Hoy ofrecemos la tercera entrega de Quilo in Memoriam, para mantener viva la memoria del investigador y profesor don Francisco Grande Covián. En esta ocasión, el Dr. Grande, con su propia voz y estilo, recuperados gracias a la Inteligencia Artificial, lee un artículo publicado el 8 de abril de 1987 titulado: Arquímedes, Guy de Maupassant y el doctor Behnke. El Dr. Grande explica, de una forma muy divertida, los fundamentos del primero de los métodos empleados para determinar la proporción de grasa en el cuerpo humano, un parámetro muy importante para evaluar el estado nutricional y de salud.

A continuación ofrecemos el texto escrito por el Profesor Francisco Grande Covián:

Me imagino la sorpresa del oyente al ver asociados en el título de este podcast los nombres del gran sabio de la antigüedad, del conocido escritor francés del pasado siglo XIX y de un capitán médico de la marina de Estados Unidos. Lo que sigue pretende explicar el porqué de tan sorprendente asociación.

El sabio arquímedes, que vivió del año 287 al 212 antes de Cristo, es considerado por los historiadores de la ciencia como una de las mentes más poderosas de todos los tiempos: la asombrosa combinación de un extraordinario talento matemático y una ilimitada capacidad para resolver problemas de mecánica aplicada. Cualquiera que haya pasado por un curso de física elemental guarda en su memoria la imagen de Arquímedes corriendo en paños menores por las calles de Siracusa y gritando «Eureka» (Lo he encontrado), después de haber observado que un sólido introducido en un líquido experimenta una pérdida de peso igual al peso del líquido que desplaza.

Cuenta la tradición que el rey Hierón II de Siracusa había encargado una corona de oro puro a un orfebre local. Sospechando que el orfebre había mezclado plata con el oro, acudió el rey a Arquímedes para que determinase la proporción de oro y plata en la corona terminada. Arquímedes resolvió el problema midiendo las densidades del oro y la plata, así como la de la corona. Para ello midió los pesos y volúmenes de un trozo de oro y otro de plata, y el peso y volumen de la corona. Mediante un sencillo cálculo pudo determinar las proporciones de oro y plata en la corona, estableciendo así un método general para determinar la proporción de los componentes en una mezcla de dos componentes de distinta densidad. Recuerde el oyente que densidad es igual a peso partido por volumen. No sabemos con certeza el resultado, pero Bell, en su conocida Historia de las matemáticas, se inclina a creer que el orfebre había cometido el fraude que el rey sospechaba.

Dos mil y pico de años más tarde, Maupassant, escritor que vivió de 1850 a 1893, siguiendo a Arquímedes, utilizó la medida del agua desplazada por un cuerpo humano para medir el volumen de una persona viva, según puede leerse en uno de sus cuentos más regocijantes, titulado Una venta y publicado en 1884. He aquí, en pocas palabras, la narración de Maupassant:

El campesino Brument entra en la taberna del pueblo, pide dos vasos de vino e invita a beber al tabernero Cornú. Éste corresponde a la invitación y las invitaciones se repiten hasta que los dos compadres comienzan a manifestar síntomas de embriaguez. Llega la hora de las confidencias. Brument necesita dinero a fin de comprar pienso para los cerdos a cuya cría se dedica; Cornú es viudo y se lamenta de su soledad. Brument se brinda a venderle su propia mujer, a la que Maupassant describe como una campesina delgada y somnolienta. El tabernero acepta el ofrecimiento, razonando que una mujer es una mujer, a fin de cuentas. Se plantea la cuestión del precio. Brument propone la venta por metros cúbicos fijando el precio en 2.000 francos por metro cúbico. Tras alguna discusión, acuerdan un precio de 1.500 francos por metro cúbico, que al tabernero le parece aceptable, teniendo en cuenta su experiencia en la medida de volúmenes de líquidos. Preparan una gran tinaja, llena de agua hasta sus bordes, e introducen en ella a la infeliz mujer, después de haberle obligado a despojarse de su ropa, y que huye despavorida tras la inmersión. Desilusionados por la poca cantidad de agua desplazada por la señora Brument, los dos compadres se pelean violentamente. Llegan los gendarmes. Brument y Cornú comparecen ante el tribunal acusados de intento de asesinato. Se defienden argumentando su estado de embriaguez. Son finalmente absueltos, una vez que el magistrado ha hecho severas consideraciones sobre la santidad del sacramento del matrimonio y los límites precisos de las transacciones comerciales.

