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微型計算機:真的準確嗎?詳解BIA生物電阻抗分析法

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月09日 11:05

  這幾年健身熱,大家對自己的體型要求越來越高。很多減肥的妹子都喜歡買一個智能體脂秤,平時監(jiān)控自己身體脂肪的變化。智能體脂秤這東西基于何種原理?真的管用嗎?除了體脂秤,還有什么更好更準確的測量體成份的手段?今天我就跟大家聊聊智能體脂秤的話題。

  身體脂肪有多少,體脂秤怎么秤出來的?

  體脂秤,實際上是一種人體體成份測量設備。體成份,一般指組成我們身體的宏觀成份,主要是兩部分:脂肪和瘦體重(LBM)。脂肪好理解,就是我們身上的肥肉,包括內(nèi)臟中的儲存脂肪。“瘦體重”這概念,很多人理解成肌肉,實際上不對。瘦體重,除了肌肉、還包括骨骼、極少量必須脂肪,和其它一些非脂肪組織。脂肪,我們希望少一點,瘦體重,我們希望盡量多一點。這不管是從審美的角度,還是從健康的角度來說,可能都有好處。

  體脂秤怎么分辨出人體內(nèi)的脂肪和非脂肪組織的呢?實際上,體脂秤基于一種測量體成份的技術,叫“生物電阻抗分析法”(bioimpedance analysis,BIA)。這種技術的原理,實際上看名稱就能猜出來,簡單地說,就是靠脂肪和瘦體重不同的導電率,來區(qū)分它們。脂肪和瘦體重里的水分含量不一樣,所以電阻率也不一樣,瘦體重水分更多,電阻也更低。脂肪因為含水量非常小,所以電阻要高一些。

  BIA分析法,是在人的皮膚表面放置幾個接觸電極,輸入一個固定電流,就能獲得一個電阻抗值。再用公式算出人體的體成份。我們平常使用的體脂秤上,都有幾個光滑的金屬觸板,需要我們光腳踩上去,或者用手握著。這些金屬觸板,就是接觸電極。

  因為BIA分析的最后結(jié)果,是利用電阻抗值通過公式計算出來的,所以BIA是個“黑盒子”方法,測量出的直接結(jié)果很簡單,就一個電阻抗值,剩下的結(jié)論都需要計算。這些計算體成份的公式,都是經(jīng)驗公式,而且不止一種。不同的公式之間,差異還挺大。所以,BIA分析法能不能精確測量體成份,不光要依賴測量數(shù)據(jù)的準確,還要看使用哪種公式。

  臨床上怎么使用BIA測量體成份

  BIA分析法,雖然部分實驗室和醫(yī)院也在用,但實際上,在測量體成份的多種方法里,BIA不算是一種特別準確的方法。能使用廣泛,主要的原因是這種方法設備成本低,操作簡單方便,而且可以小型化便攜化,同時也具有一定的準確性。

  家用體脂秤或健身房的體成份分析儀測量準確度如何?

  實際上我們了解了實驗室的BIA分析法之后,對家用體脂秤,或健身房的體成份分析儀,心里應該有個大致的評價了。這些測量體成份的方法,從設備到操作要求,再到被測試者的個人情況的配合,都明顯達不到BIA的規(guī)范。

  從設備來看,家用體脂秤的接觸電極,往往是2~4個。健身房里的體成份分析儀,一般是4~6個,8個電極的很少。并且,這些設備,測量時被測試者都是抓握或者踩踏接觸電極,這就造成一個問題,皮膚跟電極接觸的壓力不穩(wěn)定,位置也非常不理想。

  腳踩在電極上,跟規(guī)范的電極貼片方法相比,壓力要大得多。而且因為被測試者站著,身體姿態(tài)不穩(wěn)定,接觸電極的壓力也在不停變化。手里抓握的電極也一樣,握的輕和握的重,測出來的電阻抗值也不一樣,結(jié)果很難把握。而且,不同的人,手心和腳心的皮膚厚度差別很大,有些人體力活干得多,或者經(jīng)常運動,手上有老繭,這時皮膚的導電性就要低得多,明顯影響測量結(jié)果。

