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來(lái)源 | 力學(xué)科普(ID:lxkp_cstam)
隨著生活水平的提高,肥胖在人群中越來(lái)越普遍,已成為威脅人類(lèi)健康的全球性公共衛(wèi)生問(wèn)題。不少小伙伴也開(kāi)始加入到減肥的行列,為了檢驗(yàn)減肥成果,有些還專(zhuān)門(mén)配備了減肥配件——體重秤。大家稱(chēng)體重的時(shí)候,有沒(méi)有發(fā)現(xiàn):不知道從什么時(shí)候開(kāi)始,家用體重秤上多了幾個(gè)金屬片?那么,這些金屬片有什么用?是裝飾還是有什么特殊功能呢?今天我們就來(lái)聊一聊這個(gè)話題。
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體重秤上的金屬片是什么?
其實(shí),這些有金屬片的體重秤,也叫作體脂秤。也就是說(shuō)帶有這些金屬片的體重秤能夠測(cè)量出我們的體脂率。常用的體脂率計(jì)算方法有好幾種,包括水下測(cè)重法、ADP法、超聲波探測(cè)法、生物電阻抗法等。而體重秤上的小金屬片,其實(shí)是電極片。當(dāng)我們雙腳站立在兩側(cè)的電極片上時(shí),會(huì)有微弱的電流通過(guò)人體,體重秤便可以通過(guò)生物電阻抗法測(cè)定人體的體脂含量。
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體重秤上的金屬片
生物電阻抗法測(cè)量體脂含量的原理是什么?
根據(jù)高中的生物知識(shí)我們知道,人體是由細(xì)胞內(nèi)液、細(xì)胞外液和細(xì)胞膜組成的。細(xì)胞膜的主要成分是不具有導(dǎo)電性的磷脂層和具有導(dǎo)電性的蛋白質(zhì)等,由于這些細(xì)胞膜的電導(dǎo)率極低,故一般將其看作為絕緣體;細(xì)胞外液則充斥于細(xì)胞與細(xì)胞之間,含有大量的導(dǎo)電離子,一般視為導(dǎo)體;細(xì)胞內(nèi)液則是被絕緣體包裹的導(dǎo)體。由此看來(lái),我們?nèi)梭w內(nèi)的生物組織是一種具有較為復(fù)雜電特性的物質(zhì)。
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圖源:參考文獻(xiàn)[1]
在通過(guò)低頻電流信號(hào)時(shí),因?yàn)榧?xì)胞膜的不易導(dǎo)電性對(duì)電流進(jìn)行阻礙作用,電流會(huì)直接從細(xì)胞外液流過(guò),此時(shí)細(xì)胞組織表現(xiàn)為細(xì)胞外液的電阻特性;在通過(guò)高頻電流信號(hào)時(shí),細(xì)胞膜會(huì)呈現(xiàn)出電容的性質(zhì),此時(shí)電流將流通過(guò)整個(gè)生物細(xì)胞組織,生物組織就反映為電阻、電容相互結(jié)合的復(fù)阻抗模型。生物組織在被施加交流電信號(hào)時(shí)表征出復(fù)雜的阻抗信息,這種復(fù)雜的電阻抗就被稱(chēng)為生物電阻抗。
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圖源:參考文獻(xiàn)[1]
我們可以將人體想象成一個(gè)導(dǎo)電的圓柱體,并把人體物質(zhì)簡(jiǎn)單分為易導(dǎo)電的非脂肪物質(zhì)和不易導(dǎo)電的脂肪物質(zhì),其中水分和電解質(zhì)是非脂肪物質(zhì)最為主要的構(gòu)成成分,肌肉組織含水量高、電阻低,脂肪組織含水量低、電阻高。在使用體脂稱(chēng)時(shí),根據(jù)獲得的電流信號(hào)和體重,結(jié)合使用者輸入的身高、性別、年齡,通過(guò)一定的內(nèi)置算法,就可以計(jì)算出脂肪、肌肉、骨骼等人體成分的含量,體脂率就是這樣得來(lái)的。
家用體脂秤測(cè)得準(zhǔn)嗎?是智商稅嗎?
