何春林 顧秀華 左 坤 平 越

（上海第二工業(yè)大學，上海 201209）

青少年學生的體質(zhì)健康關(guān)乎國家和民族的發(fā)展與未來。在當前青少年學生體質(zhì)健康水平持續(xù)下降的狀況下，加強對青少年學生體質(zhì)健康的監(jiān)測與研究不但重要而且十分迫切。

身體成分是指組成人體的各個組織、器官的總成分。根據(jù)生理作用的不同，人體可以分為體脂和瘦體重。在醫(yī)學臨床與基礎研究中，測量人體成分具有重要的價值。通過測量，可以確定人體成分的正常值范圍，可以評價生長發(fā)育、成熟以及老化的進程，有助于對營養(yǎng)狀況進行評定以及對患病風險進行評估等［1］。

人體成分比例，可以反映骨骼肌質(zhì)量、脂肪質(zhì)量、體脂率、腰臀比、營養(yǎng)狀況、體液平衡狀況，提供人體正常值范圍，評價生長發(fā)育等。但在現(xiàn)行學生體質(zhì)健康監(jiān)測項目中，全面的人體成分測試在絕大多數(shù)學校是空白，現(xiàn)行學生身體形態(tài)測試項目只是反映學生的身高體重指數(shù)，不能全面、直觀地反映例如骨骼肌質(zhì)量、脂肪質(zhì)量、體脂率、腰臀比以及營養(yǎng)評估等，因此，分析研究適合于學校的操作便捷、測試內(nèi)容豐富、體現(xiàn)數(shù)據(jù)精確，并能在學生人體成分測試廣泛運用的測試方法，進而為學生開具針對性的運動處方，具有重要的現(xiàn)實意義，目的在于增強學生對體質(zhì)健康的認識，提高學生進行體育鍛煉的質(zhì)量，促進學生體質(zhì)的全面提高。

一、生物電阻抗法（BIA）研究綜述

有關(guān)調(diào)查總體表明，我國學生的體質(zhì)健康狀況是在下降的。還有很多學者對于不同學校的學生進行了體質(zhì)研究，但是結(jié)果卻不盡相似，有學者的研究結(jié)果顯示學生的正常體重的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的40%都不到，有學者研究顯示，學生總體偏瘦。排除地域營養(yǎng)狀況的差異，一個統(tǒng)一的、準確的測量方法才能將各種因素的影響降到最低。因此，一種可靠、精確、簡便的測量身體成分方法，對于正確全面了解學生的體質(zhì)，制定正確的訓導方法，提高學生體質(zhì)，具有重大的影響。

通過文獻資料法和專家咨詢法研究分析，生物電阻抗法在現(xiàn)代醫(yī)學中已得到廣泛的研究和使用，它能監(jiān)測到人體中各種成分的比例，國外研究較多，國內(nèi)研究局限在臨床醫(yī)生、醫(yī)學院校和醫(yī)療研究單位。文獻研究大致分為兩類，第一類為生物電阻抗技術(shù)和原理的研究，主要有撖濤等的“人體成分分析儀設計——生物電阻抗原理的一種實現(xiàn)”、侯曼等的“應用生物電阻抗法測定人體體成分的研究進展”、黃海濱等的“生物電阻抗分析法（BIA）測量人體成分”、賀杰等的“生物電阻抗技術(shù)在運動人體科學中的應用”、劉群等的“生物電阻抗分析與人體體成分測量”、謝旭東的“生物電阻抗法測量人體成分的研究”等；第二類為人體成分測試結(jié)果的研究分析，主要有于康等的“成人體重指數(shù)和總體脂肪與血脂異常的相關(guān)性”、胡琴靜等的“2型糖尿病患者人體成分測定分析”、曾強等的“生物電阻抗技術(shù)分析人體脂肪成分與心血管病危險因素的相關(guān)性”、賈汝梅等的“用生物電阻抗法對558名中學生體脂檢測”、宋曉君的“用生物電阻抗法測量體育學院學生體成分及分析比較”、李愛春“對評價大學生身體成分方法的研究”、馬革“雙能X線吸收法與生物電阻抗法測量兒童身體成分結(jié)果比較”、“雙能X線吸收法與生物電阻抗法測量肥胖兒童身體成分結(jié)果比較”、史亞軍“人體脂肪測量新方法研究”、侯曼“用生物電阻抗法測量人體體成分及分析”等。通過萬方數(shù)據(jù)查詢自1985年生物電阻抗法問世以來，鍵入“生物電阻抗”，共查出442篇文獻，鍵入“生物電阻抗”“學生”共查到69篇文獻。從文獻資料作者介紹來看，不難發(fā)現(xiàn)，作者絕大多數(shù)是醫(yī)務工作者，單位也基本為醫(yī)學院校、醫(yī)療研究單位，而在一般學校、體育教師運用和推廣生物電阻抗法測試學生身體成分的研究很少，運用生物電阻抗進行大規(guī)模測試學生身體成分的幾乎為空白。

