利用生物電阻抗法對大學生肥胖進行正確分析評價的研究

曹 玲，宋 鴿，徐 堅，孟昭莉

（大連理工大學體育教學部，遼寧 大連 116024）

利用生物電阻抗法對大學生肥胖進行正確分析評價的研究

曹 玲，宋 鴿，徐 堅，孟昭莉

（大連理工大學體育教學部，遼寧 大連 116024）

正確評價大學生肥胖是提高學生體質健康水平的前提。對大連理工大學120名大學生（男生100名、女生20名）進行身高、體重、身體體成分及力量素質測試，用體質指數法(BMI)與生物電阻抗法（BIA）分析比較學生的肥胖檢出率，并對肥胖學生與正常學生的各項力量素質進行辨析。研究結果表明，女大學生的各種體成分體重比與男生相比有顯著性差異（P＜0.05）；男生采用BIA法的肥胖檢出率明顯低于BMI法的檢出率；而女生采用BIA法的肥胖檢出率則遠高于BMI法的檢出率；肥胖對男生的上、下肢肌肉力量產生顯著的不良影響，而只對女生的上肢力量產生顯著的負面影響。

大學生肥胖；生物電阻抗法（BIA）；體質指數(BMI)；體成分

人體體成分根據其結構和功能的不同，由非脂肪物質與脂肪物質2大部分組成。當脂肪物質超過一定比例時,即判定為肥胖。在青年期，脂肪細胞數目就已經固定，而脂肪細胞內脂肪含量的增加使每個脂肪細胞肥大和充盈，從而逐漸形成肥胖。有研究表明,肥胖與多種慢性疾病存在相關關系，其中與高血壓、糖尿病、心臟病等直接相關,并且，發生肥胖的年齡越早，肥胖的程度就越高，發生慢性疾病的危險就越大[1]。

隨著我國高等教育招生數量的逐年提高，再加上學生體育活動的減少、飲食不節制、坐臥過久等因素，導致學生肥胖癥的發病率有逐年上升的趨勢。據2010年教育部大規模學生體質與健康調研數據顯示，大學生出現肥胖率繼續增加，力量素質繼續呈現緩慢下降的新問題[2]。力量素質下降與肥胖比例失調的矛盾表現，極大地影響了大學生的身體健康。因此，國內許多學者對大學生的肥胖問題進行了大量的研究，大多數研究都是采用體質指數（Body Mass Index,BMI）來判斷身體的肥胖程度[3-5]，由于此方法單純考慮身高對體重的影響因素，不能客觀地反映體脂含量，所以對于肥胖的判定，不能得出準確、全面的結論，尤其是大學生正處于發育的剛完成階段，體成分的個人差異很大，用BMI來判定肥胖有片面性[6],使其中一部分隱形肥胖型學生和肌肉型學生被錯誤判定。

生物電阻抗法(Bioelectrical Impedance Analysis, BIA)利用非脂肪組織含有大量的水分（電的良好導體），而脂肪是無水物質（電的不良導體）的原理，通過導入人體一定頻率的電流，測量人體的電阻值，可以間接測量人體的體脂含量[7]，并通過體脂肪率準確地判定肥胖。本研究運用BIA分析大學生身體體成分，通過BMI與BIA對大連理工大學學生的肥胖檢出率進行比較，為正確評價大學生肥胖提供科學依據；并對肥胖學生與正常學生的各項力量素質進行辨析，為合理指導大學生體育鍛煉提供理論依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 采用隨機整體抽樣的方式，將大連理工大學2012年新入校的120名一年級學生納入本研究測試中。其中男學生100人，平均年齡為19.8±0.9歲；女學生20人，平均年齡為19.3±1.3歲。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 通過“中國期刊網”全文數據庫和大連理工大學圖書館查閱了大量的相關文獻和書籍，并對所得資料運用文獻資料法進行調研。

