Analyse de la composi/on corporelle Par$e V Anthropométrie: Analyse II Maxime St-Onge, PhD
Contenu Base et fondement des équa/ons de conversion Variables de deuxième niveau Densité corporelle % de gras Masse maigre, Masse grasse Indice de masse maigre Indice de masse grasse
Base et fondements des équa/ons Modèle EMPIRIQUE À par/r d une mesure de référence, on iden/fie la rela/on entre deux variables La somme de 7 plis est mise en rela/on avec la densité corporelle La rela/on entre les points nous donne une équa/on de régression CeIe équa/on permet de prédire la densité corporelle à par/r de la somme de 7 plis Dans notre exemple: Densité corporelle (g/cm³) = -0.0005 x 7plis + 1.096 Notre équa/on explique 94% de la varia/on de la densité corporelle pour ceie popula/on Densité corporelle (g/cm³) 1,09 1,08 1,07 1,06 1,05 1,04 1,03 1,02 y = -0,0005x + 1,096 R² = 0,93602 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Somme de 7 plis (mm)
Limites Les équa/ons sont développées à par/r de données spécifiques, propres à certaines popula/ons Les équa/ons sont donc spécifiques à certaines popula/ons Les équa/ons n expliquent pas 100% de la varia/on, il subsiste des écarts qui se traduisent par une marge d erreur lors de la conversion des données brutes ( des plis) en données prédites (densité corporelle g/cm³) Les varia/ons observées dans la mesure de référence induisent également une varia/on dans la prédic/on Densité corporelle (g/cm³) 1,09 1,08 1,07 1,06 1,05 1,04 1,03 1,02 y = -0,0005x + 1,096 R² = 0,93602 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Somme de 7 plis (mm)
Hypothèses et source d erreur Hypothèses L u/lisa/on d équa/ons de prédic/ons pour déterminer la composi/on corporelle repose sur certaines hypothèses: I. La compressibilité du /ssus adipeux et de la peau est constante d un individu à l autre II. III. La distribu/on du /ssus adipeux est similaire d un individu à l autre, la sélec/on des site de mesures est donc représenta/ve pour l ensemble des individus La rela/on entre l épaisseur des plis cutanés et la masse grasse est linéaire, ce qui implique une distribu/on propor/onnelle fixe du gras viscéral et du gras sous-cutané FAUX: La compressibilité de la peau et du $ssus adipeux peut varier du simple au double (basé sur des analyses de cadavres) FAUX: La distribu$on/répar$$on du $ssus adipeux est variable d un individu à l autre. Il importe de prendre plusieurs sites de mesures bien répar$s sur l ensemble du corps FAUX: La rela$on peut ou peut ne pas être linéaire en fonc$on du poids et du gabarit
La densité corporelle Ce que c est Bon nombre d équa/ons permeiant l analyse de la composi/on corporelle transforment des valeurs brutes en valeur de densité corporelle CeIe valeur représente la densité moyenne de l ensemble du corps humain en g par cm³ La densité des différents compar/ments de la composi/on corporelle est connue (assumée) Conversion Il existe plusieurs équa/ons de conversion, les plus populaires sont Siri et Brozek: Siri % de gras = (495/Densité)-450 Brozek % de gras = (457/Densité)-414.2 Il est possible de créer une équa/on de conversion de la densité corporelle en valeur frac/onnée (% de gras)
