张洪明 ,宇克莉 ,魏 榆 ,孙泽阳 ,张兴华 ,郑连斌 ,倪佳瑶 ,胡 莹
(1.天津师范大学 生命科学学院,天津 300387;2.天津师范大学 天津市动植物抗性重点实验室,天津 300387)
身体成分能够反映人体的健康状况,主要包括脂肪、蛋白质、无机盐、水分等化学成分.身体成分的研究虽然在我国起步较晚,但近年来已有许多关于不同人群身体成分的研究报道[1-3].身体成分有多种测量方法,目前学术界广泛采用的是生物电阻抗法[4].当前由于人们生活水平的提高,肥胖已成为威胁到人类健康的的重要问题之一,已有研究[5-6]证明肥胖尤其是中心型肥胖与新陈代谢疾病,如Ⅱ型糖尿病、心血管疾病等有关,中心型肥胖是由皮下脂肪和内脏脂肪共同造成的.皮下脂肪可以直接通过皮褶厚度的测量得到,而内脏脂肪的测量则需要通过双能X线吸收法、影像法、生物电阻抗法等来进行,虽然内脏脂肪等级的测量较之皮下脂肪更准确,但由于条件限制不便于人们自己进行内脏脂肪的预判.虽然腰围、腰臀比等一系列指标可以预测中心型肥胖,但由于两种方法不能区分皮下脂肪和内脏脂肪,因此并不能直接用于内脏脂肪的预判.
羌族是我国最古老的少数民族之一,发源于我国甘青地区.目前,羌族多分布于我国四川省阿坝藏族羌族自治州及四川省绵阳市,现有总人口约30万.由于羌族历史悠久,在形成过程中与我国多个民族有过交融,因此,对于羌族的体质人类学研究有助于为探究羌族的历史发展进程以及与其他民族的关系提供生物学依据.本研究测量了羌族与肥胖有关的几项身体指标,通过建立多项肥胖判定指标与内脏脂肪的相关关系来寻找一个最为可靠的预判羌族人群内脏脂肪是否超标的指标,并通过建立二元logistic回归方程来探究羌族肥胖指标与内脏脂肪等级之间的关系,为羌族及周边族群利用内脏脂肪判断族群的肥胖及健康状况提供科学依据.
2015年4月和2016年9月,在四川省阿坝藏族羌族自治州茂县测量了18~75周岁的843例羌族成人(男性409例,女性434例)的9项身体指标,包括身高(Stature)、体质量(Body mass)、腰围(Waist circumference)、臀围(Hip circumference)、髂前上棘皮褶(Anterior superior spine skinfold)、髂嵴上皮褶(Suprailiac skinfold)、体脂率(Body fat)、BMI、内脏脂肪等级(Visceral fat level).男性平均年龄为(49.23±16.20)岁,女性平均年龄为(48.29±15.10)岁.被测量者均为世居当地3代以上的羌族成年人,且身体健康.遵循知情同意原则,严格按照《人体测量方法》[7]进行测量.测量工具包括马丁人体测高仪、皮尺、皮褶厚度计及人体体成分测量仪(百利达BC-601).
应用Excel 2007及SPSS 19.0对数据进行相关性分析.以内脏脂肪等级=10作为标准[8-9],≥10为内脏脂肪超标,<10为内脏脂肪正常,以此为标准对内脏脂肪等级与肥胖判定标准进行受试者工作特征(ROC)曲线分析及二元logistic回归分析.
羌族成人的身体指标测量以及各指标与内脏脂肪等级的Pearson相关性分析结果如表1所示.
根据全身型肥胖判断标准,男性体脂率>25%、女性体脂率>35%即为肥胖[10].由表1可以看出,羌族男性的平均体脂率为22.67%,属于正常水平;女性的平均体脂率为37.09%,属于肥胖.但根据内脏脂肪等级的判断标准,虽然羌族男性的体脂率在正常范围内,但其内脏脂肪等级为11.57,即内脏脂肪超标;而羌族女性则相反,虽然体脂率超过正常范围,但平均内脏脂肪等级为7.50,属于正常水平.此外,根据男性腰围≥85 cm、女性腰围≥80 cm为中心型肥胖的判断标准[11],羌族女性属于中心型肥胖,而男性属于正常水平.
表1 羌族成人身体成分、形态学指标以及各指标与内脏脂肪等级的相关性分析结果Tab.1 Body composition and anthropometric indexes results and correlation results of each index with visceral fat level
运用ROC曲线分析各肥胖指标对羌族成人内脏脂肪等级是否超标预测的准确性.ROC曲线下面积(AUC)是预判准确性的重要评判标准,范围通常为0.5~1.0[12],若AUC在0.5~0.7之间,则预判准确性较低,若AUC在0.7~0.9之间则说明预判具有一定的准确性,若AUC>0.9,则预判准确性较高.羌族男性和女性的内脏脂肪等级ROC分析结果如图1所示.
