Per massa grassa, o FM, dall'inglese fatty mass, si intende la parte di massa (peso) di un organismo costituita dall'organo adiposo, ovvero dal grasso corporeo. La parte restante di massa è definita massa magra. La massa grassa comprende a sua volta il tessuto adiposo bianco, il tessuto adiposo bruno, i trigliceridi intramuscolari, e il grasso essenziale.
La massa grassa si definisce per la quantità di lipociti e il loro grado di riempimento. La quantità di lipociti in un organismo dipende da fattori genetici e ormonali, mentre il riempimento varia (secondo le funzioni di scorta) a seguito di stati di nutrizione ipo- o ipercalorica. Fattori che promuovono la proliferazione di lipociti, a lungo andare, portano a sovrappeso, fattori che fanno deperire i lipociti portano invece a sottopeso.
Tecniche di misura
Il valore di massa grassa si può ottenere con tecniche differenti, tra cui: Pesata idrostatica Pletismografia ad aria Dexa densitometria assiale a raggi X Plicometria Misure bioimpedenziometriche (v. ad es. bilancia impedenziometrica).
Pesata idrostatica Indipendentemente dalla posizione in cui si trovano, le cellule adipose nell'uomo sono composte quasi interamente da trigliceridi puri con una densità media di circa 0,9 chilogrammi per litro. La maggior parte dei moderni laboratori di composizione corporea utilizza oggi il valore di 1,1 chilogrammi per litro per la densità della "massa magra", un tessuto teorico composto da 72% di acqua (densità = 0,993), 21% di proteine (densità = 1,340) e 7% minerale (densità = 3,000) in peso.
Con un sistema di pesatura ben progettato, la densità corporea può essere determinata con grande precisione immergendo completamente una persona in acqua e calcolando il volume dell'acqua spostata dal peso dell'acqua spostata. Viene effettuata una correzione per il galleggiamento dell'aria nei polmoni e di altri gas negli spazi corporei. Se non ci fossero errori nella misurazione della densità corporea, l'incertezza nella stima del grasso è di circa il ± 3,8% del peso corporeo, principalmente a causa della normale variabilità dei componenti corporei.
Pletismografia a spostamento d'aria su tutto il corpo La pletismografia a spostamento d'aria di tutto il corpo (ADP) è un metodo densitometrico riconosciuto e scientificamente validato per misurare la percentuale di grasso corporeo nell'uomo. L'ADP utilizza gli stessi principi del metodo standard di pesatura subacquea, ma rappresenta un metodo densitometrico basato sullo spostamento dell'aria anziché sull'immersione in acqua. La pletismografia a spostamento d'aria offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi di riferimento stabiliti, tra cui un processo di misurazione rapido, comodo, automatizzato, non invasivo e sicuro e la sistemazione di vari tipi di soggetti (ad es. bambini, obesi, anziani e disabili). Tuttavia, la sua precisione diminuisce agli estremi delle percentuali di grasso corporeo, tendendo a sottostimare leggermente la percentuale di grasso corporeo nelle persone in sovrappeso e obese (dell'1,68–2,94% a seconda del metodo di calcolo) e a sovrastimare in misura molto maggiore la percentuale di grasso corporeo in soggetti molto magri (in media del 6,8%, con una sopravvalutazione fino al 13% della percentuale corporea riportata di un individuo, ovvero 2% di grasso corporeo da DXA ma 15% da ADP).
Interazione a infrarossi Un raggio di luce infrarossa viene trasmesso in un bicipite. La luce viene riflessa dal muscolo sottostante e assorbita dal grasso. Il metodo è sicuro, non invasivo, rapido e facile.
Dexa, densitometria a raggi X a doppia energia L'assorbimetria a raggi X a doppia energia, o DXA (precedentemente DEXA), è un metodo più recente per stimare la percentuale di grasso corporeo e determinare la composizione corporea e la densità minerale ossea.
Per scansionare il corpo vengono utilizzati raggi X di due diverse energie; uno dei raggi è assorbito più fortemente dai grassi rispetto all'altro. Un computer può sottrarre un'immagine dall'altra e la differenza indica la quantità di grasso rispetto ad altri tessuti in ciascun punto. Una somma sull'intera immagine consente il calcolo della composizione corporea complessiva.
Estensioni del metodo Esistono diverse procedure più complicate che determinano in modo più accurato la percentuale di grasso corporeo. Alcune, indicati come modelli multicompartimenti, possono includere la misurazione DXA dell'osso, oltre a misure indipendenti di acqua corporea (utilizzando il principio di diluizione con acqua etichettata isotopicamente) e volume corporeo (mediante spostamento dell'acqua o pletismografia dell'aria). Vari altri componenti possono essere misurati indipendentemente, come il potassio corporeo totale.
Lo studio sperimentale dell'attivazione dei neutroni in vivo può quantificare tutti gli elementi del corpo utilizzando le relazioni matematiche tra gli elementi misurati nei diversi componenti del corpo (grasso, acqua, proteine, ecc.) per sviluppare equazioni simultanee in modo da stimare la composizione corporea totale, incluso il grasso corporeo. Rimane comunque un metodo limitato alla ricerca dato l'utilizzo di neutroni per irradiare i tessuti e la successiva formazione e decadimento di isotopi anch'essi radioattivi.
Misurazione della densità media del corpo Prima dell'adozione del DXA, il metodo più accurato per stimare la percentuale di grasso corporeo era misurare la densità media di quella persona (massa totale divisa per il volume totale) e applicare una formula per convertirla in percentuale di grasso corporeo.
