体脂称和体成分仪,你用过吗?
我们平时可以接触到各种各样的体脂称和体成分仪,他们所用的原理,都是生物电阻法,即BioelectricalImpedanceAnalysis(简称BIA法)。
如果你的健身教练/营养师像拿着你的血液化验单一样,一边解说一边建议一边对你的身材指点江山的时候,你是否怀疑过这种方法的准确性呢?我们今天就来谈一谈它。

为什么这么火?现在只要去健身房、私人工作室、营养咨询中心,哪个不给你测一下?体脂称和体成分仪为什么这么吸引人呢?
因为便宜又省事儿呀。它比体重秤看上去更华丽、多维度;相比于更加精确却又非常昂贵的仪器(比如DEXA),它的价格算是非常合理。整个测定过程只需要几分钟,不会像抽血一样,会疼、会留下创口;仪器本身很小很轻便,而且对被测试人的身高体重没有限制要求。

用最简单的话说原理
顾名思义,在测量时,指导人员通常会让你握住一对金属把手、或者同时双脚赤脚踩在一个金属平面上。这一过程会测定一个电阻值,它可以预估我们身体到底有多少水(TotalBodyWaterTBW)和非脂肪组织(Fat-freeMass,FFM)。在我们身体里,脂肪含水量最低,传导性最差。而肌肉含水较高、电阻更小,更容易传导电流。

大家可以从上面的原理猜猜看,可能的误差有哪些呢?是的,这个游戏里,玩儿的主要就是——水和电阻。

第一类:仪器本身的测定误差
由于测定主要靠电阻,那么影响电阻测定的一系列误差都会影响体脂率的结果。而影响你身体含水量的又有诸多因素,比如说是否处在经期、是否处于身体应激时期等等,当然这个误差也是在一定范围之内的。测定误差就要根据测定方式不同再来讨论:
SingleFrequencyBIA(SF-BIA)单频率BIA使用的是50kHz,这种频率不足以穿过所有组织器官,测定结果相当不准。
SegmentalBIA(tetra-andeight-polarBIA)就是让你多握几个把手,多测几段电阻咯。它相对准确性会高一些,测定过程中它考虑到人体的不同形状,所以会分别测量身体不同部分的电阻,再综合考虑全身。但是,仍然有实验证明这种方法会明显高估(overestimate)了肥胖人群的体脂肪比例(BF%),说白了,就是让肥胖人群“觉得自己更胖”。
Multi-frequencyBIA(MF-BIA)会用多次去评估身体中水分的含量,它会用1-50kHz的较低频率测定ECW,同时用100、200、500kHz的高频率测量身体的总含水量TBW。有临床实验证明,这种方式会高估超重人群的体脂肪含量,又会低估了躯干脂肪含量(truncalfat),这种方法通常又会低估(underestimate)肥胖人群的体脂率,但相对来说已经是比之前两种更准确啦。

第二类:算法和模型误差
有过实验室经历的人知道,如果想要做出一个测量工具,首先呢,就是要矫正工具,然后再产生模型,而在矫正工具时,就会出现一系列的算法。举个例子,如果我想生产一款体脂称,我可能想要找好多好多的人,来测量一下试试看,看我测定的结果,是否接近真实结果。
很多体脂称的测定算法,都是用的正常体重的人。这些人的FFM%,即非脂肪重量百分比,大概是73.2%。如果我们的身材,符合调试仪器所用的标准身材人群范围,那么测量会更准一些。
但是超重和肥胖的人群,他们身体的含水(hydration)程度比一般人要高,FFM%大约是77.5%。除此之外,体型模型算法也会存在误差,有的人(尤其是超重和肥胖的人群)躯干都会比较短圆,即使FFM%测定准确,那么分布的模型又会再引入误差。
目前,特殊人群-特殊算法的方式会把误差限定在较少的范围。Fatness-specific的BIA算法,结合使用人群设计的体脂称,测定的数值就会更加准确啦。

有其他方法吗?
当然有!科学家们也在研发用各种原理、各种测量方法来评估人体的成分,比如BIS,TBP,ADP,DEXA,CD,MRI,3DPS,QMR,NII……我们慢慢讨论!Isa会给大家展示当年的DEXA的解说报告哒。
其实,电阻法,在生物医学工程领域也有很多扩展,比如ImpedancePlethysmography就是个应用方向,它可以测定内脏体积。电阻法在医学应用领域使用范围不可限量,体脂称和体成分测定只不过是它超级大冰山的一小角哦!

有些经验丰富的营养师,会使用维度和皮褶厚度来替你计算,测量各个维度后,根据你的具体身材身形,选择更加适合你的公式为你计算。很多体成分仪就是用这些方法被矫正的。测量的方法虽然看上去“原始”了一些,但是目前还没有体脂称能够做到比较精确哟。
如果你有一些简易的体脂称,可以把它当成小玩具,不必介意它测出的绝对值是否准确,它告诉你的相对变化的数值是可以参考哒。偶尔看一下,但不要因为一次测定的数值而过于认真哟。
至于体脂称的其他功能,比如“你的身体年龄是XXX岁、你的身体评分是XXX分”……看着呵呵笑下就好啦。

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