體成分與肥胖及相關疾病的研究現狀

李偉偉 廖少玲

作者單位：524023 廣東醫學院研究生院（李偉偉）；廣東醫學院附屬醫院（廖少玲）

通訊作者：廖少玲

【關鍵詞】 體成分； 體脂百分比； 肥胖

人體體成分是生物學的一個分支，主要研究人體的組成規律、組分之間的數量關系和測量方法，以及在不同外界因素影響下各組分量的變化規律。二組分模型是體成分研究常用模型之一，由Behoke于1942年建立，即以脂肪組織為核心，將人體分為FM（fat mass，FM）和FFM（fat free mass，FFM）兩部分^［1］。體脂百分比是體成分測量的重要指標之一，是人體脂肪組織的重量占全身重量的比重。隨著肥胖人口在全世界范圍內快速增多和肥胖對健康危害的日益明顯，不斷有學者開始探討體脂百分比和身體各組分與肥胖及其相關疾病的關系。本文就此方面的研究進行一個綜述。

1 肥胖及相關疾病的概況

肥胖是體內脂肪總含量和/或局部脂肪含量過多，其程度已達到危害健康或壽限的情況。它是遺傳因子和環境因子共同作用的結果，前者包括有關遺傳基因異常、褐色脂肪組織數量減少和功能降低以及高胰島素血癥等，后者則包括過度攝食、運動量減少、攝食行為不科學以及心理性格上的障礙等^［2］。按病因可分為原發性肥胖（又稱單純性肥胖）和繼發性肥胖兩種類型，99%的肥胖患者是單純性肥胖。

1.1 肥胖的評價標準

1.1.1 體重指數（body mass index，BMI） BMI是國內外篩檢成人肥胖最常用的方法^［3,4］，計算如下：BMI體重/身高2（kg/m²）。不同國家、人種、年齡，BMI判定肥胖的標準不同。1997年WHO的建議標準是：BMI≥25 kg/m²為超重，BMI≥30 kg/m²為肥胖。而“中國肥胖工作組”于2002年提出中國BMI的超重界限是24，肥胖界限是28^［5］。

1.1.2 標準體重與肥胖度 標準體重的估算方法：標準體重（kg）身高（cm）-105或標準體重（kg）［身高（cm）-100］×0.9（男性）或 0.85（女性）。肥胖度是實際體重超過理想體重的百分數，即肥胖度［（實測體重-標準體重）/標準體重］×100%。肥胖度在±10%的范圍內為正常；≥10%為超重；≥20%為肥胖。

1.1.3 體脂百分比（percentage of body fat，BF%） 按照亞太地區判定肥胖的標準，一般體重正常男性BF%為15%，女性為22%；如果男性BF%>25%，女性>30%，則可診斷為肥胖病^［6］。

1.1.4 腰圍（waist circumference，WC） WC主要反映人體腹部脂肪蓄積情況，根據《中國成年人超重/肥胖預防控制指南》中提出的，男性WC≥85 cm，女性WC≥80 cm為腹部脂肪蓄積的界限^［5］。

1.2 肥胖對健康的危害 肥胖不僅影響人們的形體美，造成心理壓力，而且大量基礎和臨床研究均表明肥胖可能是多種慢性疾病發生的主要誘因，可誘發與心血管疾病相關的多種代謝功能異常，增加2型糖尿病、冠心病、中風、充血性心力衰竭、高血壓、血脂異常、睡眠呼吸暫停綜合癥及某些癌癥（如卵巢癌、結腸癌）等的發病率和死亡率^［7,8］。

2 體成分的測量方法

人體的各組成成分在代謝過程中作用不同，所以其含量對生理和體型的影響具有不同的意義，是形態、機能變化的物質基礎，反映了人體的健康水平和營養狀況^［9］。身體成分的合理比例，從醫學健康方面講，對保證人體的正常生理功能，預防一些由肥胖導致的疾病極為重要。它的測量方法主要有以下幾種。

2.1 人體測量學測量法 體成分的人體測量學測量法主要包括BMI、WC、腰臀比、腰圍身高比和皮褶厚度等指標的測量。其中，通過測量人體不同部位的皮褶厚度然后代入公式（如日本長嶺-鈴木公式、美國Pollock公式等）可推算全身的脂肪含量，此外，軀干與外周皮褶厚度的比值還可對脂肪分布做出一定估測。它的測量方法相對簡單，適用于各年齡段人群，但誤差較多。