Quan/fica/on de l erreur de prédic/on Marge d erreur biologique On es/me la varia/on biologique à environ 0.006g/cm³ SIRI: % de gras = (495/Densité)-450 Ø Supposons une densité de 1.06 g/cm³ (±0.006 donc 1.054g/cm³ à 1.066g/cm³) Ø % de gras (erreur+) : (495/1.066)-450 = 14.4% Ø % de gras (erreur-) : (495/1.054)-450 = 19.6% Ø % de gras (réel) : (495/1.06)-450 = 16.9% On peut observer une densité de la masse maigre de seulement 1.05 g/cm³ chez des pa/ents ostéoporo/ques et une densité de 1.15 g/cm³ chez des athlètes Modifica/on(s) de la répar//on des compar/ments de la masse maigre Marge d erreur mathémafque Chez des popula/ons athlé/ques, on rapporte une marge d erreur sur le % de gras de ~2.3% et ~2.4% chez des athlètes masculins et féminines respec/vement Chez une popula/on non-athlé/que, la varia/on est plus importante soit de ~2.6 à ~5.9%
Le % de gras Ce que c est Le % de gras représente la frac/on du poids total qui est du gras Proprement dit, ce n est pas la quan/té de gras, mais la frac/on de gras qui compose un individu Une bien mauvaise mesure Probablement la pire valeur pour analyser et comparer la composi/on corporelle Pourtant, la valeur la plus populaire et la plus demandée
Pourquoi le % gras n est pas une bonne mesure d analyse Pourquoi? Comme il s agit d une frac/on, un même % de gras peut signifier une quan/té différente de masse grasse et ce, pour des individus de même grandeur Prenons 2 individus de même grandeur (1.70m) mais de poids différents (50kg et 120kg) ayant tous deux le même % de gras (15%) La quan/té de gras pour un même % de gras est plus de 2 fois plus importante chez l individu plus lourd Le % de gras ne devrait donc pas être u/lisé comme mesure d analyse finale ou encore comme mesure compara/ve, mais plutôt comme intermédiaire afin d obtenir la masse grasse totale et la masse maigre totale Poids (kg) %gras Masse maigre (kg) Masse grasse (kg) 50 15% 42.5 7.5 55 15% 46.8 8.3 60 15% 51.0 9.0 65 15% 55.3 9.8 70 15% 59.5 10.5 75 15% 63.8 11.3 80 15% 68.0 12.0 85 15% 72.3 12.8 90 15% 76.5 13.5 95 15% 80.8 14.3 100 15% 85.0 15.0 105 15% 89.3 15.8 110 15% 93.5 16.5 115 15% 97.8 17.3 120 15% 102.0 18.0
Déterminer le % de gras: Circonférences Hommes Nombre de sujets - Age (années) 15-78 Taille (m) - Poids (kg) - % de gras - Ethnie Pays - Caucasiens Équa$on % de gras= -47.371817 + 0.57914807*X 1 + 0.025189114*X 2 + 0.21366088*X 3 + 0.035595404*X 4 Variables Équa$on de conversion (% de gras) (5.01/Densité 4.57)*100 X 1 = Moyenne entre la circonférence de la taille (cm) et abdominale (cm) X 2 = Circonférence de la hanche (cm) X 3 = Circonférence abdominale (cm) X 4 = Poids (kg) Femmes Nombre de sujets Age (années) - 15-79 Taille (m) - Poids (kg) - % de gras - Ethnie Caucasiennes Pays - Équa$on 1.168297 0.002824*X 1 + 0.0000122098*(X 1 )² 0.000733128*X 2 + 0.000510477*X 3 0.00021616*X 4 Variables X 1 = Moyenne entre la circonférence de la taille (cm) et abdominale (cm) X 2 = Circonférence de la hanche (cm) X 3 = Stature (cm) X 4 = Age (Année) Équa$on de conversion (% de gras) (5.01/Densité 4.57)*100 Tran & Weltman (1989)