图1 羌族内脏脂肪等级的ROC分析Fig.1 ROC analysis of visceral fat level in Qiang nationality
羌族男性ROC曲线下面积分别为:腰围,0.917;臀围,0.817;髂嵴上皮褶,0.819;髂前上棘皮褶,0.863;体脂率,0.942;BMI,0.900.羌族女性 ROC 曲线下面积分别为:腰围,0.938;臀围,0.888;髂嵴上皮褶,0.778;髂前上棘皮褶,0.798;体脂率,0.959;BMI,0.970.羌族男性和女性群体中,对内脏脂肪等级预判准确性较高的指标均为体脂率、腰围和BMI,但预判准确性最高的指标呈现性别差异.羌族男性中,对内脏脂肪等级预判准确性最高的指标为体脂率,而羌族女性中则为BMI.预判准确性性别差异最大的指标为臀围.羌族女性臀围的AUC为0.888,准确性居于第4位;羌族男性臀围的AUC则为0.817,居于末位.因此,臀围可用于女性的内脏脂肪等级预判,但相较于其他指标,不适用于羌族男性的内脏脂肪等级预测.6项指标中,对羌族成人内脏脂肪等级的预测准确性均为体脂率大于腰围,髂前上棘皮褶大于髂嵴上皮褶.由此判断,虽然内脏脂肪等级属于中心型肥胖,但相较于作为中心型肥胖判断指标的腰围,体脂率对于羌族成人内脏脂肪等级的预测准确性较高.此外,虽然髂嵴上皮褶与髂前上棘皮褶同为反映腹部皮下脂肪的指标,但由于测量位置的不同,髂前上棘皮褶对于内脏脂肪等级的预测准确性高于髂嵴上皮褶,且皮褶厚度在羌族男性中的预测准确性(髂前上棘皮褶AUC=0.863)高于女性的预测准确性(髂前上棘皮褶AUC=0.798).
根据ROC曲线的预测准确度,分别对羌族男性、女性建立内脏脂肪等级的单因素二元logistic回归分析方程,如表2所示.
表2 羌族成人内脏脂肪等级逻辑回归判断Tab.2 Logistic regression of visceral fat level in Qiang adults
由表2可知,羌族成人的腰围、臀围、髂嵴上皮褶、髂前上棘皮褶、体脂率及BMI与内脏脂肪等级之间均为正相关,且相关性均具有统计学意义(P<0.01).根据logistic方程,计算结果以0.5为临界值,小于0.5则内脏脂肪等级<10,在正常范围内;若大于临界值,则内脏脂肪等级≥10,属于超标.
本研究对羌族不同性别人群的肥胖情况进行了调查,根据全身型肥胖判断标准,羌族男性属正常水平,女性属肥胖;根据内脏脂肪等级的判断标准,羌族男性内脏脂肪超标,女性正常;根据中心型肥胖判断标准,羌族男性正常,女性属于中心型肥胖.采用腰围、臀围、髂嵴上皮褶、髂前上棘皮褶、体脂率、BMI等6项肥胖判定指标预测羌族男性和女性的内脏脂肪等级,虽然这些指标均能预测,但体脂率、腰围、BMI的预测准确度较高.由于男性、女性脂肪分布特点的不同,肥胖指标对于内脏脂肪等级的预测出现性别差异.男性中对内脏脂肪等级预测准确性最高的是体脂率,女性则为BMI.由于男性、女性分泌的荷尔蒙不同,男性成人体质量增长时不仅有脂肪的增加,也有肌肉量的增加,而女性成人体质量增长则以脂肪增加为主.男性脂肪积累多为内脏脂肪增加,女性脂肪的堆积更多为皮下脂肪而非内脏脂肪.BMI是由体质量与身高计算得到的,男性BMI超标并不意味着脂肪含量一定超标,肌肉发达者也会出现BMI超标.因此,男性的6项肥胖指标中,预判准确性最高的为体脂率而非BMI.女性体脂率虽可以预测内脏脂肪等级,但女性皮下脂肪的囤积多于内脏脂肪,因此女性内脏脂肪等级预判时BMI的准确性较体脂率高.
相较于其他肥胖指标,内脏脂肪等级必须借用仪器才能够较为准确地进行测量,但由于条件限制,并非所有人都便于进行内脏脂肪等级的测量.而内脏脂肪与多种新陈代谢疾病相关,因此,建立简单的内脏脂肪等级预测方程对于医疗不发达地区有一定的意义.本研究根据ROC曲线的预测准确度建立了羌族6项肥胖指标对内脏脂肪等级的logistic方程.根据二元logistic回归方程,可以较为准确地利用易于测得的肥胖指标来进行内脏脂肪等级的预测,有利于对羌族等西南边远地区的人群进行内脏脂肪等级的预判.