邱顯名醫師:體脂計量的是水!你真的知道你在量什麼嗎?

想要減脂第一步都是想看看目前體脂肪到底有多少肌肉有多少,好邱醫師也是。以往必須利用水中秤重等方法來測得體脂肪等的身體組成,雖然測出來身體組成的結果較為精確,但是過程費工耗時而且花費高昂。後來科學家發展出來利用生物電阻抗分析的方式 (bioelectrical impedance analysis, bioimpedance analysis, BIA)來分析身體組成,也就是目前市面上最普及看到的體脂計所利用的原理,就能夠快速地簡單地估算出體脂肪。再隨著數十年來的發展BIA測量體脂肪的精確度已較過去大幅度的提升。好邱醫師來用最完整的方式來介紹一下。

scale-149033_1280

BIA測量體脂肪的原理最簡單來說就是將人體通過微弱、無感的電流,由機器接收端去得出身體的電阻,機器會利用電阻去算出身體的含水量,再去估算出身體的不含脂肪重(fat free mass, FFM)以及體脂肪重(fat mass, FM)。所以BIA體脂計正確來說不是直接去得出身體的體脂肪,而是一連串估算的結果。

當電流通過圓筒(面積A長度L)時,電阻會跟圓筒長度成正比跟面積成反比,也就是跟長度平方成正比跟體積成反比。利用這樣的數學關係我們可以得到體積會跟長度平方成正比跟電阻成反比。BIA體脂計的原理就是當知道了長度(將好邱醫師當作圓筒後長度就是好邱醫師的身高),再測得了電阻就可以得出了體積。這體積是什麼?也就是人體的含水量,因為人體的組織中比較會導電的就是含電解質的水,也就是肌肉中所含的水以及細胞外的水,而脂肪組織以及骨頭是不怎麼導電的,所以BIA體脂計是根據導電過程得出的電阻去反推出身體的含水量,再根據體內的水佔不含脂肪重(FFM)一定的比例(一般情況下73%)去算出不含脂肪重。最後再用體重減掉不含脂肪重最後得出了體脂肪重

scale-403585_1920

BIA體脂計測量身體組成的原理過程很複雜但簡單地說,體脂計其實就是測人體的水分反推不含脂肪重再去算出體脂肪的量。聰明的大家就會有疑問了:那這樣誤差值不是很大嗎?的確每一個人體內的含水量都有差異,BIA體脂計這樣的方式會因為種族、性別、年齡甚至體脂肪過高或是過低都會有很大的影響,像是嬰兒體內的含水量很高,但是老年人較低,女性含水量較低男性較高,但經過科學家許多年來不斷的測試研究慢慢地發展出越來越精確的公式,可以從水分反推不含脂肪重來讓BIA體脂計在一般的狀況下有較好的準確度。

BIA體脂計的分類從頻率上可以分成單頻率以及多頻率,一般我們最常見家用很像體重計的站立式是屬於單頻率(50 kHz),這種較低頻率的單頻率電流所測出來的電阻常常是以細胞外液(extracellular water, ECW)為主,而另一種多頻率(0, 1, 5, 50, 100, 200, and 500 kHz)的機型(市面上比較常見的像是InBody)則可以分辨細胞內液(ICW)與細胞外液的比例,這在醫學上的應用就有很大的差別,但若只是想拿來測體脂肪的比率,單頻率與多頻率的精準度則沒有什麼差別,像好邱醫師的例子便是如此,好邱醫師分別去量兩種BIA體脂計,最後體脂肪的結果反而是單頻率的比較準。

BIA體脂計的另外一種分類方式可以分成全身性(Whole body)以及區段性(Segmental)。全身性BIA體脂計的像是最常見的站立式(foot-foot 足對足)或是手握式(hand-hand 手對手),全身性BIA體脂計假設人體是一個均質性的大圓桶,但是人類其實手、腳、軀幹等等部位的電阻差異都很大。尤其像是軀幹所占全身質量的50%以上,但是電阻值只占全身的10%,代表了即便軀幹部位如肚子質量改變很大但是全身性BIA體脂計卻可能測量不出來電阻值的變化。因此後來便發展出了區段性的BIA體脂計如市面上的InBody,區段性的原理則是將人體當成五個不同的圓柱體,分別是兩隻手、兩隻腳以及軀幹,去測量個別的電阻值。這樣的方式可以比較精確地得出身體的組成以及體脂肪的比例。另外區段性的BIA體脂計也可以針對一些極端的案例像是單腳或雙腳水腫、有腹水等等的個案去做各區段的身體組成分析。

InBody720

在醫學臨床上體脂計BIA的用途可不單單只是量量體脂而已,甚至可以拿來預測一些疾病的預後、病人的營養狀況。像是最常見的單頻率BIA體脂計就可以拿來追蹤老年人或是一些女性的肌少症的狀況,看看他們體內蛋白質的代謝情況。而多頻率的BIA體脂計則可以用在病情相對複雜的病人身上,可以偵測體內細胞的細胞膜完整度、細胞內水分的多寡去判斷病人的病情嚴重度、營養狀況以及未來的預後,另外也可以用在洗腎的病人去預估應該脫水的程度。

最後好邱醫師簡單地總結:

  1. BIA體脂計的精準度越來越提升,對於一般身體健康、體重正常的成年人而言,使用市面上最常見的單頻率、全身性的BIA體脂計來量體脂肪就可以了。
  2. 但面對一些身體狀況較為極端想要更清楚知道各部位的組成,甚至是想知道體內水分分布的情況而言,多頻率區段性的BIA體脂計會是比較好的選擇。
  3. 在測量體脂肪之前6小時務必避免酒類的攝取以及記得空腹不喝水3-4小時也要避免運動,機器的電極先用酒精擦拭過,最後手或腳與電極接觸的地方務必要保持乾燥

發表留言