第７卷－第１０期 职业时空 ｃ Ｈ ｚ’０ ＡＲＥ学台ＥＲ Ｏ ＲＩ ＯＮ 生物电阻抗法（ＢＩＡ）测量学生人体成分的应用性研究（二） 何春林顾秀华左坤平越 （上海第二工业大学，上海 ２０ １ ２０９） 摘要：生物电阻抗法（ＢＩ Ａ）在身体成分测量方面 术和原理的研究，主要有撖涛等的“人体成分分析仪 的应用已经趋于完善，已经被越来越广泛的医学界 设计一一生物电阻抗原理的一种实现”、侯曼等的 认可。从生物电阻抗法的测试原理、数据含量、精确 “应用生物电阻抗法测定人体体成分的研究进展”、 度以及特点出发，对运用生物电阻抗法测量身体成 黄海滨等的“生物电阻抗分析法（ＢＩＡ）测量人体成 分进行综合阐述，并通过对生物电阻抗法测量身体 分”、贺杰等的“生物电阻抗技术在运动人体科学中 成分优点以及发展趋势的论述，认为生物电阻抗法 的应用”、刘群等的“生物电阻抗分析与人体体成分 是测量学生人体成分的最佳方法，以期望推动其在 测量”、谢旭东的“生物电阻抗法测量人体成分的研 学校学生体质测试中的推广应用。 究”等；第二类为人体成分测试结果的研究分析，主 关键词：Ｂ『Ａ；原理；数据含量；精确度；特点； 要有于康等的“成人体重指数和总体脂肪与血脂异 发展趋势 常的相关性”、胡琴静等的“２型糖尿病患者人体成 分测定分析”、曾强等的“生物电阻抗技术分析人体 青少年学生的体质健康关乎国家和民族的发展 脂肪成分与心血管病危险因素的相关性”、贾汝梅等 与未来。在当前青少年学生体质健康水平持续下降 的“用生物电阻抗法对５ ５ ８名中学生体脂检测”、宋 的状况下，加强对青少年学生体质健康的监测与研 晓君的“用生物电阻抗法测量体育学院学生体成分 究不但重要而且十分迫切。 及分析比较”、李爱春“对评价大学生身体成分方法 身体成分是指组成人体的各个组织、器官的总成 的研究”、马革“双能Ｘ线吸收法与生物电阻抗法测 分。根据生理作用的不同，人体可以分为体脂和瘦体 量儿童身体成分结果比较”、“双能Ｘ线吸收法与生 重。在医学临床与基础研究中，测量人体成分具有重要 物电阻抗法测量肥胖儿童身体成分结果比较”、史亚 的价值。通过测量，可以确定人体成分的正常值范围， 军“人体脂肪测量新方法研究”、侯曼“用生物电阻 可以评价生长发育、成熟以及老化的进程，有助于对营 抗法测量人体体成分及分析”等。通过万方数据查询 养状况进行评定以及对患病风险进行评估等＿１ Ｊ。 自ｌ ９８５年生物电阻抗法问世以来，键入“生物电阻 人体成分比例，可以反映骨骼肌质量、脂肪质 抗”，共查出４４２篇文献，键入“生物电阻抗”“学生” 量、体脂率、腰臀比、营养状况、体液平衡状况，提 共查到６ ９篇文献。从文献资料作者介绍来看，不难 供人体正常值范围，评价生长发育等。但在现行学生 发现，作者绝大多数是医务工作者，单位也基本为医 体质健康监测项目中，全面的人体成分测试在绝大多 学院校、医疗研究单位，而在一般学校、体育教师运 数学校是空白，现行学生身体形态测试项目只是反映 用和推广生物电阻抗法测试学生身体成分的研究很 学生的身高体重指数，不能全面、直观地反映例如骨 少，运用生物电阻抗进行大规模测试学生身体成分 骼肌质量、脂肪质量、体脂率、腰臀比以及营养评估 的几乎为空白。 等，因此，分析研究适合于学校的操作便捷、测试内 容丰富、体现数据精确，并能在学生人体成分测试广 二、生物电阻抗法的研究 泛运用的测试方法，进而为学生开具针对性的运动处 １．ＢＩＡ测量原理。生物电阻抗法（Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｉｃａ１ 方，具有重要的现实意义，目的在于增强学生对体质 Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ，ＢＩＡ）目前已成为一种广泛应用 健康的认识，提高学生进行体育锻炼的质量，促进学 的测量评价人体成分的方法，操作简单，快速无创。 生体质的全面提高。 其原理为人体细胞浸浴于导电的细胞外液中，而细 一、生物电阻抗法（Ｂ Ｉ Ａ）研究综述 胞由能选择性通透某些离子的细胞膜包裹着导电的 细胞内液组成。细胞外液、细胞内液的电学性质接近 有关调查总体表明，我国学生的体质健康状况 于电阻，而细胞膜则可等效于电容。因此，人体的等 是在下降的。还有很多学者对于不同学校的学生进 效电路是若干电阻、电容构成的串并联网络。