L’Angle de Phase (PhA)

La phase se mesure en quelques microsecondes. C’est la résistance (réactance) des cellules au passage du courant ( c’est dire le temps d’opposition de la cellule à l’écoulement du courant). C’est cette donnée qui nous permet d’évaluer la fonctionnalité des  cellules.

La résistance R correspond  aux éléments non conducteurs, la réactance Xc représente l’effet capacitif des membranes cellulaires et la combinaison de ces deux données forme l’impédance Z. A réactance identique, plus la résistance est élevée, plus l’impédance est basse et plus l’angle de phase est élevé.  Plus la réactance est élevée, plus l’angle de phase est élevé.

Exemple 1 : dans le schéma ci-dessus, si je fais glisser le demi-cercle sur la gauche, l’impédance sera plus basse et l’angle de phase plus élevé.

Exemple 2 : si je baisse la valeur de la réactance, le demi-cercle aura une hauteur moins importante et par voie de conséquence, l’angle de phase sera plus bas.

Une baisse du niveau de réactance des cellules entraine une baisse de l'angle de phase.

C'est une donnée de plus en plus utilisée en dénutrition, sur les personnes nécessitant une hospitalisation et qui sont atteintes de maladies graves. C'est aussi un prédicteur de risque de mortalité.

Pour en savoir plus, nous vous recommandons la lecture de cette publication : KYLE, Ursula G., GENTON GRAF, Laurence, PICHARD, Claude. Low phase angle determined by bioelectrical impedance analysis is associated with malnutrition and nutritional risk at hospital admission. Clinical Nutrition, 2013, vol. 32, no. 2, p. 294-299

Les études ne nous donnent que des résultats moyens, mais convergent pour admettre que nous rentrons dans un seuil critique (Cut off) si la Phase est en dessous de 4,6 pour les femmes et de 5 pour les hommes.

En dehors du Cut off ci-dessus, il est difficile de donner une valeur précise de référence pour chaque individu, sa phase dépendant de nombreux paramètres (son sexe, mais aussi de sa taille, son niveau de masse musculaire, sa masse cellulaire active, son niveau d’activité...).

Avec un peu d’expérience, on arrive assez rapidement à identifier si l’angle de phase est haut ou bas par rapport au profil de la personne.

Généralité :

Plus les personnes sont grandes, musclées et jeunes, plus l’angle de phase est élevé.

  • La phase chez les femmes est plus faible que chez les hommes du fait que leur masse cellulaire active est proportionnellement moins importante, cela ne veut évidemment pas dire qu’elles sont en moins bonne santé.
  • Les sportifs qui ont développé une masse musculaire importante, auront donc une phase plus élevée qu'un individu standard de même taille.
  • Sur un même individu une baisse de l’angle de phase correspondra à une baisse de la réactivité des cellules et/ou de la masse cellulaire active. En suivi de la personne, on portera une attention particulière à cette donnée si l’angle de phase baisse régulièrement.
  • Pour le suivi des personnes en mauvaise santé ou en mauvaise condition physique, c'est une donnée importante tant par le résultat de la première mesure que dans le suivi de son évolution.
  • Pour les sportifs de haut niveau c'est un outil intéressant dans le suivi de sa condition physique et pour des évaluations en milieu extrême ou avant une compétition.
  • Entre 60 et 70 ans, l’angle de phase a tendance à baisser progressivement.
  • Les personnes très âgées ont naturellement un PhA très bas (par exemple, pour une femme d’une centaine d’années, il peut descendre en dessous du « cut-off » sans pour autant qu’elle soit atteinte d’une maladie grave). Dans cas là cela peut être le reflet du vieillissement et de l’appauvrissement des cellules.