2.2 密度法 密度法是以阿基米德定律為原理，基于人體組成分為FM與FFM且這兩部分的密度恒定的假設而設計的測量方法，包括水下稱重法（underwater weighing，UWW）、體積描記法、氣體稀釋法等。密度法的技術關鍵是測量人體體積。UWW對脂肪的測量較為精確，是目前公認的體成分測定的“黃金標準法”。該法要求特定的設備，操作復雜，難以推廣，且不適合體質較弱的人群。

2.3 生物電阻抗法（bioelectrical impedance assessment，BIA） BIA是近十幾年發展的新技術，利用FM和FFM電阻率不同的原理來測定人體脂肪含量。它具有測量結果精確，技術成本和技術難度低，安全無創的優點，適用于大規模群體研究，對診斷肥胖或營養不良、檢測慢性病人營養狀況有重要價值^［10］。但當身體的水分分布因各種因素發生改變時，BIA測定的體成分可能無效。

2.4 雙能X線吸收法（dual energy X-ray absorptiometry,DXA） DXA利用體內不同組分對同一能量射線的吸收率有一定差異，同一身體組分對不同能量射線的吸收率也有很大差異的現象，通過測定X線的吸收情況推算體成分，且可通過計算機軟件進行定量分析。DXA安全、準確、區域測量能力強。近年來，國外已經將其作為體成分測量的標準法^［11］。

2.5 超聲檢測（ultrasonic measurement，UM） 超聲波診斷儀將人體某部位各層組織回聲，通過探頭回收到儀器內，并將聲能轉化成電能，顯示在熒光屏上成為聲像圖，間接反映人體各部位各層組織的結構。該法的優越性在于無創、價廉、簡便、精確、可靠。

2.6 計算機斷層掃描法（computer tomography scan，CT） 利用X射線穿過人體，對一定厚度的層面進行掃描，再通過計算機分析運算，形成圖像。利用CT測量脂肪面積是迄今為止最準確評價脂肪區域性分布的方法之一。缺點是價格較昂貴，有X線輻射。

2.7 核磁共振法（magnetic resonance imaging，MRI） MRI利用人體中的H質子（Proton）在強磁場內收到射頻脈沖的激發，產生核磁共振現象，再通過計算機最后成像。MRI可準確測量總體脂肪含量和局部體脂。多層掃描是測定內臟脂肪和皮下脂肪最準確的方法,且對人體無放射性，但耗時長，費用昂貴；單層掃描準確性稍差。

2.8 同位素稀釋法 該法通過稀釋原理測定總體水，再根據總體水估計FFM（一般認為成男人FFM的含水量為73.8%且較恒定），進而計算FM。但Deurenberg-Yap M的一項有效性研究則指出，由于該法在個體水平的偏倚較大，不適合準確測量人體脂肪^［12］。

3 BF%對肥胖評價的意義

雖然國際上通用BMI作為肥胖的判斷指標，但它與體重密切相關，而體重的變化不僅與FM的增減有關，還與FFM的增減有關。因此應注意以下情況：比如有的人運動量大，運動強度高，因而肌肉異常發達，即使他的BMI提示超重或肥胖，但實際上體內脂肪含量正常；有的人因患某些疾病使體內水分潴留過多，如有腹水或下肢浮腫，雖然BMI提示體重過高，但實際體內脂肪含量正常；還有的人屬于隱性肥胖者，BMI提示體重正常，但實際上體內脂肪含量超標。由此可見，BF%能夠比較客觀的反映體內脂肪含量，診斷肥胖更準確性。

4 體成分與肥胖相關疾病的關系

大量研究表明BMI、BF%、WC、FM和FFM等體成分指標與高血壓、血脂異常、2型糖尿病等疾病密切相關。

4.1 高血壓 脂肪組織存在腎素-血管緊張素系統，該系統激活，容易導致血壓升高^［13］；胰島素增多導致水鈉潴留，過多的碳水化合物攝入也可引起交感神經興奮，促進血壓升高；此外，血脂過高會導致血液粘稠度增加，血流速度減慢，血流阻力加大，高血脂、高血粘度造成的血管壁附著引起動脈硬化導致血管壁的光滑度和彈性降低，從而促進血壓增高^［14］。

