Als Resultat überhöhter Energieaufnahme und zu geringen Energieverbrauchs beobachten wir eine über das normale Maß hinausgehende Akkumulation von Fettgewebe, die sich als Adipositas manifestiert. Sie gilt als einer der Hauptrisikofaktoren für Krankheiten des metabolischen Syndroms. Im Rahmen von Prävention, Diagnose und Therapie der Adipositas, muss ihr wesentliches Charakteristikum; der individuelle Körperfettanteil; einer Messung zugänglich gemacht werden. Eine direkte Bestimmung der Körperzusammensetzung erlauben die Neutronenaktivierungsanalyse und die chemische Analyse. Beide Verfahren sind sehr genau, aber aufwendig und kostenintensiv und darüber hinaus die chemische Analyse nur am menschlichen Cadaver praktizierbar. Um dennoch die Körperzusammensetzung hinreichend genau bestimmen zu können, wurden zahlreiche indirekte Messverfahren entwickelt. Man kann sie in Labor- und Feldmethoden untergliedern. Die Labormethoden bestechen durch hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit, sind aber zumeist aufwendig und teuer. Feldmethoden sind im Gegensatz dazu leicht anwendbar, transportabel und preiswert, weisen aber eine weniger hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit auf.<br><br> In der vorgestellten Arbeit wird über eine jüngere Entwicklung, die das Prinzip der unterschiedlichen Leitfähigkeit für den elektrischen Strom durch die verschiedenen Gewebe des Körpers nutzt, berichtet. Der Prototyp eines Gerätes wurde innerhalb eines von der EU geförderten multizentrischen Projekts entwickelt und auf seine Einsatzfähigkeit und Qualität hin geprüft. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Einschätzung der Körperzusammensetzung normal- und übergewichtiger Probanden mit der neu entwickelten Technik. Das vorliegende Studiendesign diente nicht nur der Beurteilung der neuen Technik die Körperzusammensetzung und Veränderungen dieser zu erfassen, sondern darüber hinaus, etablierte Methoden hinsichtlich ihrer Genauigkeit zu bewerten. Bezüglich ihrer Anwendbarkeit und Reproduzierbarkeit hat die neue Methode Hoffnung geweckt, sich als eine Feldmethode zu etablieren. Auf der anderen Seite zeigte sich in Abhängigkeit der Gesamtkörperfettmasse eine Überschätzung der Zielgröße im Vergleich zur Referenzmethode (dual energy x ray absorptiometry (DXA)). Die Abweichungen waren dabei gerade für das einzelne Individuum sehr groß. Technische Verbesserungen und die Entwicklung spezifischer Regressionsgleichungen könnten in Zukunft zu einer wesentlichen Verbesserung der neuen Methode beitragen.<br><br> Die Labormethode "Air Displacement Plethysmography" konnte durch die guten Übereinstimmungen der Ergebnisse mit denen der Referenzmethode DXA und die einfache Anwendung überzeugen. Sie stellt eine durchaus konkurrenzfähige Alternative zur Hydrodensitometrie dar, die noch heute als "goldener Standard" zur Erfassung der Körperzusammensetzung akzeptiert wird. Im Verlauf der durchgeführten Studie stellte sich heraus, dass die Hydrodensitometrie sehr hohe Anforderungen an den Probanden stellt. Das Untertauchen des gesamten Körpers unter Wasser in Kombination mit einer maximalen Ausatmung erwies sich als sehr problematisch. Die dabei auftretenden Fehler schlugen sich in der Berechnung der Gesamtkörperfettmasse des einzelnen Individuums wieder und führten zu zum Teil erheblichen Abweichungen der Ergebnisse von denen der Referenzmethode.<br><br> Die Feldmethoden bioelektrische Impedanzanalyse und Hautfaltendickenmessung erwiesen sich als kostengünstige und leicht anwendbare Methoden. Die Ergebnisse beider Methoden stimmten im Mittel gut mit den Ergebnissen der Referenzmethoden überein. Dennoch zeigte die BIA größere Abstriche in der Beurteilung der Gesamtkörperfettmasse des einzelnen Individuums und bei der Dokumentation von Veränderungen der Gesamtkörperfettmasse. Die Hautfaltendickenmessung stellt – wendet man sie korrekt an – eine Methode dar, die sowohl die Gesamtkörperfettmasse als auch Veränderungen dieser gut erfassen kann. In Abhängigkeit der geforderten Genauigkeit kann diese Methode für die Erfassung der Körperzusammensetzung empfohlen werden.