人體成分分析的臨床應(yīng)用(3)精編版

1、人體成分的五個水平模式方法特點準(zhǔn)確度實用性水下稱重法黃金標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)難、繁瑣、僅科研體格測量法BMI、皮褶厚度一般易、影響因素多生物電阻抗法生物電阻抗法電流導(dǎo)電性差異電流導(dǎo)電性差異準(zhǔn)準(zhǔn)易、便宜、無害易、便宜、無害總鉀量推算法K同位素分布較糙難、貴、射線超聲波法超聲局部組織準(zhǔn)易、范圍局限雙能X線法(DEXA)雙能X射線準(zhǔn)貴、輻射核磁共振法核磁準(zhǔn)時間長、貴、無害CT法X線準(zhǔn)貴、輻射王永成，劉跟平。身體成份的測量和評價方法，井岡山學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué))，2007；28(4):87-89人體測量的方法人體測量的方法（一）BIA的原理BIA假設(shè)人體是由脂肪(Fat mass,FM)與瘦體組織(Fat free

2、mass,FFM)組成FFM含有大量的水分和電解質(zhì)，電阻抗較低；而FM是無水物質(zhì)，電阻抗較高，導(dǎo)致電流主要是從肌肉及電解液中經(jīng)過，由此產(chǎn)生人體阻抗的主要是瘦體組織(FFM)，從而估算出人體FM及FFM的量。 電流隨著阻抗小、傳導(dǎo)性能較好的體液流傳.測量 阻抗(Impedance).測量 體水分體積. 體水分 體積 1) Ohms law V = I x R (V: 電壓 I: 電流 R: 阻抗)2) 圓柱體 體積 圓柱體 體積 = 橫截面積 x 高度3) 阻抗 特性 R = L/A (R: 阻抗 L:長度 A:橫截面積)BIA ? (Bioelectric Impedance Analysis

3、; 生物電阻抗法) 微弱的交流電流導(dǎo)入人體，測量阻抗的原理 Impedance(阻抗)? 在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。R阻抗常用Z表示,是一個復(fù)數(shù),實部稱為電阻,虛部稱為電抗。 電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱為電抗，其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為容抗(Xc) ,電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗(XL)。*Resistor = 體水分(細(xì)胞內(nèi)外水分) ResistanceReactance* Capacitor = 細(xì)胞膜 阻抗是電阻與電抗在向量上的和 Z = (R+Xc)ImpedanceHeightcIndexImped

4、anceImpedanceLengthVolumeImpedanceLengthAreaAreaLengthImpedanceAreaLengthVolume22 (4)(3)(2)(1)LR2Impedance Index: 只要有導(dǎo)體的阻抗和長度（高度）就可以計算出體積。 有人體的阻抗與身高就可以測量出人體體水分的體積 The Volume of TBWFat Free MassFat MassEtc體水分體積去脂體重的 73%是體水分FFM = TBW / 0.73體脂肪 = 體重 去脂體重測量無機(jī)鹽與蛋白質(zhì)利用BIA法測量體水分的步驟：Step 1. 正確地測量人體阻抗 Step 2.

5、 再根據(jù)阻抗值測量體水分體積 在BIA法決定著其準(zhǔn)確度的關(guān)鍵在于 準(zhǔn)確地測量阻抗（二） BIA的操作新型的 BIA 人體成分分析儀通過多個電極( 通常是 4 個， 即雙手和雙腳) 、多個頻率( 1、 5、 50、 250、 500 和 1 000 kHz 等) 進(jìn)行節(jié)段測定，而且同時測定電阻和電抗，使人體成分分析的結(jié)果精確可靠。 能獲取四肢和軀干各部位的肌肉、脂肪比例， 而且還能區(qū)分細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外的水分。軀干阻抗測量阻抗測量儀 V:電流 I:電壓假設(shè)人體為一個圓柱體假設(shè)人體為五個圓柱體右上肢阻抗左上肢阻抗右下肢阻抗左下肢阻抗1kHz50kHz1000kHz細(xì)胞內(nèi)水分(Intracellular