二、生物電阻抗法的研究

1.BIA測量原理。生物電阻抗法（Bioelectrical Impedance Analysis，BIA）目前已成為一種廣泛應用的測量評價人體成分的方法，操作簡單，快速無創(chuàng)。其原理為人體細胞浸浴于導電的細胞外液中，而細胞由能選擇性通透某些離子的細胞膜包裹著導電的細胞內(nèi)液組成。細胞外液、細胞內(nèi)液的電學性質(zhì)接近于電阻，而細胞膜則可等效于電容。因此，人體的等效電路是若干電阻、電容構(gòu)成的串并聯(lián)網(wǎng)絡。由于非脂肪組織具有比脂肪組織更小的電阻抗，當交流電流加于人體時，電流將主要通過非脂肪組織，通過細胞內(nèi)、外路徑電流的比例與頻率有關(guān)。在低頻情況下，由于細胞膜電容的存在，細胞內(nèi)路徑的電阻相當大，電流基本上只通過細胞外路徑。隨著電流頻率的增加，通過細胞內(nèi)路徑的電流的比例增大。

BIA通過得到的電阻抗值分析人體水分含量，進而得出非脂肪物質(zhì)與脂肪物質(zhì)含量。目前較為理想的是采用多頻率分段阻抗測量方法，準確估算人體細胞內(nèi)外液質(zhì)量及細胞內(nèi)外體積等數(shù)據(jù)，應用于分析人體細胞內(nèi)外液體平衡狀態(tài)。

2.BIA測量數(shù)據(jù)的內(nèi)容、含量。生物電阻抗法測量人體身體成分可以獲得的具體數(shù)據(jù)指標包括：體重、細胞內(nèi)/外水分、蛋白質(zhì)、骨內(nèi)/骨外無機鹽、身體水分含量、體脂肪、去脂體重肌肉量、骨骼肌、BMI、體脂百分比、腰臀脂肪比、節(jié)段肌肉均衡、節(jié)段浮腫、浮腫指數(shù)、內(nèi)臟脂肪、營養(yǎng)評估、體重管理、肥胖分析、均衡分析、身體力量、健康診斷、重量控制、健康評估、肥胖程度、BCM、BMC、BMR、人體各部位周長測量、每個節(jié)段和頻率的電阻抗值。

生物電阻抗法測量身體部位為右上肢、左上肢、軀干、右下肢、左下肢。測量年齡范圍3-99歲，測量體重范圍10-250kg，測量身高范圍95-220cm。

3.BIA測量精確度分析。自生物電阻抗法問世以來，國內(nèi)外許多學者對其測試結(jié)果與其它測試方法結(jié)果的相關(guān)性進行了大量的研究，認為生物電阻抗法測量結(jié)果和水下稱重法測量結(jié)果的差異無顯著意義，二者之間的相關(guān)系數(shù)為0.974［2］，用于人體成分分析的準確度已得到許多的研究證明，而且準確性高、安全性好、多用途性、操作簡便等。張榮欣［3，4］等在2000年測量了18-29歲年齡段健康男女共998人的體脂含量，2002年測量567人成人體脂含量與脂肪分布，發(fā)現(xiàn)生物電阻抗和皮褶法的肥胖發(fā)生率結(jié)果相近。侯少華［5］的研究表明，生物電阻抗測量結(jié)果與水下稱重法、核磁共振法測量結(jié)果無顯著差異。馬軍［6］等用雙能X線吸收法（DEXA）與生物電阻抗法對肥胖兒童身體成分比較，得出以DEXA為參照，肥胖兒童由BIA得出的脂肪組織指數(shù)和非脂肪組織指數(shù)準確性更高。劉健敏［7］等在生物電阻抗與國際公認的雙標水稀釋法應用比較中得出兩種方法測得的總體水、瘦體重、體脂及體脂百分比具有較高的相關(guān)性，經(jīng)檢驗具有統(tǒng)計學意義，認為“可以肯定生物電阻抗法在中國人體成分測量中的準確性，生物電阻抗法適用于在中國進行大規(guī)模群體研究”。

4.生物電阻抗法測量特點。自20世紀中葉以來，隨著肥胖的發(fā)病率的日益增高，人體成分的研究成為熱點，科研人員不僅對身體成分的模型、測定方法進行了大量的研究，而且還在身體成分的變化對人體體質(zhì)和健康的影響進行大量的論證。好的基礎。

（6）測試方法簡單，無需專業(yè)人員。受測者只要裸腳站立于儀器上，雙手握住測試把柄，手臂與身體角度在15°左右，測試過程監(jiān)測者不需要專業(yè)人員，也能順利完成測試。

（1）精確度高。作為一種估算方法，其公式的可調(diào)控性使得該方法的精確度大幅的提高，根據(jù)不同人體模型建立的不同方程，提高了估測的針對性。

（2）無創(chuàng)。作為一種精確的測量方法，無創(chuàng)是該方法又一亮點。水下稱重法操作復雜，DEXA測量要接受輻射，這對于測試者和被測試者都會帶來一定的心理陰影。生物電阻抗法無創(chuàng)、安全，為身體成分的測量提供了廣闊的發(fā)展前景。