<br><br> Demnach bleibt die Frage unbeantwortet, inwieweit die indirekten Methoden in der Lage sind, die "wahre" Körperzusammensetzung adäquat zu erfassen. Jede neu entwickelte Methode – die möglichst viele Vorteile in sich vereint – wird wieder vor dem Problem stehen: eine geeignete und dabei praktikable Referenzmethode zu finden, die die wahre Körperzusammensetzung zu bestimmen in der Lage ist. Daher sollte neben dem Streben nach der Entwicklung einer Methode, die genau und leicht anwendbar ist, das Hauptaugenmerk auf die Überarbeitung der zugrunde liegenden Modellvorstellungen und die Verbesserung von Regressionsgleichungen gelegt werden. / Western industrial countries are characterized by sedentary lifestyle and a high-fat and simple carbohydrate diet. Decrease physical activity and increase energy intake are leading to an epidemic increase of overweight and obesity. Obesity is defined as the presence of excess adipose tissue and has been associated with an increased risk for diseases of the metabolic syndrome. Thus, the importance of obtaining reliable and accurate body fat estimates is essential not only for the prevention, but also for the diagnosis and therapy of obesity. Direct chemical analysis is the most definitive method for determining human body composition. The few data obtained on the composition of adult bodies stemmed from cadaver analyses, dated back to 1945 and 1956. These results contributed greatly to the actual fundamental knowledge about human body composition. Obviously, the method is limited by the precondition of needing the human cadaver and the high complexity of the analyses. Because of this limitation, indirect methods have been developed during the last decades. To date more than ten methods to estimate body composition in vivo are available. The methods can be generally organized into two groups: laboratory and fields methods. Laboratory methods have high accuracy and reproducibility, but are complex and very expensive, whereas field methods are easy to use and economically priced, but less accurate. A new device that combines the positive features of both, laboratory and field methods is needed . An already existing method - Total Body Electrical Conductivity (TOBEC) - meets the requirements for such new device. The technique is based on the principle, that lean tissue is far more electrically conductive than fat, due to the higher content of electrolytes in the fat-free mass. The difference between impedance when a subject is inside and outside of the generated field is an index of the total electrical conductivity of the body, which, in turn is proportional to the lean body mass of the subject.<br><br> Within the European Project BodyLife (IST - 2000 - 25410) a new field method for estimation the human body composition was developed. To assess the suitability of the new technique the present study aimed to evaluate the reliability of nTOBEC and to validate it against established laboratory and field methods.<br><br> Within the project the development of the new method (nTOBEC) succeeded to combine the TOBEC-principle, and additionally, to be transportable and easy to use.<br><br> The high reliability coefficients found in this investigation indicate that nTOBEC is an extremely reliable instrument. By application the new technique we observed a significant overestimation of total body fat mass compared the reference method dual energy x ray absorptiometry (DXA) in both, males and females. However, nTOBEC could document changes in total body fat mass during a weight loss intervention trial.<br> Our data suggest nTOBEC deserves further investigation with the intention of establishing nTOBEC as a non-invasive method for accurately quantifying total body fat mass.<br> Aside from these results we observed accurate results for the easy to use laboratory method "air displacement plethysmography" compared to the results measured by DXA. Furthermore, the field methods - bioelectrical impedance analysis and skinfold thickness measurement – produced good results compared to the reference method.

