Як гідростатичне зважування допоможе вам з’ясувати кількість жиру в організмі
Огляд
Гідростатичне зважування - це метод оцінки кількості жиру в організмі з високою точністю. Принцип цього способу оцінки фізичної форми людини був відкритий грецьким математиком і фізиком Архімедом, базуючись на ідеї про те, що жирові відкладення плавають.
Таким чином, вчений стародавнього світу розробив просте математичне рівняння, яке підкреслює відсоток жирової тканини в організмі.
Будьте в курсі еволюції епідемії коронавірусу в Румунії! Захищайте себе та захищайте інших, дотримуючись заходів запобігання, рекомендованих владою.
Зміст статті
Основний принцип гідростатичного зважування
Вважається, що принцип гідростатичного зважування був випадково відкритий давньогрецьким ученим Архімедом, спостерігаючи за рухами води, купаючись сам. За легендою, фізик був настільки в захваті від свого відкриття, що забув одягнутися, коли вийшов з ванни і вибіг на вулицю без одягу, кричачи "Еврика!".
Щоб зрозуміти принцип гідростатичного зважування, людина повинна ознайомитися з явищем плавучості, а саме здатністю предмета плавати в рідині. Вага - це сила, від якої залежить ця якість предмета: чим більша його вага, тим більша ймовірність його потоплення.
Але як ви пояснюєте той факт, що важкі кораблі плавають на поверхні морів і океанів, тоді як сире яйце тоне в ємності з водою? Пояснення просте: кораблі мають більший розмір, тому вони здатні переміщати більше води, ніж яйце. Архімед зрозумів це явище і висунув теорію, що не вага тіла, а вага води, яка витісняється ним, впливає на ступінь плавучості об'єкта.
Іншими словами, якщо вага води, що витісняється тілом, перевищує вагу тіла, остання буде плавати. Інакше воно потоне. Це означає, звичайно, що невеликі, але важкі (щільні) предмети потонуть. У складі людського тіла кістки і м’язи щільніші (тому схильніші до западання), тоді як жир менш щільний, тому він буде плавати на поверхні води.
Під час плавання людина руками, долонями і ногами штовхає воду в напрямку, протилежному до тіла, і цей фізичний процес дозволяє тілу плавати. Стрункий плавець докладатиме більше зусиль для плавання, щоб рухати воду так, щоб вона могла плавати, ніж плавець з більшою кількістю жиру в організмі.
На закінчення сказано, люди з більшим відсотком жиру в організмі будуть важити менше у воді, ніж люди з більш розвиненою м’язовою та кістковою тканиною. Цей факт лежить в основі гідростатичного зважування та його важливості для оцінки фізичної форми людини.
Як виконати гідростатичне зважування
Гідростатичне зважування, яке також називають підводним зважуванням, проводиться у два основні етапи: обчислення щільності тіла та обчислення кількості жиру в організмі.
Розрахунок щільності тіла
Для проведення цього розрахунку необхідна серія конкретних вимірювань. Людину зважують на землі, а "суху вагу" зазначають у щоденнику. Далі слід розрахунок залишкового об’єму легенів (ВР), точніше кількості повітря, що залишається в легені людини після повного закінчення її терміну дії. ВР можна виміряти за допомогою розведеного гелію або інших методів оксигенації.
Залишковий об’єм також можна розрахувати, вимірявши життєву здатність людини (за допомогою спірографічного запису, отриманого за допомогою спірометра, пристрою, в якому суб’єкт дихає мундштуком, а об’єми повітря, що вдихається або видихається суб’єктом, реєструються як функція час) і помноживши це значення на 0,24 для чоловіків та на 0,28 для жінок.
Наступним кроком є переведення людини на спеціальний зважувальний пристрій, забезпечений кріслом, зануреним у воду. Це крісло підключено через перетворювач до цифрового комп’ютера, який обчислює вагу оцінюваного. Обстежуваному пропонується повністю видихнути, перш ніж сісти і затримати дихання на кілька секунд, поки не буде проведено обчислення. Цей процес повторюють 4-5 разів, щоб виконати обчислення отриманого середнього значення, званого "мокрою вагою".
Діабет подвоює ризик смерті від зараження COVID-19. Вивчення
Округи з найвищим рівнем зараження на тисячу жителів. У Тімісі є 30 активних спалахів COVID-19!
Вроджений імунітет проти набутого імунітету
Після виявлення вищезазначених значень вони вводяться в наступне гідростатичне рівняння зважування, щоб отримати значення щільності тіла людини:
Щільність тіла = Суха маса [((Суха вага - Мокра вага) Щільність води) - VR - 0,1].
Значення, введені в рівняння, вимірюються в кілограмах, а залишковий об'єм виражається в літрах. Коефіцієнт "0,1", зменшений разом з ВР, являє собою об'єм повітря, що знаходиться в шлунково-кишковому тракті обстежуваної людини.
Розрахунок кількості жиру в організмі
Як тільки значення густини тіла виявляється за допомогою перерахованих вище методів, кількість жиру в організмі можна знайти набагато простіше за допомогою двох основних формул:
Формула Siri: відсоток жиру в організмі = [- 4,50] x 100;
Формула Брозека: відсоток жиру в організмі = [- 4,142] x 100.
Обмеження гідростатичного зважування
Гідростатичне зважування - це дуже ефективний метод розрахунку відсотка жиру в організмі з дуже високим ступенем точності. Він використовується фахівцями протягом десятиліть саме завдяки його досконалій ефективності. Але це не означає, що методика не має похибки.
Важливим обмеженням методу є розрахунок залишкового об'єму (ваги кількості повітря, що залишається в легенях з повним видихом). Чим вище це значення, тим вища плавучість людини, тому її вага у воді зменшується. Точний розрахунок VR важкий, і на нього часто впливають помилки.
Ще одна похибка може виникнути із формул розрахунку відсотка жиру в організмі. Обидва припускають, що щільність нежирної маси тіла є постійною, тоді як вона залежить від людини. Отже, відсоток жиру в організмі худорлявої людини буде трохи вищим, а ожиріння - меншим.