1.2.2 測試法

1.2.2.1 體成分測試 通過生物電阻抗法進行體成分測試，測定儀器采用日本TBF-418 B人體成分分析儀。測試方法： 1）采用身高/體重測試儀測量身高；2) 受試者穿運動薄單衣,赤足站立于腳電極上；3)令受試者手握手電極，靜止不動；4)測試結果傳送至電腦并進行數據處理。測試指標包括：體脂肪量、非脂肪量、水分量、肌肉量、蛋白質、礦物質、體重、體脂肪率、體質指數。

1.2.2.2 身體素質測試 測試指標包括：握力、立定跳遠、男生俯臥撐/女生仰臥起坐。測試方法按照《國家學生體質健康標準》。

1.2.2.3 肥胖判定的標準 以WHO所規定的BMI為標準，并針對亞洲人的特點頒發的對亞太地區肥胖的定義，規定為28 kg／m2以上[8]；即使BMI在正常范圍，身體內也可能存在脂肪過剩堆積，體脂肪率男性達到25.0%以上、女性達到30.0%以上[9]判定為肥胖。

1.2.3 數理統計法 使用統計軟件IBM SPSS Statistics 19進行數據處理。所得數據以M±SD、百分率來表示，各項指標的均數比較采用卡方（X2）檢驗。P＜0.05為統計學顯著性水平。

1.2.4 邏輯分析法 運用有關知識結合實際，進行邏輯分析。對測試數據經過統計歸納，揭示研究對象的本質，通過概念、判斷、推理等思維討論分析，得出結論，提出合理建議。

2 結果與分析

表1 男女生的體成分

2.1 體成分 人體體成分是人體含水分、肌肉、脂肪、蛋白質和無機鹽等各組成成分的比率。如表1結果顯示，男生體脂肪率為（16.2±5.2）%,而女生體脂肪率為（31.5±3.8）%。女生體脂肪率高于男生。將受試者的體成分都除以其體重，排除體重的影響，女生的體脂肪量、非脂肪量、水分量、肌肉量及蛋白質、礦物質各種體成分體重比分別為0.31±0.04、0.69±0.04、0.47±0.02、0.65±0.03、0.18±0.02、0.039±0.00；而男生的體脂肪量、非脂肪量、水分量、肌肉量及蛋白質、礦物質各種體成分體重比則分別為0.17±0.05、0.83±0.05、0.56±0.05、0.80±0.05、0.24±0.01、0.043±0.00。女生與男生的礦物質體重比差異顯著(P＜0.05)；在體脂肪量、非脂肪量、水分量、肌肉量及蛋白質各種體成分體重比上，均有非常顯著性差異(P＜0.01)。女生的肌肉量體重比顯著低于男生(P＜0.01)；體脂肪量體重比明顯高于男生(P＜0.01)。通過以上體成分的分析，可知體脂肪率有非常顯著的性別差異，這一結果與以往的研究結論是一致的[10-12]。但BMI卻無性別差異。研究發現，青春發育期之前，體脂肪含量和構成比例性別差異較小，之后開始分化，出現明顯的性別差異[10-12]。由于體成分的變化受生長素與激素的調節，雄性激素是人體蛋白質合成的重要激素之一，它有助于增加肌肉中蛋白質的含量，提高肌肉質量；雌性激素影響皮下脂肪積累持續增加[13]，以及女大學生為了減肥瘦身,不適宜的節制飲食、使用各種減肥劑、厭倦體育活動,所以受試者體成分尤其是體脂肪率有顯著的性別差異。體脂肪率可以科學地表示人體的胖瘦程度[7]。2.2 肥胖檢出率 以BMI判定為肥胖的學生有12人，占受試總人數的10%，其中男生有10人，占測試受試男生人數的10%，占受試總人數的8.3%；女生有2人，占受試女生人數的10%，占受試總人數的1.7%。用體脂肪率被判斷為肥胖的學生共有16人，其中男生6名，女生10名，分別占總人數的5%、8.3%（表2）。根據2種判定標準可見，男生采用體脂肪率的肥胖檢出率明顯低于BMI的檢出率；而女生采用體脂肪率的肥胖檢出率則遠高于BMI的檢出率。以上學生有肥胖與體重過重2類人群。從人體組成成分分析來看有2種情況，一是如運動員肌肉發達，體脂肪并不多，也就是在BMI超標的情況下，而體脂肪率卻在正常范圍的學生，本研究中有4名男生正是由于肌肉量多，體脂肪量少，BMI超出正常范圍，而被錯誤判定為肥胖，另一種則是真正脂肪過多的學生。另有些學生以女性居多，因為她們一般不經常參加體育運動，肌肉不發達，而外觀因素身高與體重成一定比例，也就是BMI檢測可能在正常范圍，但其體內脂肪的含量卻已經超出正常值，這部分人如果只用BMI來判定就被忽視。本研究中女生采用BMI的肥胖檢出率低于BIA的肥胖檢出率，正是這種情況的具體體現。

