The prediction of extracellular and total body water from bioelectric impedance in a non-Caucasian population from Central Asia

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Abstract
The availability of only a small number of studies on bioelectric impedance analysis (BIA) in non-Caucasian ethnic groups appears to limit reliable utilization of this method in anthropological field studies. In this study, 28 male Turkish-Mongolian subjects native of Kazakhstan (Central Asia) underwent total body water (TBW) and extracellular water (ECW) assessment by deuterium oxide (D2O) and sodium bromide (NaBr) dilution respectively. Bioelectric impedance (BI) was recorded at multiple frequencies. ECW and TBW were calculated from BI at 1 and 100 kHz respectively by applying formulae developed on a sample of Caucasian subjects with a hydration status similar to that of the study population. TBW predicted from BI at 100 kHz (37·5 ± 3·31) was highly correlated and not significantly different from that obtained by D2O dilution (39·0 ± 4·11, r = 0·894, p < 0·0001, SEE = 1·91). Similarly, ECW predicted from BI at 1 kHz (15·1 ± 1·21) was highly correlated and not significantly different from that obtained by NaBr dilution (15·0 ± 1·61, r = 0·847, p < 0·0001, SEE = 0·81). It is concluded that selected predictive formulae developed on Caucasian subjects may provide a precise and accurate assessment of ECW and TBW in Turkish-Mongolian populations. Die Tatsache, daß nur eine geringe Zahl von Untersuchungen zur Bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA) an nicht kaukasischen Bevölkerungsgruppen vorliegt, scheint die verlässliche Nutzung dieser Methode in anthropologischen Feldstudien zu limitieren. In der vorliegenden Untersuchung wurde an 28 männlichen aus Kasachstan (Zentralasien) stammenden türkischmongolischen Individuen das Gesamtkörperwasser (TBW) und das extrazelluläre Wasser (ECW) mit der Deuteriumoxid (D2O)- bzw. der Natriumbromid (NaBr)- Verdünnungsmethode bestimmt. Die bioelektrische Impedanz (BI) wurde bei variierenden Frequenzen bestimmt. Unter Anwendung von Formeln, die für eine Stichprobe von kaukasischen Individuen, mit einem dem der Probanden der vorliegenden Studie ähnlichen Hydrationsstatus, entwickelt wurden, konnten aus der BI für 1 und 100 kHz ECW und TBW berechnet werden. Der aus der BI bei einer Frequenz von 100 kHz geschätzte Wert für TBW (37·5 ± 3·31) war mit dem aus der D2O-Verdünnungsmethode resultierenden Wert hoch korreliert und unterschied sich nicht statistisch signifikant (39·0 ± 4·11, r = 0·894, p < 0·0001, SEE = 1·91). Analog war der aus der BI bei einer Frequenz von 1 kHz geschätzte Wert für das ECW (15·1 ± 1·21) mit dem aus der NaBr-Verdünnungsmethode resultierenden Wert hoch korreliert und unterschied sich statistisch nicht signifikant (15·0 ± 1·61, r = 0·847, p < 0·0001, SEE = 0·81). Daraus wird gefolgert, daß ausgewählte Prädiktionsgleichungen, die für kaukasische Individuen entwickelt wurden, eine präzise und akkurate Bestimmung von ECW und TBW in türkisch-mongolischen Bevölkerungen ermöglichen könnte. L'utilisation de la méthode d'analyse par impédance bioélectrique dans les études de terrain en anthropologie, présente une fiabilité limitée par suite du petit nombre d'études disponibles pour les groupes ethniques non caucasiens. Dans cette études, 28 sujets masculins turco-mongols natifs du Kazakhstan (Asie centrale) ont subi un examen d'estimation de leur eau corporelle totale (ECT) et de leur eau corporelle extracellulaire (ECE) par deux techniques: dilution du dioxide de deuterium (D2O) et du bromide de sodium (NaBr). L'impédance bioélectrique (IB) a été enregistrée à des fréquences multiples. l'ECE et l'ECT ont été calculées à partir de l'IB à 1 et 100 kHz respectivement, en appliquant les formules développées sur un échantillon de sujets caucasiens présentant un statut hydrique semblable à celui de la population étudiée. L'ECT estimée par l'IB à 100 kHz (37·5 ± 3·31) était hautement corrélée et ne différait pas significativement de celle obtenue par dilution de D2O (39·0 ± 4·11, r = 0·894, p < 0·0001, SEE = 1·91). De manière similaire, l'ECE prédite à partir de l'IB à 1 kHz (15·1 ± 1·21) était hautement corrélée et ne différait pas significativement de celle obtenue par dilution du NaBr (15·0 ± 1·61, r = 0·847, p < 0·0001, SEE = 0·81). On conclut qu'une sélection de formules développées sur des sujets caucasiens peut fournir des estimations précises de l'ECE et de l'ECT dans les populations turco-mongoles.

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