利用生物电阻抗法对大学生肥胖进行正确分析评价的研究

曹 玲，宋 鸽，徐 坚，孟昭莉

（大连理工大学体育教学部，辽宁 大连 116024）

利用生物电阻抗法对大学生肥胖进行正确分析评价的研究

曹 玲，宋 鸽，徐 坚，孟昭莉

（大连理工大学体育教学部，辽宁 大连 116024）

正确评价大学生肥胖是提高学生体质健康水平的前提。对大连理工大学120名大学生（男生100名、女生20名）进行身高、体重、身体体成分及力量素质测试，用体质指数法(BMI)与生物电阻抗法（BIA）分析比较学生的肥胖检出率，并对肥胖学生与正常学生的各项力量素质进行辨析。研究结果表明，女大学生的各种体成分体重比与男生相比有显著性差异（P＜0.05）；男生采用BIA法的肥胖检出率明显低于BMI法的检出率；而女生采用BIA法的肥胖检出率则远高于BMI法的检出率；肥胖对男生的上、下肢肌肉力量产生显著的不良影响，而只对女生的上肢力量产生显著的负面影响。

大学生肥胖；生物电阻抗法（BIA）；体质指数(BMI)；体成分

人体体成分根据其结构和功能的不同，由非脂肪物质与脂肪物质2大部分组成。当脂肪物质超过一定比例时,即判定为肥胖。在青年期，脂肪细胞数目就已经固定，而脂肪细胞内脂肪含量的增加使每个脂肪细胞肥大和充盈，从而逐渐形成肥胖。有研究表明,肥胖与多种慢性疾病存在相关关系，其中与高血压、糖尿病、心脏病等直接相关,并且，发生肥胖的年龄越早，肥胖的程度就越高，发生慢性疾病的危险就越大[1]。

随着我国高等教育招生数量的逐年提高，再加上学生体育活动的减少、饮食不节制、坐卧过久等因素，导致学生肥胖症的发病率有逐年上升的趋势。据2010年教育部大规模学生体质与健康调研数据显示，大学生出现肥胖率继续增加，力量素质继续呈现缓慢下降的新问题[2]。力量素质下降与肥胖比例失调的矛盾表现，极大地影响了大学生的身体健康。因此，国内许多学者对大学生的肥胖问题进行了大量的研究，大多数研究都是采用体质指数（Body Mass Index,BMI）来判断身体的肥胖程度[3-5]，由于此方法单纯考虑身高对体重的影响因素，不能客观地反映体脂含量，所以对于肥胖的判定，不能得出准确、全面的结论，尤其是大学生正处于发育的刚完成阶段，体成分的个人差异很大，用BMI来判定肥胖有片面性[6],使其中一部分隐形肥胖型学生和肌肉型学生被错误判定。

生物电阻抗法(Bioelectrical Impedance Analysis, BIA)利用非脂肪组织含有大量的水分（电的良好导体），而脂肪是无水物质（电的不良导体）的原理，通过导入人体一定频率的电流，测量人体的电阻值，可以间接测量人体的体脂含量[7]，并通过体脂肪率准确地判定肥胖。本研究运用BIA分析大学生身体体成分，通过BMI与BIA对大连理工大学学生的肥胖检出率进行比较，为正确评价大学生肥胖提供科学依据；并对肥胖学生与正常学生的各项力量素质进行辨析，为合理指导大学生体育锻炼提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 采用随机整体抽样的方式，将大连理工大学2012年新入校的120名一年级学生纳入本研究测试中。其中男学生100人，平均年龄为19.8±0.9岁；女学生20人，平均年龄为19.3±1.3岁。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 通过“中国期刊网”全文数据库和大连理工大学图书馆查阅了大量的相关文献和书籍，并对所得资料运用文献资料法进行调研。

1.2.2 测试法

1.2.2.1 体成分测试 通过生物电阻抗法进行体成分测试，测定仪器采用日本TBF-418 B人体成分分析仪。测试方法： 1）采用身高/体重测试仪测量身高；2) 受试者穿运动薄单衣,赤足站立于脚电极上；3)令受试者手握手电极，静止不动；4)测试结果传送至电脑并进行数据处理。测试指标包括：体脂肪量、非脂肪量、水分量、肌肉量、蛋白质、矿物质、体重、体脂肪率、体质指数。

