人體組成學(xué)的一個(gè)重要課題是準(zhǔn)確、快速、廉價(jià)和無(wú)損傷地測(cè)定活體內(nèi)的各種成分。這是人體組成學(xué)研究的特點(diǎn)和難點(diǎn)。通過(guò)幾十年的努力，科學(xué)家們運(yùn)用多種物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)手段，發(fā)展出許多人體組成的活體測(cè)定方法。這些方法的原理、應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)述于下。

1．形態(tài)學(xué)方法（Anthropometric method）　這是一類最先發(fā)展起來(lái)的人體組成學(xué)方法，由體重、身高、皮褶厚度、臂長(zhǎng)、腿長(zhǎng)、腰圍等形態(tài)學(xué)指標(biāo)來(lái)估測(cè)身體組分。這類方法主要用于測(cè)定全身的脂肪及骨骼肌重量。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、廉價(jià)和無(wú)損傷，適用于臨床測(cè)定和大規(guī)模研究。缺點(diǎn)是對(duì)個(gè)體測(cè)定的準(zhǔn)確性較差。

2．稀釋方法（Dilution method）　將一定劑量的放射性核素標(biāo)記物（如3　H2O）或穩(wěn)定核素標(biāo)記物（如2　H2 O）通過(guò)靜脈注射或口服導(dǎo)入受試者體內(nèi)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的平衡，標(biāo)記的水分子均勻地稀釋到全身的血液中。抽取受試者的血液樣品，測(cè)定血漿中的標(biāo)記水和總水含量，由此可以計(jì)算出全身的水含量。而由全身的水含量，可以進(jìn)一步計(jì)算出全身的脂肪含量。

Fat＝BW－FFM＝BW－TBW／0．73

式中，BW和TBW分別為體重和全身水含量，0．73為水占去脂體重（FFM）的比例。稀釋方法的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性較高，缺點(diǎn)是不夠快速，需要抽取血液樣品。以類似的稀釋方法還可以用Br－為標(biāo)記物，來(lái)測(cè)定全身細(xì)胞外液的含量。

3．代謝產(chǎn)物方法（Metabolites method）　常用的是由尿肌酐（urinary creatinine）日排出量來(lái)測(cè)定全身骨骼肌的方法。肌酸（creatine）和磷酸肌酸主要存在于骨骼肌中，每天以較恒定的比例脫水生成肌酐。肌酐不參加體內(nèi)生化過(guò)程，幾乎全部由尿排出。因此，由尿肌酐的日排出量可以推測(cè)全身的骨骼肌重量。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)損傷，無(wú)需昂貴的設(shè)備。缺點(diǎn)是準(zhǔn)確性較差，測(cè)試期間不能攝取瘦肉等高肌酸食物，還需要收集完全的24h尿液。類似的方法還有三甲基組氨酸法，由尿三甲基組氨酸（urinary　3－methylhistidine）日排出量來(lái)測(cè)定全身骨骼肌重量。

4．生物電阻法（Bioimpedance analysis method，BIA）　體液是電解質(zhì)的水溶液，具有良好的導(dǎo)電性，脂肪和不溶的礦物質(zhì)則是電的不良導(dǎo)體。受試者生物電阻的大小，與身體的組成成分存在著密切的聯(lián)系，由此可以用于身體成分的測(cè)定。生物電阻的大小還與身體的形狀，體內(nèi)細(xì)胞與細(xì)胞外液的比例等因素有關(guān)。這是一個(gè)有希望的方法，值得進(jìn)一步研究。目前，這一方法已廣泛地用于測(cè)定身體的水含量和脂肪含量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，測(cè)試快捷，適用于臨床和大規(guī)模測(cè)試，其缺點(diǎn)是理論基礎(chǔ)還比較薄弱，因而對(duì)個(gè)體測(cè)定的準(zhǔn)確性尚較差。

5．全身鉀測(cè)定法（Whole body　40　K counting）　鉀有三種核素，39　K、40　K和41　K。其中40　K是放射性核素，輻射出極強(qiáng)的1．46MeV的γ射線。受試者被置于一個(gè)能屏蔽外來(lái)γ射線的容器中，由容器內(nèi)的傳感器來(lái)測(cè)定發(fā)自人體的γ粒子數(shù)量，由此可以計(jì)算全身40　K的含量。40　K占鉀總量的比例是固定的（0．0118%），因而又可以計(jì)算全身的鉀含量。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)是完全無(wú)損傷，缺點(diǎn)是需要特殊的裝置。由鉀的測(cè)定，可以進(jìn)一步計(jì)算全身的脂肪含量。

