Die Bioelektrische Impedanzanalyse (BIA) hat eine lange Geschichte, die bis ins späte 19. und frühe 20. Jahrhundert zurückreicht. In dieser Zeit begannen Wissenschaftler, die elektrischen Eigenschaften von
menschlichem Gewebe zu dokumentieren. Der wahre Wendepunkt in der Entwicklung
der BIA-Technologie kam jedoch in den 60er und 70er Jahren, als Forscher wie Hoffer und andere den Zusammenhang zwischen dem Wassergehalt im Gewebe und der elektrischen Impedanz untersuchten.
Dr. Jacques Thomasset spielte eine wichtige Rolle in der frühen Geschichte der bioelektrischen Impedanzanalyse (BIA). Seine Arbeit in den frühen 60er Jahren, insbesondere seine Studien aus dem Jahr 1962, trugen wesentlich dazu bei, das Verständnis und die Anwendung der BIA in Bezug auf die Untersuchung von Körperflüssigkeiten zu vertiefen.
Diese Erkenntnisse führten zu einer praktischen Anwendung der BIA in Klinik und Forschung.
Professor Jan Nyboer war eine Schlüsselfigur in dieser Entwicklung. Er erkannte früh das Potenzial der bioelektrischen Impedanz für die klinische Beurteilung von Körperwasser und trug maßgeblich zu den frühen Fortschritten in diesem Bereich bei. Nyboers Arbeiten in der Mitte des 20.Jahrhunderts legten den Grundstein für die spätere Entwicklung von BIA-Technologien. Eine wichtige Studie von Hoffer aus dem Jahr 1969 zeigte, dass eine Ganzkörpermessung von Hand zu Fuß den Gesamtwassergehalt des Körpers vorhersagen konnte.
Unter der Leitung von Dr. Jan Nyboer wurde das Mount-McKinley-Projekt zur Hydratation von Soldaten gestartet. Nyboers Hypothese war, dass die elektrische Leitfähigkeit des menschlichen Körpers
aufgrund seines hohen Wassergehalts quantifizierbare Daten über den körperlichen und gesundheitlichen Zustand liefern könnte. Diese Idee baute auf früheren Arbeiten auf, die die elektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe untersuchten, aber noch nicht systematisch auf die klinische Beurteilung der Körperzusammensetzung angewendet hatten.
Im Jahr 1981 wurden auf dem eisigen Gipfel des Mount McKinley in Alaska erste Beobachtungsstudien durchgeführt, um den Hydratationsstatus von Soldaten der US-Marine unter extremen Bedingungen zu bewerten, insbesondere die Auswirkungen der Dehydrierung auf die kognitiven Funktionen von Piloten. Diese Studie, initiiert von Dr. William Mills, einem hochrangigen Mediziner der Marine, wurde bei extremen Temperaturen und in großen Höhenlagen durchgeführt.
Die US-Marine bestellte bei RJL Systems vier BIA-Geräte, die speziell für die kalten Temperaturen auf dem Mount McKinley entwickelt wurden. Diese Geräte wurden neben Blut- und Urinproben bei den Soldaten in einer Höhe von etwa 10.000 Fuß eingesetzt. Die Platzierung der Elektroden war dieselbe wie
heute. Der Vertrag der US-Marine finanzierte monatelange Forschungs- und Entwicklungsarbeit, um ein genaues, zuverlässiges und sicheres Instrument für den menschlichen Gebrauch zu entwickeln. Die Ergebnisse der BIA-Messungen waren im Vergleich zu Blut- und Urinanalyse sehr ermutigend und inspirierten RJL Systems dazu, weitere Geräte für die wissenschaftliche Forschung zu entwickeln.
