付文革 周玉来 严凤 李勇 陆盛 王小平
Heath-Carter体型法及其在医学领域的应用研究进展
付文革 周玉来 严凤 李勇 陆盛 王小平
Heath-Carter法是一种科学合理、简便易行的体型测量评估方法,现已广泛应用于民族、地区、发育营养、竞技体育、人才选拔,在医学领域的运用主要集中在心血管疾病、代谢性疾病等,与这些疾病总体关系表现为内胚层和中胚层的增高,外胚层的相对降低。应用于精神障碍的研究较少,应加强体型与心理因素的研究。
Heath-Carter法;体型;医学;精神障碍
体型是个体的形态表型,可以观察到的外在形态结构,它不考虑身材大小,是对身体形状和组成部分的描述。体型因种族、遗传、环境、性别、年龄、职业和生活习惯的不同而有所差异。体型对人的生理功能、运动素质、心理情感、社会适应发展及职业选择意向都有一定的影响。体型不同其内脏器官的类型也不同,因而体型的研究对医学、心理学、体质人类学、体育选材学、发育营养等都具有重要的实际意义。体型的评价方法可达数十种,但到目前为止,Heath-Carter体型法具有客观、准确、简便易行、易于推广等优点,为广大学者所采用,是“国际生物发展规划”推荐使用的体型综合评价法[1]。本文对Heath-Carter体型法及其应用研究进展作一综述。
很早以前人们就通过人体测量而得到身高、体质量、身体各部位围度及比例关系;采用密度测量法、X射线、同位素法、皮褶厚度测量法等可研究人体结构组成。这些方法较精确可定量,但只描述了身体某一特征,即某一体格特征,并不能对人体的整体形态特征做出概括准确的评价。体型方法则避免了这一缺点。早期的一些著名医学家、人类学家根据体格的外形观察,结合少量的测量特征,将人体体型定性地分为2~4类,如希腊医生Hippocrates的二分法,意大利医生Viola 的三分法,德国精神病医生Kretschmer的四分法[2]。这些体型分类方法简单定性地描述了各类体型特征,如瘦长型、矮胖型、中间型等,但并不全面科学。美国学者Sheldon[3]1940年首次建立了1个连续的体型分类系统,他借用胚胎学术语将体型分为3种,即:内胚层型、中胚层型、外胚层型,为建立连续性的体型分类取得突破。但它仍存在一定的局限性和评价的主观不合理性。Heath和Carter于1983年对Sheldon 的体型法进行了改进,将体型用3个数字来表示,它反映了体型中3种成分的相对关系[4]。第1成分即内胚型成分,它表示身体中脂肪的相对含量;第2成分即中胚型成分,它表示机体骨骼肌肉系统的相对发达程度;第3成分即外胚型成分,它表示身体的相对瘦高程度,亦即线性度。通过一定的人体测量手段,对3种成分进行评定,得到3个分值,它们合在一起代表了人的体型特征。Heath-Carter体型法较其它方法具有科学性、客观性、实用性、方便性。自20世纪70年代以来,欧美许多国家有关体型的Heath-Carter法做了大量研究。我国的研究较晚,起步于20世纪90年代。笔者认为加强这一方法对国人的研究,结合生理性、营养学、医学、体育运动学、特殊群体人员选拔等的研究,具有实际和深远的意义。
2.1 测量项目 身高、体质量、肱三头肌皮褶厚度、肩胛下皮褶厚度、髂前上棘皮褶厚度、小腿内皮褶厚度、肱骨内外上髁间径、股骨内外上髁间径、上臂紧张围、小腿围共10项指标。体质量以千克(kg)表示,身高、骨端内外上髁间径及围度均用厘米(cm)表示,皮褶厚度用毫米(mm)表示,数值精确到小数点后1位。
2.2 测量方法 在测量前对参加测量人员进行培训,达到较高一致性。一般在餐后2~3h进行,除身高、体质量外,其它项目一般测量身体的同一侧。每个项目均测量2次,取其平均值。身高、体质量、维度测量按国际通用方法进行。皮褶厚度及骨端内外上髁间径采用Heath-Carter测量方法进行。肱三头肌皮褶厚度:肩峰点与尺骨鹰嘴点连线中点处,皮褶方向与上臂的长轴方向平行;肩胛下皮褶厚度:紧接肩甲下角正下端,皮褶方向向下偏外45°;髂前上棘皮褶厚度:骼前上棘内上方1~2cm处,皮褶方向向下偏内45°;小腿内皮褶厚度:小腿最大水平围的内侧处;肱骨内外上髁间径:上臂弯曲与前臂成直角用直脚规测量肱骨内外髁间最大距离。股骨内外上髁间径:膝部成直角,测量股骨内外髁间最大距离。
2.3 计算方法
2.3.1 内因子(第Ⅰ因子) 主要反映身体的相对肥胖程度。由肱三头肌皮褶(T1)、肩胛下皮褶(T2)和髂前上棘皮褶(T3)之和得皮下脂肪量(T,mm),经身高(H,cm)校正获得。T=T1+T2+T3;X=T×170.18/身高。内因子(第Ⅰ因子)。=-0.7182+0.1451(X)-0.00068(-X2)+0.0000014(X3)。
2.3.2 中因子(第Ⅱ因子) 主要反映身体肌肉和骨骼的发达程度。由修正上臂围(A)、修正小腿围(B)、肱骨内外上髁间径(C)、股骨内外上髁间径(D)及身高(H)带入方程获得。A=上臂紧张围-肱三头肌皮褶/10;B=小腿围-小腿内皮褶/10。中因子(Ⅱ)=0.188A+0.161B+0.858C+0.601D-0.131H+4.5。
2.3.3 外因子(第Ⅲ因子) 反映身体的线性程度,即苗条程度。由Ponder指数(HWR)代入公式获得。HWR=身高/;若HWR≤38.25,外因子=0.1;若HWR≥40.75,外因子=HWR×0.732-28.58;若38.25<HWR<40.75,外因子=HWR×0.463-17.63。
2.4 体型图 体型由3个有序数字排列在一起来表示,因此个体的体型也可用三位空间里的1个点来表示。将三维空间的体型点投影到二维平面上就得到平面体型图,它可以更加形象直观地反映体型特点和分布规律。体型在体型图上的位置由平面直角坐标(X,Y)决定,平面体型图上X轴、Y轴的坐标值为公式:X=外因子-内因子;Y=2×中因子-(外因子=内因子),且X与Y的单位长度比为3∶1。