（3）測試時間短。生物電阻抗法測量人體體成分的測試時間短，每人每次測試不足1分鐘。該優(yōu)勢是各種身體成分測量方法所無法比擬的。

（4）測試指標全面。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和科研人員研究的深入，生物電阻抗技術(shù)輸出的信息愈加強大和細化，不但能提供人體的身體水分總量、人體脂肪含量、骨骼肌、肌肉量、去脂體重、BMI體脂百分數(shù)、腰臀脂肪比（WHR）、營養(yǎng)評估（蛋白質(zhì)、無機鹽、脂肪）等身體各種測量數(shù)據(jù)，還能根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)信息計算出目標體重、重量控制、肌肉控制、脂肪控制、健康評估等眾多數(shù)據(jù)信息，還能輔助于軟件支持為受試者提供運動處方、營養(yǎng)處方、生活指導等。

（5）儀器價格合理。DEXA雖然精度高，但是儀器價格昂貴，將DEXA應用于體成分的測量僅僅是DEXA的一個功能。作為精確度和DEXA相近的生物電阻抗法，儀器價格合理，這為生物電阻抗法的推廣提供了保證。隨著科學技術(shù)的日益進步，儀器的價格也會隨之降低，為準確評估學生體質(zhì)健康提供了良

5.生物電阻抗法發(fā)展趨勢。在科學技術(shù)日新月異的今天，計算機、網(wǎng)絡的應用普及以及硬件技術(shù)的進步為生物電阻抗法提供了扎實的發(fā)展基礎，為降低生物電阻抗法測試的成本和普及應用提供了技術(shù)和物質(zhì)的便利條件。生物電阻抗法測量體成分已經(jīng)得到了廣泛的認同，其以后的測量方法也必將越來越簡便。便攜是所有實驗儀器的發(fā)展方向，生物電阻抗法也不例外，便攜式的生物電阻抗法的儀器已經(jīng)誕生并且在一些測試中應用，隨著技術(shù)的進步，便攜式生物電阻抗法的精確度也將得到大幅的提高。隨著學者制定出針對不同地域、不同人種的體成分的估算方程，生物電阻抗法的針對性、具體性、精確性將得到大幅的提高。身體成分的變化與眾多疾病都有著不可分割的聯(lián)系，精確了解身體成分，對于疾病的預防、生活質(zhì)量的提高都有著重要的意義。隨著大眾對測量體成分的作用及意義的進一步認識，體成分的測量必將得到廣泛的重視和推廣。作為身體成分測量亞“金標準”的生物電阻抗法，是集方便、快捷、精確、無創(chuàng)、直觀、安全等眾多優(yōu)點于一身的身體成分測量方法，在體質(zhì)監(jiān)測中必將發(fā)揮其更大的作用。

三、結(jié) 論

生物電阻抗法已經(jīng)被廣泛應用于人體成分的評估，由于其安全、準確、快速、便捷，成為成分測量實用的有效手段，在醫(yī)學領(lǐng)域的大量應用，足以表明生物電阻抗法的可操作性以及精確度，這對于準確了解學生的生長發(fā)育情況提供了可靠的測試方法。

雖然該技術(shù)有諸多優(yōu)點，但是目前對于學生體質(zhì)的評估大多運用的是估測法，生物電阻抗法還沒有真正地走進每一所學校。隨著科學技術(shù)的進步，生物電阻抗法測量身體成分的成本也越來越低，國家對于學生體質(zhì)的狀況也越來越重視，因此，在學校推廣生物電阻抗法測量評價學生身體成分越來越容易實現(xiàn)。

生物電阻抗法，原理可靠，可以針對不同群體進行特定標準的制定，測試方法簡單，內(nèi)容豐富，不僅僅可以區(qū)別肥胖和偏瘦，更可以分析其肥胖和偏瘦的原因以及評估營養(yǎng)狀況，為運動處方、營養(yǎng)處方、生活指導等的制定提供準確的依據(jù)。無論對于了解學生體質(zhì)健康狀況，還是對學生個人身體健康狀況的評估，生物電阻抗法都可以滿足需求。

［1］Sutcliffe JF.A review of in vivo experimental methods to determine the composition of the human body［J］.Phys Med Biol.1996，41：791-833.

［2］王京鐘，王筱桂.生物電阻抗法測量肥胖者體脂含量的應用方程［J］.衛(wèi)生研究，2003，32（4）：386-389.

［3］張榮欣，等.998名漢族成年人人體測量調(diào)查研究［J］.營養(yǎng)學報，2000，（2）：179.

［4］張榮欣，等.成人BMI與體質(zhì)含量與脂肪分布的關(guān)系［J］.營養(yǎng)學報，2002，（2）：144.

［5］侯少華.磁共振成像用于人體成分測量的有效性驗證研究［D］.北京師范大學，2005.

［6］馬軍，等.雙能X線吸收法與生物電阻抗法測量兒童身體成分結(jié)果比較［J］.中國學校衛(wèi)生，2007，28（1）：3-6.

［7］劉健敏，等.生物電阻抗法與雙標水稀釋法在人體成分測定中的應用比較［J］.中華預防醫(yī)學雜志，2008，42（4）：244-247.