大量研究表明高血壓與肥胖存在相關性，肥胖是高血壓發病的獨立危險因素之一。Framingham的人群調查表明BMI、腰圍、臀圍和皮褶厚度與血壓呈正相關^［15］。隨著BMI的增加，SBP和DBP水平也較高，肥胖者的高血壓患病率高，肥胖持續時間長，尤其是女性，發生高血壓的危險性越大^［5,16］。Hu等^［17］對年齡25～64歲的17441名芬蘭個體隨訪11年發現，隨BMI增高，高血壓的患病風險在男、女性均顯著升高。血壓增高與腹型肥胖間的關系更加明顯。Hayashi^［18］等采用前瞻性隊列研究方法，對300例血壓正常的日裔美國社區人群隨訪十年以上，隨訪結束時有92例確定為高血壓患者。調整年齡、性別、血糖、BMI和飲酒等因素，調整總的皮下脂肪、腹部脂肪或腰圍后，發現腹內脂肪依然是日裔美國人患高血壓的重要危險因素。徐仁應等^［19］對1053名7～14歲學生進行的調查中發現，校正年齡和性別后，BMI、腰圍與血壓呈正相關。周曉梅等^［20］對黑龍江1903名18～70歲成年女性的調查也證實腰臀比和體脂百分比與血壓呈正相關。

4.2 血脂異常 腹部脂肪細胞尤其是腹腔內臟脂肪細胞對脂質溶解十分敏感，內臟脂肪細胞量的增加使脂肪溶解增加，肝臟門靜脈內游離脂肪酸濃度增加，從而加速膽固醇的合成，并抑制肝臟對胰島素的清除，導致一系列的脂質代謝紊亂^［21］。大量流行病學研究顯示，肥胖與血脂異常顯著相關，可引起明顯的脂蛋白代謝紊亂，BF%、BMI和WHR等指標與血脂紊亂的發生密切相關^［22,23］。肖新才等^［24］對35～50歲婦女進行的調查表明，體脂百分比與腹部脂肪均與血脂成正相關，外周體脂肪與血脂呈負相關。曾強等^［25］利用生物電阻抗技術對856人進行體成分檢查，不但驗證了上述觀點，而且還發現FFM的水平與總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇水平密切相關，提示FFM也是機體脂代謝狀況的良好預測指標。

4.3 2型糖尿病 肥胖導致肝內和肌肉內高游離脂肪酸氧化增加，抑制肝糖利用，下調肝胰島素受體，形成肝和外周胰島素抵抗。長期高濃度高游離脂肪酸對胰島 細胞有直接的脂毒性作用。伴有胰島素抵抗的肥胖癥患者與2型糖尿病患者，脂肪細胞表達的腫瘤壞死因子 和分泌抵抗素增多，腫瘤壞死因子 可促進脂肪分解引起血漿高游離脂肪酸水平增高，抑制胰島素受體，降低胰島素作用。除此之外，瘦素也在肥胖-胰島素抵抗-糖尿病的發生、發展中起一定的作用^［26］。美國糖尿病學會報道^［27］，中等肥胖者發生糖尿病的幾率是正常人的2倍，是嚴重肥胖者的5～10倍。脂肪組織的分布也是糖尿病發病的一個重要的危險因素^［28］，即使BMI控制在正常范圍內，如果腰圍大于102 cm，糖尿病的發病危險也會提高3.5倍。在一項名為Nurses Cohort的研究中發現^［29］，BMI過高時2型糖尿病發病的主要危險因子，隨著BMI 的升高，糖尿病發病的可能性成倍增加。控制年齡因素的影響，與BMI<21的同性別的人相比，BMI>35的女性和男性患糖尿病的危險性分別升高93倍和42倍。

5 展望

體成分與高血脂、高血壓、糖尿病等肥胖相關疾病密切相關，但目前研究方法以人體測量學方法居多，其他體成分測量方法的研究較少。生物電阻抗技術的測量方法簡單、費用低，適合居民日常自我監測，它的體成分測量結果是否也與肥胖相關疾病密切相關，有待于進一步驗證。

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（收稿日期：2011-06-10）

（本文編輯：梅宏偉）