Quelques exemples de résultats constatés avec nos dispositifs sur des personnes autour de la trentaine, de taille moyenne autour de 163 cm pour les femmes et 173 cm pour les hommes :

  • Sexe féminin avec activité physique faible à moyenne : PhA de 5,5 à 6,5
  • Sexe féminin avec activité physique ou sportive élevée : PhA de 6,5 à 8
  • Sexe masculin avec activité physique faible à moyenne : PhA de 6 à 7,5
  • Sexe masculin avec activité physique ou sportive élevée : PhA de 7 à 9

Pour les personnes de petite taille, l’angle de phase est un peu plus bas et pour les personnes de grande taille il est un peu plus haut pouvant dépasser les 9° chez certains sportifs de sexe masculin de très grande taille et à la musculature très développée.

Le rapport d’impédance (IR)

Concernant l’IR (ratio d’impédances)

Le rapport d'impédance bioélectrique correspond à la relation entre les mesures d’impédance aux hautes et basses fréquences (Z200 /Z5 ).

Le résultat correspond principalement à une représentation d’une excellente, normale ou anormale distribution des fluides et des électrolytes.

Pour exemple, citation dans la publication « Abnormal Fluid Distribution and Low Handgrip Strength Index as Predictors of Mortality in Mexican Patients with Chronic Heart Failure »*: « Nous avons inclus 546 patients hospitalisés pour insuffisance cardiaque stable (53,3% d'hommes) étude observationnelle prospective. La présence d'une distribution anormale de liquide a été déterminée avec un rapport d'impédance bioélectrique (200/5 kHz) ≥0,85. »- «l'indice d'impédance peut être une approche fiable et efficace pour détecter les déplacements de fluide des compartiments intracellulaires aux compartiments extracellulaires indépendamment des changements de poids corporel. » 

Un des avantages de l’IR par rapport à PhA, c’est qu’il n’est pas influencé par la taille, le poids ou le niveau de masse musculaire de la personne, ce qui permet d’établir des valeurs de référence stables.

Il n’y a que peu de publications sur l’IR, car ce n’est que récemment que l’on a constaté que l’IR pouvait être un marqueur extrêmement intéressant. Les quelques études que nous avons à notre disposition convergent vers l’intérêt que l’on peut tirer de cette donnée simple à obtenir à partir de Biody Xpert ZM, tant dans de nombreuses pathologies (insuffisance cardiaque et rénale, lymphœdème, gastro-intestinal, cancer, inflammation...), qu’en milieu sportif.

Ce que nous avons constaté après analyse statistique de mesures effectuées avec Biody Xpert ZM :

  • Pour les personnes de sexe féminin autour de la quarantaine et de taille moyenne, l’IR se situe en général entre 0,750 et 0,810, mais plus généralement entre 0,770 et 0,800.
  • Pour les personnes de sexe masculin autour de la quarantaine et de taille moyenne, l’IR se situe en général entre 0,740 et 0,800, mais plus généralement entre 0,760 et 0,790.
  • Les sportifs et/ou personnes ayant une excellent hygiène de vie et une bonne activité physique sont dans les fourchettes basses, entre 0,730 et 0,770. Ce peut être un moyen de suivre leur condition physique.
  • Plus l’IR dépasse les 0,820, plus on est en face de personnes présentant un risque de pathologie avec un cut-off à partir de 0,840 correspondant à des personnes présentant une pathologie.
  • Plus on avance dans l’âge (entre 60 et 70 ans selon les cas et de façon plus précoce chez les femmes que chez les hommes), l’IR a tendance à augmenter et particulièrement chez les femmes. Il conviendra par des études complémentaires d’en expliquer la raison.
  • Au-delà d’un certain âge (entre 85 et 100 ans) les relevés d’’IR dont nous disposons actuellement sont très élevés pouvant dépasser 0,900 à 100 ans. Nous n’avons pas encore suffisamment de mesures de personnes de cet âge pour valider cette information, mais elle parait d’ores et déjà crédible. Il conviendra par des études complémentaires d’en expliquer la raison.

Corrélation entre PhA et IR

En principe plus la phase est basse, plus l’IR est élevé.

