水下称重法测量人体脂肪百分含量

李进

摘 要：本文通过实验的方式详尽的介绍了水下称重法。是在测量人体脂肪百分含量的方法中，较为精确的一种方法。水下称重法在人体密度的测定中考虑了气残量和胃肠道容积。

关键词：水下称重；人体脂肪；测量

人体脂肪有很重要的生物功能，例如保持体温、保护内脏、缓冲外部压力等，它是为人体提供能量的三种物质之一（脂肪、蛋白质、碳水化合物）。更重要的是，脂肪对脑部、视觉的发育，以及皮肤健康都有益处，同时对性特征的发展有影响。如果人体脂肪含量过低，会造成生长迟缓，严重时会影响第二性特征的发育；但是如果人体脂肪含量过高，会导致肥胖、癌症、心血管疾病等等。因此，准确测量人体脂肪百分含量是非常重要的。

目前，测量人体脂肪百分含量的常用方法是皮脂钳测量法、双能X线吸收法、近红外线测量法、水下称重法等等。本文介绍的是适合实验室测量的水下称重法

一、实验原理与实验流程

水下称重法是依据人体密度来计算人体的脂肪百分含量。此方法是1969年由R.AKERS提出的。设人体的密度为Db，则人体脂肪百分含量的计算公式为：

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。

人体密度的计算公式为：

Db=Mg/[Mg-Mv-VL-Vg]（3）

其中Mg为地面质量（g）、Mv为水下质量（g）、VL为肺部的残气量（ml）、Vg为胃肠道容积（ml）。在本实验中，胃肠道容积取100ml。原理如图1所示：

图2实验流程图

二、实验仪器与实验过程

本实验选用的仪器有：电子称重仪、电子肺活量仪、圆柱形立式储水罐、水下座椅、铝制轻框架。本实验测试对象为随机挑选的男同学。

被试者需要身着轻便的服装，最好选择泳衣。测量体重时被试者应站在电子秤上，保持立正姿势。测量结果取g为单位，保留到整数位，方便后续计算。测量体重之后要对被试者进行肺活量的测量，以便计算气残量。在本实验中，我们挑选的被试者是男性，所以计算气残量的公式为男性计算公式：

男子气残量=肺活量（BTPS）×0.24（4）

测量之前，被试者应多进行几次正常呼吸，然后深呼吸，直至不能够再吸入空气为止。然后被试者应闭住呼吸，向肺活量测量仪中呼气，直至不能够再呼出气体为止。为保证实验准确性，被试者应做2-3次测量，取最大值，最后带入公式求得气残量。

最后，要测量的是被试者在水下的体重，实验方法参照《运动生理实验指导》。需要注意的是，被试者在进入水箱的时候不能有水溅出，多次测量，尽量减小误差。为求实验结果准确，将测量结果保留到小数点后两位。

三、测量结果

被试者的人均脂肪百分含量=（4.95/1.075-4.50）×100%=10.47%

四、分析与讨论

根据实验结果计算得出的数据，加上被试者用脂肪秤测得的结果相比较。水下称重法得出的结果更加准确。虽然水下称重法需要更专业的测量设备，但实验原理简单容易掌握。这种方法适合当作人体脂肪含量的测量标准使用，来检测其他测量方法的准确性。水下称重法在一些需要准确结果的领域，也能够发挥更突出的作用。

参考文献：

[1]华岩.水下称重法和皮褶皱厚度法测定大学生体脂率比较分析.鸡西大学学报，2011，11（11）

[2]黄忠曦，邓亲恺等.水下称重系统的研制.中国医学物理学杂志，2011，10（18）

[3]张大均.教育心理学[M].北京人民教育出版社，1994.

[4]江崇民，张一民.身体成分测量与评价的理论和方法[J].体育科研，2008，29（1）：117-118

（作者单位：辽宁师范大学）