由于非 行了体质研究，但是结果却不尽相似，有学者的研究 脂肪组织具有比脂肪组织更小的电阻抗，当交流电 结果显示学生的正常体重的人数占总人数的４ ０％都 流加于人体时，电流将主要通过非脂肪组织，通过细 不到，有学者研究显示，学生总体偏瘦。排除地域营 胞内、外路径电流的比例与频率有关。在低频情况 养状况的差异，一个统一的、准确的测量方法才能将 下，由于细胞膜电容的存在，细胞内路径的电阻相当 各种因素的影响降到最低。因此，一种可靠、精确、 大，电流基本上只通过细胞外路径。随着电流频率的 简便的测量身体成分方法，对于正确全面了解学生 增加，通过细胞内路径的电流的比例增大。 的体质，制定正确的训导方法，提高学生体质，具有 ＢＩＡ通过得到的电阻抗值分析人体水分含量，进 重大的影响。 而得出非脂肪物质与脂肪物质含量。目前较为理想 通过文献资料法和专家咨询法研究分析，生物 的是采用多频率分段阻抗测量方法，准确估算人体 电阻抗法在现代医学中已得到广泛的研究和使用， 细胞内外液质量及细胞内外体积等数据，，应用于分 它能监测到人体中各种成分的比例，国外研究较多， 析人体细胞内外液体平衡状态。 国内研究局限在临床医生、医学院校和医疗研究单 ２．１３ＩＡ测量数据的内容、含量。生物电阻抗法测 位。文献研究大致分为两类，第一类为生物电阻抗技 量人体身体成分可以获得的具体数据指标包括：体 收稿日期：２０１ｌ一０８—２７ 基金项目：上海市教委资助课题（ＨＪＴＹ一２０１０ Ｃ４８） 作者简介：何春林（１９６５一），男，上海第二工业大学体育部副教授，主要研究方向：体质健康促进与体育经济。 ・１４３・ 职业时空 重、细胞内／外水分、蛋白质、骨内／骨外无机盐、 好的基础。 身体水分含量、体脂肪、去脂体重肌肉量、骨骼肌、 （６）测试方法简单，无需专业人员。受测者只要 ＢＭＩ、体脂百分比、腰臀脂肪比、节段肌肉均衡、节 裸脚站立于仪器上，双手握住测试把柄，手臂与身体 段浮肿、浮肿指数、内脏脂肪、营养评估、体重管理、 肥胖分析、均衡分析、身体力量、健康诊断、重量控 制、健康评估、肥胖程度、ＢＣＭ、ＢＭＣ、ＢＭＲ、人 体各部位周长测量、每个节段和频率的电阻抗值。 生物电阻抗法测量身体部位为右上肢、左上肢、 躯干、右下肢、左下肢。测量年龄范围３—９９岁，测 量体重范围１０－２５０ｋｇ，测量身高范围９５－２２０ｃｍ。 ５．ＢｌＡ测量精确度分析。自生物电阻抗法问世以 来，国内外许多学者对其测试结果与其它测试方法结 果的相关性进行了大量的研究，认为生物电阻抗法测 角度在１ ５。左右，测试过程监测者不需要专业人员， 也能顺利完成测试。 ５．生物电阻抗法发展趋势。在科学技术日新月异 的今天，计算机、网络的应用普及以及硬件技术的进 步为生物电阻抗法提供了扎实的发展基础，为降低生 物电阻抗法测试的成本和普及应用提供了技术和物质 的便利条件。生物电阻抗法测量体成分已经得到了广 泛的认同，其以后的测量方法也必将越来越简便。便 携是所有实验仪器的发展方向，生物电阻抗法也不例 外，便携式的生物电阻抗法的仪器已经诞生并且在一 量结果和水下称重法测量结果的差异无显著意义，二 者之间的相关系数为０．９７４ Ｉ２１，用于人体成分分析的 准确度已得到许多的研究证明，而且准确性高、安全 性好、多用途性、操作简便等。张荣欣 ， １等在２０００ 年测量了ｌ ８ ２９岁年龄段健康男女共９９８人的体脂含 量，２００２年测量５６７人成人体脂含量与脂肪分布，发 现生物电阻抗和皮褶法的肥胖发生率结果相近。侯少 华Ｉ Ｉ的研究表明，生物电阻抗测量结果与水下称重 法、核磁共振法测量结果无显著差异。马军ｌ６ 等用 双能ｘ线吸收法（ＤＥＸＡ）与生物电阻抗法对肥胖儿 童身体成分比较，得出以ＤＥＸＡ为参照，肥胖儿童由 ＢＩＡ得出的脂肪组织指数和非脂肪组织指数准确性更 高。刘健敏 １等在生物电阻抗与国际公认的双标水 稀释法应用比较中得出两种方法测得的总体水、瘦体 重、体脂及体脂百分比具有较高的相关性，经检验具 有统计学意义，认为“可以肯定生物电阻抗法在中国 人体成分测量中的准确性，生物电阻抗法适用于在中 国进行大规模群体研究”。 ４．生物电阻抗法测量特点。自２０世纪中叶以来， 随着肥胖的发病率的日益增高，人体成分的研究成 为热点，科研人员不仅对身体成分的模型、测定方法 进行了大量的研究，而且还在身体成分的变化对人 体体质和健康的影响进行大量的论证。 （１）精确度高。作为一种估算方法，其公式的可 调控性使得该方法的精确度大幅的提高，根据不同 人体模型建立的不同方程，提高了估测的针对性。 （２）无创。作为一种精确的测量方法，无创是该 方法又一亮点。水下称重法操作复杂，ＤＥＸＡ测量要 接受辐射，这对于测试者和被测试者都会带来一定 的心理阴影。生物电阻抗法无创、安全，为身体成分 的测量提供了广阔的发展前景。 （３）测试时间短。生物电阻抗法测量人体体成分 的测试时间短，每人每次测试不足１分钟。该优势是 各种身体成分测量方法所无法比拟的。 （４）测试指标全面。随着科学技术的不断发展和 科研人员研究的深入，生物电阻抗技术输出的信息愈 加强大和细化，不但能提供人体的身体水分总量、人 体脂肪含量、骨骼肌、肌肉量、去脂体重、ＢＭＩ体脂 百分数、腰臀脂肪比（ＷＨＲ）、营养评估（蛋白质、无 机盐、脂肪）等身体各种测量数据，还能根据输入的 数据信息计算出目标体重、重量控制、肌肉控制、脂 肪控制、健康评估等众多数据信息，还能辅助于软件 支持为受试者提供运动处方、营养处方、生活指导等。 （５）仪器价格合理。ＤＥＸＡ虽然精度高，但是仪 器价格昂贵，将ＤＥＸＡ应用于体成分的测量仅仅是 ＤＥＸＡ的一个功能。作为精确度和ＤＥＸＡ相近的生物 电阻抗法，仪器价格合理，这为生物电阻抗法的推广 提供了保证。随着科学技术的日益进步，仪器的价格 也会随之降低，为准确评估学生体质健康提供了良 ・ｌ４４・ 些测试中应用，随着技术的进步，便携式生物电阻抗 法的精确度也将得到大幅的提高。随着学者制定出针 对不同地域、不同人种的体成分的估算方程，生物电 阻抗法的针对性、具体性、精确性将得到大幅的提 高。身体成分的变化与众多疾病都有着不可分割的联 系，精确了解身体成分，对于疾病的预防、生活质量 的提高都有着重要的意义。随着大众对测量体成分的 作用及意义的进一步认识，体成分的测量必将得到广 泛的重视和推广。作为身体成分测量亚“金标准”的 生物电阻抗法，是集方便、快捷、精确、无创、直观、 安全等众多优点于一身的身体成分测量方法，在体质 监测中必将发挥其更大的作用。 三、结ｉ－…，－ｉ 论 ，Ｌ 生物电阻抗法已经被广泛应用于人体成分的评 估，由于其安全、准确、快速、便捷，成为成分测量 实用的有效手段，在医学领域的大量应用，足以表明 生物电阻抗法的可操作性以及精确度，这对于准确 了解学生的生长发育情况提供了可靠的测试方法。 虽然该技术有诸多优点，但是目前对于学生体 质的评估大多运用的是估测法，生物电阻抗法还没 有真正地走进每一所学校。随着科学技术的进步，生 物电阻抗法测量身体成分的成本也越来越低，国家 对于学生体质的状况也越来越重视，因此，在学校推 广生物电阻抗法测量评价学生身体成分越来越容易 实现。 生物电阻抗法，原理可靠，可以针对不同群体进 行特定标准的制定，测试方法简单，内容丰富，不仅 仅可以区别肥胖和偏瘦，更可以分析其肥胖和偏瘦的 原因以及评估营养状况，为运动处方、营养处方、生 活指导等的制定提供准确的依据。无论对于了解学生 体质健康状况，还是对学生个人身体健康状况的评 估，生物电阻抗法都可以满足需求。 参考文献： ［１］Ｓｕｔｃｌｉｆｆｅ ＪＦ．Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｉｎ ｖｉｖｏ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ［Ｊ］．Ｐｈｙｓ Ｍｅｄ Ｂｉｏ１．１ ９９６， ４１：７９１－８；５３． ［２］ 王京钟，王筱桂．生物电阻抗法测量肥胖者体脂含量的应 用方程［Ｊ］．卫生研究，２００５，；５２（４）：３８６－３８９． ［５］ 张荣欣，等．９９８名汉族成年人人体测量调查研究［Ｊ］．营 养学报，２０００，（２）：１ ７９． ［４］ 张荣欣，等．成．＆ＢＭＩ与体质含量与脂肪分布的关系［Ｊ］． 营养学报，２００２，（２）：１ ４４． ［５］ 侯少华．磁共振成像用于人体成分测量的有效性验证研 究［Ｄ］．北京师范大学，２００５． ［６】 马军，等．双能Ｘ线吸收法与生物电阻抗法测量儿童身体 成分结果比较［Ｊ］．中国学校卫生，２００７，２８（１）：３－６． ［７］ 刘健敏，等．生物电阻抗法与双标水稀释法在人体成分测 定中的应用比较［Ｊ】．中华预防医学杂志，２００８，４２（４）： ２４４－２４７．
