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教练和运动员都会不同程度地关注 体成分 （一种关于肌肉量和脂肪量的对比情况的评价指标）。速度和有氧耐力型运动项目（如跑步）、有体重级别的运动项目（如摔跤）和需要展现形体美的运动项目（如花样滑冰、体操、跳水等）等的教练和运动员对体成分关注得更多。因为体成分的测量结果会影响运动员对身体的认知（可能会改善饮食失调）和教练为运动员制订的训练计划，所以必须使用精确的仪器来测量体成分，并由专业人士来为运动员解读测量结果（从健康和项目特征的角度）。
文献研究中采用的体成分测量方法包括双能X射线吸收法、水下称重法、皮褶法、生物电阻抗法（bioelectrical impedance analysis，BIA）、稀释法、空气置换法、超声波、近红外交互法、磁共振成像法和磁共振波谱（magnetic reso nance spectroscopy，MRS）法。使用不同方法所测得的体成分并不一样，可能包括脂肪含量、肌肉量、骨矿物质含量、体内水分含量、细胞外液、总脂肪组织及其附属组织（内脏脂肪、皮下脂肪和肌肉脂肪）、骨骼肌、部分器官和异常脂肪 [15] 。总体而言，体成分测量方法主要分为实验室测量法和现场测量法两大类。
在通常情况下，实验室测量法与现场测量法相比，能更准确地测量体成分。但是，实验室测量法会比现场测量法耗费更多资金和时间。因此，实验室测量法主要在实验室中使用而不是在现场使用。 Bod Pod 体成分测量仪是一种蛋形设备。运动员进入蛋形舱后即可测量其体成分。该设备使用空气置换法来测量身体密度（根据体重和体积算出）。Bod Pod体成分测量仪通过体重秤获取体重值，通过测量人体进入蛋形舱前后舱内气体的体积获得身体的体积值。该方法使用密度测量原理，通过身体密度推导出体成分数据 [18] 。这种方法将身体分为脂肪组织和肌肉组织两个部分。紧实的肌肉组织包括蛋白质、水、矿物质和糖原，而脂肪组织只包括脂肪。
空气置换法无创且简单易用，整个测量过程只需要5分钟。空气置换法还有以下几个优点。
研究人员将空气置换法这种相对较新的方法和其他体成分测量方法进行了比较。在一项将空气置换法和双能X射线吸收法进行比较的研究中，研究人员分别使用这两种方法测量了160位男性（年龄在32±11岁）的体成分。使用双能X射线吸收法和空气置换法测得的体脂率分别为19.4%±6.8%和21.6%±8.4%。这两种方法的相关性非常高，但是使用这两种方法测得的体脂率差异达2.2%，均值差异显著（ p <0.01）。二者之间的差异会随被测试者身体脂肪含量的增加而增大 [1] 。这项研究显示，测量结果会因为测量体成分的方法不同而存在差异。因此，如果运动员在一段时间内使用不同的方法来测量体成分，那么体成分发生变化可能不完全是其身体脂肪含量增加或减少的结果。
在一项以美国大学联赛Ⅰ级女田径运动员为研究对象的研究中（ N =30），研究人员将使用空气置换法与水下称重法、双能X射线吸收法和皮褶法测得的结果进行了对比。结果表明，与水下称重法相比，空气置换法显著高估了身体脂肪含量，且使用空气置换法测得的数据与使用双能X射线吸收法测得的数据也存在显著差异。用皮褶法测得的数据与用空气置换法测得的数据差别不大。在这项研究中，如果用皮褶法测得的数据与用空气置换法测得的数据没有显著差异，那么相较于空气置换法，皮褶法是一种更经济、高效的测量体成分的方法 [4] 。另一项研究也发现，使用皮褶法测得的数据与使用空气置换法测得的数据一样。在这项研究中，研究人员用水下称重法对用空气置换法测得的30名高中男生的体脂率数据进行了验证。为了与用水下称重法测得的数据进行比较，研究人员还使用近红外交互法、生物电阻抗法和皮褶法测量了他们的身体脂肪含量。结果表明，用近红外交互法和空气置换法测得的数据具有显著的恒定误差和总误差。用空气置换法测得的数据的总误差在可以接受范围内，但是其恒定误差明显大于用水下称重法测得的数据，这表明空气置换法是一种测量体成分的可接受的方法，但是没有皮褶法好 [20] 。
