Lower-limb and whole-body tissue composition assessment in healthy active older women

Abstract

Aim: The study evaluated, in active elderly women, the accuracy and bias of anthropometry and bioelectrical impedance analysis (BIA) for lower-limb and whole-body tissue composition measures using dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) as the criterion method.

Methods: Nineteen individuals (66.1 ± 4.2 years) participated in the study. Whole-body fat mass (FM) and fat-free mass (FFM) were measured by anthropometry, BIA and DXA. Lower-limb volume (LLV) and lower-limb FFM (LLFFM) were assessed by anthropometry and DXA.

Results: LLV and LLFFM were significantly overestimated by anthropometry vs. DXA (p<0.05 and p<0.001, respectively) but significant relationships were observed [coefficient of determination (R²)>0.25, p<0.05]. No significant difference was observed between FM^A (where ^A stands for anthropometry) vs. FM^DXA and FFM^A vs. FFM^DXA and significant relationships were observed [R² = 0.93, p<0.001, coefficient of variation (CV) = 7.3%; and R² = 0.85, p<0.001, CV = 4.4%, respectively]. No significant difference was observed between FM^BIA and FM^DXA and a significant relationship was observed (R² = 0.80, p<0.001, CV = 11.6%). FFM was significantly underestimated by BIA vs. DXA (p<0.01).

Conclusions: In active elderly women, (i) compared with DXA, anthropometry overestimates LLV and LLFFM; (ii) anthropometry can be an accurate method for assessing whole-body composition; and (iii) despite a non-significant bias for the FM measurement, the BIA tends to overestimate FM and underestimate FFM.

Résumé. But: Cette étude évalue la précision et l’écart entre anthropométrie et analyse d’impédance bioélectrique (AIB) pour le membre inférieur et les mesures de composition des tissus pour l’ensemble du corps par la méthode d’absorptiométrie d’énergie double de rayons X (ADX) chez des femmes âgées actives.

Méthodes: Dix neuf individus (66,1 ± 4,2 ans) ont participé à l’étude. La masse grasse totale (MG) et la masse maigre (MM) ont été mesurées par anthropométrie, AIB et ADX. Le volume du membre inférieur (VMI) et la masse maigre du membre inférieur (MMMI) l’ont été par anthropométrie et ADX.

Résultats: Le VMI et la MMMI sont significativement surestimés par l’anthropométrie en comparaison avec l’ADX (respectivement p<0,05 et p<0,001) mais des corrélations significatives existent entre les deux mesures [coefficient de détermination R²>0,25 p<0,05]. On n’observe pas de différence significative entre MG^A (^A = anthropométrie) par rapport à la MG^ADX et entre MM^A par rapport à MM^ADX et on observe des corrélations significatives [respectivement R² = 0,93 p<0,001 coefficient de variation CV = 7,3% et R² = 0,85 p<0,001, CV = 4,4%]. On n’observe pas de différence significative entre MG^AIB et MG^ADX et une corrélation significative existe entre les deux mesures [R² = 0,80, p<0,001, CV = 11, 6%]. La MM est significativement sous estimée par l’AIB par rapport à l’ADX.

Conclusion: Chez les femmes âgées actives, (i) l’anthropométrie surestime le VMI et la MMMI par rapport à l’ADX ; (ii) l’anthropométrie peut être une méthode précise de la mesure de la composition corporelle et (iii) en dépit d’un écart non significatif pour les mesures de la MG, l’AIB tend à surestimer la MG et sous estimer la MM.

Zusammenfassung. Ziel: Die Studie untersuchte bei aktiven älteren Frauen die Genauigkeit und den Messfehler anthropometrischer und bioelektrischer Impedanzanalysen (BIA) von Messungen der Unterschenkel- und Ganzkörperzusammensetzung, wobei die Dual-energy Röntgenabsorptionsspektrometrie (dual-energy X-ray absorptiometry, DEXA) als Referenzmethode herangezogen wurde.

Methoden: 19 Personen (66,1 ± 4,2 Jahre) nahmen an der Untersuchung teil. Ganzkörperfettmasse (FM) und fettfreie Masse (FFM) wurden mittels Anthropometrie, BIA und DEXA bestimmt. Unterschenkelvolumen (lower-limb volume, LLV) und Unterschenkel FFM (LLFFM) wurden mittels Anthropometrie und DEXA bestimmt.

Ergebnisse: LLV und LLFFM wurden bei Verwendung der Anthropometrie im Vergleich zu DEXA signifikant überschätzt (p<0,05, bzw. p<0,001), aber es wurden untereinander signifikante Beziehungen beobachtet [coefficient of determination (R²)>0,25, p<0.05]. Keine signifikanten Unterschiede wurden zwischen FM^A (wobei ^A für Anthropometrie steht) gegenüber FM^DXA und FFM^A gegenüber FFM^DXA beobachtet [R² = 0,93, p<0,001, Variationskoeffizient (CV) = 7,3%, bzw. R² = 0,85, p<0,001, CV = 4,4%]. Es wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen FM^BIA und FM^DXA beobachtet, aber eine signifikante Beziehung (R² = 0,80, p<0,001, CV = 11,6%). FFM wurde bei Verwendung von BIA signifikant gegenüber DEXA unterschätzt (p<0,01).

Zusammenfassung: (i) bei aktiven älteren Frauen unterschätzt die Anthropometrie das LLV und das LLFFM verglichen mit DEXA, (ii) Anthropometrie kann eine sichere Methode für die Bestimmung der Ganzkörperzusammensetzung sein; und (iii) trotz eines nicht-signifikanten Messfehlers für FM tendiert BIA dazu, FM zu überschätzen und FFM zu unterschätzen.

Resumen. Objetivo: El estudio evaluaba, en mujeres ancianas activas, la precisión y el sesgo de la antropometría y del análisis de impedancia bioeléctrica (BIA) para medir la composición corporal de la extremidad inferior y del tejido corporal total, utilizando absorciometría de rayos X de doble energía (DXA) como método de referencia.

Métodos: En el estudio participaron 19 individuos (66,1 ± 4,2 años). Se midieron por antropometría, BIA y DXA la masa grasa corporal total (FM) y la masa libre de grasa (FFM). El volumen de la extremidad inferior (LLV) y la FFM de la extremidad inferior (LLFFM) se estimaron mediante antropometría y DXA.

Resultados: El LLV y la LLFFM se sobrestimaron significativamente mediante antropometría vs. DXA (p<0,05 y p<0,0001, respectivamente), pero se observaron relaciones significativas [coeficiente de determinación (R²)>0,25, p<0,05]. No se observaron diferencias significativas entre FM^A (donde ^A representa a la antropometría) vs. FM^DXA y FFM ^A vs. FFM^DXA y se observó una relación significativa [R² = 0,93, p<0,001, coeficiente de variación (CV) = 7,3%; y R² = 0,85, p<0,001, CV = 4,4%, respectivamente]. No se han observado diferencias significativas entre FM^BIA y FM^DXA y se encontró una relación significativa (R² = 0,80, p<0,001, CV = 11,6%). La FFM se subestimó significativamente mediante BIA vs. DXA (p<0,01).

Conclusiones: En mujeres ancianas activas, (i) la antropometría sobreestima el LLV y la LLFFM comparada con el uso de DXA, (ii) la antropometría puede ser un método preciso para estimar la composición corporal total, y (iii) a pesar de un sesgo no significativo en la medida de FM, el BIA tiende a sobrestimar la FM y a subestimar la FFM.

• Anthropometry
• bioelectrical impedance
• dual-energy X-ray absorptiometry
• limits of agreement
• elderly