表3 體脂肪率與力量素質的關系

2.3 體脂肪率與力量素質的關系 結合BMI與體脂肪率的指標判定肥胖，本研究結果顯示（表3），體脂肪率為25以上的男生（肥胖）的握力/體重值是0.5±0.2，立定跳遠測試值是1.8±0.3 m，俯臥撐為19±11.3次；體脂肪率為25以內的男生（正常）握力/體重、立定跳遠、俯臥撐各項指標測試值分別是0.7±0.1、2.3±0.2 m、30±12.7次，男生肥胖者（體脂肪率＞25）與正常男生（體脂肪率≤25）握力/體重、立定跳遠測試成績相比較有顯著差異（P＜0.05），俯臥撐雖有差異，但不具有統計學意義（P＞0.05）；而女生肥胖者（體脂肪率＞30）與正常女生（體脂肪率≤30）除握力/體重有顯著性差異（P＜0.05）外，立定跳遠、仰臥起坐均無顯著差異性（P＞0.05）。

表2 受試者肥胖檢出情況

力量素質是指人體肌肉在運動活動中克服內部和外部阻力的能力。握力/體重是指肌肉的相對力量，主要反映人體前臂和手部肌肉的力量；立定跳遠則是反映學生的下肢力量和爆發能力；俯臥撐反映上肢、肩背部肌群力量及肌肉持續工作的能力；仰臥起坐反映腹部肌群的力量和力量耐力。力量素質是人體脂肪與非脂肪的綜合反映[14]。脂肪是人體的重要組成部分，適宜的脂肪含量與構成比例是正常人體生命活動的結構與物質基礎。保持合理的身體組成比率，可以促進生長發育、增強心肺功能、提高運動能力以及減少慢性病的發病率[15]。本研究結果表明體脂肪率被判定為肥胖的男生、女生的握力/體重指數的均值明顯低于正常男生、女生；并且肥胖男生的立定跳遠成績也明顯低于正常男生。以上說明體成分的不同，也反映在力量素質的變化上，體脂肪的增加，降低了肌肉收縮的速度和爆發力，使行動的靈活性和協調性受到破壞。肥胖對男大學生的上、下肢肌肉力量產生不良影響；而女大學生則是上肢力量受到一定的負面影響。已有研究認為男、女肌肉力量差異是由肌肉重量的性別差異造成的[16]，本研究驗證了男女肌肉重量的確有差異，并且肌肉量一般都是伴隨著體重下降而減少的，當單純強制節食減肥時，蛋白質將被挪作營養素使用，造成肌肉組織量的嚴重損耗。男女大學生身體局部體成分的差異，可能是說明身體各部位力量素質好壞的直接原因，有待于今后進行進一步研究分析。

3 結論與建議

3.1 結論

1）用BIA分析大學生身體體成分發現，女大學生的各種體成分與男生相比有顯著性差異；女生的肌肉量顯著低于男生；體脂肪量明顯高于男生。

2）以2種判定肥胖的標準可見，男生采用體脂肪率的肥胖檢出率明顯低于體質指數的檢出率；而女生采用體脂肪率的肥胖檢出率則遠高于體質指數的檢出率。

3）肥胖對男生的上、下肢肌肉力量產生顯著的負面影響；而肥胖只對女生的上肢力量產生顯著的負面影響。

3.2 建議

1）要結合體質指數與體脂肪率來判定與綜合評估大學生肥胖，才更趨于合理、科學。

2) 在正確評價的基礎上，指導學生對自身胖瘦程度有準確的認識幫助，提高學生對體質健康形成正確的認識和觀念。

3) 進一步研究分析大學生局部體成分的差異，合理指導大學生體育鍛煉，提高學生身體素質。

[1] 丁宗一.兒童期單純性肥胖癥[M].鄭州: 河南科學技術出版社,2005: 55-128.

