水下稱重法測量人體脂肪百分含量

李進

摘 要：本文通過實驗的方式詳盡的介紹了水下稱重法。是在測量人體脂肪百分含量的方法中，較為精確的一種方法。水下稱重法在人體密度的測定中考慮了氣殘量和胃腸道容積。

關鍵詞：水下稱重；人體脂肪；測量

人體脂肪有很重要的生物功能，例如保持體溫、保護內臟、緩沖外部壓力等，它是為人體提供能量的三種物質之一（脂肪、蛋白質、碳水化合物）。更重要的是，脂肪對腦部、視覺的發育，以及皮膚健康都有益處，同時對性特征的發展有影響。如果人體脂肪含量過低，會造成生長遲緩，嚴重時會影響第二性特征的發育；但是如果人體脂肪含量過高，會導致肥胖、癌癥、心血管疾病等等。因此，準確測量人體脂肪百分含量是非常重要的。

目前，測量人體脂肪百分含量的常用方法是皮脂鉗測量法、雙能X線吸收法、近紅外線測量法、水下稱重法等等。本文介紹的是適合實驗室測量的水下稱重法

一、實驗原理與實驗流程

水下稱重法是依據人體密度來計算人體的脂肪百分含量。此方法是1969年由R.AKERS提出的。設人體的密度為Db，則人體脂肪百分含量的計算公式為：

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。

人體密度的計算公式為：

Db=Mg/[Mg-Mv-VL-Vg]（3）

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

圖2實驗流程圖

二、實驗儀器與實驗過程

本實驗選用的儀器有：電子稱重儀、電子肺活量儀、圓柱形立式儲水罐、水下座椅、鋁制輕框架。本實驗測試對象為隨機挑選的男同學。

被試者需要身著輕便的服裝，最好選擇泳衣。測量體重時被試者應站在電子秤上，保持立正姿勢。測量結果取g為單位，保留到整數位，方便后續計算。測量體重之后要對被試者進行肺活量的測量，以便計算氣殘量。在本實驗中，我們挑選的被試者是男性，所以計算氣殘量的公式為男性計算公式：

男子氣殘量=肺活量（BTPS）×0.24（4）

測量之前，被試者應多進行幾次正常呼吸，然后深呼吸，直至不能夠再吸入空氣為止。然后被試者應閉住呼吸，向肺活量測量儀中呼氣，直至不能夠再呼出氣體為止。為保證實驗準確性，被試者應做2-3次測量，取最大值，最后帶入公式求得氣殘量。

最后，要測量的是被試者在水下的體重，實驗方法參照《運動生理實驗指導》。需要注意的是，被試者在進入水箱的時候不能有水濺出，多次測量，盡量減小誤差。為求實驗結果準確，將測量結果保留到小數點后兩位。

三、測量結果

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

根據實驗結果計算得出的數據，加上被試者用脂肪秤測得的結果相比較。水下稱重法得出的結果更加準確。雖然水下稱重法需要更專業的測量設備，但實驗原理簡單容易掌握。這種方法適合當作人體脂肪含量的測量標準使用，來檢測其他測量方法的準確性。水下稱重法在一些需要準確結果的領域，也能夠發揮更突出的作用。

參考文獻：

[1]華巖.水下稱重法和皮褶皺厚度法測定大學生體脂率比較分析.雞西大學學報，2011，11（11）

[2]黃忠曦，鄧親愷等.水下稱重系統的研制.中國醫學物理學雜志，2011，10（18）

[3]張大均.教育心理學[M].北京人民教育出版社，1994.

[4]江崇民，張一民.身體成分測量與評價的理論和方法[J].體育科研，2008，29（1）：117-118

（作者單位：遼寧師范大學）