過(guò)去大家關(guān)注的都是單純的體重,但隨著健康概念的普及,體脂取代了體重成為更加科學(xué)的胖瘦指標(biāo)。但是很多小伙伴會(huì)有這樣的疑惑:家用體脂秤測(cè)出的體脂率到底準(zhǔn)不準(zhǔn)?購(gòu)買(mǎi)體脂秤是否是智商稅?
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由上面的介紹我們知道,體脂秤是根據(jù)秤上面的那幾個(gè)金屬片來(lái)測(cè)量的,金屬片越多,測(cè)得就會(huì)更加準(zhǔn)確。因此家用體脂秤不如醫(yī)院的大型人體成分分析儀準(zhǔn)確,而且研發(fā)速度很快,大部分都沒(méi)有經(jīng)過(guò)臨床數(shù)據(jù)檢測(cè)來(lái)確定精準(zhǔn)度。它的測(cè)量值會(huì)受到飲水量、進(jìn)餐、有無(wú)劇烈運(yùn)動(dòng)等影響。
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醫(yī)院的大型人體成分分析儀
家用體脂秤準(zhǔn)確度雖然不太高,不過(guò)趨勢(shì)還是基本能顯示的。如果我們持續(xù)一周不運(yùn)動(dòng),即使體重不變,家用體脂秤一般也會(huì)顯示體脂率上升。所以,建議大家在使用家用體脂秤監(jiān)測(cè)減重過(guò)程中體脂、肌肉的變化趨勢(shì)時(shí),不用過(guò)度解讀具體數(shù)字的高低多少。
如何增加家用體脂秤的準(zhǔn)確性?
01
選擇金屬片面積較大、數(shù)量較多的體重秤
體脂秤主要靠金屬片導(dǎo)電來(lái)檢測(cè)。人體皮膚與金屬片的接觸面積越大,體內(nèi)電流也會(huì)越大,測(cè)量結(jié)果會(huì)更準(zhǔn)確。反之,接觸范圍越小,電流也會(huì)越小,不利于體內(nèi)循環(huán),誤差也會(huì)較大。除了金屬片的面積,多幾個(gè)金屬片也能夠提升準(zhǔn)確率。一般情況下,家用體脂秤金屬片有2~4個(gè),健身房則多了一對(duì)手持金屬片,醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室里頭采用生物電阻抗法的體脂秤金屬片則更多。
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健身房的體脂秤
02
修正站姿
提高體脂秤的精準(zhǔn)性,除了依托金屬片,還要注重站姿。在測(cè)量體脂時(shí),要盡量保持一個(gè)倒“U”型姿態(tài),以便電流順暢通過(guò),“低頭看秤”會(huì)影響到電流在人體的通過(guò)。因此,建議盡量購(gòu)買(mǎi)帶有藍(lán)牙、Wi-Fi等功能或能自動(dòng)儲(chǔ)存信息的體脂秤,便于改掉低頭的習(xí)慣,修正站姿,提高檢測(cè)的準(zhǔn)確率。
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盡量保持一個(gè)倒“U”型姿態(tài)
03
盡量固定測(cè)脂條件
模仿在醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)體脂率時(shí)的要求,盡量在同一時(shí)間段來(lái)測(cè)量(最好是遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)時(shí)間,比如剛起床);固定使用同一個(gè)體脂秤并保持電極片清潔干凈,因?yàn)?strong>不同的體脂秤可能內(nèi)置的算法存在差異。
04
輸入正確的身份信息
家用體脂秤軟件的數(shù)據(jù)大部分采用了相關(guān)年齡段人群的大數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)值作為參考,身高、年齡、性別等基本信息的改變會(huì)直接導(dǎo)致體脂率的變化,因此在使用的過(guò)程中我們應(yīng)當(dāng)輸入正確的身份信息。
參考文獻(xiàn)
[1]王鵬舉. 基于生物電阻抗技術(shù)的人體成分分析方法研究[D]. 西安理工大學(xué), 2021年6月.
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/JzrTUENmyspWNNwnm3osNA
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/dfI7NDVDAWPEE97LkCIikA
[4]https://mp.weixin.qq.com/s/T_TYQJ6JHBfGsIfz_9QKzA
[5]https://mp.weixin.qq.com/s/aJHjjfL0nMRL2o35KOd1sg
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