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检测通常使用专用的生物电阻抗分析仪或具备该功能的体脂秤、手环等设备。其基本过程是:
电极接触:在皮肤表面放置两个或多个电极。常见布置为双手双脚(全身测量),或单手单脚(局部测量)。
施加电流:设备通过一对电极向人体施加一个微弱、安全的交流电(通常为50kHz及以下的多频率电流)。
测量电压:通过另一对电极测量由此产生的电压降。
计算原理:
计算基于人体组织对电流的阻抗特性。核心公式是物理学中的欧姆定律变体:阻抗 = 电压 / 电流。
基础计算:设备根据已知的注入电流值和测得的电压值,直接计算出总阻抗值。
成分分析(核心计算):这是将原始阻抗值转化为身体成分数据的关键。其原理基于:
不同组织的导电性不同:体内水分和电解质(存在于肌肉、血液中)是良导体,电阻低;脂肪和骨骼是不良导体,电阻高。
多频率测量:低频电流难以穿透细胞膜,主要流经细胞外液;高频电流可以穿透细胞膜,流经细胞内、外液总量。通过测量不同频率下的阻抗,可以建立数学模型,估算出身体总水分、细胞外液、细胞内液的体积。