人体成分分析的临床应用

人体成分分析仪的临床应用人体成分的五个水平模式方法特点准确度实用性水下称重法黄金标准准难、繁琐、仅科研体格测量法BMI、皮褶厚度一般易、影响因素多生物电阻抗法电流导电性差异准易、便宜、无害总钾量推算法K同位素分布较糙难、贵、γ射线超声波法超声局部组织准易、范围局限双能X线法(DEXA)双能X射线准贵、辐射核磁共振法核磁准时间长、贵、无害CT法X线准贵、辐射王永成，刘跟平。身体成份的测量和评价方法，井冈山学院学报(自然科学)，2007；28(4):87-89人体测量的方法（一）BIA的原理BIA假设人体是由脂肪(Fatmass,FM)与瘦体组织(Fatfreemass,FFM)组成FFM含有大量的水分和电解质，电阻抗较低；而FM是无水物质，电阻抗较高，导致电流主要是从肌肉及电解液中经过，由此产生人体阻抗的主要是瘦体组织(FFM)，从而估算出人体FM及FFM的量。电流随着阻抗小、传导性能较好的体液流传.测量阻抗(Impedance).测量体水分体积.[体水分体积]1)Ohm’slawV=IxR(V:电压I:电流R:阻抗)2)圆柱体体积圆柱体体积=横截面积x高度3)阻抗特性R=ρL/A(R:阻抗L:长度A:横截面积)BIA?(BioelectricImpedanceAnalysis;生物电阻抗法)→微弱的交流电流导入人体，测量阻抗的原理Impedance(阻抗）Impedance(阻抗)?→在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。RImpedance(阻抗）阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗。电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗，其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗(Xc),电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗(XL)。ⓥ*Resistor=体水分(细胞内外水分)ResistanceⓥReactance*Capacitor=细胞膜阻抗是电阻与电抗在向量上的和Z=√(R²+Xc²)BIA原理ImpedanceHeightcIndexImpedanceImpedanceLengthVolumeImpedanceLengthAreaAreaLengthImpedanceAreaLengthVolume22(4)(3)(2)(1)LR2ImpedanceIndex:只要有导体的阻抗和长度（高度）就可以计算出体积。有人体的阻抗与身高就可以测量出人体体水分的体积BIA原理TheVolumeofTBWFatFreeMassFatMassEtc体水分体积去脂体重的73%是体水分FFM=TBW/0.73体脂肪=体重–去脂体重测量无机盐与蛋白质BIA原理利用BIA法测量体水分的步骤：Step1.正确地测量人体阻抗Step2.再根据阻抗值测量体水分体积在BIA法决定着其准确度的关键在于准确地测量阻抗（二）BIA的操作新型的BIA人体成分分析仪通过多个电极(通常是4个，即双手和双脚)、多个频率(1、5、50、250、500和1000kHz等)进行节段测定，而且同时测定电阻和电抗，使人体成分分析的结果精确可靠。能获取四肢和躯干各部位的肌肉、脂肪比例，而且还能区分细胞内、细胞外的水分。躯干阻抗测量阻抗测量仪V:电流I:电压假设人体为一个圆柱体假设人体为五个圆柱体右上肢阻抗左上肢阻抗右下肢阻抗左下肢阻抗节段性直接测量法多频率测量法1kHz50kHz1000kHz细胞内水分(IntracellularWater)细胞外水分(EntracellularWater)大拇指接触点手掌接触点电压测量点电压测量点前脚掌接触点后脚跟接触点8点接触式测量法1.应空腹测量重量，至少间隔2小时后再进行测量。2.