双能X射线吸收法的工作原理是发出两条离散能级的X射线（辐射量较小），然后这两条X射线会形成一个光束，从后往前直接穿过人体 [14] 。双能X射线吸收法的测试原理是，穿过一个复杂物体的X射线光束会受该物体的组成、厚度和其他成分的影响而变弱。因此，当X射线穿过人体时，与触及软组织相比，触及骨骼的X射线的能量减少得更多 [14] 。双能X射线吸收法是一种快捷、无创、精确和可重复利用的测量方法。和其他测量体成分的方法一样，双能X射线吸收法也有缺点。例如，由于大量出汗和水分不足，运动员体内的水分波动可能会很大。任何体内水分这样的波动，在使用双能X射线吸收法（和其他体成分测量方法）时都会表现为较少的肌肉量，因为肌肉中的水分占身体总水分的70%～75% [7] 。此外，快速减肥会导致糖原含量减少。碳水化合物与1.5～3克水以糖原的形式一起存储在肝脏和肌肉中。通过消耗存储的糖原，肌肉量会减少，体脂率会上升 [7] 。
无论使用哪种方法测量运动员的体成分，重要的是，在改变现有营养或训练方案前，应该先进行一段时间的体成分和体重监控。通过测量体成分和体重，教练可以有效确定实际增加或减轻的体重的类型（肌肉、脂肪或水分）。
体成分的现场测量法所需的测量仪器必须便于携带，测量流程必须简单，并且测量仪器能在短时间内为多人测量体成分。常用的现场测量法包括身体质量指数、皮褶法和生物电阻抗法。如何对这几种测量方法进行比较？这几种测量方法之间的主要区别又是什么呢？身体质量指数是一种简单的测量方法，是用体重除以身高的平方得出的结果。
体重÷身高 2
根据测量结果，人可以分为偏瘦、正常、超重和肥胖4类。身体质量指数是衡量人群肥胖率的一种简单方法，但是它不太适用于评估个体。表2.1列出了身体质量指数的类别。
表2.1 身体质量指数的类别
注：此表已被简化，只显示主要类别。
［来源：World Health Organization，BMI Classification。］
美国全国健康与营养研究调查是一个由美国卫生和公共服务部于1959年创建并主持的调查研究项目，其在调查过程中要求测量个体的身体质量指数（使用身体检查和面谈两种方式）。美国全国健康与营养研究调查评估美国成人和儿童的健康及营养状况，并追踪一段时间，以便确定某种疾病的流行率或引起某种疾病的危险因素 [22] 。
身体质量指数测量是无创的，只需要一部精确的体重秤和一部测距仪（用来测量身高）。它的缺点就是不能测量实际的体成分，也不能区分脂肪组织和肌肉组织。因为肌肉比脂肪的密度大、同等体积的肌肉要比脂肪重，所以身体质量指数可能高估了肌肉发达人群的身体脂肪含量 [31] 。此外，身体质量指数也会高估体形较大的人的身体脂肪含量 [21] 。例如，一位专业跑卫身高1.75米，体重95.5千克，体脂率为8%，那么他的身体质量指数约为31.2。按照身体质量指数的分类标准，这位跑卫会被归类为肥胖人士，但是8%的体脂率表明他并不是肥胖人士。这个例子说明，运用身体质量指数来对运动员进行分类存在一定的局限性。
