身體組成的介紹與評估方式

壹 、 身 體 組 成 的 介 紹 一 、 何 謂 身 體 組 成

身 體 組 成 指 身 體 內 脂 肪 與 非 脂 肪 對 體 重 所 佔 的 比 率 （ 林 正 常 ，1 9 9 7 ）。 可 以 將 體 重 分 成 脂 肪 重 和 非 脂 肪 重 ； 脂 肪 重 又 可 以 分 成 儲 存 脂 肪 重 及 必 需 脂 肪 重 ， 而 非 脂 肪 重 包 含 了 骨 礦 物 質 、 蛋 白 質 及 水 分 。 非 脂 肪 重 也 可 以 稱 為 去 脂 肪 重 ， 指 的 是 將 全 身 體 重 扣 除 全 身 脂 肪 重 的 重 量 。

二 、 體 脂 肪 與 健 康

體 脂 肪 重 指 的 是 人 體 中 的 脂 肪 總 質 量 ， 又 分 為 儲 存 脂 肪 重 及 必 需 脂 肪 重 。 而 必 需 脂 肪 重 在 人 體 中 有 一 定 的 比 率 ， 男 子 須 為 體 重 的 3 ％ ， 女 子 為 1 2 ％ 。 脂 肪 主 要 的 功 能 有 ： 供 給 能 量 （ 一 克 脂 肪 在 體 內 燃 燒 可 產 生 9 大 卡 的 熱 量 ） ； 脂 肪 具 有 防 震 的 功 能 ， 它 可 以 緩 衝 外 力 ， 減 少 組 織 的 震 盪 傷 害 ； 具 有 區 隔 與 固 定 臟 器 的 功 用 ， 當 身 體 翻 滾 時 ， 不 致 使 臟 器 移 位 ； 保 持 體 溫 ， 是 有 效 的 隔 絕 體 ， 處 於 低 溫 時 可 以 減 少 體 熱 的 流 失 ； 供 給 並 促 進 脂 溶 性 維 生 素 的 吸 收 與 利 用 ； 構 成 身 體 組 織 。 如 果 體 內 缺 乏 脂 肪 ， 會 影 響 身 體 各 項 生 理 機 能 的 運 作 及 熱 量 的 供 應 。 因 此 ， 過 多 或 過 少 的 體 脂 肪 都 將 對 身 體 健 康 構 成 嚴

重 威 脅 。

脂 肪 除 了 是 細 胞 的 重 要 成 份 外 ， 最 主 要 功 能 是 儲 存 能 量 ， 能 夠 供 給 能 量 。 不 過 ， 脂 肪 太 多 ， 對 身 體 健 康 會 有 負 面 的 影 響 ， 如 ： 肥 胖 ( o b e s i t y ) ， 即 是 指 身 體 內 有 過 多 的 脂 肪 堆 積 。 而 肥 胖 是 影 響 身 體 健 康 的 重 要 因 素 之 一 ， 它 被 證 明 與 心 血 管 疾 病 有 直 接 關 係 ( H u b e r t , F e i n l e i b , M c N a m a r a , &

C a s t e l l i , 1 9 8 3 ; T a y l o r & B a r a n o w s k i , 1 9 9 1 ; P i e t r o b e l l i , e t a l . , 1 9 9 8 ; F r e e d m a n , K h a n , D i e t z , S r i n i v a s a n , & B e r e n s o n , 2 0 0 1 ; G r u n d y , 2 0 0 4 ) 。 因 此 體 脂 肪 量 對 健 康 而 言 ， 則 是 一 種 重 要 的 參 考 指 標 。 不 管 脂 肪 過 多 或 太 少 都 對 身 體 的 健 康 有 一 定 的 影 響 。

貳 、 身 體 組 成 的 模 式 分 類

身 體 組 成 成 份 的 區 分 模 式 ， 依 照 檢 測 所 使 用 的 儀 器 ， 有 不 同 的 區 分 模 式 ( K e n n e t h , 2 0 0 0 ) ：

