水下测量法是一种经典的、基本的、可靠的方法,是测定体脂的“金指标”,它主要根据阿基米得的浮力原理。把人体大致分成脂肪(fat mass)和无脂肪(fat-free mass)两部分,脂肪组织的比重较低,为0.9g/cm3,而身体非脂部分的比重为1.1g/cm3。人体在水下称重时,去脂后体重较多的人水下体重较重、身体密度较高。依据以下公式求出人的体积和密度,进而得出体脂含量。
计算公式:人体体积=(陆地体重-水下体重)/水的密度
人体密度=陆地体重/人体体积
体脂百分比=(4.570/人体密度-4.142)×100%
这一方法的优点是结果较准确,误差大为体脂的2%~3%。缺点是耗时多,所用仪器不方便携带,并需要被测对象的配合,在幼童、老年人和病人中的应用非常困难甚至不可行,另外不能测定局部体脂量。
(2)皮褶厚度法原理
人体约有2/3的脂肪组织分布在皮下,通过测量皮褶厚度,按公式推算出皮下脂肪和人体脂肪总量。通常的测定部位是肱二头肌区、肱三头肌区、肩胛下区、腹部、腰部等处。皮褶厚度法是一种既简单又经济的测量体脂的可靠方法,因为其所用的仪器相对便宜和便携。已被广泛地应用于临床和一些流行病学调查。但受测者肥胖部位、皮肤松紧、皮下有无水肿、皮肤厚度及测量者的手法等因素都会影响测量结果。
3、核素解法(Isotopic Dilyeion)原理
由于脂肪组织几乎无水分,所以通过测定体内水分的含量,可以计算出人体除脂肪以外身体的重量,并由此可知体内脂肪的重量。方法是将氚(氢的核素)标记的定量水注射入人体,经过2~4h(重水均匀分布在体内除脂肪组织以外的各部位)后测定体液中氚的密度,可以计算出体内总水量,进一步得出去脂体重和人体脂肪含量。
去脂体重=体内总水量/0.07(或0.72)(此0.70或0.72是人体组织含水分的百分比)。
人体脂肪含量(%)=[(体重-去脂体重)/体重]×100。
此方法的优点是测定值的变异系数小,误差为1%左右。缺点是价格昂贵、技术难度大、同位素的不良影响及不能测量局部体脂。
4、生物电阻抗法原理
脂肪组织和其他含水量大的组织电阻抗不同。人体内含脂肪百分比越大,其电阻抗就越大,其导电能力越小,故可从身体导电性或电阻程度间接计算人体脂肪组织百分比。具体方法:用50kHz的单频或变频交流电,将一对电板置于受试者的上肢和下肢测量阻抗,根据公式推算人体水分含量和体脂含量。
此法的优点是价格相对低廉、快速简便、重复性好,可以在床边检查,测定结果和水下称重法十分接近,适用于流行病学调查。但有人报道该测量法的影响因素较多,如体位、体温、脱水等。另外此法不能测量局部体脂。
5、双能X线吸收法(Dual-Energy X-ray Absorptiometry)原理
两束能量不同的微弱X线穿过人体。通过X线衰减程度的差异间接计算出体内非脂肪组织、脂肪组织和骨矿物质的含量。
优点是安全、方便、精确度高。缺点是价格昂贵,检查对象有体重的限制,适用于体重>150kg(300磅)的个体,亦不能测量局部体脂。
6、超声检测原理