[2] 大學生身體素質下降肥胖率上升[N/OL].華南都市報,2011,9,5.http://www.gx211.com/ news/201195/ n707769936.html.

[3] 劉玉梅,武光林.大學新生肥胖與飲食及相關因素關系的研究[J].天津醫科大學學報, 2009,15(3):515-518.

[4] 尹小儉,季成葉,李世昌.大學生肥胖的現況與體質健康的相關性研究[J].現代預防醫學, 2007,34(23):4527-4530.

[5] 柏楊,顧新紅,倪偉.BMI異常對大學生體質健康指標的影響[J].中國體育科技,2005,41 (2):138-139.

[7] Lukaski HC, Johnson PE, Bolonchuk WW. et al.Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurement of the human body[J].Am J Clin Nutr, 1985, 41(4):810-817.

[8] WHO Expert Consultation. Appropriate body-mass index for Asian populations and its implications for policy and intervention strategies[J].Lancet, 2004,363(9403):157-163.

[10] BILLAT V L, LAPRETRE P M, HEUBERT R P, et al. Influence of Acute Moderate Hypoxia an Time to Exhaustion at VO2 max in Unacclimatized Runners [J] .Int J Sports Med,2003, 24(1) : 9-14.

[11] MORT ON R H, BILLAT V, Maximal Endurance Time at VO2 max [J].Med Sci Sports Exe, 2000, 32(8):1496-1504.

[12] 楊建雄,王健.6～21歲學生體成分的性別特點與年齡規律[J].體育科學,2005,25(8)67-70.

[13] LINDIE R S, METTER E J, LYNCH N A, et al. Age and gender comparisons of muscle strength in 654 women and men aged 20-93 yr[J].J.Appl. Physiol,1997,83(5):1581-1587.

[14] 陳安槐,陳蔭生.體育大辭典[M].上海:上海辭書出版社,2000.

[15] 楊靜宜．運動處方[M].北京：高等教育出版社，2005.

[16] 張海平.肌肉形態特征與肌肉力量相關研究[J].沈陽體育學院學報,2003(1):44-46.

Research on Correct Analysis and Evaluation of University Student Obesity through Bioelectrical Impedance Analysis

CAO Ling, SONG Ge, XU Jian, MENG Zhao-li
(Physical Education Department, Dalian University of Technology, Dalian 116023, Liaoning China)

Correct evaluation of university student obesity is a precondition for improving student physical health. Through test of height, weight, body composition and strength quality of 120 university student (100 male and 20 female) in Dalian University of Technology, adopting Body Mass Index (BMI) and Bioelectrical Impedance Analysis (BIA), this thesis analyses and compares student obesity detection rate, as well as discriminates all kinds of strength quality of obese and normal students. Research result shows body compositions weight of female university student has significant difference (p＜0.05) in comparison with male. Obesity detection rate of male through BIA is obvious lower than that through BMI. However that of female is just the reverse. Obesity plays a signif i cant adverse effect to upper and lower limbs muscle strength of male, but just upper limbs for female.

university student obesity; Bioelectrical Impedance Analysis (BIA); Body Mass Index (BMI); body composition

G804.49

A

1004－7662(2014 )08－0078－04

2014－06－23

中央高校基本科研業務科研專題（項目編號：DUT14 RW105）；大連理工大學教育教學改革基金（項目編號：MS2014068）。

曹玲，講師，博士，碩士研究生導師，研究方向：運動醫學。