Heute möchte ich etwas technischer werden und einen Blick auf einige inhärente Probleme bei der akkuraten Überwachung der Körperkomposition werfen. Dies wird mich zum letzten Artikel dieser Artikelserie führen, der einige spezifische Empfehlungen bezüglich der Verwendung der unterschiedlichen Methoden enthalten wird, mit deren Hilfe man die beste Kontrolle über das, was geschieht, erreichen kann.
Während jede der Methoden, die ich in den letzten beiden Artikeln beschrieben habe, ihre eigenen individuellen Probleme besitzt (einige hiervon wurden in diesen Artikeln bereits beschrieben), ist das den meisten Methoden zur Messung der Körperkomposition zugrunde liegende Problem die Anzahl von inhärenten Annahmen, die sich häufig als falsch erweisen.
Auch Caliper Messungen (welche dazu neigen, die am häufigsten verwendete Methode zur Messung der Körperkomposition zu sein) besitzen ihren eigenen spezifischen Satz an Problemen, den ich etwas detaillierter betrachten möchte.
ah2>Annahmen bezüglich der Körperdichte Wie ich bereits im Artikel "Measuring Body Composition Part 2" erwähnt habe, messen die meisten Methoden, die ich dort beschrieben habe, nicht den tatsächlichen Körperfettanteil. Stattdessen messen sie die Körperdichte, welche anschließend verwendet wird, um den Körperfettanteil abzuschätzen. Was bedeutet dies?
Jedes Gewebe im Körper (z.B. Muskeln vs. Knochen vs. Fettzellen) besitzt eine andere Dichte. Um den Leser zurück zum Horror der Physikstunden in der Schule zu bringen, sei erwähnt, dass die Dichte ein Maß dafür ist, wie viel Gewicht ein gegebenes Volumen von irgendetwas besitzt. Zeug, das mehr Gewicht pro gegebenem Volumen aufweist, besitzt eine höhere Dichte als etwas, das beim selben Volumen weniger wiegt.
Kurze Zwischenbemerkung: Eines meiner größten Ärgernisse ist, wenn Leute sagen, dass Muskeln mehr als Fett wiegen, was überhaupt keinen Sinn macht. Ein Pfund Muskeln wiegt exakt genauso viel wie ein Pfund Fett. Der Unterschied besteht darin, dass Fett eine geringere Dichte aufweist und mehr Platz im Körper einnimmt.
Jedes Gewebe im Körper – Muskeln, Fett, Knochen, Organe – besitzt eine spezifische Dichte und die unterschiedlichen Methoden zur Messung der Körperkomposition schätzen lediglich die Dichte des Körpers ab. Diese Abschätzung wird in eine zweite Formel eingesetzt, welche schließlich den tatsächlichen Körperfettanteil liefert.
Worin liegt also das Problem? preview
Eine der Schlüsselannahmen, die den meisten Methoden zur Messung der Körperkomposition zugrunde liegt, betrifft die spezifische Dichte eines jeden Gewebetyps und geht davon aus, dass die Dichte unveränderlich und von Person zu Person gleich ist. All dies stellt sich als mehr oder weniger korrekt heraus.
Die Originalwerte bezüglich der Körperdichte wurde anhand einer kleinen Menge alter, weißer, männlicher Leichen ermittelt und so weit ich weiß seither nicht mehr aktualisiert. Um diese Werte zu bestimmen wurden die Leichen vor der Sezierung unter Wasser gewogen, so dass jedes Gewebe gewogen und anschließend seine wahre Dichte ermittelt werden konnte.
Das Problem ist, dass ältere, körperlich inaktive, weiße Männer nicht dieselbe Gewebedichte wie junge männliche oder weibliche Sportler aufweisen, doch die Wissenschaft verwendet trotzdem dieselben Werte. Wie ich bei der Beschreibung des Unterwasserwiegens erwähnt habe, besteht eines der Probleme im vollständigen Ausatmen der Luft aus den Lungen. Dies war beim Eintauchen von toten Menschen kein Problem.
Darüber hinaus erhöht Training häufig die Knochendichte und dies kann bei der Abschätzung der Körperkomposition zu wirklich amüsanten Resultaten führen (einige Gleichungen liefern aus diesem Grund negative Werte für den Körperfettanteil). Es gibt außerdem ethnische Unterschiede und Schwarze haben durchschnittlich eine höhere Knochendichte als Weiße, während Asiaten eine geringfügig niedrigere Knochendichte aufweisen. Die Gewebedichte kann sich mit dem Alter verändern (die Knochen verlieren z.B. häufig an Dichte) und Annahmen bezüglich dieser altersbedingten Veränderungen könnten bei Personen, die intensiv trainieren, inkorrekt sein. Dies macht einen Satz von angenommenen Werten bezüglich der Knochendichte, die auf alten, weißen Männern basieren, etwas problematisch.