脂肪含量＝BW―FFM＝BW―TBK／68．1

式中，BW和TBK分別為體重（kg）和全身鉀含量（mmol），68．1為去脂體重（FFM）中鉀的濃度（mmol／kg）。

6．水下稱重法（underwater weighing method，UWW）　基本設(shè)備是一個(gè)盛有溫水的大鋼槽。受試者潛沒(méi)于水下，并盡量呼盡肺中的氣體。由受試者在空氣中和水下稱得的體重之差，可以計(jì)算出受試者的身體體積。已知脂肪與去脂體重的密度分別為0．90g／cm3與1．10g／cm3，可以導(dǎo)出下面的方程來(lái)計(jì)算受試者的全身脂肪含量。

脂肪含量＝4．95×BV－4．50×BW

式中BV是由水下稱重法測(cè)得的身體體積，BW是在空氣中測(cè)定的體重。此方法的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度較高，經(jīng)常用作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校驗(yàn)形態(tài)學(xué)，生物電阻法等其他方法。缺點(diǎn)是需要專門(mén)的設(shè)備，肥胖者和某些女性受試者難以完成潛水動(dòng)作。

7．影像學(xué)方法（Imaging method）　這是一類在近20年發(fā)展起來(lái)的人體組成學(xué)測(cè)定方法，包括了計(jì)算機(jī)斷層掃描（Computerized tomography，CT）和核磁共振法（Magnetic reson－ance imaging，MRI）。使用臨床上常用的CT和MRI設(shè)備，取得受試者在特定解剖位置的橫斷面影像。全身共取得20～50個(gè)橫斷面，相鄰的兩個(gè)橫斷面之間的距離是已知的。測(cè)定每個(gè)橫斷面上的脂肪組織及骨骼肌的面積，從而計(jì)算出全身脂肪組織和骨骼肌的體積。

volume＝∑［（A1＋A2）×B］

式中A1與A2為相鄰的兩個(gè)橫斷面中脂肪組織或骨骼肌的面積，B為相鄰的兩個(gè)橫斷面之間的距離。已知脂肪組織和骨骼肌的密度分別是0．92g／cm3和1．04g／cm3，由此可以計(jì)算出全身的脂肪組織和骨骼肌的重量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性高，可以用作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn)形態(tài)學(xué)等其他方法。其缺點(diǎn)是需要昂貴的設(shè)備，測(cè)定費(fèi)時(shí)費(fèi)錢(qián)，而且CT測(cè)試具有較強(qiáng)的放射性。

8．雙能量X線吸收法（Dual－energy X－ray absorptiometry，DXA）　這是近10年發(fā)展起來(lái)的新方法。已知體內(nèi)的脂肪，礦物質(zhì)和其余的瘦組分對(duì)同一能量的X線的吸收率有很大差別，同一身體組分對(duì)不同能量的X線的吸收率也有很大差別。因此，當(dāng)以兩束不同能量（例如40keV和70keV）的X線來(lái)照射受試者時(shí)，就能夠分別測(cè)得體內(nèi)的脂肪、礦物質(zhì)和其余的瘦組分含量。這是一種極具潛力的人體組成學(xué)測(cè)定方法，它不但能夠同時(shí)測(cè)定多種身體成分的全身含量，而且能夠測(cè)定這些組分在上肢和下肢的局部含量。

9．中子活化分析法（Neutron activation analysis）　在中子光束的照射下，體內(nèi)某些元素（如N、C、Ca、P、Na、Cl）的原子會(huì)放出γ粒子，不同元素放出的γ粒子的能量各不相同。測(cè)定某元素特定能量的γ粒子的強(qiáng)度，就可以計(jì)算體內(nèi)該元素的含量。依其原理的差別，主要有3種中子活化分析方法。Delayed－gamma activation analysis用于測(cè)定Ca、P、Na和Cl含量。Prompt－gamma activation analysis用于測(cè)定氮含量。Neutron inelastic scattering則可以測(cè)定碳和氧的含量。中子活化分析法是迄今為止唯一的活體測(cè)定體內(nèi)元素含量的方法。其缺點(diǎn)是設(shè)備昂貴，世界上只有極少實(shí)驗(yàn)室同時(shí)擁有上述3種中子活化分析裝置。對(duì)Ca、P、Na和Cl等元素的測(cè)定需要受試者接受較強(qiáng)的中子照射，不適用于育齡期女性和兒童。