Kurz darauf veröffentlichte Prof Hank Lukaski von der USDA in Grand Forks, ND, als einer der Ersten einen Artikel über BIA und Körperzusammensetzung. In den 80er Jahren wurden von RJL Systems (Rudy Liedtke) in Amerika und Akern Srl (Tony Talluri) in Europa tragbare BIA-Geräte kommerziell verfügbar gemacht, wodurch die Technologie nicht nur für die Forschung, sondern auch für die breite klinische Anwendung zugänglich wurde.
Die früh festgelegten Sicherheits- und methodischen Richtlinien sind die Eckpfeiler der BIA-Anwendung und fördern einen systematischen Ansatz für den Einsatz in klinischen und Forschungsbereichen. Die aktuellen internationalen Standards für Medizinprodukte, die bioelektrische Impedanztechnologie verwenden, spiegeln immer noch die strengen Test- und Sicherheitsprotokolle wider, die schon Nyboer befürwortete.
Heute ist BIA ein integraler Bestandteil von Gesundheitsbewertungen in verschiedenen Kontexten – von klinischen Einrichtungen über Sportwissenschaft bis hin zu Ernährungsberatung. Die nicht-invasive Natur und Benutzerfreundlichkeit machen es zu einer attraktiven Option für die regelmäßige Überwachung der Körperzusammensetzung. Dies ist entscheidend für die Behandlung von Erkrankungen wie Fettleibigkeit, Ödemen und Unterernährung. Im klinischen Umfeld hilft BIA bei der kritischen Behandlung und Behandlungsplanung von Krankheiten wie Niereninsuffizienz und Herzerkrankungen, bei denen der Wasserhaushalt des Körpers beeinträchtigt ist.
Ein kurzer, aber spannender und hoch interessanter Abriß der Geschichte der BIA-Entwicklluing.
Man möchte eigentlich noch mehr erfahren, zumal die derzeitige praktische Anwendung BIA-Methode immer noch vorrangig auf die fast isolierte Analyse der Körperkomposition zielt, nämlich vorzugsweise auf die Bestimmung der stoffwechselaktiven Körperzellmasse BCM und der Hydratation mit der Frage nach Vorliegen einer Mangelernährung. Die rechnerische Abschätzung der Fettmasse ist dabei eher von untergeordneter Bedeutung.
Interessanterweise zeigt der historische Abriß jedoch, dass die BIA primär „nur“ eine Methode zur Bestimmung der Hydratation des Körpers war und bis heute ebenso ist. Und gerade das ist die Stärke der Methode gegenüber DXA oder CT. Das wird erst wieder seit kurzer Zeit als wesentliches Moment richtig verstanden; denn auch die Abschätzung der BCM folgt dem biophysikalischen Verständnis,dass die Bestimmung der BCM nichts anders ist als eine Bestimmung des zellulären Flüssigkeitsgehaltes anhand von biologischen Widerständen.
Negative Veränderungen wie Krankheiten oder positive Veränderungen wie beim Leisungssport beeinflussen immer den Hydratationsstatus und somit die hydrataation der unterschiedlichen Kompartimente. Daher lassen sich aus der Bestimmung der zellulären und extraszellulären Hydratation entsprechend der Messung ihrer elektrischen Widerstände die entsprechenden Zustände von körperlicher Gesundheit oder krankhaften Abweichungen recht gut einordnen.
Die bisher in der praktischen Anwendung vorherrschende Fragestellung nach „Nutrition“ erfährt in der internationalen Literatur seit geraumer Zeit einen deutlichen Wandel, wobei jetzt wieder die Frage der „Hydratation“ der Körperkompartimente und deren Verhältnisse zueinander ganz in den Vordergrund rückt. Insofern erfordert es ein Umdenken und Verlassen eingefahrener Denkweisen, gerade weil sich aus der Analyse der körperlichen Hydratation mehr Aspekte über die Art von Störungen und deren therapeutische Ansätze ableiten lassen, als das in der alten, einfachen „Denke“ möglich war.
In den neuen Interpretationsebenen der qualitativen BIA sind diese Ansätze bereits umgesetzt.
Somit war die Zukunft schon gestern.