6、 Water)細(xì)胞外水分(Entracellular Water)大拇指接觸點手掌接觸點電壓測量點電壓測量點前腳掌接觸點后腳跟接觸點應(yīng)空腹測量重量，至少間隔2小時后再進(jìn)行測量。測量前應(yīng)排空大小便。3.運動后不宜立即進(jìn)行測量。淋浴或桑拿后不宜立即測量，出汗會導(dǎo)致體成分發(fā)生暫時性變化。5.女性月經(jīng)期間不宜進(jìn)行測量，經(jīng)驗表明女性在月經(jīng)期間身體水分會增加。測量環(huán)境應(yīng)保持適宜的溫度（20C25C），人的身體成分在適宜溫度下比較穩(wěn)定，而過熱或過冷都會造成身體成分的不穩(wěn)定。7.重復(fù)測量應(yīng)使測試條件與上一次測量盡可能一致，保持測量條件的一致，能夠最大程度保證測試結(jié)果的一致性或可比性。8.體內(nèi)配帶心臟起搏器(P

7、acemaker)等電子醫(yī)療儀器者或其他金屬請勿使用。檢查注意檢查注意事項事項總體重去脂體重細(xì)胞內(nèi)水分細(xì)胞外水分蛋白質(zhì)無機(jī)礦物質(zhì)體脂肪總體水（三）人體成分組成及分析肌肉脂肪分析去脂體重指數(shù)FFMI ( 1 體脂比 ) * kg/ m2 FFMI的下限男性應(yīng) 17，女性應(yīng) 14.5。由于FFMI反映人體肌肉、骨骼等“健康”成分，所以FFMI 無上限，越高越好1 。 1 Kyle UG， Schutz Y， Dupertuis YM， et al Body Composition Inter pretation Contributions of the Fat-Free Mass Index an

8、d the Body Fat Mass Index Nutrition，2003，19( 78) :597604肌肉脂肪分析FFMIPBF低PBF正常PBF 高低瘦弱虛弱虛胖中等消瘦勻稱肥胖高健壯強壯粗壯 1）正常體重肌肉型 此種體成分類型三種體成分結(jié)果構(gòu)成一個“D”形 最理想的體成分狀態(tài)肌肉脂肪分析 2）正常體重肥胖型三種體成分結(jié)果構(gòu)成一個大“C”形。在本例圖中受試者的體重雖然在正常范圍內(nèi)，并不屬于肥胖，但其體成分不夠理想。屬于這種體成分類型的人應(yīng)該通過運動來得到理想的體型，不必減少體重，應(yīng)增加骨骼肌重量。雖然體重正常，但他們內(nèi)臟脂肪的增加同樣會增加心血管疾病發(fā)生的幾率。 肌肉脂肪分析 3）

9、正常體重虛弱型 骨骼肌重量柱圖低于理想值范圍，而體脂重量則在正常范圍，三種體成分結(jié)果構(gòu)成小“C”形。導(dǎo)致這種狀況的原因通常是缺乏運動，缺乏足夠的蛋白質(zhì)攝入，或者傷病與疾病導(dǎo)致的代謝速度加快。肌肉脂肪分析4）低體重虛弱型 低體重類型。如果維持這種體質(zhì)的時間過久，就難免會出現(xiàn)健康問題。如消化不良、因食欲差而導(dǎo)致的營養(yǎng)不良，腸道蛋白質(zhì)丟失而導(dǎo)致的營養(yǎng)不均衡，代謝紊亂等。肌肉脂肪分析5）低體重肌肉型 此種體成分類型是體重低于正常范圍，骨骼肌發(fā)達(dá)的類型。然而，體內(nèi)的脂肪不僅能夠儲存能量，還能幫助吸收脂溶性維生素，同時還能保持健康皮膚和發(fā)質(zhì)。除此之外，它對構(gòu)件細(xì)胞組織也很重要，因此，擁有這種體成分類型的人

10、要注意不應(yīng)該再減少體脂了。 肌肉脂肪分析 6）超體重虛弱型超重，肥胖。肥胖的人易患心血管疾病、糖尿病等。除此以外，肥胖病人還存在其他一些潛在問題，例如運動耐力下降，骨關(guān)節(jié)炎。肌肉脂肪分析 7）超體重肌肉型肌肉脂肪分析 如運動員通常是肌肉發(fā)達(dá)的超重類型，如果采用 BMI 指數(shù)法計算，他們通常會被劃分為肥胖型一類。他們超重的原因是因為骨骼肌重量大，因此并不需要降體重。 8）超體重肥胖型肌肉脂肪分析 超體重肥胖型大多為嚴(yán)重肥胖者。超重者的骨骼肌重量之所以超過正常范圍并非是因為通過運動訓(xùn)練使肌肉發(fā)達(dá)，而是因為他們的所有身體成分都超過了正常范圍。因此這種慢性肥胖者需要接受治療，通過降體重措施減去身體脂肪