Déterminer le % de gras: Plis cutanés Il est fréquent d avoir recours à 1 équa/on de prédic/on afin de déterminer le pourcentage de gras d un individu à par/r de plis cutanés Il est impéra/f de connaître l équa/on u/lisée (provenance, matériel, popula/on, etc.) Éviter d iden/fier une équa/on par le nombre de plis ou de mesures qu elle u/lise. Il est préférable d y référer par le nom de ses auteurs
ÉquaFon(s) FEMMES BLANCHES Pli(s) cutané(s) Circonférence(s) Largeur(s) Autre(s) Durnin & Womersley (1974) 1.1567 0.0717(Log 10 X 1 ) (495/Densité 450 Bicipital (mm) Sous-scapulaire (mm) Supra-iliaque (mm) Jackson, Pollock & Ward(1980) 1.24374 0.03162(Log 10 X 1 ) 0.00066 * X 4 Abdominal (mm) Mi-cuisse (mm) Supra-iliaque (mm) X 4 = Circonférence des hanches (cm) Aucun Jackson, Pollock & Ward(1980) 1.21389 0.04057(Log 10 X 2 ) 0.00016 * X 3 X 2 = Somme des plis : Mi-cuisse (mm) Supra-iliaque (mm) X 3 = Age (années) Katch & McArdle (1973) 1.12569 0.001835* X 1 0.002779* X 2 + 0.005419* X 3 0.0007167* X 4 Brozeck : (457/ Densité) 414.2 X 1 = Sous-scapulaire (mm) X 2 = Supra-iliaque (mm X 4 = Circonférence mi-cuisse (cm) X 3 = Largeur bi-épicondilaire Humérus (mm) Aucun Lewis, Haskell, Perry, Kovacevic & Wood (1978) 0.97845 0.0002* X 1 + 0.00088*X 2 0.00122* X 3 0.00234* X 4 X 1 = X 3 = Sous-scapulaire (mm) X 4 = Circonférence biceps relâché (cm) X 2 = Stature ou grandeur (cm) Withers, Whigngham, Norton, Laforgia, Ellis & Crockeh (1987c) 1.17484 0.07229(Log 10 X 1 ) Sous-scapulaire (mm) Supra-spinal (mm) Mollet (mm) Sloan, Burt & Blyth (1962) 1.0764 0.00081* X 1 0.00088* X 2 X 1 = Supra-iliaque (mm) X 2 =
ÉquaFon(s) HOMMES BLANCS Pli(s) cutané(s) Circonférence(s) Largeur(s) Autre(s) Durnin & Womersley (1974) Forsyth & Sinning (1973) 1.1765 0.0744(Log 10 X 1 ) 1.10647 0.00162*X 1-0.00144*X 2-0.00077*X 3 +0.00071*X 4 Brozeck : (457/ Densité) 414.2 Bicipital (mm) Sous-scapulaire (mm) Supra-iliaque (mm) X 1 = Sous-scapulaire (mm) X 2 = Abdominal (mm) X 3 = X 4 = Mi-axillaire (mm) Katch & McArdle (1973) 1.09665 0.00103* X 1 0.00056*X 2 0.00054*X 3 Brozeck : (457/ Densité) 414.2 X 1 = X 2 = Sous-scapulaire (mm) X 3 = Abdominal (mm) Sloan, Burt & Blyth (1962) 1.1043 0.001327* X 1 0.00131* X 2 X 1 = Mi-cuisse (mm) X 2 =Sous-scapulaire (mm) Wilmore & Behnke (1969) 1.08543 0.000886* X 1-0.00040* X 2 X 1 = Abdominal (mm) X 2 = Mi-cuisse (mm) Jackson et al. (1980) 1.109380 0.0008267* X 1 + 0.0000016*(X 1 ) 2 0.0002574* X 2 Pectoral (mm) Abdominal (mm) Mi cuisse (mm) X 2 = Âge (années) Durnin & Womersley (1974) 1.1765 0.0744(Log 10 X 1 ) Bicipital (mm) Sous-scapulaire (mm) Supra-iliaque (mm)