一 、 二 分 法 模 式

二 分 法 模 式 也 可 稱 為 2 - C 分 子 模 式 ， 是 最 早 使 用 的 模 式 ， 可 將 身 體 分 成 以 下 兩 種 成 份 ：

（ 一 ） 脂 肪 質 量 ： 身 體 中 所 有 脂 肪 組 織 或 其 他 組 織 可 以 取 出 的 油 脂 。

（ 二 ） 去 脂 肪 質 量 ： 所 有 剩 餘 的 ， 沒 有 油 脂 的 化 學 分 子 及 組 織 ， 包 含 水 、 肌 肉 、 骨 、 結 締 組 織 、 內 臟 器 官 等 。 二 、 三 分 法 模 式

三 分 法 模 式 主 要 是 將 身 體 組 成 分 成 脂 肪 、 骨 骼 和 肌 肉 三 種 成 分 。 又 可 細 分 成 以 下 兩 種 模 式 ：

（ 一 ） 3 - C 組 織 模 式 ( t h r e e - c o m p o n e n t t i s s u e m o d e l ) 1 . 脂 肪

2 . 骨 礦 物 質 量 ( b o n e m i n e r a l m a s s , B M M ）

3 . 非 礦 物 質 的 瘦 組 織 ( b o n e - f r e e l e a n t i s s u e m a s s , LT M )

（ 二 ） 3 - C 細 胞 模 式 ( t h r e e - c o m p o n e n t c e l l u l a r m o d e l ） 1 . 細 胞 間 質 ( e x t r a c e l l u l a r s o l i d s , E C S ）

2 . 細 胞 間 液 ( e x t r a c e l l u l a r f l u i d , E C F ） 3 . 細 胞 質 量 ( b o d y c e l l m a s s ）

三 、 四 分 法 模 式

四 分 法 模 式 主 要 是 將 身 體 組 成 分 成 脂 肪 、 礦 物 質 、 身 體 總 蛋 白 質 及 身 體 總 水 量 ( t o t a l b o d y w a t e r , T B W ) 四 種 成 分 。 四 、 流 體 變 化 模 式 ( f l u i d m e t a b o l i c m o d e l )

本 模 式 是 新 的 一 種 研 究 模 式 ， 將 身 體 組 成 分 成 原 子 、 分 子 、 細 胞 、 組 織 四 種 層 次 來 討 論 ， 可 細 分 為 以 下 五 種 成 分 ：

（ 一 ） 脂 肪

（ 二 ） 細 胞 間 質

（ 三 ） 細 胞 間 液

（ 四 ） 細 胞 內 質 ( i n t r a c e l l u l a r s o l i d s , I C S ）

（ 五 ） 細 胞 內 液 ( i n t r a c e l l u l a r f l u i d , I C F ） 參 、 身 體 組 成 的 評 估 方 式

比 較 簡 單 又 容 易 進 行 的 評 估 方 式 有 以 體 重 ( K g ) 除 以 身 高

（ 公 尺 ） 的 平 方 求 得 的 身 體 質 量 指 數 ( B M I ) ， 以 及 以 腰 圍 除 以 臀 圍 的 比 率 的 腰 臀 比 ( W H R ) ， 這 兩 種 方 法 是 初 步 評 估 自 己 身 體 組 成 最 常 用 的 方 法 ， 但 卻 不 能 提 供 有 關 體 脂 肪 或 非 脂 肪 量 的 相 關 資 料 。

身 體 組 成 有 很 多 種 的 評 估 及 測 量 方 法 （ K e n n e t h , 2 0 0 0 ； 曹 德 弘 ，1 9 9 7； 林 正 常 ， 2 0 0 2 ）。 測 量 身 體 組 成 最 直 接 的 方 法 就 是 將 全 身 按 化 學 分 析 法 ， 將 身 體 分 成 水 重 、 脂 肪 重 、 蛋 白