测量前应排空大小便。3.运动后不宜立即进行测量。4.淋浴或桑拿后不宜立即测量，出汗会导致体成分发生暂时性变化。5.女性月经期间不宜进行测量，经验表明女性在月经期间身体水分会增加。6.测量环境应保持适宜的温度（20°C～25°C），人的身体成分在适宜温度下比较稳定，而过热或过冷都会造成身体成分的不稳定。7.重复测量应使测试条件与上一次测量尽可能一致，保持测量条件的一致，能够最大程度保证测试结果的一致性或可比性。8.体内配带心脏起搏器(Pacemaker)等电子医疗仪器者或其他金属请勿使用。检查注意事项总体重去脂体重瘦组织细胞内水分细胞外水分蛋白质无机矿物质体脂肪总体水（三）人体成分组成及分析肌肉脂肪分析去脂体重指数FFMI(1－体脂比)*kg/m2FFMI的下限男性应＞17，女性应＞14.5。由于FFMI反映人体肌肉、骨骼等“健康”成分，所以FFMI无上限，越高越好[1]。[1]KyleUG，SchutzY，DupertuisYM，etal．BodyCompositionInterpretationContributionsoftheFat-FreeMassIndexandtheBodyFatMassIndex．Nutrition，2003，19(78):597604．肌肉脂肪分析FFMIPBF低PBF正常PBF高低瘦弱虚弱虚胖中等消瘦匀称肥胖高健壮强壮粗壮1）正常体重肌肉型此种体成分类型三种体成分结果构成一个“D”形最理想的体成分状态肌肉脂肪分析2）正常体重肥胖型三种体成分结果构成一个大“C”形。在本例图中受试者的体重虽然在正常范围内，并不属于肥胖，但其体成分不够理想。属于这种体成分类型的人应该通过运动来得到理想的体型，不必减少体重，应增加骨骼肌重量。虽然体重正常，但他们内脏脂肪的增加同样会增加心血管疾病发生的几率。肌肉脂肪分析3）正常体重虚弱型骨骼肌重量柱图低于理想值范围，而体脂重量则在正常范围，三种体成分结果构成小“C”形。导致这种状况的原因通常是缺乏运动，缺乏足够的蛋白质摄入，或者伤病与疾病导致的代谢速度加快。肌肉脂肪分析4）低体重虚弱型低体重类型。如果维持这种体质的时间过久，就难免会出现健康问题。如消化不良、因食欲差而导致的营养不良，肠道蛋白质丢失而导致的营养不均衡，代谢紊乱等。肌肉脂肪分析5）低体重肌肉型此种体成分类型是体重低于正常范围，骨骼肌发达的类型。然而，体内的脂肪不仅能够储存能量，还能帮助吸收脂溶性维生素，同时还能保持健康皮肤和发质。除此之外，它对构件细胞组织也很重要，因此，拥有这种体成分类型的人要注意不应该再减少体脂了。肌肉脂肪分析6）超体重虚弱型超重，肥胖。肥胖的人易患心血管疾病、糖尿病等。除此以外，肥胖病人还存在其他一些潜在问题，例如运动耐力下降，骨关节炎。肌肉脂肪分析7）超体重肌肉型肌肉脂肪分析如运动员通常是肌肉发达的超重类型，如果采用BMI指数法计算，他们通常会被划分为肥胖型一类。他们超重的原因是因为骨骼肌重量大，因此并不需要降体重。8）超体重肥胖型肌肉脂肪分析超体重肥胖型大多为严重肥胖者。超重者的骨骼肌重量之所以超过正常范围并非是因为通过运动训练使肌肉发达，而是因为他们的所有身体成分都超过了正常范围。因此这种慢性肥胖者需要接受治疗，通过降体重措施减去身体脂肪重量，主要的目的是治疗或预防肥胖的各种并发症，而并非仅仅是为了塑造体形。肌肉均衡每个条形旁边的数值代表受试者肌肉的绝对公斤数。当条形长度达到每个条形旁边的数值代表受试者肌肉的绝对公斤数。通过对肌肉均衡进行分析能够评估受试者的肌肉发达程度，并且能判断节段均衡程度。体水分分析身体总水分（TBW）＝细胞内水分（ICW）＋细胞外水分（ECW）健康人身体中细胞内分和细胞外水分的比例一般保持在3:2左右。水分比率水分比率=细胞外水分(ECW)/身体总水分(TBW)0.390为正常，0.390~0.400以下为轻度浮肿，0.400以上为浮肿水分比率高意味细胞外水分含量不正常增加的状态，临床上容易引起浮肿。营养不良性浮肿：体成分测量中细胞外水分比例增加,营养评价中蛋白质缺乏。