应用生物电阻抗法分析人体组成
作者：施咏梅 程庆民 费旭峰 金月定 曹伟新
单位：上海第二医科大学附属瑞金医院临床营养科(上海，2000025)
关键词：生物电阻抗；人体组成；体脂
肠外与肠内营养990212 摘要 目的：通过应用生物电阻抗法测定人体组成，探讨其对营养评价的临床意义。 方法：利用生物电阻抗法测定76例健康志愿者的人体组成。 结果：男性体脂占体重的(14.81±4.89)%，女性体脂则占体重的(22.33±5.58)%，女性体脂含量明显大于男性(P<0.05)。随年龄增长，可出现体脂增加而瘦组织群减少的趋势。应用生物电阻抗法测定体脂含量，其肥胖检出率明显低于按理想体重法和体质指数(BMI)法的检出率。 结论：生物电阻抗法测定人体组成简便、准确，有助于临床客观地评价机体营养状况。
中图法分类号 Q331
, 百拇医药
Body composition analysis with bioelectrical impedance
Shi Yongmei,Cheng Qingmin,Fei Xufeng et al
Department of Clinical Nutrition,Ruijin Hospital,Shanghai Second Medical University(Shanghai,200025)
Abstract Objectives:To detect body composition and evaluate the influence of body composition on nutritional assessment. Methods:Body composition was determined in 76 healthy volunteers with bioelectrical impedance(BI) method. Results:Mean body fat percentage in men was(14.81±4.8)%,whereas in women it was(22.33±5.58)%.The level of body fat of the females was significantly higher than that of the males(P<0.05).Body fat would increase with age while lean body mass would reduce.Diagnosing obesity with BI,the positive rate was significantly lower than that with ideal weight method or body mass index method. Conclusions:BI method could measure body composition simply and precisely.It may help assess nutritional status objectively.Diagnosing obesity with BI seems more reasonable and scientific.
, 百拇医药
Key words Bioelectrical impedance Body composition Body fat
了解人体组成对正确评价营养状况、生理变化、能量代谢等有重要意义。1985年，Lukaski等利用生物电阻抗原理建立起有关人体瘦组织群、体脂的计算模型后，国外不少研究证实，该法能客观、准确地测定人体组成。本研究应用根据此原理设计的人体体液-营养测定仪进行人体组成分析，并探讨其对营养评价的临床意义。
1 资料与方法
1.1 对象 本单位健康志愿者76例，男性36例，女性40例，平均年龄34.9(22～55)岁。
1.2 方法 所有受试者于餐后2 h，在避免剧烈运动的前提下，由专人测定及计算以下指标。
1.2.1 身高、体重 受试者光足、单衣，应用身高体重计，测定身高和体重。
, 百拇医药
1.2.2 理想体重 按Broca〔1〕改良法，身高>165 cm:(身高-100)×0.9；身高<165 cm：男：(身高-105)×0.9；女：(身高-100)×0.9。
1.2.3 体质指数(body mass index,BMI) BMI=体重(kg)/身高平方(m2)。
1.2.4 人体组成 应用人体体液-营养测定仪(BIA-101A，美国RJL SYSTEMS公司生产)进行测定。该仪器系利用人体不同成分导电性能差异的生物电阻抗(bioelectrical impedance,BI)原理，推测人体组成的各部分含量。操作方法：测定前，受试者排空膀胱，脱去鞋袜，仰卧位，用乙醇清洁测试区皮肤(右中指近端指骨背侧区，右桡-尺侧连线背侧区，右中趾-跖关节背侧区，右内、外踝连线背侧区，4张电极片分别置于上述部位，连接电极，导入50 kHz电流，即刻从仪器上读取电阻值(resistance,R)和感应值(reactance,Xc)，输入WEIGHT MANAGER软件系统，通过计算机处理，显示出人体瘦组织群(lean body mass,LBM)和体脂(body fat,BF)等数值。
, 百拇医药
1.2.5 肥胖的判断 理想体重法按实际体重超过理想体重的20%，体质指数法〔2〕按BMI≥25判断为肥胖。生物电阻抗法测定体脂，男性BF>25%，女性BF>30%定为肥胖。
1.3 统计学方法 数据通过SAS软件包处理。
2 结果