1.2.2.2 身体素质测试 测试指标包括：握力、立定跳远、男生俯卧撑/女生仰卧起坐。测试方法按照《国家学生体质健康标准》。

1.2.2.3 肥胖判定的标准 以WHO所规定的BMI为标准，并针对亚洲人的特点颁发的对亚太地区肥胖的定义，规定为28 kg／m2以上[8]；即使BMI在正常范围，身体内也可能存在脂肪过剩堆积，体脂肪率男性达到25.0%以上、女性达到30.0%以上[9]判定为肥胖。

1.2.3 数理统计法 使用统计软件IBM SPSS Statistics 19进行数据处理。所得数据以M±SD、百分率来表示，各项指标的均数比较采用卡方（X2）检验。P＜0.05为统计学显著性水平。

1.2.4 逻辑分析法 运用有关知识结合实际，进行逻辑分析。对测试数据经过统计归纳，揭示研究对象的本质，通过概念、判断、推理等思维讨论分析，得出结论，提出合理建议。

2 结果与分析

表1 男女生的体成分

2.1 体成分 人体体成分是人体含水分、肌肉、脂肪、蛋白质和无机盐等各组成成分的比率。如表1结果显示，男生体脂肪率为（16.2±5.2）%,而女生体脂肪率为（31.5±3.8）%。女生体脂肪率高于男生。将受试者的体成分都除以其体重，排除体重的影响，女生的体脂肪量、非脂肪量、水分量、肌肉量及蛋白质、矿物质各种体成分体重比分别为0.31±0.04、0.69±0.04、0.47±0.02、0.65±0.03、0.18±0.02、0.039±0.00；而男生的体脂肪量、非脂肪量、水分量、肌肉量及蛋白质、矿物质各种体成分体重比则分别为0.17±0.05、0.83±0.05、0.56±0.05、0.80±0.05、0.24±0.01、0.043±0.00。女生与男生的矿物质体重比差异显著(P＜0.05)；在体脂肪量、非脂肪量、水分量、肌肉量及蛋白质各种体成分体重比上，均有非常显著性差异(P＜0.01)。女生的肌肉量体重比显著低于男生(P＜0.01)；体脂肪量体重比明显高于男生(P＜0.01)。通过以上体成分的分析，可知体脂肪率有非常显著的性别差异，这一结果与以往的研究结论是一致的[10-12]。但BMI却无性别差异。研究发现，青春发育期之前，体脂肪含量和构成比例性别差异较小，之后开始分化，出现明显的性别差异[10-12]。由于体成分的变化受生长素与激素的调节，雄性激素是人体蛋白质合成的重要激素之一，它有助于增加肌肉中蛋白质的含量，提高肌肉质量；雌性激素影响皮下脂肪积累持续增加[13]，以及女大学生为了减肥瘦身,不适宜的节制饮食、使用各种减肥剂、厌倦体育活动,所以受试者体成分尤其是体脂肪率有显著的性别差异。体脂肪率可以科学地表示人体的胖瘦程度[7]。2.2 肥胖检出率 以BMI判定为肥胖的学生有12人，占受试总人数的10%，其中男生有10人，占测试受试男生人数的10%，占受试总人数的8.3%；女生有2人，占受试女生人数的10%，占受试总人数的1.7%。用体脂肪率被判断为肥胖的学生共有16人，其中男生6名，女生10名，分别占总人数的5%、8.3%（表2）。根据2种判定标准可见，男生采用体脂肪率的肥胖检出率明显低于BMI的检出率；而女生采用体脂肪率的肥胖检出率则远高于BMI的检出率。以上学生有肥胖与体重过重2类人群。从人体组成成分分析来看有2种情况，一是如运动员肌肉发达，体脂肪并不多，也就是在BMI超标的情况下，而体脂肪率却在正常范围的学生，本研究中有4名男生正是由于肌肉量多，体脂肪量少，BMI超出正常范围，而被错误判定为肥胖，另一种则是真正脂肪过多的学生。另有些学生以女性居多，因为她们一般不经常参加体育运动，肌肉不发达，而外观因素身高与体重成一定比例，也就是BMI检测可能在正常范围，但其体内脂肪的含量却已经超出正常值，这部分人如果只用BMI来判定就被忽视。本研究中女生采用BMI的肥胖检出率低于BIA的肥胖检出率，正是这种情况的具体体现。