No conozco nada en la vida de Maupassant que indique un particular interés por la física de los líquidos. Quizá el haber trabajado en el ministerio de Marina y Colonias y su afición a la navegación puedan explicar su elección del procedimiento empleado para la medida del volumen de la señora Brument, tan jocosamente descrito en esta narración. En todo caso, Maupassant parece haber sido la primera persona que deja constancia escrita del intento de medir el volumen de un cuerpo humano en vivo. Claro está que su interés parece haberse limitado a utilizar el procedimiento como un ingrediente de su divertido relato, sin preocuparse de la exactitud del resultado. Tengo por seguro que Maupassant se habría sorprendido al ver que la medida del volumen corporal de una persona viva se convertía, sesenta años más tarde, en una técnica importante para el estudio del estado nutritivo del hombre.

Al entrar Estados Unidos de América en la Segunda Guerra Mundial, el entonces capitán médico de la marina estadounidense Albert Behnke tenía a su cargo el reconocimiento médico de los reclutas que se presentaban para servir en ella. Para su sorpresa, algunos conocidos atletas y un famoso boxeador, que figuraban entre los reclutas, debían ser declarados inútiles para el servicio. Su peso era superior al considerado normal para su talla, según las tablas en uso, y fueron considerados obesos. Behnke pensó que el exceso de peso de estos reclutas se debía a su notable desarrollo esquelético y muscular. Pero la obesidad, razonó Behnke, consiste en un aumento del contenido de grasa corporal y no necesariamente en un simple exceso de peso. Teniendo en cuenta que la densidad de la grasa es inferior a la de los demás componentes del organismo, Behnke concibió al cuerpo humano como una mezcla de dos componentes: la grasa y lo que él llamó «la masa corporal magra». Era pues posible medir la proporción de grasa en el cuerpo de una persona viva, utilizando el mismo procedimiento que Arquímedes había empleado para determinar la proporción de oro y plata en la corona del rey de Siracusa. Nació así el que llamamos «método densitométrico» para la determinación del contenido de grasa del cuerpo humano, que ha encontrado numerosas aplicaciones no sólo en la determinación del grado de obesidad, sino también en los estudios encaminados a determinar el estado nutritivo de una persona, cuanto a su balance energético se refiere. Recuerde el lector que el aumento en el contenido de grasa corporal es la consecuencia inevitable del consumo habitual de una dieta cuyo valor calórico es superior a las necesidades de energía del sujeto.

El procedimiento ideado por Arquímedes, aludido por Maupassant y desarrollado por Behnke ha dado lugar a una copiosa literatura. Mis colegas de la Universidad de Minnesota y yo hemos dedicado no pocos años al estudio de las limitaciones del método, a la derivación de las constantes físicas necesarias para su aplicación y al estudio de las relaciones entre contenido de grasa corporal y estado nutritivo en el hombre.

Espero que el oyente que haya tenido la paciencia de llegar hasta aquí pueda comprender las razones por las que los nombres de Arquímedes, Maupassant y Behnke aparecen asociados en estos comentarios. No es infrecuente en la historia de la ciencia que ideas introducidas en un pasado remoto y que, por así decir, han perdido actualidad de puro sabidas, encuentren aplicación en otro campo separado en el tiempo y el espacio de aquel en el que se originaron. Lo interesante de la historia que comento no es sólo la utilización por Behnke de las ideas de Arquímedes; lo es también la curiosa participación de Maupassant a quien, en cierto modo, podríamos considerar un precursor del método densitométrico.

Grande Covián (8/04/1987)

Como acabáis de escuchar, el Dr. Grande vuelve a referirse a importantes páginas de la historia de la ciencia de la nutrición, pero, en mi opinión, los amantes y entusiastas de la ciencia solemos buscar algo más que historia. Así que, en esta ocasión, y también ayudado por la Inteligencia Artificial, aunque siempre supervisada por la escasa inteligencia humana que me queda, tras escuchar al Dr. Grande os propongo un breve paseo por los varios e interesantes métodos modernos de determinación de la proporción de grasa corporal empleados en Medicina.

Métodos actuales de determinación de grasa corporal

Las técnicas modernas para medir la grasa corporal varían en complejidad, precisión e invasividad. En primer lugar, podemos mencionar la Absorciometría Dual de Rayos X (DXA o DEXA). Esta técnica utiliza un aparato que genera dos haces de rayos X con diferentes niveles de energía para escanear el cuerpo. La absorción diferencial de estos rayos X por el hueso, el tejido magro y la grasa permite determinar la composición corporal. La máquina puede distinguir entre hueso, músculo y grasa. Este método es muy preciso y proporciona información detallada sobre la composición corporal, incluida la densidad ósea. Sin embargo, es costoso, necesita equipamiento especializado y somete a las personas a dosis de radiación que pueden ser perjudiciales.