質 重 及 礦 物 質 重 。 一 般 來 說 可 以 分 成 身 體 組 成 的 測 量 法 可 分 為 直 接 分 析 法 和 間 接 分 析 法 。 直 接 分 析 的 方 法 有 屍 體 解 剖 和 化 學 分 析 。 但 這 兩 種 方 法 ， 需 要 的 時 間 過 長 ， 參 與 的 人 數 眾 多 ， 且 須 要 有 解 剖 的 動 作 ， 操 作 相 當 不 方 便 。 而 間 接 分 析 法 有 很 多 種，如：水 中 稱 重 法、皮 脂 厚 度 測 量 ( s k i n f o l d t h i c k n e s s , S K F ) 、 鉀 - 4 0 ( p o t a s s i u m - 4 0 ) 、 近 紅 外 線 測 定 法 ( n e a r - i n f r a r e d i n t e r a c t a n c e , N I R ) 、 超 音 波 法 ( u l t r a s o u n d ）、 核 磁 共 振 造 影 ( m a g n e t i c r e s o n a n c e i m a g i n g , M R I ）、 身 體 電 氣 傳 導 ( t o t a l b o d y e l e c t r i c a l c o n d u c t i v i t y , T O B E C ) 、 生 物 阻 抗 分 析 ( B I A ) 及 雙 能 X 光 吸 收 儀 ( D E X A ) 等，其 主 要 測 得 的 身 體 組 成 成 份 因 使 用 的 方 法 而 不 同 。

其 中 ， 有 許 多 方 法 是 相 當 耗 費 人 力 及 時 間 ， 且 設 備 昂 貴

（ 鉀 - 4 0 、 T O B E C 法 、 超 音 波 法 、 M R I 及 D E X A ）， 這 些 方 法 都 很 難 快 速 且 方 便 的 用 來 分 析 身 體 組 成 ， 讓 民 眾 或 運 動 員 了 解 自 己 的 身 體 組 成 狀 況 。 下 列 將 介 紹 數 種 生 理 學 家 常 用 一 般 較 簡 易 測 量 的 方 法 ：

（ 一 ） 水 中 稱 重 法

水 中 稱 重 法 是 利 用 阿 基 米 德 原 理 ， 測 出 受 試 者 的 陸 上 體 重 、 水 中 的 體 重 、 殘 氣 量 與 當 時 水 的 密 度 ， 再 算 出 全 身 的 身 體 密 度 ( d e n s i t y o f b o d y , D b ) 。

身 體 密 度 ( D b ) ＝ 陸 上 體 重 ÷【（ 陸 上 體 重 － 水 中 體 重 ）÷ 水 的 密 度 － 殘 氣 量 】

得 知 身 體 密 度 後 ， 再 將 身 體 以 二 分 法 的 模 式 分 為 脂 肪 重 及 非 脂 肪 重 這 兩 大 類 ， 最 後 可 由 身 體 密 度 轉 換 成 體 脂 肪 百 分 比 ( ％ B F ) 。 二 分 法 模 式 必 須 認 定 組 織 的 成 分 必 須 是 恆 定 的 ， 也 就 是 F M 的 密 度 為 0 . 9 0 0 g / m l 、 F F M 的 密 度 為 1 . 1 g / m l 。 最

具 代 表 性 的 體 脂 肪 測 量 公 式 為 S i r i 公 式 ( S i r i , 1 9 5 6 ) ： S i r i 公 式 ： ％ B F ＝ 〔 4 9 5 / D b － 4 5 0 〕。

（ 二 ） 皮 脂 厚 度 測 量 ( S K F )

皮 脂 厚 度 測 量 是 一 種 以 測 量 皮 下 脂 肪 來 評 估 身 體 總 脂 肪 量 的 一 種 方 法 。 利 用 的 工 具 是 為 皮 脂 夾 ， 常 測 量 的 部 位 有 肱 三 頭 肌 、 胸 肌 、 腸 骨 肌 、 肩 胛 下 肌 、 腹 部 和 大 腿 等 等 。 每 部 位 測 量 兩 次 的 平 均 值 需 相 差 1 0 % 內 才 可 採 用 ， 再 將 算 出 之 皮 脂 厚 及 年 齡 代 入 依 不 同 種 族 、 性 別 及 活 動 程 度 的 預 測 公 式 可 算 出 身 體 密 度 。 再 將 身 體 密 度 代 入 S i r i 公 式 即 可 算 出 ％ B F 。 以 下 為 男 性 與 女 性 的 身 體 密 度 公 式 ( J a c k s o n & P o l l o c k , 1 9 8 5 ) ：