表3 体脂肪率与力量素质的关系

2.3 体脂肪率与力量素质的关系 结合BMI与体脂肪率的指标判定肥胖，本研究结果显示（表3），体脂肪率为25以上的男生（肥胖）的握力/体重值是0.5±0.2，立定跳远测试值是1.8±0.3 m，俯卧撑为19±11.3次；体脂肪率为25以内的男生（正常）握力/体重、立定跳远、俯卧撑各项指标测试值分别是0.7±0.1、2.3±0.2 m、30±12.7次，男生肥胖者（体脂肪率＞25）与正常男生（体脂肪率≤25）握力/体重、立定跳远测试成绩相比较有显著差异（P＜0.05），俯卧撑虽有差异，但不具有统计学意义（P＞0.05）；而女生肥胖者（体脂肪率＞30）与正常女生（体脂肪率≤30）除握力/体重有显著性差异（P＜0.05）外，立定跳远、仰卧起坐均无显著差异性（P＞0.05）。

表2 受试者肥胖检出情况

力量素质是指人体肌肉在运动活动中克服内部和外部阻力的能力。握力/体重是指肌肉的相对力量，主要反映人体前臂和手部肌肉的力量；立定跳远则是反映学生的下肢力量和爆发能力；俯卧撑反映上肢、肩背部肌群力量及肌肉持续工作的能力；仰卧起坐反映腹部肌群的力量和力量耐力。力量素质是人体脂肪与非脂肪的综合反映[14]。脂肪是人体的重要组成部分，适宜的脂肪含量与构成比例是正常人体生命活动的结构与物质基础。保持合理的身体组成比率，可以促进生长发育、增强心肺功能、提高运动能力以及减少慢性病的发病率[15]。本研究结果表明体脂肪率被判定为肥胖的男生、女生的握力/体重指数的均值明显低于正常男生、女生；并且肥胖男生的立定跳远成绩也明显低于正常男生。以上说明体成分的不同，也反映在力量素质的变化上，体脂肪的增加，降低了肌肉收缩的速度和爆发力，使行动的灵活性和协调性受到破坏。肥胖对男大学生的上、下肢肌肉力量产生不良影响；而女大学生则是上肢力量受到一定的负面影响。已有研究认为男、女肌肉力量差异是由肌肉重量的性别差异造成的[16]，本研究验证了男女肌肉重量的确有差异，并且肌肉量一般都是伴随着体重下降而减少的，当单纯强制节食减肥时，蛋白质将被挪作营养素使用，造成肌肉组织量的严重损耗。男女大学生身体局部体成分的差异，可能是说明身体各部位力量素质好坏的直接原因，有待于今后进行进一步研究分析。

3 结论与建议

3.1 结论

1）用BIA分析大学生身体体成分发现，女大学生的各种体成分与男生相比有显著性差异；女生的肌肉量显著低于男生；体脂肪量明显高于男生。

2）以2种判定肥胖的标准可见，男生采用体脂肪率的肥胖检出率明显低于体质指数的检出率；而女生采用体脂肪率的肥胖检出率则远高于体质指数的检出率。

3）肥胖对男生的上、下肢肌肉力量产生显著的负面影响；而肥胖只对女生的上肢力量产生显著的负面影响。

3.2 建议

1）要结合体质指数与体脂肪率来判定与综合评估大学生肥胖，才更趋于合理、科学。

2) 在正确评价的基础上，指导学生对自身胖瘦程度有准确的认识帮助，提高学生对体质健康形成正确的认识和观念。

3) 进一步研究分析大学生局部体成分的差异，合理指导大学生体育锻炼，提高学生身体素质。

[1] 丁宗一.儿童期单纯性肥胖症[M].郑州: 河南科学技术出版社,2005: 55-128.

[2] 大学生身体素质下降肥胖率上升[N/OL].华南都市报,2011,9,5.http://www.gx211.com/ news/201195/ n707769936.html.

[3] 刘玉梅,武光林.大学新生肥胖与饮食及相关因素关系的研究[J].天津医科大学学报, 2009,15(3):515-518.

[4] 尹小俭,季成叶,李世昌.大学生肥胖的现况与体质健康的相关性研究[J].现代预防医学, 2007,34(23):4527-4530.

[5] 柏杨,顾新红,倪伟.BMI异常对大学生体质健康指标的影响[J].中国体育科技,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] 杨建雄,王健.6～21岁学生体成分的性别特点与年龄规律[J].体育科学,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] 陈安槐,陈荫生.体育大辞典[M].上海:上海辞书出版社,2000.

[15] 杨静宜．运动处方[M].北京：高等教育出版社，2005.

[16] 张海平.肌肉形态特征与肌肉力量相关研究[J].沈阳体育学院学报,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

中央高校基本科研业务科研专题（项目编号：DUT14 RW105）；大连理工大学教育教学改革基金（项目编号：MS2014068）。

曹玲，讲师，博士，硕士研究生导师，研究方向：运动医学。