淋巴浮肿：节段浮肿，节段体水分分布会显示为体水分不均衡状态。附加数据1）身体细胞量(BCM)2）骨矿物质含量(BMC)3）上臂围度（AC）4）上臂肌肉围度（AMC).5）腰围（WaistCir.）6）内脏脂肪面积（VFA）7）基础代谢（BMR）8）TBW/FFM9)阻抗（Impedance、Reactance＆PhaseAngle）附加数据1）身体细胞量(BCM)人体器官内所有含水分和蛋白质的细胞数量，主要用于评价受试者的营养状况。该指标能够灵敏反应身体健康状况不佳的病人的营养状况，如有腹水或水肿症状的病人由于细胞外水分明显增加而难以测定游离脂肪的重量，因此对这些人群来说用身体细胞量（BCM）来评价其营养状况更为可靠。2）骨矿物质含量(BMC)骨矿物质含量指的是组成骨骼、维持骨密度的无机盐，其中钙是主要成分。无机盐是人体所需的微量元素，包含钙(Calcium)，钠(Sodium)，钾(Potassium)等。其中钙不仅是骨骼发育的基本原料，而且参与神经、肌肉的活动和神经递质的释放，调节激素的分泌。血液的凝固、细胞粘附、肌肉的收缩活动。理论上，BIA通过测定水份含量而估测矿物质含量，矿物质含量与肌肉重量密切相关。利用这种比例对矿物质量进行估测。如果测量结果显示矿物质含量低，应该应用骨密度测量仪器进行更精细的检查。附加数据3）上臂围度（AC）上臂围度是测量肩关节与肘关节之间1/2点的围度。4）上臂肌肉围度（AMC）测量肩关节与肘关节之间1/2点的围度，然后用皮褶钳测量皮下脂肪的厚度：AMC=上臂围度—3.14×三头肌皮褶厚度可判断身体总肌肉量。蛋白质-能量营养不良(Protein-EnergyMalnutrition)时上臂肌肉分解，因此可判断蛋白质营养状态。附加数据5）腰围（WaistCir.）男性≥85cm，女性≥80cm，可判断为腹部肥胖。6）内脏脂肪面积（VFA）是内脏脂肪的横截面积，如果内脏脂肪面积超过100cm2，表明腹部肥胖。测量内脏脂肪的方法是以CT直接测量的方法为金标准，一般测量肚脐平衡线或第4-5腰椎之间的横截面积内脏脂肪。附加数据7）基础代谢（BMR）REE=21.6ⅹFFM去脂体重(kg)+3708）TBW/FFM体水分在去脂体重当中占的比例。9）阻抗（Impedance、Reactance）BIA提供5个节段，1,5,50,250,500Khz,1MKhz频率的阻抗值还提供5,50,250Khz频率的电抗值和相位角(phaseangle)。只有当频率增加而阻抗值减小时才表明测量是正确的相位角PhaseAngle相位角（PhA）是指交流电流经细胞膜等组织界面时，类似电容器的细胞膜等进行充放电，此过程中存储的电荷会产生一个相移，可被视为电阻和电抗的比值，在几何上表示为相位角（PhA）。PhA=arc-tan(Xc/R)×180°/π大部分健康人的PhA在5°~7°之间，少数运动员可达到9.5°以上高的PhA值：身体瘦体组织较多、细胞结构和细胞膜完整性好、细胞功能完善、体液分布平衡较低的PhA值：营养状况差、瘦体组织丢失、细胞的完整性破坏、细胞功能下降、ICW与ECW比值下降相位角PhaseAngle成人PhA的主要影响因素1.年龄随着年龄增加，PhA值逐渐减小。2.性别PhA值随BCM的增加而增大，而男性因为其瘦体组织量一般都比女性高。3.BMI在一定范围内，随BMI的增加，PhA值增大。BMI值40kg/m2的严重肥胖者PhA与BMI即为反相关。4.营养状况疾病相关的营养不良患者中，PhA可识别细胞早期营养不良的特点如细胞内液体向细胞外转移、ECM/BCM（细胞外组织的量/体细胞质量）增加5.体力活动高强度的体育锻炼可影响细胞膜的稳定性，从而利于PhA的提高6.疾病对于临床患者而言，炎症和中重度的营养不良是影响PhA的两个最主要因素.儿童及青少年PhA的主要影响因素年龄为PhA的主要影响因子，在儿童和青少年中，BMI独立于年龄和性别与PhA呈正相关赵怀玉,李子健.应用“相位角”预测营养不良及临床应用.中华临床营养杂志,201