Hogyan segít a hidrosztatikus mérés a testzsír mennyiségének megismerésében
Áttekintés
A hidrosztatikus mérés a testzsír mennyiségének nagy pontosságú megbecsülésére szolgáló módszer. Az ember fizikai formájának felmérésének ezen elvét Archimedész görög matematikus és fizikus fedezte fel, a testzsír lebegésének gondolata alapján.
Így az ókori világ tudósa kidolgozott egy egyszerű matematikai egyenletet, amely kiemeli a zsírszövet százalékos arányát a testben.
Legyen naprakész a koronavírus-járvány romániai alakulásáról! Védje magát és védjen másokat a hatóságok által javasolt megelőzési intézkedések betartásával.
A cikk tartalma
A hidrosztatikus mérés alapelve
Úgy gondolják, hogy a hidrosztatikus mérés alapelvét véletlenül az ókori görög tudós, Archimédész fedezte fel, megfigyelve a víz mozgását, miközben fürdette magát. A legenda szerint a fizikus annyira megörült a felfedezésének, hogy elfelejtett felöltözni, amikor kijött a fürdőkádból, és ruha nélkül rohant az utcára, kiáltva: "Eureka!".
A hidrosztatikus mérés elvének megértéséhez az embernek meg kell ismernie a felhajtóerő jelenségét, nevezetesen egy tárgy folyadékban való lebegési képességét. A súly az az erő, amelytől a tárgy ezen minősége függ: minél nagyobb a súlya, annál valószínűbb, hogy süllyed.
De hogyan magyarázza azt a tényt, hogy nehéz hajók úsznak a tengerek és az óceánok felszínén, miközben egy nyers tojás süllyed egy víztartályban? A magyarázat egyszerű: a hajók nagyobb méretűek, ezért több vizet képesek mozgatni, mint amennyit egy tojás képes. Archimédész megértette ezt a jelenséget, és továbbfejlesztette az elméletet, miszerint nem egy test súlya, hanem az általa kiszorított víz súlya befolyásolja a tárgy felhajtóerő mértékét.
Más szavakkal, ha egy test által kiszorított víz tömege nagyobb, mint a test súlya, az utóbbi lebeg. Ellenkező esetben elsüllyed. Ez természetesen azt jelenti, hogy a kicsi, de nehéz (sűrű) tárgyak elsüllyednek. Az emberi test összetétele esetén a csontok és az izmok sűrűbbek (tehát hajlamosabbak a süllyedésre), míg a zsír kevésbé sűrű, így a víz felszínén úszik.
Úszás közben az ember karjaival, tenyerével és lábával a testével ellentétes irányba tolja a vizet, és ez a fizikai folyamat lehetővé teszi a test lebegését. A karcsú úszó nagyobb erőfeszítéseket tesz az úszásra a víz mozgatásához, hogy az lebeghessen, mint egy nagyobb testzsírú úszó.
Összegzésképpen elmondható, hogy azoknak az embereknek a súlya, akiknek nagyobb a testzsírszázaléka, kevesebb lesz a vízben, mint a fejlettebb izom- és csontszövetűeké. Ez a tény alapozza meg a hidrosztatikai mérést és annak relevanciáját az ember fizikai alakjának értékelésében.
Hogyan kell elvégezni a hidrosztatikus mérést
A hidrosztatikus mérést, más néven víz alatti mérést két fő szakaszban végezzük: kiszámítjuk a test sűrűségét és kiszámítjuk a testzsír mennyiségét.
A test sűrűségének kiszámítása
A számítás elvégzéséhez specifikus mérések sorozatára van szükség. A személyt lemérik a földön, és a "száraz súlyt" naplóban jegyzik fel. Ezután következik a maradék tüdőtérfogat (VR) kiszámítása, pontosabban az a levegőmennyiség, amely az ember tüdejében marad, miután teljesen lejár. A VR híg héliummal vagy más oxigénezési technikával mérhető.
A maradék térfogat az ember életképességének mérésével is kiszámítható (spirométerrel készített spirográfiai felvétellel, olyan eszközzel, amelyben az alany egy szájrészen keresztül lélegzik, és az alany belélegzett vagy kilégzett levegő mennyiségét a idő), és ezt az értéket megszorozzuk 0,24-rel a férfiak és 0,28-mal a nők esetében.
A következő lépés az ember áthelyezése egy speciális mérlegre, amelyet vízbe merített székkel látnak el. Ez a fotel átalakítón keresztül egy digitális számítógéphez csatlakozik, amely kiszámítja az értékelt személy súlyát. Az alanyot arra kérjük, hogy teljesen lélegezzen ki, mielőtt leülne és néhány másodpercig visszatartaná a lélegzetét, amíg a számítást elvégzik. Ezt az eljárást 4-5 alkalommal megismételjük, hogy kiszámítsuk a kapott átlagos értéket, az úgynevezett "nedves súlyt".
A cukorbetegség megduplázza a COVID-19 fertőzés okozta halálozás kockázatát. Tanulmány
Az ezer lakosra jutó legnagyobb fertőzési arányú megyék. Temes 30 aktív COVID-19 kitörése van!
A veleszületett immunitás a megszerzett immunitással szemben
A fenti értékek észlelése után ezeket beillesztjük a következő hidrosztatikus mérési egyenletbe, hogy megkapjuk az ember testsűrűségét:
Test sűrűsége = száraz tömeg [((száraz tömeg - nedves súly) víz sűrűsége) - VR - 0,1].
Az egyenletbe beírt értékeket kilogrammban mérjük, és a maradék térfogatot literben fejezzük ki. A "0,1" faktor, amelyet a VR-vel együtt csökkentek, az értékelt személy gyomor-bél traktusában lévő levegő térfogatát képviseli.
A testzsír mennyiségének kiszámítása
Amint a test sűrűségének értéke megtalálható a fent felsorolt módszerekkel, a testzsír mennyisége sokkal egyszerűbb, két fő képlet segítségével:
Siri képlet: Testzsírszázalék = [- 4,50] x 100;
Brozek képlet: Testzsírszázalék = [- 4,142] x 100.
A hidrosztatikus mérés korlátai
A hidrosztatikus mérés nagyon hatékony módszer a testzsír százalékának nagyon nagy pontossággal történő kiszámítására. Évtizedek óta használják a szakemberek, pontosan a tökéletes hatékonysága miatt. De ez nem azt jelenti, hogy a technikának nincs hibája.
A módszer fontos korlátozása a maradék térfogat kiszámítása (a tüdőben maradt levegőmennyiség súlya teljes lejárattal). Minél magasabb ez az érték, annál nagyobb az ember felhajtóereje, ezért kisebb a súlya a vízben. A VR pontos kiszámítása nehéz, és gyakran hibák is befolyásolják.
Egy másik hibahatár a testzsír százalékának számítási képleteiből adódhat. Mindkettő feltételezi, hogy a zsírmentes testtömeg sűrűsége állandó, miközben emberenként változó. Ezért egy karcsú ember testzsírszázaléka valamivel magasabb, az elhízotté pedig alacsonyabb lesz.