人体组成可以从整体、组织、器官、细胞、分子、原子各个层次进行分析。人体约有50种元素组成，其中9种元素O、C、H、H、Ca、P、K、Ha、Cl总计约占体重98%，这些均可检测，用延迟γ中子激活分析（delayed gamma neutron activation analysis）可检测O、C、Ha、Ca、P，用迅时γ中子激活分析（prompt gamma neutron activation analysis）可检测H、Cl、H，K可以整体计算，这些尚未能在临床普及应用。
（一）人体各种成分测定
1.蛋白 用迅时γ在体中子激活分析（IVHAA，in vivo neutron activation analysis）方法测定总体蛋白。
2.脂肪 一种测定方法是减差法（difference），另一是用双能X线吸收测定法（dual-energy x-ray absorptiometry，DXA）。
（1）减差法：
用氚稀释、中子激活、DXA等方法分别测定总体水、总体蛋白、总体矿物质、总体糖原，再从体重减去水、蛋白、矿物质、糖原，即可求得总体脂质，但目前尚无直接测定总体糖的方法。
（2）DXA：总体脂肪可用DXA测定。
3.矿物质 分为骨性及非骨性两类，骨性矿物质主要成分是钙羟磷灰石，这可用DXA测定；非骨性矿物质在成年男性总量约600g，这可以总体蛋白计算：
4.糖原 主要分布于肝脏及骨骼肌，成年男性总量约500g，其检测可用减差法。
总体脂质、蛋白、矿物质、水可以IVHAA、DXA、氚稀释等方法测定。
（二）人体细胞内外成分测定
1.体细胞质量（body cell mass，BCM） Moore曾提出细胞内钾与氮之比为3mmol K∶1g H（1mmol K∶1/3g H），细胞质量25%（1/4）由蛋白组成，故体细胞质量可由下式计算：
细胞外钾约占全身总钾量2%，可略而不计，故算式可简化成下式：
全身可交换钾可以42K示踪物稀释求得。
2.细胞外液体
（1）稀释法：正常人可用放射性硫酸盐、溴化物稀释法测定，但在危重外科创伤患者由于体液在各间隙剧烈变动，以及体液从各种途径大量丢失，以致应用本方法测定细胞外液发生困难。
（2）中子激活法：以激活中子轰击机体，求得总体氯以测定细胞外液。本法也可用于其他元素如氮，以测定瘦体组织变化。
（三）测定人体成分的一些方法
1.X线断层显像（CT） 可测定皮下组织及脂肪组织的量。
2.磁共振成像（MRI） 用以测量整体成分如脂肪。
3.全身衰变计数器（total body counters） 可测定机体存在核素如40K的自发衰变，这可反映瘦体组织状况，但这对重患者不合适，因患者需要在仪器内很长时间。
4.双能X线吸收法（DXA） 用恒定电位X线其能量12.5fJ并带有K型滤片（铈），以求得稳定双能的辐射一致的射线，其有效能量为6.4及11.2fJ。本法可测定脂肪、矿物质、瘦体组织。
5.多频率生物电阻抗分析（multifrequency bioelectrical impedance analysis，BIA） 人体大致由脂肪组织（水少，电阻高）及无脂组织（水、电解质多，导电好）组成，无脂组织可分为细胞质量及细胞间液，营养不良通常是细胞质量、脂肪组织减少和细胞间液增加。BIA原理是根据人体中电解质液可传导低压电流特点，通过电压、电流改变，测定电阻来计算人体组织的构成。单频（50k Hz）阻抗测定患者水分变化的结果尚有分歧，多频阻抗则以不同电流通过细胞内外间隙检测，可增加准确度，用以测定总体水、水分在各间隙分布以及脂肪组织和细胞质量。
6.双能X线吸收法与多频生物电阻抗合用（DXA/BIA） 可测量脂肪、骨性矿物质、瘦体组织、细胞外液、细胞内液、蛋白质、糖原及非骨性矿物质。实用，患者接收辐射量小。以BIA检测人体各间隙液体，而以DXA检测人体组织的各种成分，两者合用是一种很有前途的检测人体成分的方法。
7.磁共振波谱检测法（magnetic resonance spectroscopy，MRS） 可以无创性检测细胞及细胞器功能，研究细胞内变化及其生化、病理机制，目前应用本方法研究的组织器官有肌肉、肝脏、心、脑等，其反应常先于临床表现。
用于诊断的核素及其研究的器官已不少，现以31P及肌肉为例简述磁共振波谱检测法。成人瘦体组织重量1%由磷构成，在许多代谢过程中磷起重要作用，是核苷酸的主要成分，细胞膜磷脂极性基因的一部分。通常情况下，活组织DHA的磷及大多数磷脂不能被31P MRS所检测，因其浓度太低，且磷在这些化合物的迁移率小，以致信号扩大后失去分辨能力。
ATP通过ATP酶分解而为细胞作功提供能量，ATP不但由糖酵解、糖原分解及氧化磷酸化所提供，也可由含有高能磷酸盐化合物如磷酸肌酸分解所提供，这可由下列二式①、②表示之：
①
②
△：MRS可检测化合物
Pi：无机磷酸盐
PCr：磷酸肌酸
图8-1 鼠腓肠肌静息状态31P MRS波谱模式
图8-1示图，通常可发现5个主要峰，即ATP的三种磷酸盐的原子α-ATP、β-ATP、γ-ATP以及PCr、Pi，有时在Pi峰上还可见到PME（phosphomonoesters，磷酸单酯）峰，这是由糖酵解中间产物如6磷酸葡糖形成。d用以检测细胞内pH。
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