2.1 人体组成 应用BI法测定结果显示，男性体脂占体重的(14.81±4.89)%，而女性占(22.33±5.58)%，女性体脂含量显著高于男性(P<0.05)，见表1。本组人群随年龄增长，体脂占体重的比例有上升趋势，瘦组织群所占比例则逐渐下降，但无统计学意义(表2)。
表1 生物电阻抗法所测各项值 (±s)
Tab. 1 Measurements by BI 项 目
, 百拇医药
男(n=36)
女(n=40)
年龄(岁)
35.40±9.50
34.43±8.52
身高(cm)
170.91±9.31
159.81±5.61
体重(kg)
68.31±10.10
55.15±8.64
BMI
, 百拇医药
23.34±3.27
21.54±3.06
R值(Ω)
476.17±48.45
592.30±76.94
Xc值(Ω)
58.17±6.35
60.05±7.18
体脂(kg)
10.48±4.47
12.70±4.71
体脂(%)
, 百拇医药
14.81±4.89
22.33±5.58
瘦组织群(kg)
57.83±6.56
42.45±4.75
瘦组织群(%)
85.19±4.89
77.67±5.58
表2 不同年龄段的人体组成 (±s)
Tab. 2 Body composition with different ages 年龄(岁)
, 百拇医药 性别
n
体重(kg)
体脂(kg)
体脂(%)
瘦组织群(kg)
瘦组织群(%)
<35
男
21
66.74±10.04
9.63±4.63
13.81±5.08
, 百拇医药
57.10±6.15
86.19±5.08
女
20
51.85±8.39
11.14±4.52
20.75±5.42
40.71±4.37
79.25±5.42
≥35
男
15
, http://www.100md.com
70.50±10.10
11.67±4.10
16.20±4.39
58.83±7.19
83.80±4.39
女
20
58.45±7.73*
14.27±4.46*
23.90±5.41
44.19±4.58*
, 百拇医药
76.10±5.41
*与<35岁女组比较 P<0.05
2.2 体脂与各变量关系 体脂含量与体重、BMI之间存在显著的正相关(表3)。
表3 各变量与体脂(%)的相关性
Tab. 3 Relations between BF and other items 性别
年龄(岁)
身高(cm)
体重(kg)
BMI
男
, 百拇医药
0.25
0.03
0.72*
0.75*
女
0.32
0.19
0.75*
0.73*
*P<0.001
2.3 肥胖检出率 BI法的肥胖检出率显著低于按理想体重法和BMI法判断的检出率(P<0.05)(表4)。
, 百拇医药
表4 肥胖的检出率
Tab. 4 Obesity rates by different methods
理想体重法
BMI法
BI法
肥胖人数
13
17
5
占总人数(%)
17.11
22.37
, http://www.100md.com
6.6
3 讨论
了解人体组成不仅有助于评价机体的营养状况，而且与某些疾病的发生及预后有关。故寻求一种简便、有效的测定方法，是临床所期待的。自1942年Behuke成功应用水下称重体密度法以推测人体组成以来，随着科技的进步，人们成功地建立了多种测定方法，如同位素稀释法、总体40K测定法、中子活化法等。但这些方法均需特殊设备，而且操作复杂，这就限制了临床应用和开展大规模的普查工作。生物组织导电与生物体内水分及电解质的分布有关。近年来，报道的生物电阻抗法就是利用生物组织对电流导电的差异性，推测生物组织各部分的含量。人体瘦组织群几乎含有机体所有的水分和电解质，其导电能力远大于脂肪组织，基于此特性可推测人体组成成分含量。该方法操作简便、安全，无创伤性，故引起不少学者的关注。一些研究证实，生物电阻抗法的测定结果与体密度法、同位素稀释法等所得的结果有非常显著的相关性，认为该法准确地测定人体组成〔3～6〕。
, 百拇医药
本研究应用生物电阻抗法测定健康人群的结果表明，男性体脂约占体重的14%，女性为22%，女性体脂含量明显大于男性。而且随年龄的增长出现体脂增加、瘦组织群减少的趋势。Forbe〔7〕通过长期连续观察指出，成年后体内瘦组织群大约平均为每10年下降3 kg，脂肪含量随年龄增加而增加。然而，随着年龄增长而增加的体脂比例尚不明确。尽管如此，体脂的临床意义仍受到重视。当今社会，在人民生活水平提高的同时，越来越多的人加入了肥胖的群体。而肥胖又往往与心血管疾病、糖尿病等密切相关，故客观地判断肥胖很有必要。迄今，人们仍习惯沿用传统的理想体重或BMI来判断肥胖，而这两种方法都有一定的片面性。在实践中，人们往往将肥胖与体重过重相混淆。实际上肥胖与体重过重是两个不同的概念。从人体组成成分分析，体重过重可表现为两种情况：一是瘦组织群丰富，体脂并不多，如运动员；另一种情况是体脂过多，这才是真正的肥胖。另有些人体重虽处于理想范围内，但瘦组织群较少而体脂含量相对过多，确切地说，这部分人也属于肥胖；然而，这部位人往往被忽视了。仅以体质指数判断肥胖，只考虑到身高因素影响体重，仍不能客观地反映体脂含量。Wang等〔8〕认为，亚洲人不适宜以体质指数来判断肥胖。本研究观察到，应用生物电阻抗法，肥胖检出率明显低于理想体重法和BMI法。由此可见，体重、BMI虽与体脂含量有显著的相关性，但独立作为判断肥胖的标准还有欠缺之处。所以，无论哪种判断方法，只有结合体脂含量综合评估，才更趋于合理、科学。
, 百拇医药
总之，生物电阻抗法测定人体组成是简便、可行的，有助于临床医师客观地评价机体营养状况。
参考文献
1 赵法极.今日营养与健康.北京：金盾出版社，1984.289～303