2.5 体型分类方法 根据体型三因子值间的关系可以将体型分为13种:偏外胚层的内胚层型;均衡的内胚层型;偏中胚层的内胚层型;内胚层—中胚层均衡型;偏内胚层的中胚层型;均衡的中胚层型;偏外胚层的中胚层型;中胚层—外胚层均衡型;偏中胚层的外胚层型;均衡的外胚层型;偏内胚层的外胚层型;外胚层—内胚层均衡型;中间型。
2.6 体型差异的比较方法
2.6.1 体型位置距离(somatotype attitudinal distance, SAD) 表示在三维空间中两个体型点间的差异,计算公式为:Ⅱ、Ⅲ分别代表内、中、外因子值,A,B为两体型点。
2.6.2 体型位置均数(somatotype attitudinal mean, SAM) 表示样本的所有体型点到平均体型点的平均距离,它反映样本体型分布的分散程度,计算公式为:SAM=。
季成叶等[5]、赵凌霞等[6]最早研究并报道了小中大学生的Heath-Carter体型,在中国开创了这一研究领域的先河。随后的研究主要集中于民族、地区、性别、年龄、发育营养、运动健身等多方面,并对体育人才选拔等起着重要的作用。
对体型在医学领域的应用研究相对较少,且主要集中在心血管疾病、糖尿病等方面。国外研究表明,内、中因子的增高是高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病的危险因素[7],且女性患者较男性更倾向于内胚层及中胚层型体型,随着年龄的增长,女性收缩压上升,男性却逐渐下降。管革等[8]用Heath-Carter法调查也证实,冠状动脉粥样硬化性心脏病以内、中因子增高为主。袁训怡等[9]报道,高血压组男性与女性内、中因子值均高于非高血压组,男性疾病组及健康对照组中因子值均高于女性,而女性内因子值均高于男性。高血压组内胚层体型者明显高于非高血压组。表明高血压患者以内胚层体型为主, 肥胖是高血压的危险因素。国外研究表明,内、中因子的相对增高及外因子相对降低与罹患2型糖尿病直接相关[10],超重、肥胖和体脂堆积是2型糖尿病的重要因素,且体型与血脂增高直接相关[11]。代谢性疾病的发病率随着年龄的增加而升高,老年人的体型随着年龄的进一步增长而内、中因子亦相对增高[12]。李岩等[13]的研究显示,糖尿病患者无论男女,在内、中因子值上均高于健康对照组,尤其以内因子值增高显著。表明糖尿病患者的体型构成都以内胚层体型为主,而以外胚层型即线条型体型者则不易患糖尿病。张少杰等[14]的调查显示,糖尿病患者的体型以偏中胚层型的内胚层型为主,高达84.29%,说明该人群皮下脂肪丰富、肌肉发达、骨骼粗壮且外形偏胖。段辽江[15]对脑卒中患者与健康对照组研究报道,脑卒中患者男性和女性的内因子值大于健康成年人,内因子值大可能使患脑卒中的概率增高,推测内因子值的高低可以作为预测脑卒中的一个因素。因此,用Heath-Carter体型法预测上述疾病的患病风险是客观准确的。
采用Heath-Carter法对精神障碍的研究很少,Buffa等[16]研究报道,阿尔茨海默病患者外因子值显著高于对照组,表明这一疾病具有其特征性体型特点。陈春梅[17]对首发的抑郁症患者研究结果显示,男性抑郁症患者体型以内胚层-中胚层均衡型为主,女性以偏中胚层的内胚层型为主。Pailhez等[18]采用Heath-Carter法对精神分裂症患者和健康对照组研究,各因子分虽未达到显著性差异,但患者组内焦虑、精神病症状评分即疾病严重程度与体型具有一定的关联性,表明这种方法可作为精神疾病分类诊断的重要参考。
综上所述,Heath-Carter法是一种科学合理的体型评估方法,在地区、民族、发育营养、体育选材、运动保健中已广泛运用,医学领域的研究主要集中在心血管疾病及糖尿病等方面,结果普遍认为,内、中因子的增高,即偏向内胚层和中胚层体型者易患上述疾病。在精神心理方面的应用较少,因此,体型与心理因素的关系研究具有广阔的空间。
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Heath-Carter method is a scientific and rational, easy assessment method for measuring the somatotype. Is now widely used in national, regional, development of nutrition, competitive sports, talent selection , applied in the field of medicine are mainly focus on cardiovascular disease, metabolic disease, etc., and the general relationship between these diseases characterized by increased the endomorphy and mesomorphy, the ectomorphy is relatively reduced. Somatotype method applied to mental disorders is less, mental disorders should strengthen physique and psychological factors.
Heath-Carter Method; Somatotype; Medicine; Mental disorders
10.3969/j.issn.1009-4393.2014.25.003
天津 300161 武警8630部队医院精神卫生科 (付文革 周玉来 严凤 李勇 陆盛 王小平)
周玉来 E-mail:1981280159@qq.com