水下稱(chēng)重法測(cè)量人體脂肪百分含量

李進(jìn)

摘 要：本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式詳盡的介紹了水下稱(chēng)重法。是在測(cè)量人體脂肪百分含量的方法中，較為精確的一種方法。水下稱(chēng)重法在人體密度的測(cè)定中考慮了氣殘量和胃腸道容積。

關(guān)鍵詞：水下稱(chēng)重；人體脂肪；測(cè)量

人體脂肪有很重要的生物功能，例如保持體溫、保護(hù)內(nèi)臟、緩沖外部壓力等，它是為人體提供能量的三種物質(zhì)之一（脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物）。更重要的是，脂肪對(duì)腦部、視覺(jué)的發(fā)育，以及皮膚健康都有益處，同時(shí)對(duì)性特征的發(fā)展有影響。如果人體脂肪含量過(guò)低，會(huì)造成生長(zhǎng)遲緩，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響第二性特征的發(fā)育；但是如果人體脂肪含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致肥胖、癌癥、心血管疾病等等。因此，準(zhǔn)確測(cè)量人體脂肪百分含量是非常重要的。

目前，測(cè)量人體脂肪百分含量的常用方法是皮脂鉗測(cè)量法、雙能X線吸收法、近紅外線測(cè)量法、水下稱(chēng)重法等等。本文介紹的是適合實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的水下稱(chēng)重法

一、實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)流程

水下稱(chēng)重法是依據(jù)人體密度來(lái)計(jì)算人體的脂肪百分含量。此方法是1969年由R.AKERS提出的。設(shè)人體的密度為Db，則人體脂肪百分含量的計(jì)算公式為：

Fat%=[（4.950/Db）-450]×100%（Siri公式）（1）

或者：

Fat%=[（4.570/Db）-4.142]×100%（Brozek公式）（2）

本文采用的是Siri公式。

人體密度的計(jì)算公式為：

Db=Mg/[Mg-Mv-VL-Vg]（3）

其中Mg為地面質(zhì)量（g）、Mv為水下質(zhì)量（g）、VL為肺部的殘氣量（ml）、Vg為胃腸道容積（ml）。在本實(shí)驗(yàn)中，胃腸道容積取100ml。原理如圖1所示：

圖2實(shí)驗(yàn)流程圖

二、實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)過(guò)程

本實(shí)驗(yàn)選用的儀器有：電子稱(chēng)重儀、電子肺活量?jī)x、圓柱形立式儲(chǔ)水罐、水下座椅、鋁制輕框架。本實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)象為隨機(jī)挑選的男同學(xué)。

被試者需要身著輕便的服裝，最好選擇泳衣。測(cè)量體重時(shí)被試者應(yīng)站在電子秤上，保持立正姿勢(shì)。測(cè)量結(jié)果取g為單位，保留到整數(shù)位，方便后續(xù)計(jì)算。測(cè)量體重之后要對(duì)被試者進(jìn)行肺活量的測(cè)量，以便計(jì)算氣殘量。在本實(shí)驗(yàn)中，我們挑選的被試者是男性，所以計(jì)算氣殘量的公式為男性計(jì)算公式：

男子氣殘量=肺活量（BTPS）×0.24（4）

測(cè)量之前，被試者應(yīng)多進(jìn)行幾次正常呼吸，然后深呼吸，直至不能夠再吸入空氣為止。然后被試者應(yīng)閉住呼吸，向肺活量測(cè)量?jī)x中呼氣，直至不能夠再呼出氣體為止。為保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，被試者應(yīng)做2-3次測(cè)量，取最大值，最后帶入公式求得氣殘量。

最后，要測(cè)量的是被試者在水下的體重，實(shí)驗(yàn)方法參照《運(yùn)動(dòng)生理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》。需要注意的是，被試者在進(jìn)入水箱的時(shí)候不能有水濺出，多次測(cè)量，盡量減小誤差。為求實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，將測(cè)量結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

三、測(cè)量結(jié)果

被試者的人均脂肪百分含量=（4.95/1.075-4.50）×100%=10.47%

四、分析與討論

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得出的數(shù)據(jù)，加上被試者用脂肪秤測(cè)得的結(jié)果相比較。水下稱(chēng)重法得出的結(jié)果更加準(zhǔn)確。雖然水下稱(chēng)重法需要更專(zhuān)業(yè)的測(cè)量設(shè)備，但實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)單容易掌握。這種方法適合當(dāng)作人體脂肪含量的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)使用，來(lái)檢測(cè)其他測(cè)量方法的準(zhǔn)確性。水下稱(chēng)重法在一些需要準(zhǔn)確結(jié)果的領(lǐng)域，也能夠發(fā)揮更突出的作用。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：遼寧師范大學(xué)）