11、重量，主要的目的是治療或預(yù)防肥胖的各種并發(fā)癥，而并非僅僅是為了塑造體形。肌肉均衡 每個條形旁邊的數(shù)值代表受試者肌肉的絕對公斤數(shù)。當(dāng)條形長度達(dá)到 每個條形旁邊的數(shù)值代表受試者肌肉的絕對公斤數(shù)。 通過對肌肉均衡進(jìn)行分析能夠評估受試者的肌肉發(fā)達(dá)程度，并且能判斷節(jié)段均衡程度。 體水分分析身體總水分（TBW）細(xì)胞內(nèi)水分（ICW）細(xì)胞外水分（ECW） 健康人身體中細(xì)胞內(nèi)分和細(xì)胞外水分的比例一般保持在 3:2左右。水分比率 水分比率=細(xì)胞外水分(ECW)/身體總水分(TBW) 0.390 為正常，0.3900.400 以下為輕度浮腫，0.400 以上為浮腫 水分比率高意味細(xì)胞外水分含量不正常增加的狀態(tài)，臨床

12、上容易引起浮腫。營養(yǎng)不良性浮腫：體成分測量中細(xì)胞外水分比例增加,營養(yǎng)評價中蛋白質(zhì)缺乏。淋巴浮腫：節(jié)段浮腫，節(jié)段體水分分布會顯示為體水分不均衡狀態(tài)。 附加數(shù)據(jù)1）身體細(xì)胞量 (BCM)2）骨礦物質(zhì)含量(BMC)3）上臂圍度（AC）4）上臂肌肉圍度（AMC). 5）腰圍（Waist Cir.）6）內(nèi)臟脂肪面積（VFA）7）基礎(chǔ)代謝（BMR）8）TBW/FFM9)阻抗（Impedance、Reactance Phase Angle） 附加數(shù)據(jù)1）身體細(xì)胞量 (BCM)人體器官內(nèi)所有含水分和蛋白質(zhì)的細(xì)胞數(shù)量，主要用于評價受試者的營養(yǎng)狀況。該指標(biāo)能夠靈敏反應(yīng)身體健康狀況不佳的病人的營養(yǎng)狀況，如有腹水或水

13、腫癥狀的病人由于細(xì)胞外水分明顯增加而難以測定游離脂肪的重量，因此對這些人群來說用身體細(xì)胞量（BCM）來評價其營養(yǎng)狀況更為可靠。2）骨礦物質(zhì)含量(BMC)骨礦物質(zhì)含量指的是組成骨骼、維持骨密度的無機(jī)鹽，其中鈣是主要成分。無機(jī)鹽是人體所需的微量元素，包含鈣(Calcium)，鈉(Sodium)，鉀(Potassium)等。其中鈣不僅是骨骼發(fā)育的基本原料，而且參與神經(jīng)、肌肉的活動和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，調(diào)節(jié)激素的分泌。血液的凝固、細(xì)胞粘附、肌肉的收縮活動。理論上，BIA 通過測定水份含量而估測礦物質(zhì)含量，礦物質(zhì)含量與肌肉重量密切相關(guān)。利用這種比例對礦物質(zhì)量進(jìn)行估測。如果測量結(jié)果顯示礦物質(zhì)含量低，應(yīng)該應(yīng)用骨