Es ist wichtig anzumerken, dass neuere Methode zur Messung der Körperkomposition wie die DEXA Methode eine Bestimmung der Gewebedichtewerte für ein Individuum erlauben (die DEXA Methode wir häufig spezifisch zur Messung der Knochendichte verwendet) und somit dieses Problem umgehen.
Auch wenn es keine absolut massiven Unterschiede bezüglich der Gewebedichte zwischen einzelnen Personen oder ethnischen Gruppen gibt, ist mein Punkt, dass die Werte nicht identisch oder konstant sind, wie viele der Formeln annehmen. Wie ich bereits erwähnt habe, neigt ein schweres Training (insbesondere ein Training mit Gewichten) dazu, die Knochendichte zu erhöhen und bei einer Bodybuilderin, die ich trainiert habe, wurde die Knochendichte einer Zwanzigjährigen festgestellt, obwohl sich diese Frau in ihren Vierzigern befand. Aus diesem Grund neigten die Formeln dazu, seltsame Werte für sie auszuspucken.
Um diese weiter zu führen, sei erwähnt, dass Studien zeigen, dass ein Typ der fettfreien Körpermasse (der als essentielle fettfreie Körpermasse bezeichnet wird) eine andere Dichte als ein anderer Typ (der als nichtessentielle fettfreie Körpermasse bezeichnet wird) besitzt. Wissenschaftler berichten weiterhin von unterschiedlichen Typen des subkutanen Fetts, die auch eine unterschiedliche Dichte besitzen könnten. Ich glaube der Leser beginnt langsam eine Idee von der Komplexität der Situation und davon, warum Annahmen über eine fixe, nicht variierende Dicht der unterschiedlichen Gewebe Probleme verursachen können, zu bekommen.
Mit der Ausnahme der DEXA Methode teilen alle Methoden zur Messung der Körperkomposition dieselben oben beschriebenen Annahmen und Probleme. Die Caliper Methoden, die ich im Artikel "Measuring Body Composition Part 2" beschrieben habe, besitzen jedoch ihren eigenen Satz individueller Probleme, auf die ich im Folgenden eingehen werde.
Spezifische Caliper Probleme
Obwohl sie Werte liefern, die recht nahe an die Werte des hydrostatischen Wiegens herankommen, besitzen Caliper Messungen zusätzlich zu den oben beschriebenen Problemen mit der Gewebedichte ihren eigenen Satz individueller Probleme.Eines hiervon ist die Annahme, dass die Dicke der Haut bei allen Menschen gleich und immer konstant ist. Auch wenn die Unterschiede dazu neigen gering zu sein (ein Millimeter hier, ein Millimeter dort), kann ein Millimeter bei einer Messung an sehr vielen Stellen oder einer Messung bei sehr schlanken Personen die Abschätzung stark verfälschen. Um das Ganze an konkreten Zahlen zu verdeutlichen, kann sich ein Millimeter an 10 verschiedenen Stellen zu einem signifikanten Wert aufsummieren und den abgeschätzten Körperfettanteil um etwa 1,5% verändern. Dies mag bei fetteren Personen irrelevant sein, doch es kann sehr relevant werden, wenn Leute schlanker werden.
Das nächste Problem, das ich bereits im vorhergehenden Artikel angesprochen habe, hängt mit der Anzahl von Messstellen und damit, wo sich das Körperfett befindet, zusammen. Wie ich bereits im Artikel "Measuring Body Composition Part 2" beschrieben habe, können Formeln, die weniger Messstellen verwenden (eine häufig verwendete Formel verwendet bei Männern lediglich die Brustmuskeln, den Bauch und den Oberschenkel), den tatsächlichen Körperfettanteil drastisch unterschätzen, wenn jemand an einer Stelle, die nicht gemessen wurde, eine Menge Fett mit sich herumträgt (der obere Rücken ist bei Männern eine weit verbreitete Stelle).
Häufig verlieren Menschen Körperfett an Stellen, die nicht gemessen werden, was sich in den Ergebnissen einer Dreipunktmessung nicht widerspiegelt und den Eindruck erwecken kann, dass eine Diät nicht funktioniert. Wie ich bereits im letzten Artikel erwähnt habe, kann man dieses Problem durch die Verwendung von mehr Messpunkten umgehen, doch dies bedarf eines Partners, der weiß was er tut. Darüber hinaus bedeuten mehr Messpunkte gleichzeitig auch mehr potentielle Chancen Fehler zu machen.