Quelques exemples ci-dessous de personnes de sexe féminin en service d’oncologie

Exemple 1 de résultats sur des sujets de sexe féminin atteints de cancer avancé dont PhA est au-dessous du cut-off et dont l’IR est au-dessus du cut-off:

PhA 3,2 – IR 0,857 / PhA 3,7 - IR 0,883 / PhA  4 - IR 0,879 -/ PhA 4,4 – IR 0,850 / -PhA 4,5 – IR 0,870  

Exemple 2 de résultats sur des sujets de sexe féminin en service d’oncologie dont PhA est au-dessus du cut-off et dont l’IR est au-dessus du cut-off:

PhA 4,6 – IR 0,854 / PhA 4,7 - IR 0,854 / PhA  4,8 - IR 0,849 -/ PhA 4,9 – IR 0,845 / -PhA 5 – IR 0,847

Exemple 3 de résultats sur des sujets de sexe féminin en service d’oncologie dont PhA est au dessus du cut-off et IR est en dessous du cut-off  :

PhA 5,1 – IR 0,830 / PhA 5,2 - IR 0,829 / PhA  5,3 - IR 0,823 -/ PhA 5,4 – IR 0,819 / -PhA 5,5 – IR 0,825

  • Dans l’exemple 1 où les PhA sont en dessous du cut-off donc très bas, les IR sont très hauts, bien au-dessus du cut-off.
  • Dans l’exemple 2 où les PhA sont au-dessus du cut-off, les IR sont hauts, au-dessus du cut-off.
  • Dans l’exemple 3 où les PhA sont bien au-dessus du cut-off, les IR restent un peu hauts, mais en-dessous du cut-off.

Conclusion : plus PhA est bas, plus l’IR est haut, mais on peut avoir un IR élevé même en présence d’un PhA au-dessus du cut-off. Les deux données sont donc bien complémentaires entre l’état de la masse cellulaire, la distribution des fluides et l’état inflammatoire.

Exemple de corrélation entre angle de phase et ratio d’impédance sur plus de 800 mesures effectuées avec Biody Xpert sur une population des sujets féminins dans un service d’oncologie.

Publications que vous pouvez consulter :

*Abnormal Fluid Distribution and Low Handgrip Strength Index as Predictors of Mortality in Mexican Patients with Chronic Heart Failure
Lilia Castillo-Mart´ınez PhD , Wendy D Rodr´ıguez-Garc´ıa PhD ,
Dulce G Gonz´ alez-Islas PhD , Arturo Orea-Tejeda MD ,
Mariel Lozada-Mellado MSc , Juan Rodr´ıguez Silverio PhD, Juan Gerardo Reyes-Garc´ıa PhD / PII: S0899-9007(19)30258-8 : DOI: https://doi.org/10.1016/j.nut.2019.110699 Reference: NUT 110699 Accepted date: 26 November 2019

Impact of oedema on recovery after major abdominal surgery and potential value of multifrequency bioimpedance measurements
E. Itobi1, M. Stroud2 and M Elia2 Department of Surgery and 2Institute of Human Nutrition, Southampton General Hospital, Tremona Road, Southampton, SO16 6YD, UK

Phase angle and impedance ratio: Two specular ways to analyze body composition
Emanuele Rinninella1*; Marco Cintoni1; Giovanni Addolorato2; Silvia Triarico3; Antonio Ruggiero3; Alessia Perna4; Gabriella Silvestri4; Antonio Gasbarrini2; Maria Cristina Mele1

1Clinical Nutrition, Gastroenterology Area, Catholic University of the Sacred Heart, Italy
2Department of Internal Medicine and Gastroenterology, Catholic University of the Sacred Heart, Italy
3Pediatric Oncology Unit, Catholic University of the Sacred Heart, Italy
4Department of Neurology, Catholic University of the Sacred Heart, Italy

Tissue electrical properties measured by bioelectrical impedance analysis among healthy and sportsmen population
Dominik Kapica1, Joanna Warchulińska2, Monika Jakubiak2, Mariusz Teter2, Radosław Mlak2,
Magdalena Hałabiś3, Waldemar Wójcik1, Teresa Małecka-Massalska2 1Lublin University of Technology, Lublin, Poland; 2Department of Physiology, Medical University of Lublin, Lublin, Poland; 3Department of Laboratory Diagnostics, Medical University of Lublin, Poland

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