14、密度測量儀器進(jìn)行更精細(xì)的檢查。 附加數(shù)據(jù)3）上臂圍度（AC）上臂圍度是測量肩關(guān)節(jié)與肘關(guān)節(jié)之間 1/2 點的圍度。4）上臂肌肉圍度（AMC）測量肩關(guān)節(jié)與肘關(guān)節(jié)之間 1/2 點的圍度，然后用皮褶鉗測量皮下脂肪的厚度： AMC=上臂圍度3.14三頭肌皮褶厚度可判斷身體總肌肉量。蛋白質(zhì)- 能量營養(yǎng)不良(Protein-Energy Malnutrition)時上臂肌肉分解，因此可判斷蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀態(tài)。 附加數(shù)據(jù)5）腰圍（Waist Cir.）男性85cm，女性80cm， 可判斷為腹部肥胖。6）內(nèi)臟脂肪面積（VFA） 是內(nèi)臟脂肪的橫截面積，如果內(nèi)臟脂肪面積超過 100cm2，表明腹部肥胖。測量內(nèi)臟脂肪的方

15、法是以 CT 直接測量的方法為金標(biāo)準(zhǔn)，一般測量肚臍平衡線或第 4-5 腰椎之間的橫截面積內(nèi)臟脂肪。 附加數(shù)據(jù)7）基礎(chǔ)代謝（BMR）REE = 21.6 FFM去脂體重(kg) + 3708）TBW/FFM 體水分在去脂體重當(dāng)中占的比例。 9）阻抗（Impedance、Reactance ）BIA提供 5 個節(jié)段，1,5,50,250,500Khz,1MKhz 頻率的阻抗值還提供 5,50,250Khz 頻率的電抗值和相位角(phase angle)。只有當(dāng)頻率增加而阻抗值減小時才表明測量是正確的 相位角 Phase Angle 相位角（PhA）是指交流電流經(jīng)細(xì)胞膜等組織界面時，類似電容器的細(xì)胞

16、膜等進(jìn)行充放電，此過程中存儲的電荷會產(chǎn)生一個相移，可被視為電阻和電抗的比值，在幾何上表示為相位角（PhA）。PhA=arc-tan(Xc/R)180/ 大部分健康人的 PhA 在 57之間，少數(shù)運動員可達(dá)到 9.5以上 高的 PhA 值：身體瘦體組織較多、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞膜完整性好、 細(xì)胞功能完善、體液分布平衡 較低的 PhA 值：營養(yǎng)狀況差、瘦體組織丟失、細(xì)胞的完整性破壞、 細(xì)胞功能下降、ICW 與 ECW 比值下降相位角 Phase Angle 成人PhA的主要影響因素 1 .年齡 隨著年齡增加，PhA值逐漸減小。 2. 性別 PhA值隨BCM的增加而增大，而男性因為其瘦體組織量一般都比女性

17、高。 3. BMI 在一定范圍內(nèi)，隨BMI的增加，PhA值增大。 BMI值 40 kg/m2的嚴(yán)重肥胖者 PhA與BMI即為反相關(guān)。 4. 營養(yǎng)狀況 疾病相關(guān)的營養(yǎng)不良患者中，PhA 可識別細(xì)胞早期營養(yǎng)不良的特點如細(xì)胞內(nèi)液 體向細(xì)胞外轉(zhuǎn)移、ECM/BCM（細(xì)胞外組織的量/體細(xì)胞質(zhì)量）增加 5. 體力活動 高強度的體育鍛煉可影響細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，從而利于 PhA 的提高 6. 疾病 對于臨床患者而言，炎癥和中重度的營養(yǎng)不良是影響PhA的兩個最主要因素 . 兒童及青少年P(guān)hA的主要影響因素 年齡為PhA的主要影響因子，在兒童和青少年中，BMI獨立于年齡和性別與PhA呈正相關(guān)趙懷玉,李子健.應(yīng)用“相位

18、角”預(yù)測營養(yǎng)不良及臨床應(yīng)用.中華臨床營養(yǎng)雜志,2017,25(4);256-260PhA臨床應(yīng)用：疾病預(yù)后 可用于病人的營養(yǎng)篩查/評估和營養(yǎng)監(jiān)測 PhA反映個體的功能狀態(tài) PhA臨床應(yīng)用PhA與營養(yǎng)狀況PhA與機(jī)體功能狀況 . 健康檢查（包括老年人）.營養(yǎng)狀態(tài)評估.臨床營養(yǎng)支持的應(yīng)用.肥胖癥患者減重監(jiān)測.康復(fù)治療后肌肉物質(zhì)的變化.透析后體內(nèi)水份改變,激素治療后身體成份的改變.在臨床結(jié)果和預(yù)后中的應(yīng)用 ,在化療藥物治療中的應(yīng)用.嚴(yán)重脫水、水腫、漿膜腔積液,重度肥胖病人，測量結(jié)果會產(chǎn)生較大誤差。但 BIA用于橫向或縱向的比較還是具有較大參考價值的。(四)BIA應(yīng)用 Bryant 等研究分析發(fā)現(xiàn)，