Weiterhin wird das viszerale Fett (das Fett, das sich im und um den Bauchraum herum befindet) von einem Caliper nicht gemessen, wogegen Methoden wie die DEXA Methode (oder sogar das Taille zu Hüfte Verhältnis) diese Veränderungen zeigen können. Bei vielen Methoden taucht ein Verlust an viszeralem Fett sogar als Verlust an fettfreier Körpermasse auf, auch wenn dies nicht der Fall ist. Jemand, der während der Anfangsphase einer Diät viszerales Fett verliert, könnte denken, dass seine Diät nicht funktioniert, obwohl sie in Wirklichkeit gute Resultate liefert.
Und natürlich gibt es ein anderes Problem, das ich bereits im Artikel "Measuring Body Composition Part 2" erwähnt habe, welches bei der Caliper Technik epidemische Ausmaße annimmt – man benötigt jemanden, der in der Ausführung der Messungen geübt ist und wissen muss, wie man eine korrekte, konsistente Hautfalte zieht, usw. Eine Sache, die ich noch nicht erwähnt habe, ist, dass es nahezu unmöglich ist, große Hautfalten (wie man sie häufig an den weiblichen Oberschenkeln sieht) akkurat zu messen.
Ich möchte anmerken, dass, wenn sich die BodyMextrix 2000 Methode als valide und akkurate Methode herausstellt, diese Methode solche Probleme vollständig umgehen könnte. Sie wird die anderen inhärenten Probleme dieser Methode nicht lösen, aber zumindest mit der Caliper Methode per se in Verbindung stehende Probleme vermeiden.
Probleme mit den Caliper Formeln
Zusätzlich zu den direkt mit den Caliper Messungen in Verbindung stehenden Problemen, die ich oben beschrieben habe (wenn man sich wundert, warum ich so viel Zeit auf die Caliper Methode verwende, sei erwähnt, dass dies daran liegt, dass dies die am häufigsten verwendete Methode ist), gibt es ein weiteres, potentiell größeres Problem, das mit den verwendeten Berechnungsformeln in Verbindung steht.Im Grunde genommen handelt es sich um eine ganze Reihe von Caliper Berechnungsformeln (ich gehe davon aus, dass es bis jetzt mehrere Hundert hiervon gibt), welche die Messergebnisse selbst verwenden und diese in einen Wert für den Körperfettanteil umwandeln. Das große Problem besteht hierbei darin, dass jede einzelne Berechnungsformel nur für die Gruppe von Personen wirklich gültig (oder zumindest nahezu gültig) ist, mit der und für die sie ursprünglich entwickelt wurde. Um dies besser verständlich zu machen, muss ich dem Leser erklären, wie diese Formeln normalerweise entwickelt werden.
Als erstes wählen die Wissenschaftler die Gruppe aus, die sie messen möchten. Dies könnten weiße nichtsportliche Frauen im College Alter, schwarze Frauen in mittlerem Alter, hispanische Schulmädchen oder was auch immer sein. Ich habe diese Beispiele willkürlich gewählt und der Leser sollte nichts in sie hinein interpretieren.
Als nächstes werden die Mitglieder der fraglichen Gruppe hydrostatisch gewogen oder es wird die DEXA Methode verwendet und die erhaltenen Werte werden als der wahre Körperfettanteil der Probanden angenommen. Danach wird bei diesen Personen eine Caliper Messung an der Anzahl von Messpunkten durchgeführt, die die Wissenschaftler verwenden möchten (dies kann von 3 bis 10 reichen). Anschließend wird ein Computer verwendet, um eine Formel zu entwickeln, bei der die Caliper Messwerte denselben Körperfettanteil wie die DEXA/hydrostatische Methode liefern.
Das große Problem tritt dann auf, wenn man versucht, eine Berechnungsformel für eine Population bei einer anderen zu verwenden. Während eine mit weißen, nichtsportlichen Frauen im Collegealter entwickelte Formel in dieser Population recht akkurat sein mag, wird sie bei anderen Populationen nicht unbedingt akkurate Ergebnisse liefern. Unterschiede bezüglich der Gewebedichte, der Körperfettverteilung, usw. werden die Resultate der Formel verfälschen. Dies bedeutet primär, dass man die richtige Berechnungsformel finden und verwenden muss, falls diese überhaupt existiert.