♂ ： 身 體 密 度 ＝ 1 . 1 1 2 5 0 2 5 － 0 . 0 0 1 3 1 2 5 ( X 1 ) ＋ 0 . 0 0 0 0 0 5 5 ( X 1 ) ² － 0 . 0 0 0 2 4 4 ( X 2 )

X 1 ＝ 胸 部 、 三 頭 肌 及 肩 胛 下 方 皮 脂 厚 之 總 和 X 2 ＝ 年 齡 （ 歲 ）

♀ ： 身 體 密 度 ＝ 1 . 0 8 9 7 3 3 － 0 . 0 0 0 9 2 4 5 ( X 1 ) ＋ 0 . 0 0 0 0 0 2 5 ( X 1 ) ² － 0 . 0 0 0 9 7 9 ( X 2 )

X 1 ＝ 三 頭 肌 、 腸 骨 上 方 及 腹 部 皮 脂 厚 之 總 和 X 2 ＝ 年 齡 （ 歲 ）

（ 三 ） 生 物 電 阻 法 ( B I A )

B I A 的 原 理 是 利 用 電 流 通 過 身 體 的 不 同 組 織 ， 產 生 不 同 的 傳 導 速 度 、 阻 抗 及 電 位 ， 再 搭 配 估 測 方 程 式 以 評 估 身 體 組 成 。 在 脂 肪 部 份 電 流 的 速 度 較 慢 ， 電 阻 較 大 ； 在 非 脂 肪 部 份 ， 因 有 水 份 和 電 解 質 ， 電 流 速 度 較 快 ， 電 阻 較 小 。

而 估 測 需 要 效 標 ， 下 列 將 介 紹 較 為 精 確 性 且 可 視 為 效 標 標 準 的 一 種 方 法 ：

（ 一 ） 雙 能 X 光 吸 收 儀 ( D E X A )

D E X A 是 一 種 新 的 技 術 ， 根 據 雙 光 子 吸 收 測 量 法 ( d u a l - p h o t o n a b s o r p t i o m e t r y , D PA ) 的 原 理 而 發 展 出 來 的 。 利 用 X 光 來 測 量 全 身 ， 並 以 高 精 確 度 來 評 估 淨 組 織 、 骨 質 、 礦 物 質 及 脂 肪 。 這 種 方 法 將 身 體 分 為 全 身 的 礦 物 質 ( b o n e m i n e r a l m a s s , B M M ) 、 非 礦 物 質 的 瘦 肉 組 織 ( b o n e - f r e e l e a n t i s s u e m a s s , LT M ) 、 脂 肪 三 種 質 量 。 X 光 的 能 量 被 身 體 中 的 骨 質 及 軟 組 織 所 吸 收 而 使 輻 射 線 衰 減 ， 而 不 同 的 組 織 因 不 同 的 密 度 及 化 學 成 份 而 吸 收 的 輻 射 量 不 同 ， 所 以 輻 射 的 衰 減 量 也 因 穿 透 脂 肪 、 瘦 肉 組 織 及 骨 頭 而 不 同 ， 這 些 輻 射 的 衰 減 資 料 被 轉 換 為 數 位 影 像 ， 影 像 中 的 每 一 映 像 點 ( p i x e l ) 對 應 著 通 過 受 測 者 的 每 一 個 點 。 包 含 骨 質 的 映 像 點 可 依 不 同 的 輻 射 衰 減 量 區 分 為 骨 礦 物 質 量 及 軟 組 織 質 量 ( s o f t - t i s s u e m a s s ) ; 不 包 含 骨 質 的 映 像 點 也 依 不 同 的 衰 減 量 區 分 為 瘦 肉 軟 組 織 ( l e a n s o f t - t i s s u e ）及 F M 兩 部 份 。 當 這 兩 種 不 同 能 量 的 X 光 同 時 掃 描 過 身 體 後 ， 即 可 依 映 像 點 的 分 類 有 不 同 的 對 應 值 ， 計 算 出 B M M 、 LT M 及 F M 的 對 應 質 量 ( B e l l , C o b n e r , & E v a n s , 2 0 0 0 ) 。 彭 巧 珍 、 姚 維 仁 、 郭 素 娥 、 郭 惠 卿 、 劉 燕 居 、 蘇 珮 琪 與 黃 晉 瑩 （ 1 9 9 6 ） 的 一 份 研 究 報 告 中 指 出 D E X A 應 用 在 人 體 組 成 或 骨 質 密 度 測 量 上 有 相 當 程 度 的 精 準 、 正 確 的 結 果 。

