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构成人体的各种成分的组成并不是杂乱无章的，而是存在着一定的规律性，以维持人体的正常组成和功能。对人体组成规律的研究，将有助于我们发现人类自身的奥秘，并对创建新的测量方法提供一定的理论指导。各国学者根据不同的研究目的，建立了多种各具特色的研究模型，目前常用的有以下两类模型。 1.两组分模型 该模型将人体分为脂肪(fat mass,FM)和去脂体重(fat-free mass,FFM)两部分。脂肪可为贮脂和基本成分脂。贮脂是指人体在代谢过程中贮存起来的脂肪成分，基本成分脂是指构成人体细胞和组织结构的脂类物质。去除全部脂肪后的体重称为去脂体重，同时又将去脂体重和基本成分脂合称为瘦体重，通常认为去脂体重是体成分分子水平代谢活跃的部分。根据需要可以将去脂体重进行进一步的分类:如DXA测定的三成分模型中,我们将去脂体重分为瘦软组织和骨矿;四成分模型中又将去脂体重分为水、蛋白质和矿物。按照该模型“标准对照人”的身体成分,男性的去脂体重约占总体重的85%,其中肌肉占44.7%,骨骼占14.9%;脂肪占总体的15%,其中贮脂占12%,基本成分脂占3%。女性的身体成分与男性略有不同,去脂体重约占总体重的73%,其中肌肉占36%,骨骼占12%;脂肪占总体的27%,其中贮脂占15%,基本成分脂占12%。男女体成分组成的差异提示:制定男女健康状况的成分相关临界值时应有所差别。2.多组分模型 此类模型中最经典和最核心的模型即是Wang等提出的五层次模型(the five-level model)。该模型将人体分为五个相互区别又相互联系的层次,即原子层次、分子层次、细胞层次、组织器官层次及整体层次。在原子层次,人体由碳、氢、氧、氮、钠、硫、磷等11种主要元素组成,身体的总质量等于所有元素质量的总和,其中碳、氢、氧、氮4种元素的含量超过了身体总质量的96%。在分子层次,人体由水、脂类、蛋白质、糖(碳水化合物)、骨矿及软组织矿物6种主要成分构成。在细胞层次,人体分为三个部分:细胞、细胞外固体和细胞外液体。在组织器官层次上,人体由上皮组织、结缔组织、肌肉组织及神经组织等4种基本组织构成,这些组织又组合形成各种器官,如骨骼、肌肉、神经、血液、脂肪组织等。从整体层次来看,人体由头、颈、躯干及四肢组成。人体组成的各个层次及各种成分完美地结合起来,形成了一个有机整体--人。人体本身的复杂性使各层次模型密切相连,在实际研究工作中并不拘泥于某一固定模型,而是将这些模型融会贯通用于分析人体组织成分。五层次模型已成为人体体成分学的重要理论基础,在人体体成分学的研究中被广泛应用。常用测量方法 1. 人体测量法 此方法通过测量人体长度、宽度、围度、皮褶、面积、体积、体重等来估算人体体成分。常使用的变量包括体质指数(body mass index ,BMI)、腰围、臀围、腰臀比、皮褶厚度及腹部矢状径等。常用的体质指数通过测量身高、体重进行计算[公式为BMI=体重(kg)/身高(m)²],是目前公认的肥胖评价标准。围度测量法通过测量身体皮下脂肪沉积较多的几个部位的围度(如腰围、臀围)来估算体脂含量，并可用于判定肥胖类型及肥胖程度,腰围已成为国际上判断向心性肥胖的指标。皮褶厚度测量法通过测量身体表面某几点的皮下脂肪厚度推算身体密度,再计算全身脂肪百分比。目前应用较多的是两点测量法,即肱三头肌肌腹与肩胛骨下角,因为上述两处组织均衡、松弛、皮下脂肪和肌肉能充分分离、测量点明确、测量方便、可重复性好,且与全身脂肪含量相关度高。
2. 水下测量法 建立此方法的前提假设是:人体组成可划分为脂肪组织和非脂肪组织,其密度分别为0.9和1.1g/cm³。密度法的关键是测量人体的体积，测量人体体积的方法较多,应用较广泛的就是水下称重法，此方法要求研究对象身着统一的泳装,称量体重。然后平躺在担架上,全身完全浸入水中,通过口式呼吸器与肺功能仪相通,保证受试者在水下进行呼吸,同时快速称量受试者水下重10～20次,计算平均值。水下称重法被认为是测量体成分的“金标准”,常用来评估新方法的有效性。由于该方法需要受试者沉入水底,对体质较弱的人不适用,因此它的应用具有一定的局限性。3. 超声法 超声波在非均匀介质内传播或从一种介质进入另一种介质时,入射波会在两种不同介质的分界面上发生反射和折射,这就是超声波获得人体内部结构图像的基础。超声波在人体不同组织中的传播速度和吸收系数存在一定的差异,因此超声可测定体脂厚度与面积。超声法具有较高的精确度,但其有效性尚不确定。近40年超声在临床的广泛应用尚未发现其对身体健康造成的危害。超声也不大可能引起遗传损伤或发热。此方法操作简单、结果迅速,受检查者无不适感,但需要一定的仪器设备。4. 全身水量法 1945年Pace和Rathbun发现总体水(total body water,TBW)与去脂体重(FFM)之间有一个相对恒定的关系,即FFM(kg)=TBW(kg)/0.732。全身水量法就是通过测量TBM计算FFM。该方法采用稀释原理,将能在短时间内均匀散布到体液中并对人体无害的物质(如O、H同位素,钠-24、铜-64、锰-52等)注入人体,通过测量其浓度的变化计算全身水量,从而得出FFM的值。
5.计算机 X 线断层摄影术 CT法是迄今为止测量体成分较为精确的方法之一,该方法利用不同密度的机体组织对X线的吸收率不同的原理,在X光的扫描部位形成一幅二维灰度图像,再通过计算机软件进行分析。CT法能对各部分组织直观成像,可用来准确测量脂肪、肌肉、内脏等组织的面积和含量。但由于受试者在测试过程中会接受高剂量的辐射,因此该方法用于研究尚存在伦理学的问题,不过有研究显示:当CT用于体成分的测量时,其辐射剂量还有大大减少的潜力。此外,由于CT价格昂贵,因此目前该方法在体成分测量方面的应用仍受到一定的限制。参考文献
[1]金婧,阮祥燕.体成分模型及测量方法研究进展[J].中国骨质疏松杂志,2007(09):670-674. [2]戴昕,朱蔚莉.体成分模型及现代体成分研究方法进展[J].首都体育学院学报,2005(03):105-107. [3]Bellisari A , Roche AF.Anthropometry and ultrasound.In:Heymsfield SB , Lohman TG , Wang ZM , et al.Human body composition(2nd Edition):Body Composition Measurement Methods.Champaign , IL , USA:Human Kinetics, 2005:109-127.
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