一方面，身体质量指数可能会高估肌肉发达人群的身体脂肪含量；另一方面，身体质量指数也可能会低估肌肉不发达人群的身体脂肪含量 [2，8] 。使用美国全国健康与营养研究调查得到的数据进行分析的一项研究显示，使用身体质量指数不能准确诊断肥胖，特别是不能准确诊断男性、老年人和身体质量指数处于中间范围的人群是否肥胖。因此，身体质量指数只能用来评估人群的肥胖率，而不能用于评估个体的健康状况 [24] 。尽管身体质量指数存在固有的局限性，但它是进行大量人群研究的有用工具。一项针对146万成年人的各种死因的研究发现，在不吸烟的成年人中，身体质量指数在20～24.9的成年人的死亡风险最低。死亡风险随着超重和肥胖水平的升高而增加 [6] 。身体质量指数常常被用来估算人群的体重身高比率，但它不是在缺乏其他临床测量的情况下，评估个体偏胖还是偏瘦的工具 [11] 。
教练通常使用 皮褶法 来测量体成分。这一方法是通过测量不同身体部位的皮褶厚度来计算体脂率。测量时，测量人员先用拇指和食指捏起测量对象的一小块皮肤，使皮肤远离皮下的肌肉，然后用皮褶钳夹住皮肤，接着在2秒内完成皮褶钳上数值的读取。
测量人员通常选用3个部位的皮褶：男性选用胸部、腹部和大腿的皮褶，女性选用肱三头肌、前腰和大腿的皮褶。常用的5个部位是肱三头肌、肩胛、前腰、腹部和大腿 [19] ，有时候也会选用胸部和肱二头肌的皮褶（见图2.1）。将这些测量数据（每个部位测量2～3次，然后计算平均值）代入公式就可以算出身体脂肪含量。皮褶法有以下几个优点。
图2.1 使用皮褶钳测量（a）肱三头肌、（b）肩胛、（c）前腰、（d）腹部、（e）大腿、（f）胸部的皮褶厚度
但是，皮褶法也存在几点不足。首先，测量人员间的差异（如这次测量和下次测量的操作人员不同）和廉价的皮褶钳可能导致测量结果的准确性下降；其次，通过皮褶法测得的皮褶厚度可以代入100多个公式来估计身体脂肪含量，并且每位测量人员选用的测量部位可能不一样。这些因素都会使测量结果的可靠性和有效性大打折扣。使用皮褶法测得的体成分与 水下称重法 的测量结果存在±（3%～5%）的差异 [19] 。
水下称重法是让受试者浸入水中，然后使用阿基米德的浮力原理（被排开的液体的质量可以计算出来），根据身体的总密度来确定受试者体成分的一种测量方法。水下称重法假定脂肪组织和肌肉组织的密度是恒定的，肌肉组织的密度大于水，而脂肪组织的密度小于水 [12] 。
使用 生物电阻抗法 测量的是射频阻抗和射频交流电流 [5] 。因为水分和电解液都会影响外加电流的阻抗，所以生物电阻抗法通过测量全身水分含量，间接地确定肌肉量 [25] 。生物电阻抗法方便、快捷、经济实惠，且整个操作过程基本不需要任何专业知识。但是，它不能准确测量体成分的短期变化情况，也不能准确测量肥胖人群（可能会低估身体脂肪含量）和非常瘦的人群（可能会高估身体脂肪含量）的体成分 [27] 。此外，体液平衡的细微变化也会影响测量结果 [25] 。
尽管有使用超声波测量皮下脂肪厚度的历史，但直到近些年，该技术才被广泛用于评估体成分 [30] 。超声检查是一种无创、快速、相对便宜的评估体脂水平的方法 [3] 。用于评估体成分的超声波技术通过一个探头向人体发射高频（通常为1～5兆赫兹）声脉冲。这些声音脉冲在组织界面（脂肪—肌肉界面和肌肉—骨骼界面）反射或产生回声并返回探头。探头到组织边界的距离是通过测量每次回声返回的时间来计算的。超声波屏幕可以显示回声通过的距离并形成二维图像。超声波技术已被用于评估运动人群的体成分。研究报告称，超声波技术可以与双能X射线吸收法 [23] 和水下称重法 [29] 媲美。