ÉquaFon(s) FEMMES AFRO AMÉRICAINES (18-55 ans) Pli(s) cutané(s) Circonférence(s) Largeur(s) Autre(s) Jackson et al. (1980) 1.0970 0.00046971* X 1 + 0.00000056*X 1 0.00012828* X 2 % de gras = (485/Densité) 439 Sous-scapulaire (mm) Mi-axillaire (mm) Pectoral (mm) Supra-iliaque (mm) Abdominale (mm) Mi-cuisse (mm) X 2 = Âge (années) ÉquaFon(s) HOMMES AFRO AMÉRICAINS (18-61 ans) Pli(s) cutané(s) Circonférence(s) Largeur(s) Autre(s) Jackson et al. (1980) 1.112 0.00043499* X 1 + 0.00000055*X 1 0.00028826* X 2 % de gras = (437/Densité) 393 Sous-scapulaire (mm) Mi-axillaire (mm) Pectoral (mm) Supra-iliaque (mm) Abdominale (mm) Mi-cuisse (mm) X 2 = Âge (années)
ÉquaFon(s) FEMMES ASIATIQUES Pli(s) cutané(s) Circonférence(s) Largeur(s) Autre(s) 1.0897 0.00133* X 1 Nagamine & Suzuki (1964) % de gras (18-48 ans) = (497/ Densité) 452 Sous-scapulaire (mm) % de gras (61-78 ans) = (487/ Densité) 441 ÉquaFon(s) HOMMES ASIATIQUES Pli(s) cutané(s) Circonférence(s) Largeur(s) Autre(s) Nagamine & Suzuki (1964) 1.0913 0.00116* X 1 Sous-scapulaire (mm)
ÉquaFon(s) FEMMES AMÉRINDIENNES (18-60 ans) Pli(s) cutané(s) Circonférence(s) Largeur(s) Autre(s) Hicks, Heyward, Flores et al.(1993) 1.061983 0.000385* X 1 0.000204 * (âge) % de gras = (481/Densité) 452 Miaxillaire (mm) Suprailliaque (mm) Âge (années) ÉquaFon(s) FEMMES HISPANIQUES (20-40 ans) Pli(s) cutané(s) Circonférence(s) Largeur(s) Autre(s) Jackson et al. (1980) 1.0970 0.00046971* X 1 + 0.00000056*X 12-0.00012828* (âge) % de gras = (487/Densité) 441 Pectoral (mm) Sous-scapulaire (mm) Miaxillaire (mm) Suprailliaque (mm) Abdominal (mm) Mi-cuisse (mm) Âge (années)
Quan/fier le modèle à 2 compar/ments Masse grasse Masse maigre Afin d obtenir la masse grasse à par/r du % Afin d obtenir la masse maigre à par/r du % de de gras il suffit de mul/plier le poids total gras il suffit de soustraire la masse grasse du poids par le % de gras: total: Poids total (kg) x % de gras = Masse grasse (kg) Poids total (kg) Masse grasse (kg) = Masse Maigre (kg) Il est ainsi possible d u$liser les valeurs absolues de composi$on corporelle: Masse grasse (kg) Masse maigre (kg) Toutefois, afin d effectuer des comparaisons justes (autres individus, normes, etc.), il faut exprimer ces valeurs en fonc$on du gabarit ou de la stature)
Mieux que le % de gras Vraiment intéressant Indice de masse grasse IMG (kg masse grasse par m²) Indice de masse maigre IMM (kg de masse maigre par m²) S ob/ennent en divisant la masse maigre ou grasse par la grandeur en mètre, élevée au carré Même principe que l Indice de Masse Corporelle Permet de discriminer davantage que ceie dernière mesure pour des valeurs insuffisantes ou excessives de chacun des compar/ments
IMM, IMG et seuils Masse Maigre Masse Grasse Femmes IMM (kg/m²) Référence 1.68m 70kg IMG (kg/m²) Référence 1.68m 70kg <13.1 37.0 >6.11 17.2 Hommes IMM (kg/m²) Référence 1.72m 80kg IMG (kg/m²) Référence 1.72m 80kg <16.3 48.2 >5.0 14.8