Ein gebräuchlicher Weg dieses Problem zu umgehen, ist die Entwicklung verallgemeinerter Berechnungsformeln. Hierfür verwendet man im Grunde genommen eine Anzahl unterschiedlicher Berechnungsformeln und fügt diese Mathematisch zusammen (man sollte mich nicht fragen, wie dies genau vonstatten geht), um eine einzige verallgemeinerte Formel zu erhalten, die brauchbare Durchschnittswerte liefert.
Der wahrscheinlich am häufigsten verwendete Satz von Berechnungsformeln sind die verallgemeinerten Jackson-Pollock Formeln, von denen es Versionen mit 3, 4 und 7 Messpunkten gibt. Diese Berechnungsformeln neigen dazu, eine brauchbare Korrelation mit dem tatsächlichen Körperfettanteil von Männern und Frauen aufzuweisen, wenn auch die 3 und 4 Punkt Berechnungsformeln immer noch drastisch zu niedrige Werte liefern können, wenn eine Person an Stellen, die nicht gemessen werden, eine Menge Fett mit sich herumträgt.
Hier ist noch eine Reihe von abschließenden Problemen bei Caliper Berechnungsformeln. Das erste ist, dass die meisten als Kurve entwickelt wurden, da Wissenschaftler, wenn sie mathematische Berechnungen ausführen, für gewöhnlich mit etwas enden, das einer Kurve und nicht einer geraden Linie entspricht. Dies bedeutet in der Praxis, dass die Berechnungsformeln im mittleren Körperfettbereich dazu neigen, recht akkurat zu sein, bei extremen Werten jedoch sehr schnell sehr falsche Werte liefern können. Wenn man also einen Körperfettanteil von über 40% (oder so) überschreitet oder einen Körperfettanteil von unter 10% unterschreitet, liefern die Formeln progressiv inkorrektere Werte. Typischerweise wird der Körperfettanteil bei sehr fetten Personen überschätzt, während er bei schlankeren Menschen typischerweise unterschätzt wird.
Ein letzter Kommentar hat mit dem Alter zu tun, das häufig mit in die Caliper Berechnungsformeln einfließt. Viele haben zu ihrer Verärgerung herausgefunden, dass sie an ihrem Geburtstag laut dieser Formeln fetter zu sein scheinen, obwohl sich die Caliper Messwerte nicht verändert haben. Was geht hier vor sich?
Der Grund hierfür hängt mit einigen der Annahmen bezüglich der Gewebedichte zusammen, die getroffen werden. Es wird für gewöhnlich angenommen, dass die Knochendichte im Alter abnimmt und dass Muskeln abgebaut werden. Somit werden identische Caliper Messungen (sagen wir eine Dreipunktmessung, die eine Gesamthautfaltendicke von 45 Millimeter ergibt) mit zunehmendem Alter einen steigenden Körperfettanteil ergeben. Die Schaubilder, die bei einem Caliper mitgeliefert werden, zeigen den Körperfettanteil häufig als Funktion des Alters und wenn man eine höhere Kategorie erreicht, werden die Werte häufig steigen.
Was ist die Lösung?
In früheren Artikeln bin ich auf einige Details unterschiedlicher Methoden zur Messung der Körperkomposition und warum ich denke, dass dies wichtig ist, eingegangen. In diesem Artikel scheine ich zu sagen, dass all diese Methoden nicht wirklich akkurat sind und alle Arten von Problemen aufweisen.Zu allererst ist dies nicht genau das, was ich sage. Das Ziel besteht beim heutigen Artikel darin, einige der den Methoden zugrundeliegende Probleme bekannt zu machen. Messungen der Körperkomposition sind nicht perfekt, doch keine Messmethode für irgendetwas ist perfekt – das macht sie nicht nutzlos.
Man sollte einfach im Hinterkopf behalten, dass manchmal einige sehr seltsame Werte (wie z.B. negative Werte bei schlanken Sportlern) zustande kommen können. Wenn die Werte den Vergleich mit der Realität nicht bestehen (z.B. wenn jemand basierend auf Caliper Messungen behauptet, einen Körperfettanteil von 1,4% zu besitzen), dann ist es an der Zeit zu überdenken, was vor sich geht.
Darüber hinaus ist es, wenn man nicht gerade klinische Forschung betreibt, bei der eine absolute Genauigkeit der Werte notwendig ist, in der Regel gut genug, wenn die Messwerte zumindest konsistent sind. Dies bedeutet, dass es für eine gegebene Person weitaus wichtiger ist, konsistente Werte zu erhalten, auch wenn diese nicht 100% genau sind.
Was bedeutet dies? Ich hoffe, dass das folgende Beispiel dies klar mache wird.
Sagen wir, dass jemand 150 Pfund wiegt und zwei unterschiedliche Waagen 153 Pfund und 147 Pfund als Gewicht liefern. Keine der Waagen ist akkurat, da beide Werte liefern, die vom tatsächlichen Wert abweichen.