Poiché il tessuto adiposo ha una densità inferiore rispetto ai muscoli e alle ossa, è possibile stimare il contenuto di grassi. Questa stima è distorta dal fatto che muscoli e ossa hanno densità diverse: per una persona con una quantità di massa ossea superiore alla media, la stima sarà troppo bassa. Tuttavia, questo metodo fornisce risultati altamente riproducibili per le singole persone (± 1%), a differenza dei metodi discussi di seguito, che possono avere un'incertezza del 10% o più. La percentuale di grasso corporeo viene comunemente calcolata da una delle due formule (ρ rappresenta la densità in g/cm³):
La formula di Brozek: BF = (4,57 / ρ - 4,142) × 100
La formula di Siri è: BF = (4,95 / ρ - 4,50) × 100
Misure bioimpedenziometriche Il metodo di analisi dell'impedenza bioelettrica (BIA) ha un costo inferiore (da meno di una a diverse centinaia di dollari nel 2006), ma è un modo meno accurato per stimare la percentuale di grasso corporeo. Il principio generale alla base della BIA è che due o più conduttori sono collegati al corpo di una persona e una piccola corrente elettrica viene inviata attraverso il corpo. La resistenza tra i conduttori fornirà una misura del grasso corporeo tra una coppia di elettrodi, poiché la resistenza all'elettricità varia tra tessuto adiposo, muscolare e scheletrico. La massa magra (muscolo) è un buon conduttore in quanto contiene una grande quantità di acqua (circa il 73%) ed elettroliti, mentre il grasso è anidro e un cattivo conduttore di corrente elettrica. I fattori che influenzano l'accuratezza e la precisione di questo metodo includono la strumentazione, i fattori del soggetto, l'abilità del tecnico e l'equazione di previsione formulata per stimare la massa magra.
Ogni piede (nudo) può essere posizionato su un elettrodo, con la corrente inviata su una gamba, attraverso l'addome e giù sull'altra gamba. (Per comodità, uno strumento su cui deve poggia il piede misurerà anche il peso.) In alternativa, un elettrodo può essere tenuto in ogni mano; il calcolo della percentuale di grasso utilizza il peso, quindi deve essere misurato con la bilancia e immesso dall'utente. I due metodi possono dare percentuali diverse, senza essere incoerenti, in quanto misurano il grasso in diverse parti del corpo. Strumenti più sofisticati per uso domestico sono disponibili con elettrodi per piedi e mani.
Vi è poco spazio per l'errore del tecnico in quanto tale, ma fattori come mangiare, bere ed allenarsi da parte del soggetto misurato prima delle misure, devono essere monitorati, poiché il livello di idratazione è un'importante fonte di errore nel determinare il flusso della corrente elettrica per stimare il grasso corporeo. Le istruzioni per l'uso degli strumenti in genere raccomandano di non effettuare misurazioni subito dopo aver bevuto, mangiato, fatto esercizi o in situazione di disidratazione. Gli strumenti richiedono l'inserimento di dettagli come sesso ed età e utilizzano formule che ne tengono conto; per esempio, uomini e donne accumulano grasso in modo diverso attorno all'addome e alla regione della coscia.
Analizzatori BIA differenti possono dare valori differenti. Equazioni specifiche della popolazione sono disponibili per alcuni strumenti, che sono affidabili solo per specifici gruppi etnici, popolazioni e condizioni. Le equazioni specifiche della popolazione potrebbero non essere appropriate per individui al di fuori di gruppi specifici.
Metodi antropometrici Esistono vari metodi antropometrici per stimare il grasso corporeo. Il termine antropometrico si riferisce a misurazioni relative a vari parametri del corpo umano, come ad esempio circonferenza di varie parti del corpo o spessori delle pieghe della pelle. La maggior parte di questi metodi si basa su un modello statistico. Alcune misurazioni sono selezionate e vengono applicate a un campione di popolazione. Per ogni individuo nel campione, vengono registrate le misure del metodo e viene registrata anche la densità corporea di tale individuo, determinata, ad esempio, dalla pesatura subacquea, in combinazione con un modello di densità corporea multicompartimento. Da questi dati, viene sviluppata una formula che collega le misurazioni del corpo alla densità.
Poiché la maggior parte delle formule antropometriche come il metodo plicometrico di Durnin-Womersley, il metodo plicometrico di Jackson-Pollock e il metodo della circonferenza della Marina degli Stati Uniti, in realtà stimano la densità corporea, non la percentuale di grasso corporeo, la percentuale di grasso corporeo si ottiene applicando un secondo formula, come quella di Siri o Brozek descritta nella sezione precedente sulla densità. Di conseguenza, la percentuale di grasso corporeo calcolata da pieghe della pelle o altri metodi antropometrici porta l'errore cumulativo dall'applicazione di due modelli statistici separati.
Questi metodi sono quindi inferiori a una misurazione diretta della densità corporea e all'applicazione di una sola formula per stimare la percentuale di grasso corporeo. Un modo per considerare questi metodi è che scambiano la praticità per accuratezza, poiché è molto più conveniente fare alcune misurazioni del corpo che immergere le persone in acqua.
Il problema principale con tutte le formule derivate statisticamente è che per essere ampiamente applicabili, devono essere basate su un ampio campione di individui. Tuttavia, tale ampiezza li rende intrinsecamente inaccurati. Il metodo di stima statistica ideale per un individuo si basa su un campione di individui simili. Ad esempio, è probabile che una formula di densità corporea basata su skinfold sviluppata da un campione di rematori collegiali maschili sia molto più accurata per stimare la densità corporea di un vogatore collegiale maschile rispetto a un metodo sviluppato utilizzando un campione della popolazione generale, perché il campione è ristretto per età, sesso, livello di forma fisica, tipo di sport e fattori dello stile di vita. D'altra parte, una tale formula non è adatta per un uso generale.
Plicometria