以 上 介 紹 之 身 體 組 成 測 量 方 法 ， 水 中 稱 重 法 相 當 費 時 、 且 需 要 特 殊 的 儀 器 及 個 人 因 素 在 內 的 缺 點 ； 皮 脂 厚 度 測 量 法 雖 然 省 時 ， 且 測 量 工 具 攜 帶 方 便 ， 但 因 可 能 會 有 測 量 過 程 受 試 者 與 操 作 人 員 需 要 有 身 體 接 觸 之 道 德 問 題 。 反 觀 ， B I A 的 優 點 是 方 便 、 省 時 、 且 對 人 體 沒 有 侵 入 性 ， 對 於 一 般 民 眾 及 運 動 員 可 以 迅 速 的 得 知 自 己 的 身 體 組 成 。

近 年 來 ， D E X A 已 經 漸 漸 的 成 為 身 體 組 成 分 析 的 主 流 。 P r i o r 等 （ 1 9 9 7 ） 研 究 指 出 D E X A 有 極 高 的 信 度 ， 以 水 中 秤 重 及 D E X A 所 估 測 的 % B F 僅 相 差 約 0 . 4 % B F。 D E X A 的 快 速（ 全 身 掃 描 只 需 2 0 分 鐘 ）、 安 全 、 不 需 太 多 操 作 人 員 及 可 將 個 體 間 的 骨 礦 物 含 量 的 差 異 列 入 考 量 ， 也 不 會 像 水 中 秤 重 或 液 體 比 重 密 度 法 因 T B W 的 不 穩 定 而 受 影 響 。 而 近 年 來 ， 許 多 研 究 指 出 D E X A 對 於 估 測 身 體 組 成 有 很 高 的 準 確 性 ( M a z e s s , e t a l . , 1 9 9 0 ; S v e n d s e n , e t a l . , 1 9 9 3 ; K o h r t , 1 9 9 8 ; Av e s a n i e t a l . , 2 0 0 4 ) 。

本 節 小 結 ： 身 體 組 成 在 日 常 生 活 與 運 動 科 學 界 一 直 都 是 個 很 重 要 的 課 題 ， 尤 其 是 體 脂 肪 在 身 體 中 的 比 率 ， 對 於 一 般 民 眾 的 健 康 與 運 動 員 的 訓 練 或 比 賽 有 著 相 當 大 的 影 響 。 本 節 介 紹 了 許 多 身 體 組 成 的 測 量 方 法 ， 最 常 見 的 有 水 中 稱 重 法 、 皮 脂 厚 度 測 量 法 、 B I A 及 D E X A 。 但 針 對 各 方 法 之 優 缺 點 ， 且 本 研 究 欲 尋 求 的 是 方 便 、 快 速 、 低 花 費 、 高 準 確 性 的 方 法 ， 所 以 ， 針 對 簡 單 、 快 速 、 可 攜 帶 、 無 侵 入 性 的 B I A 加 以 探 討 。 本 研 究 將 以 D E X A 為 效 標 ， 比 較 B I A 儀 器 的 準 確 性 。