  手心腳心容易出汗,有些人手汗多,接觸電極的皮膚過于濕潤,電阻抗值測量結(jié)果會受到干擾。同樣,室內(nèi)溫度和濕度不恒定,也會對測量結(jié)果造成影響。冬天北方空氣非常干燥,干燥的皮膚,測出來的電阻抗值,跟正常濕潤的皮膚完全不一樣。

  被測試者的自身因素,倒是相對容易控制。測量前3~4個小時不要吃飯或者大量喝水,也不要在大量出汗后測量,這樣的結(jié)果會稍微準確一些。但具體到體脂秤,使用的是哪種計算公式,里面的體成份常數(shù)是否適合亞洲人,這就很難說了。

  所以,客觀的評價家用體脂秤和健身房的體成份測量儀,結(jié)論并不能讓人滿意。尤其是家用體脂秤,很可能測量的結(jié)論沒有多少參考價值。

  有些體脂秤,據(jù)稱使用了所謂“雙頻BIA技術”,能提高測量的準確度。實際上這種技術也不見得能把體脂秤的準確度提高多少,它只是使用了兩種頻率的輸入電流。但是家用BIA設備的固有缺陷,比如接觸電極方式和位置、環(huán)境溫濕度的不穩(wěn)定等等,還是沒有改善。

  家用體脂秤能測出內(nèi)臟脂肪嗎?

  家用體脂秤能測出內(nèi)臟脂肪嗎?這也是個問題?,F(xiàn)在的體脂秤,為了制造產(chǎn)品賣點,多數(shù)聲稱不但可以測出人的體脂和瘦體重數(shù)據(jù),還能測出內(nèi)臟脂肪,甚至骨密度。實際上這是根本做不到的。包括健身房的體成份分析儀,也不能準確的測量內(nèi)臟脂肪的比例。這些設備里給出的所謂內(nèi)臟脂肪的數(shù)據(jù),實際上都是根據(jù)某種模型估算出來的。但每個人的內(nèi)臟脂肪比例都不一樣,差別很大,這種估算沒有多少實際意義。

  骨密度就更不要說,體脂秤這類東西根本不可能測得出來。BIA分析法,本身就無法準確測出骨密度,即便是實驗室的設備也做不到。

  想準確的知道體成份怎么辦?

  實際上,準確測量體成份,一直都比較難。過去一般使用“水下稱重法”,這種方法,實際上類似阿基米德幫錫拉丘茲國王鑒別金王冠的純度。是用水下稱重測量出被測者的體積,再計算出身體密度,通過公式計算出體脂肪含量。

  還有一種方法,叫雙能量X光吸收法(DXA),這種儀器,實際上是測量骨密度使用的。通過X射線穿過不同組織時的衰減程度變化,這種方法不但可以準確測量骨密度,還能測量身體成份,精確度也非常高。

  想知道減肥的效果,有時候光看體重并不準確。因為人的體重受到肌肉含量和身體水分變化的干擾。減肥者真正想要知道的,是身體脂肪的變化。皮褶鉗能直接測量皮下脂肪的變化,所以比用體重監(jiān)控減肥效果更準確,也更直接。

  體脂秤能反映脂肪變化的趨勢嗎?