19、28%的克羅恩病病人和 13%的潰瘍性結(jié)腸炎病人存在瘦體重明顯降低， 31% 的克羅恩病病人和 13%的潰瘍性結(jié)腸炎病人存在脂肪組織的減少?？梢?，克羅恩病對營養(yǎng)狀況的影響比潰瘍性結(jié)腸炎大1。 此外，炎癥性腸病病人使用糖皮質(zhì)激素可能出現(xiàn)總體重，脂肪比例的增加，但骨密度和瘦體重卻明顯降低 2 。 1 Bryant V， Trott MJ， Bartholomeusz FD， et al Systematic review:body composition in adults with inflammatory bowel disease Aliment Pharmacol Ther，2013， 3

20、8( 3) :2132252 Mingrone G， Benedetti G， Capristo E， et al Twentyfour-hour energy balance in Crohn disease patients: metabolic implications of steroid treatment Am J Clin Nutr， 1998， 67( 1) :118123 炎癥性腸病 惡性腫瘤 解放軍普通外科研究所的研究發(fā)現(xiàn)， 70.7%胃癌病人在術(shù)前有 10%的體重丟失。應(yīng)用 BIA 法行人體成分分析結(jié)果表明，胃癌病人脂肪群和瘦組織群均明顯下降。與正常對照組比，胃癌病人脂肪

21、群平均降低 2.68 kg，瘦組織群平均降低5.62kg。而腸癌病人僅瘦組織群降低 4.61 kg，而脂肪組織并無明顯下降。說明胃癌病人和腸癌病人的營養(yǎng)支持和生活方式有所不同。 胃癌病人術(shù)后第10 天與術(shù)前比較，短期內(nèi)體重丟失467kg( 7.79%) 其中以瘦組織丟失最多( 290 kg)，結(jié)果提示我們圍手術(shù)期能量的補充和瘦體重( 主要是肌肉容積) 的維持同樣重要.趙明利 . 人體成分分析及應(yīng)用 腸外與腸內(nèi)營養(yǎng) ，2016.23(1).50-53 臨床用藥 麻醉用藥麻醉用藥:通常按總體重計算用量，但病態(tài)肥胖的病人若按總體重用藥可能出現(xiàn)藥物過量。所以,肥胖病人使用阿片類藥物和大多麻醉誘導(dǎo)用藥應(yīng)

22、基于瘦體重計算用量，但肌肉松弛藥物用量仍應(yīng)按總體重計算1。BMI40的肥胖病人，若以實際體重作為麻醉誘導(dǎo)用藥劑量的計算標(biāo)準(zhǔn)會使藥物劑量偏大，從而引發(fā)比較嚴(yán)重的心血管抑制反應(yīng)，并使麻醉蘇醒時間延長; 而以理想體重作為計算標(biāo)準(zhǔn)，則會引發(fā)較嚴(yán)重的置管應(yīng)激反應(yīng)，說明用藥劑量偏小2?；熕幬锘熕幬?藥物使用的劑量常依據(jù)體表面積來計算，身高和體質(zhì)量常作為藥物劑量的衡量標(biāo)準(zhǔn)，但該計算方法獲得的藥物劑量不能減小患者間藥物清除率的差異3 。 故以 BIA 法測定的去脂體重為計算標(biāo)準(zhǔn)是比較合理的方法。 1Ingrande J， Lemmens HJ Dose adjustment of anaesthetics in the morbidly obese Br J Anaesth， 2010， 105( Suppl1) :16232徐曉瑩，李玉娟，趙國慶 以去脂體重為標(biāo)準(zhǔn)計算靜脈全麻誘導(dǎo)劑量對重度肥胖病人的影響 嶺南現(xiàn)代臨床外科， 2013， 13 ( 2) :1031063 Baker SD，Verweij J，owinsky EK，et al ole of body surface area in dosing of investigati