2 Pi-Sunyer FX.Obcsity.In:Shils ME,Olson JA,Shike M(eds).Modern nutrition in health and disease.8th Edition.Philadelphia:Lea and Febiger,1994.984～1006
3 Lukaski IIC,Johnson PE,Bolonchuk WW et al.Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurement of the human body.Am J Clin Nutr,1985,41:810
, http://www.100md.com
4 Lukaski HC.Methods for the assessment of human body composition:tradition and new.Am J Clin Nutr,1987,46:537
5 Fuller NJ,Elia M.Potential use of bioelectrical impedance of the whole body and of body segments for the assessment of composition:comparison with densitometry and anthropometry.Eur J Clin Nutr,1989,43:779
6 Chertow GM,Lowrie EG,Wilmore DW et al.Nutritional assessment with bioelectrical impedance analysis in maintenance hemodialysis patient.J Am Soc Nephrol,1995,6:75
7 何志谦编.人类营养学.北京：人民卫生出版社，1988.1～9
8 Wang J,Thornton JC,Russell M et al.Asians have lower body mass index(BMI)but higher percent body fat than do whites:comparisons of anthropometric measurement.Am J Clin Nutr,1994,60:23
(1998-11-09收稿), http://www.100md.com
单位：上海第二医科大学附属瑞金医院临床营养科(上海，2000025)
关键词：生物电阻抗；人体组成；体脂
肠外与肠内营养990212 摘要 目的：通过应用生物电阻抗法测定人体组成，探讨其对营养评价的临床意义。 方法：利用生物电阻抗法测定76例健康志愿者的人体组成。 结果：男性体脂占体重的(14.81±4.89)%，女性体脂则占体重的(22.33±5.58)%，女性体脂含量明显大于男性(P<0.05)。随年龄增长，可出现体脂增加而瘦组织群减少的趋势。应用生物电阻抗法测定体脂含量，其肥胖检出率明显低于按理想体重法和体质指数(BMI)法的检出率。 结论：生物电阻抗法测定人体组成简便、准确，有助于临床客观地评价机体营养状况。
中图法分类号 Q331
, 百拇医药
Body composition analysis with bioelectrical impedance
Shi Yongmei,Cheng Qingmin,Fei Xufeng et al
Department of Clinical Nutrition,Ruijin Hospital,Shanghai Second Medical University(Shanghai,200025)
Abstract Objectives:To detect body composition and evaluate the influence of body composition on nutritional assessment. Methods:Body composition was determined in 76 healthy volunteers with bioelectrical impedance(BI) method. Results:Mean body fat percentage in men was(14.81±4.8)%,whereas in women it was(22.33±5.58)%.The level of body fat of the females was significantly higher than that of the males(P<0.05).Body fat would increase with age while lean body mass would reduce.Diagnosing obesity with BI,the positive rate was significantly lower than that with ideal weight method or body mass index method. Conclusions:BI method could measure body composition simply and precisely.It may help assess nutritional status objectively.Diagnosing obesity with BI seems more reasonable and scientific.
