueso (IMO), que relaciona el tejido muscular esquelético (TME) con el tejido óseo (TO), constituyéndose como un indicador valioso para evaluar la relación funcional entre estos componentes y su influencia en el rendimiento y la capacidad funcional. Esta tesis doctoral se compone de tres investigaciones que, en conjunto, buscan contribuir a la comprensión de las diferencias y concordancias entre métodos de estimación de la composición corporal y más concretamente del componente muscular y óseo, así como a desarrollar ecuaciones de predicción específicas para diversos segmentos corporales mediante ANT. Los objetivos principales fueron: 1) analizar las diferencias y concordancias entre diferentes fórmulas en ANT para la estimación de TME, TO y el IMO, y evaluar si el sexo influye significativamente en las comparaciones; 2) examinar las diferencias entre DXA, BIA y ANT en la estimación del TME y la masa libre de grasa (MLG), considerando la influencia del sexo y el estado de hidratación, así como evaluar la concordancia entre BIA y ANT en comparación con DXA para dichas estimaciones. 3) Analizar las diferencias y concordancias de BIA y ANT en comparación con DXA para la estimación de peso segmental, MLG y masa magra blanda (MMB) en diferentes segmentos corporales y desarrollar ecuaciones predictivas para la estimación de peso segmental y MLG y MMB en el tronco y las extremidades basadas en ANT con DXA como referencia. Para responder a estos objetivos, se diseñaron tres estudios con un enfoque transversal y descriptivo. El primer estudio evaluó una muestra de 130 adultos jóvenes activos (edad media = 26.77 ± 6.1 años), de los cuales 77 fueron hombres (edad media = 26.52 ± 6.01 años) y 53 mujeres (edad media = 27.03 ± 6.19 años) que practicaban entrenamiento de fuerza recreativo. Las estimaciones de composición corporal se realizaron mediante diversas fórmulas antropométricas, siguiendo el protocolo de la Sociedad Internacional para el Avance de la Cineantropometría (ISAK). Para la estimación del TME, se utilizaron las ecuaciones de Lee et al., Poortmans et al., Matiegka, Kerr y Ross, mientras que para del TO, se emplearon las ecuaciones de Rocha, y de Kerr y Ross. Posteriormente, se analizaron las concordancias y diferencias entre las diversas fórmulas en la muestra general y según el sexo. En el segundo estudio se incluyó una muestra a 262 adultos jóvenes (edad media = 23.04 ± 5.61 años), integrada por 159 hombres (edad media = 23.04 ± 5.61 años) y 103 mujeres (edad media = 22.29 ± 5.98 años), para comparar las estimaciones del TME y la MLG mediante DXA, BIA y diversas fórmulas de ANT. En DXA, se utilizaron los valores obtenidos del software del dispositivo Hologic Horizon para la estimación de la MLG y la conversión de Kim et al. para la estimación del TME. En BIA, tanto la MLG como el TME fueron obtenidas a través del software de la báscula TANITA MC-780-MA. En ANT se aplicó el protocolo completo de ISAK y se estimó el TME mediante las fórmulas de Kerr (considerando tanto la opción con perímetro de muslo medio como con perímetro de muslo a 1 cm del glúteo), Lee, Poortmans, Matiegka, Martin, Drinkwater y Ross, y Heymsfield; mientras que para la MLG se emplearon las fórmulas de Lee y Kulkarni. Finalmente, el tercer estudio se centró en un análisis segmental para evaluar el peso segmental, la MLG y la masa magra blanda (MMB) en extremidades superiores, tronco y extremidades inferiores en una muestra de 258 adultos jóvenes (edad media = 22.37 ± 3.41 años), compuesta por 157 hombres (edad media = 22.84 ± 3.44 años) y 101 mujeres (edad media = 21.65 ± 3.24 años). Se utilizaron los métodos de DXA, BIA y ANT, con mediciones segmentales proporcionadas directamente por el software Hologic Horizon para DXA y por la báscula TANITA MC-780-MA para BIA. En el caso de ANT se emplearon las ecuaciones de Ritchie et al. y Scafoglieri et al. para estimar la MLG, basadas en medidas antropométricas tomadas tanto del lado derecho como del izquierdo del cuerpo según el protocolo ISAK. Los resultados del primer estudio indicaron diferencias estadísticamente significativas entre las fórmulas de estimación para el TME y el TO en la muestra general (p < 0.001), y al considerar el sexo. En la muestra global, se observó una concordancia alta entre las ecuaciones de Kerr, Lee y Poortmans para el TME (CCC de 0.96-0.97), la cual se mantuvo solo en hombres (CCC de 0.90-0.94), mientras que en mujeres no se observó concordancia (CCC < 0.90). Para el TO, la concordancia fue baja en la muestra general (CCC < 0.15) y por sexos (CCC < 0.12). En el segundo estudio, se encontraron diferencias significativas entre los métodos y fórmulas tanto para TME como para la MLG (p < 0.001–0.035) en la muestra general y dividida por sexo. El estado de hidratación no tuvo impacto en la comparabilidad (p = 0.058–0.870). La mayoría de métodos y fórmulas mostraron una concordancia limitada, con un CCC de 0.007–0.880, y el análisis de Bland–Altman reveló discrepancias significativas incluso cuando se utilizó DXA como referencia (p < 0.001–0.030). El tercer estudio mostró diferencias significativas entre DXA, BIA y ANT para la estimación del peso segmental y la MLG y MMB en la mayoría de segmentos (p ≤ 0.002), sin diferencias entre DXA y BIA para el peso segmental en el miembro superior derecho (p = 0.328) ni MMB en el miembro inferior derecho (p = 0.082). En mujeres, no se observaron diferencias en MLG en el miembro superior derecho (p = 0.154) ni en MMB en el tronco (p = 0.186). Las nuevas ecuaciones antropométricas desarrolladas mostraron una alta correlación con DXA (r² > 0.750), excepto en las predicciones de MLG y MMB en los miembros superiores de mujeres (r² = 0.688–0.723). En conclusión, en esta tesis doctoral se ha observado que los métodos y fórmulas empleados para estimar TME, MLG y TO, así como sus componentes segmentales, MLG y MMB, no son intercambiables y presentan una considerable variabilidad en función del método, el sexo y la región corporal evaluada. El sexo ha demostrado ser un factor influyente en la comparación de los resultados de todos los métodos y fórmulas, destacándose como un aspecto crucial a considerar para lograr estimaciones precisas en distintos contextos. Estas conclusiones subrayan la importancia de seleccionar y aplicar de manera consistente el mismo método y fórmula en evaluaciones longitudinales y comparativas con el fin de evitar discrepancias en la interpretación de los resultados. Además, el desarrollo de nuevas ecuaciones mediante ANT representa una alternativa económica y accesible al uso de DXA en entornos clínicos y deportivos, facilitando la evaluación de la composición corporal en contextos con limitaciones de recursos. Esta investigación aporta una guía metodológica práctica para la aplicación de la ANT en la estimación del componente muscular y óseo en los ámbitos de la salud y el deporte, destacando la relevancia de adaptar las metodologías a las características específicas de la población evaluada y a los objetivos concretos de cada estudio o intervención.