In children the way of life, nutrition and recreation changed in recent years and as a consequence body composition shifted as well. It is established that overweight belongs to a global problem. In addition, German children exhibit a less robust skeleton than ten years ago. These developments may elevate the risk of cardiovascular diseases and skeletal modifications. Heredity and environmental factors as nutrition, socioeconomic status, physical activity and inactivity influence fat accumulation and the skeletal system. Based on these negative developments associations between type of body shape, skeletal measures and physical activity; relations between external skeletal robustness, physical activity and inactivity, BMI and body fat and also the progress of body composition especially external skeletal robustness in comparison in Russian and German children were investigated. In a cross-sectional study 691 German boys and girls aged 6 to 10 years were examined. Anthropometric measurements were taken and questionnaires about physical activity and inactivity were answered by parents. Additionally, pedometers were worn to determinate the physical activity in children. To compare the body composition in Russian and German children data from the years 2000 and 2010 were used. The study has shown that pyknomorphic individuals exhibit the highest external skeletal robustness and leptomorphic ones the lowest. Leptomorphic children may have a higher risk for bone diseases in adulthood. Pyknomorphic boys are more physically active by tendency. This is assessed as positive because pyknomorphic types display the highest BMI and body fat. Results showed that physical activity may reduce BMI and body fat. In contrast physical inactivity may lead to an increase of BMI and body fat and may rise with increasing age. Physical activity encourages additionally a robust skeleton. Furthermore external skeletal robustness is associated with BMI in order that BMI as a measure of overweight should be consider critically. The international 10-year comparison has shown an increase of BMI in Russian children and German boys. Currently, Russian children exhibit a higher external skeletal robustness than the Germans. However, in Russian boys skeleton is less robust than ten years ago. This trend should be observed in the future as well in other countries. All in all, several measures should be used to describe health situation in children and adults. Furthermore, in children it is essential to support physical activity in order to reduce the risk of obesity and to maintain a robust skeleton. In this way diseases are able to prevent in adulthood. / Die Lebens- und Ernährungsweise sowie die Freizeitaktivitäten von Kindern haben sich im Laufe der letzten Jahre verändert. Daraus resultieren Veränderungen der Körperzusammensetzung. Es ist hinreichend bekannt, dass Übergewicht ein globales Problem ist. Des Weiteren weisen deutsche Kinder ein weniger robustes Skelett auf als noch vor 10 Jahren. Diese Entwicklungen können zu unterschiedlichen Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems bzw. des Skelettsystems führen. Neben genetischen Faktoren haben Umweltfaktoren wie Ernährung, sozialer Status, die körperliche Aktivität bzw. Inaktivität einen Einfluss auf die Fettakkumulation und das Skelettsystem. Aufgrund der negativen Entwicklungen wurden daher die Zusammenhänge zwischen dem Körperbautyp, Skelettmaßen und der körperlichen Aktivität; die Beziehungen zwischen der äußeren Skelettrobustizität, der körperlichen Aktivität bzw. Inaktivität, dem BMI und dem Körperfettanteil sowie die Entwicklung der Körperzusammensetzung insbesondere die äußere Skelettrobustizität von russischen Kindern im Vergleich zu deutschen Kindern überprüft. In einer Querschnittstudie wurden 691 Jungen und Mädchen im Alter von 6 bis 10 Jahren aus Berlin und Brandenburg untersucht. Es wurden anthropometrische Messungen vorgenommen, Fragebögen bezüglich der sportlichen Aktivität und Inaktivität beantwortet sowie ein Schrittzähler zur Bestimmung der körperlichen Aktivität von den Kindern getragen. Für den internationalen Vergleich der Körperzusammensetzung wurden Daten aus den Jahren 2000 und 2010 von deutschen und russischen Kindern verwendet. Es konnte gezeigt werden, dass der pyknomorphe Körperbautyp die höchste und der leptomorphe Typ die niedrigste äußere Skelettrobustizität aufweisen. Leptomorphe Kinder könnten daher das höchste Risiko für Knochenerkrankungen im Erwachsenenalter aufweisen. Tendenziell zeigen pyknomorphe Jungen eine höhere körperliche Aktivität als die anderen Typen. Dies ist positiv zu bewerten, da die pyknomorphen Typen den höchsten BMI und Körperfettanteil besitzen. Wie die Resultate ergeben, kann die körperliche Aktivität zur Reduktion bzw. Inaktivität zur Erhöhung des BMIs und des Körperfettanteils führen. Die körperliche Inaktivität steigt mit zunehmendem Alter. Die körperliche Aktivität unterstützt weiterhin den Aufbau eines robusten Skeletts. Die äußere Skelettrobustizität ist ebenfalls positiv mit dem BMI assoziiert, so dass dargelegt werden konnte, dass der BMI als Maß für Übergewicht kritisch betrachtet werden sollte. Im internationalen 10-Jahresvergleich zeigt sich eine Zunahme des BMIs bei russischen Kindern und deutschen Jungen. Zurzeit weisen die russischen Kinder immer noch ein robusteres Skelett auf als die Deutschen jedoch ist das Skelett bei russischen Jungen weniger robust als noch vor 10 Jahren. Diese negative Entwicklung sollte weiterhin beobachtet werden auch in anderen Ländern. Alles in allem, sollten immer mehrere Maße zur Beschreibung des Gesundheitszustandes herangezogen werden. Weiterhin ist einer Förderung der körperlichen Aktivität bei Kindern notwendig, um zum einen das Risiko für Übergewicht zu minimieren und zum anderen ein robustes Skelett aufzubauen, um somit Erkrankungen im Erwachsenenalter vorzubeugen.