La densità corporea (Db) è il rapporto tra la massa (BM, body mass) e il volume corporeo (BV, body volume):
Mentre BM può essere facilmente valutata attraverso la misurazione di BW, la determinazione di BV è più complicata. Assumendo che le densità di FM e FFM siano costanti, è possibile calcolare FM e FFM dal sistema di equazioni:
dove DFM e DFFM rappresentano rispettivamente la densità della FM e della FFM. In base ai risultati ottenuti dallo studio di cadaveri adulti, si stabilì che la FM ha una densità di 0.9007 kg / L e la FFM di 1.100 kg / L (33). Quest’ultima venne calcolata sulla base dei valori di densità delle sue componenti acquosa, proteica e minerale. Il sistema di equazioni (2) poté perciò essere riscritto come:
Risolvendo il sistema per le incognite FM e FFM si ottiene:
Ponendo:
possiamo scrivere:
da cui si ottiene:
dove Db è la densità corporea in kg/L. A questo punto, vi è la necessità di una metodica che consenta la misurazione di in vivo. La tecnica più utilizzata a questo scopo è la pesata idrostatica. Applicando il principio di Archimede, questa tecnica consente di calcolare BV dall’equazione:
dove BWa e BWW rappresentano il peso corporeo in aria (air) e acqua (water) rispettivamente e DW è la densità dell’acqua. La misurazione di BV viene solitamente effettuata al termine di un’espirazione forzata, cosicché occorre correggere il volume ottenuto soltanto per il volume polmonare residuo (RV, residual volume) e il volume dei gas intestinali. Quest’ultimo non può essere quantificato e viene usualmente assunto uguale a 100 ml, sicché:
Sostituendo il valore a quello di Db nell’equazione 7, si ottiene FM%.