对人体组成规律的探索

这方面的研究是基于一个认识，即人体绝不是由各种成分杂乱无章地堆砌而成的。诸多组成成分之间必然存在着数量规律，以维持人体的正常组成和功能。1992年，Wang等提出了人体组成的5个层次模型（The Five－level Model of Human Body Composition）。这个模型把已知的大约40种人体组分归纳到5个渐趋复杂的层次中，即原子层次、分子层次、细胞层次、组织器官层次和整体层次。

在原子层次上，人体由50多种元素所组成。含量最丰富的元素是氮，约占体重的60%。而含量最丰富的6种元素（氧、碳、氢、氮、钙、磷）共占了体重的约98%。身体的质量（BM）等于所有元素质量的总和。

BM＝O＋C＋H＋N＋Ca＋P＋S＋K＋Na＋Cl＋Mg＋其他

在分子层次上，人体由超过100　000种化合物所组成。这些化合物的复杂性与分子量有着极大的差异，最简单者如水，最复杂者如核糖核酸。人体组成学将这些化合物分类为若干组分，主要有水、蛋白质、脂肪、矿物质以及糖类。身体的质量等于所有这些组分的总和。

BM＝水＋蛋白质＋脂肪＋矿物质＋糖类＋其他

在细胞层次上，人体大约含有1018个细胞，依照大小、形状、组成、代谢、分布和功能的不同，可以分为若干类别。身体的质量等于细胞、细胞外液体和细胞外固体的总和。

BM＝细胞＋细胞外液体＋细胞外固体

在组织－器官层次上，人体由4类主要组织，即肌肉组织、结缔组织、上皮组织及神经组织所构成。

BM＝肌肉组织＋结缔组织＋上皮组织＋神经组织

人体的质量也可以表达为全身所有器官质量之和。

在整体层次上，人体由头、颈、躯干、上肢和下肢组成，人体的质量可以表达为所有这些部分的质量之和。

BM＝头＋颈＋躯干＋上肢＋下肢

各个层次之间，各个组分之间既是不同的，又是相互联系的，由此构成了完整的人体组成的图像。

探索身体组分间存在的比较恒定的数量规律，是人体组成学的重要课题之一。下面简述某些业已阐明的人体组成规律。

1．TBW／FFM＝0．73　去脂肪体重（fat－free body mass，FFM）是人体组成学的一个重要概念，等于去除了全部脂肪之后的体重（BW），FFM＝BW－fat。在FFM之中水分占了约73%。这个比例不论对小鼠、大鼠、猫、狗等小型哺乳动物，还是对人、猪、牛、马等大型哺乳动物都是适用的。这个规律已被广泛应用于测定哺乳动物的全身脂肪含量。

2．TBK／FFM＝68mmol／kg　这是与FFM有关的另一个人体组成规律。全身钾含量（total body potassium，TBK）与FFM的比值大约是68mmol／kg。根据这个规律，如果能够测得全身的钾含量，就可以计算出FFM，从而计算出全身的脂肪含量。

3．TBK／BCM＝0．008　33　这是与全身的钾含量有关的另一个人体组成规律。体细胞质量（body cell mass，BCM）是指全身细胞的质量，但不包括细胞内的脂肪量。BCM是人体组成学的重要概念之一，它与能量代谢密切相关。在BCM中，钾的比例约为0．008　33。根据这个规律，如果我们能够测得全身的钾含量，就可以计算出BCM。

4．TBH／BW＝0．10　对于正常人体，全身的氢元素含量（total body hydrogen，TBH）约占体重的10%，人体内的含氢化合物主要是水（含氢11．1%），脂肪（含氢12．0%），蛋白质（含氢7．0%）和糖类（含氢6．2%）；而在正常人体中，水、脂肪、蛋白质和糖类的比例是在一定范围内变化的。依据上述数据计算，可知在正常人体中，全身的氢元素约占体重的10%。也就是说，由体重就可以方便地估算出体内含有多少氢元素。

5．TBO／CFM＝0．80　另一个类似的人体规律揭示，全身的氧含量（total body oxygen，TBO）约占去碳体重的80%。去碳体重（carbon－free body mass，CFM）是指去除了碳元素之后的体重。依据这个规律，如果我们能够测定全身的碳元素含量，就可以计算出全身氧元素的重量。

由上可知，探索人体组成的数量规律，不仅有助于发现人类自身的奥秘，也为活体测定身体组分提供了新的方法。