Un segundo método es el Análisis de Impedancia Bioeléctrica (BIA). Este método mide la resistencia (llamada en lenguaje más técnico impedancia) de los tejidos corporales a una señal eléctrica pequeña y segura. La masa magra, que contiene más agua y electrolitos, conduce la electricidad mejor que la masa grasa. Para determinar la impedancia, se colocan electrodos en la piel, típicamente en las manos y los pies, y se hace pasar una pequeña corriente eléctrica a través del cuerpo. Un aparato mide la resistencia al flujo de la corriente y este dato se utiliza para estimar el porcentaje de grasa corporal.

Este método es no invasivo, rápido y barato, pero es menos preciso que otros métodos porque los niveles de hidratación, la temperatura, y la actividad física reciente pueden afectar a los resultados.

Un tercer método se basa en la adquisición de imágenes por Resonancia Magnética (MRI) y Tomografía Computarizada (CT). Ambas técnicas son capaces de generar imágenes detalladas en secciones transversales del cuerpo. La MRI usa campos magnéticos y ondas de radio, mientras que la CT utiliza rayos X. Las imágenes generadas se analizan para diferenciar entre varios tejidos, incluida la grasa, lo que permite determinar el porcentaje de esta. Este método es muy preciso y proporciona imágenes detalladas de la composición corporal. Puede distinguir entre grasa visceral y subcutánea. Como aspectos negativos, consume mucho tiempo, es muy costoso y no ampliamente disponible para la medición rutinaria de grasa corporal.

Un cuarto método es la Pletismografía por Desplazamiento de Aire (Bod Pod). Este método mide el volumen corporal evaluando la cantidad de aire desplazado por el cuerpo de la persona cuando se sienta dentro de una pequeña cámara sellada en forma de huevo. El individuo se sienta en la cámara, el Bod Pod, y se mide el volumen corporal y el cambio en la presión dentro de la cámara a medida que la persona desplaza el aire al respirar. La prueba dura unos dos minutos. Utilizando el volumen corporal, el peso, y el volumen de aire torácico se calcula la densidad corporal, que luego se utiliza para estimar el porcentaje de grasa corporal. Este método es no invasivo, rápido y bastante preciso. Sin embargo, es costoso y puede resultar inquietante si además de obesidad sufres de claustrofobia.

Un quinto método, mucho más pedestre que los anteriores, es el calibrado de pliegues cutáneos, a lo que podemos denominar jocosamente michelinografía, o técnica para determinar michelines. Este método estima la grasa corporal midiendo el grosor de los pliegues cutáneos en sitios específicos del cuerpo. Se toman medidas de los pliegues cutáneos en múltiples sitios del cuerpo utilizando calibradores del tipo del llamado Pie de Rey o variantes de este. Existen numerosos de estos dispositivos para el mercado doméstico de modo que cada cual puede hacerse tantas michelinografías como desee. Sin embargo, las medidas se utilizan en ecuaciones específicas para estimar el porcentaje total de grasa corporal, que quizá no estén al alcance de todo el mundo. Además, la precisión de este método depende de la habilidad de la persona que toma las medidas y resulta menos preciso en individuos muy delgados u obesos.

Un sexto método utiliza luz infrarroja para evaluar la composición de los tejidos midiendo la absorción y reflexión de este tipo de luz. Se dirige un haz de rayos infrarrojos a un sitio específico del cuerpo (típicamente el bíceps). La luz penetra en el tejido y se refleja de vuelta al sensor. Los patrones de absorción y reflexión se utilizan para estimar la grasa corporal. Este método es no invasivo y rápido y solo requiere equipamiento portátil y relativamente barato. No obstante, no es un método preciso y los resultados pueden verse afectados por el color de la piel y los niveles de hidratación.

Final mente, un séptimo método es el pesaje hidrostático, que es el que utiliza el principio de Arquímedes del que nos hablaba el Dr. Grande. Como nos explicaba, al medir el peso corporal en agua, se puede calcular la densidad corporal. Para ello, el sujeto se pesa mientras está sumergido en agua, teniendo cuidado de que exhale tanto aire como sea posible. La diferencia entre el peso determinado en el aire y en el agua se utiliza para calcular el volumen y la densidad corporal y esta se utiliza para estimar el porcentaje de grasa corporal. Este método, a pesar de ser el primero que se desarrolló, es muy preciso. No obstante, en la actualidad, requiere equipos especializados y personal capacitado.

En resumen, no faltan métodos, y los mencionados no son todos los posibles, para determinar el porcentaje de grasa corporal. Cada una de estas técnicas tiene su propio conjunto de ventajas y limitaciones, lo que las hace adecuadas para diferentes entornos y propósitos. La elección del método a menudo depende de la precisión requerida, de la disponibilidad del equipo y del contexto sanitario en el que se realiza la medición.

Jorge Laborda (23/07/2024)

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