  有人想,體脂秤不準確,但是不是能夠反映脂肪變化的趨勢呢?這就好比一臺體重秤,雖然不準,每次稱都多5公斤,但把一段時間的體重記錄下來對比一下,還是能看出你胖了還是瘦了。

  這種想法很好,但是很遺憾,體脂秤恐怕也做不到。因為體脂秤如果不準,這個誤差是穩(wěn)定的,要重5公斤,一直都是重5公斤,所以能夠看出一段時間體重的變化。而體脂秤的誤差,是不穩(wěn)定的。它的誤差,受到很多不確定的干擾因素的影響,這次可能體脂結(jié)果高10%,下次可能就低10%,很難把握,所以也不容易反應體脂肪的變化。

  但是,如果盡可能規(guī)范的使用體脂秤,那么或許可以勉強反映一段時間的大致體成份變化。具體的方法包括:測量時抓握或踩踏的力度盡量恒定、測量時室內(nèi)溫度濕度盡量恒定、手腳出汗程度或者皮膚干燥程度盡量恒定、測量前的飲食飲水情況和運動情況也要恒定。這樣,同一臺體脂秤,或許能大致反映出你一段時間的體成份變化。

  Tips:標準的實驗室BIA分析,從設備、操作方法,到對被測試者的要求上,有這么幾點必須做到。

  一、被測試者是躺著,而不是站著或者坐著。實驗室的標準BIA分析方法,要求被測試者平躺在一個絕緣體表面,目的是人體和地面保持良好的隔絕,最大程度減小測量誤差。

  二、電極片的數(shù)量要足夠多。BIA設備的接觸電極,從2~8個不等。有些手持BIA分析儀,只有2個接觸電極,這樣的設備,測量的準確率是相當?shù)偷摹R话銇碚f,接觸電極至少要4個,有些設備使用8個接觸電極,這樣測量的結(jié)果就更準確。

  三、接觸電極必須貼在皮膚表面。這有點像做心電圖。貼在皮膚表面的好處,是可以穩(wěn)定的控制電極接觸皮膚的壓力。因為BIA是測量電阻抗值,所以,電極跟皮膚接觸得太緊或者太松,都會影響到測量結(jié)果。

  接觸電極貼在哪兒,也很重要。正確的位置能提高測量的準確度。這也跟皮膚的厚度有關。規(guī)范的要求是貼在手背、腕關節(jié),和腳背、踝關節(jié)處。

  四、測量室溫度、濕度要恒定。皮膚溫度,也會影響電阻抗值的測量結(jié)果。測量室如果溫度太高或太低,會影響被測試者的皮膚溫度。皮膚溫度高,測量結(jié)果容易讓體脂率偏低。皮膚溫度較低,測量結(jié)果,體脂率往往會偏高。

  電極接觸皮膚的地方,皮膚的濕度也有一定要求,一般要求皮膚濕潤。測試環(huán)境太干燥,則會影響測試結(jié)果。

  五、被測試者處于恰當?shù)牡乃蠣顟B(tài)。因為BIA測的是人體的電阻抗值,所以,人體的水合程度(水分含量多少),會對結(jié)果有很明顯的影響。標準的操作規(guī)范,要求被測試者測量前3~4小時不能進食,測量時也不能處于脫水或過度水合狀態(tài)。比如運動后測量,就可能會因為運動時人大量出汗,造成身體水分大量丟失,影響測量結(jié)果的準確性。

  另外,BIA分析法對被測試者的身材,實際上也有要求。太胖的人,或者瘦弱型個體,BIA的測量結(jié)果都會產(chǎn)生一定偏差。所以嚴格來說,BIA并不適用于運動員或者肥胖個體,只適用于不運動,身材也適中的人,這個范圍比較窄。

  六、使用正確的計算公式。不同人種,身體組織密度有微小的差別。比如美國人、澳洲人人、西班牙人、中國人,身體組織的密度都不一樣。這就要求,針對不同人種,使用相應的計算公式。但對于亞洲人來說,適用的測量體成份的各類公式都很少。

  所以,用BIA分析法,對設備和操作,甚至被測試者,要求都非??量???偟膩碚f,醫(yī)學界對BIA這種方法評價不高,即便是理想的情況下,測量結(jié)果也經(jīng)常很不準確。

  文/老曹

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