Gehen wir nun davon aus, dass diese Person 5 Pfund abnimmt und jetzt 145 Pfund wiegt. Dann wiegt sie sich auf denselben beiden Waagen und erhält folgende Werte: die erste Waage, die ursprünglich 147 Pfund angezeigt hat, zeigt nun 142 Pfund an, was bedeutet, dass sie den Gewichtsverlust von 5 Pfund akkurat misst. Die zweite Waage, die ursprünglich 153 Pfund angezeigt hat, liefert nun ein Gewicht von 150 Pfund, was bedeutet, dass diese Waage den Gewichtsverlust nicht akkurat misst.
Keine der beiden Waagen war akkurat, doch die erste war zumindest konsistent (das Gewicht wich bei jeder Messung um 3 Pfund vom tatsächlichen Wert ab). Die zweite Waage war weder akkurat noch konsistent (bei der ersten Messung lag sie um 3 Pfund daneben und bei der zweiten Messung um 5 Pfund).
Bei der Messung des Körperfettanteils ist es für gewöhnlich wichtiger konsistente als akkurate Werte zu erhalten. Es gibt natürlich Situationen, in denen man akkurate Werte erhalten möchte (um z.B. die tatsächliche fettfreie Körpermasse zu erhalten), doch die Realität ist, dass man, egal was man tut, praktisch nie 100% akkurate Werte erhält (die DEXA Methode könnte hierbei die einzige Ausnahme darstellen). Man kann nahe an den tatsächlichen Wert heran kommen (Caliper Messungen weichen für gewöhnlich um 3 bis 5% von den tatsächlichen Werten ab), doch das ist auch schon alles. Das Beste, was man erhalten kann, sind somit konsistente Werte.
Und die meisten Probleme, die ich in diesem Artikel beschrieben habe, werden bei einer gegebenen Person konsistent sein. Die Knochenmasse wird sich im Laufe einer Diät mit größter Wahrscheinlichkeit nicht verändern und dasselbe gilt meist auch für die Dicke der Haut. Wenn man während der Diät nicht gerade Geburtstag hat und in eine höhere Kategorie aufsteigt, stellt dies auch kein Problem dar.
Unter der Annahme, dass man dieselbe Methode verwendet und immer zur selben Tageszeit, unter ähnlichen Bedingungen (man sollte z.B. den Tag nach einem Kohlenhydratladen nicht mit einem entladenen Tag vergleichen), zum selben Zeitpunkt des Monats (dies ist besonders bei Frauen aufgrund der Verschiebung des Flüssigkeitshaushalts im Verlauf des Menstrualzyklus wichtig), usw. misst, dann kann man zumindest konsistente, vergleichbare Werte erhalten, um die Fortschritte zu kontrollieren.
Man wird vielleicht nicht die exakt akkuraten Werte kennen (wenn man sich nicht gerade ein paar DEXA Messungen leisten kann), doch man kann Veränderungen messen. Man kann sagen, ob man Fett verliert, ob der Körperfettanteil gleich bleibt, oder ob man Fett aufbaut. Natürlich werden ein Blick in den Spiegel oder im Abstand von 4 Wochen aufgenommene Fotos einem dasselbe zeigen, wie ich in einem zukünftigen Artikel noch genauer erklären werde.
Zusammenfassung
Messungen der Körperkomposition besitzen – wie nahezu alle Biowissenschaften – ihren eigenen Satz von Problemen. Annahmen bezüglich der Gewebedichte stellen bei den meisten Messmethoden ein inhärentes Problem dar (wobei die DEXA Methode einige der wenigen Ausnahmen darstellt).Caliper besitzen, auch wenn sie häufig verwendet werden, ihren eigenen Satz von Problemen und Annahmen, welche sowohl mit der Methode selbst als auch mit den Berechnungsformeln, die verwendet werden, um den eigentlichen Körperfettanteil zu berechnen, in Zusammenhang stehen.
Außerhalb der klinischen Praxis können jedoch konsistente und vergleichbare Messungen durchgeführt werden, auch wenn eine vollständige Genauigkeit nicht erreicht wird. Für die meisten praktischen Anwendungen dürfte dies jedoch völlig ausreichen.
In einem folgenden Artikel werde ich einige konkrete Empfehlungen geben, wie man die unterschiedlichen Methoden zur Kontrolle der Veränderungen der Körperkomposition verwenden kann oder sollte, um sicherzustellen, dass Trainings- und Ernährungsprogramme so funktionieren, wie man dies gerne hätte.