, 百拇医药
Key words Bioelectrical impedance Body composition Body fat
了解人体组成对正确评价营养状况、生理变化、能量代谢等有重要意义。1985年，Lukaski等利用生物电阻抗原理建立起有关人体瘦组织群、体脂的计算模型后，国外不少研究证实，该法能客观、准确地测定人体组成。本研究应用根据此原理设计的人体体液-营养测定仪进行人体组成分析，并探讨其对营养评价的临床意义。
1 资料与方法
1.1 对象 本单位健康志愿者76例，男性36例，女性40例，平均年龄34.9(22～55)岁。
1.2 方法 所有受试者于餐后2 h，在避免剧烈运动的前提下，由专人测定及计算以下指标。
1.2.1 身高、体重 受试者光足、单衣，应用身高体重计，测定身高和体重。
, 百拇医药
1.2.2 理想体重 按Broca〔1〕改良法，身高>165 cm:(身高-100)×0.9；身高<165 cm：男：(身高-105)×0.9；女：(身高-100)×0.9。
1.2.3 体质指数(body mass index,BMI) BMI=体重(kg)/身高平方(m2)。
1.2.4 人体组成 应用人体体液-营养测定仪(BIA-101A，美国RJL SYSTEMS公司生产)进行测定。该仪器系利用人体不同成分导电性能差异的生物电阻抗(bioelectrical impedance,BI)原理，推测人体组成的各部分含量。操作方法：测定前，受试者排空膀胱，脱去鞋袜，仰卧位，用乙醇清洁测试区皮肤(右中指近端指骨背侧区，右桡-尺侧连线背侧区，右中趾-跖关节背侧区，右内、外踝连线背侧区，4张电极片分别置于上述部位，连接电极，导入50 kHz电流，即刻从仪器上读取电阻值(resistance,R)和感应值(reactance,Xc)，输入WEIGHT MANAGER软件系统，通过计算机处理，显示出人体瘦组织群(lean body mass,LBM)和体脂(body fat,BF)等数值。
, 百拇医药
1.2.5 肥胖的判断 理想体重法按实际体重超过理想体重的20%，体质指数法〔2〕按BMI≥25判断为肥胖。生物电阻抗法测定体脂，男性BF>25%，女性BF>30%定为肥胖。
1.3 统计学方法 数据通过SAS软件包处理。
2 结果
2.1 人体组成 应用BI法测定结果显示，男性体脂占体重的(14.81±4.89)%，而女性占(22.33±5.58)%，女性体脂含量显著高于男性(P<0.05)，见表1。本组人群随年龄增长，体脂占体重的比例有上升趋势，瘦组织群所占比例则逐渐下降，但无统计学意义(表2)。
表1 生物电阻抗法所测各项值 (±s)
Tab. 1 Measurements by BI 项 目
, 百拇医药
男(n=36)
女(n=40)
年龄(岁)
35.40±9.50
34.43±8.52
身高(cm)
170.91±9.31
159.81±5.61
体重(kg)
68.31±10.10
55.15±8.64
BMI
, 百拇医药
23.34±3.27
21.54±3.06
R值(Ω)
476.17±48.45
592.30±76.94
Xc值(Ω)
58.17±6.35
60.05±7.18
体脂(kg)
10.48±4.47
12.70±4.71
体脂(%)
, 百拇医药
14.81±4.89
22.33±5.58
瘦组织群(kg)
57.83±6.56
42.45±4.75
瘦组织群(%)
85.19±4.89
77.67±5.58
表2 不同年龄段的人体组成 (±s)
Tab. 2 Body composition with different ages 年龄(岁)
, 百拇医药 性别
n
体重(kg)
体脂(kg)
体脂(%)
瘦组织群(kg)
瘦组织群(%)
<35
男
21
66.74±10.04
9.63±4.63
13.81±5.08
, 百拇医药
57.10±6.15
86.19±5.08
女
20
51.85±8.39
11.14±4.52
20.75±5.42
40.71±4.37
79.25±5.42
≥35
男
15
, http://www.100md.com
70.50±10.10
11.67±4.10
16.20±4.39
58.83±7.19
83.80±4.39
女
20
58.45±7.73*
14.27±4.46*
23.90±5.41
44.19±4.58*
, 百拇医药
76.10±5.41
*与<35岁女组比较 P<0.05
2.2 体脂与各变量关系 体脂含量与体重、BMI之间存在显著的正相关(表3)。
表3 各变量与体脂(%)的相关性
Tab. 3 Relations between BF and other items 性别
年龄(岁)
身高(cm)
体重(kg)
BMI
男
, 百拇医药
0.25
0.03
0.72*
0.75*
女
0.32
0.19
0.75*
0.73*
*P<0.001
2.3 肥胖检出率 BI法的肥胖检出率显著低于按理想体重法和BMI法判断的检出率(P<0.05)(表4)。
, 百拇医药
表4 肥胖的检出率
Tab. 4 Obesity rates by different methods
理想体重法
BMI法
BI法
肥胖人数
13
17
5
占总人数(%)
17.11
22.37
, http://www.100md.com
6.6
3 讨论
了解人体组成不仅有助于评价机体的营养状况，而且与某些疾病的发生及预后有关。故寻求一种简便、有效的测定方法，是临床所期待的。自1942年Behuke成功应用水下称重体密度法以推测人体组成以来，随着科技的进步，人们成功地建立了多种测定方法，如同位素稀释法、总体40K测定法、中子活化法等。但这些方法均需特殊设备，而且操作复杂，这就限制了临床应用和开展大规模的普查工作。生物组织导电与生物体内水分及电解质的分布有关。近年来，报道的生物电阻抗法就是利用生物组织对电流导电的差异性，推测生物组织各部分的含量。人体瘦组织群几乎含有机体所有的水分和电解质，其导电能力远大于脂肪组织，基于此特性可推测人体组成成分含量。该方法操作简便、安全，无创伤性，故引起不少学者的关注。一些研究证实，生物电阻抗法的测定结果与体密度法、同位素稀释法等所得的结果有非常显著的相关性，认为该法准确地测定人体组成〔3～6〕。
, 百拇医药
本研究应用生物电阻抗法测定健康人群的结果表明，男性体脂约占体重的14%，女性为22%，女性体脂含量明显大于男性。而且随年龄的增长出现体脂增加、瘦组织群减少的趋势。Forbe〔7〕通过长期连续观察指出，成年后体内瘦组织群大约平均为每10年下降3 kg，脂肪含量随年龄增加而增加。然而，随着年龄增长而增加的体脂比例尚不明确。尽管如此，体脂的临床意义仍受到重视。当今社会，在人民生活水平提高的同时，越来越多的人加入了肥胖的群体。而肥胖又往往与心血管疾病、糖尿病等密切相关，故客观地判断肥胖很有必要。迄今，人们仍习惯沿用传统的理想体重或BMI来判断肥胖，而这两种方法都有一定的片面性。在实践中，人们往往将肥胖与体重过重相混淆。实际上肥胖与体重过重是两个不同的概念。从人体组成成分分析，体重过重可表现为两种情况：一是瘦组织群丰富，体脂并不多，如运动员；另一种情况是体脂过多，这才是真正的肥胖。另有些人体重虽处于理想范围内，但瘦组织群较少而体脂含量相对过多，确切地说，这部分人也属于肥胖；然而，这部位人往往被忽视了。仅以体质指数判断肥胖，只考虑到身高因素影响体重，仍不能客观地反映体脂含量。Wang等〔8〕认为，亚洲人不适宜以体质指数来判断肥胖。本研究观察到，应用生物电阻抗法，肥胖检出率明显低于理想体重法和BMI法。由此可见，体重、BMI虽与体脂含量有显著的相关性，但独立作为判断肥胖的标准还有欠缺之处。所以，无论哪种判断方法，只有结合体脂含量综合评估，才更趋于合理、科学。
, 百拇医药
总之，生物电阻抗法测定人体组成是简便、可行的，有助于临床医师客观地评价机体营养状况。
参考文献
1 赵法极.今日营养与健康.北京：金盾出版社，1984.289～303
2 Pi-Sunyer FX.Obcsity.In:Shils ME,Olson JA,Shike M(eds).Modern nutrition in health and disease.8th Edition.Philadelphia:Lea and Febiger,1994.984～1006
3 Lukaski IIC,Johnson PE,Bolonchuk WW et al.Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurement of the human body.Am J Clin Nutr,1985,41:810
, http://www.100md.com
4 Lukaski HC.Methods for the assessment of human body composition:tradition and new.Am J Clin Nutr,1987,46:537
5 Fuller NJ,Elia M.Potential use of bioelectrical impedance of the whole body and of body segments for the assessment of composition:comparison with densitometry and anthropometry.Eur J Clin Nutr,1989,43:779
6 Chertow GM,Lowrie EG,Wilmore DW et al.Nutritional assessment with bioelectrical impedance analysis in maintenance hemodialysis patient.J Am Soc Nephrol,1995,6:75
7 何志谦编.人类营养学.北京：人民卫生出版社，1988.1～9
8 Wang J,Thornton JC,Russell M et al.Asians have lower body mass index(BMI)but higher percent body fat than do whites:comparisons of anthropometric measurement.Am J Clin Nutr,1994,60:23
(1998-11-09收稿), http://www.100md.com