Площ на човешкото тяло: формула и примери за изчисление

Повърхностите на триизмерни фигури, познати от училищния курс по стереометрия, като куб, паралелепипед, пирамида, призма, цилиндър и други, не са трудни за изчисляване. Техните страни и основи са най-прости. Те могат да бъдат квадрати, правоъгълници, триъгълници, кръгове и т.н. Ако формата е по-сложна, тя се разделя на по-малки форми и площите на техните повърхности се събират. По този начин се постига желаният резултат. Но ако някой обект от обемното пространство е надарен с най-сложна форма, например човешкото тяло. Формулата за площта в този случай далеч не е проста. Освен това всяко човешко същество е надарено от природата със свои собствени особености...

Практическа употреба

Но защо изобщо се правят такива изчисления?? Освен научен интерес, практическото значение на това е несъмнено. Най-добър пример за това е медицината и физиологията. Повърхността на кожата влияе върху обмена на въздух със заобикалящата среда. Площта на тялото влияе на метаболизма, т.е. на вътрешните метаболитни процеси в тялото. Те включват преработка на хранителните елементи, превръщането им в малки частици и отстраняване на нежеланите вещества. Механиката на най-важните човешки органи зависи от правилния метаболизъм, което означава здраве и живот.

Телесната маса се състои основно от мастна тъкан, чийто излишък или недостиг може да се появи в организма. Поради това теглото на човека невинаги може да бъде показател за метаболитния процес поради индивидуалните различия. С оглед на това в медицината се счита, че именно повърхността на човешкото тяло е важен фактор. Поради това формулата се счита за съществена.

Химиотерапия

Химиотерапията често играе важна роля при лечението на инфекциозни и паразитни заболявания. Обикновено има по-голям ефект, от лечението познати на науката, понякога с по-малко неблагоприятни ефекти ефектите върху тялото. Целта е да се унищожат инфекциозните агенти или паразитите, а не просто да се коригират нарушенията, как се случва това в случай на прилагане на фармакологични методи. Ефектът е възстановяване на функциите на органите. Същият метод се използва, когато се желае пациентът да се освободи от раковите клетки, което в много случаи има осезаем ефект.

Точната формула за химиотерапия е много важна. Дозата на необходимото лекарство се изчислява въз основа на този показател. Без тази информация е трудно да се очаква положителен резултат.

Други употреби

Познаването на телесната повърхност открива допълнителни възможности за физиологични изследвания. Неговите характеристики за различните възрасти могат да бъдат изчислени и систематизирани. Тук значително се увеличава възможността не само да се открие навреме склонността към затлъстяване и други заболявания, но и да се проведат ценни научни изследвания въз основа на получените данни.

Подобни изчисления необходими за Прецизно изчисляване на дозировката на лекарства с много тесен терапевтичен индекс, т.е. малката граница между дозата, предизвикваща положителен ефект, и тази, която е вредна за организма. Това се оказва жизненоважно не само при химиотерапия, но и при предписване на хормони. Ултразвуковите изследвания на сърдечната функция също изискват познаване на формулата за телесната повърхност. Използва се и за изследване на скоростта на гломерулната филтрация в нефрологията. Той е важен Показателят за изследване на бъбречната функция.

Как да измерваме?

Съществуват специални формули за изчисляване на площта на триизмерни геометрични фигури. Те произлизат предимно от древността, а съвременните хора ги научават от справочници и учебници.

Също така не е трудно да се изчисли обемът на човешкото тяло, дори въпреки сложните му параметри. Великият Архимед имал подобна задача. Той установил, че е достатъчно да потопим обект в резервоар, пълен догоре с вода, и да съберем изтласканата от него течност в съд, след което обемът на водата, който не е труден за измерване, и ще бъде равен на обема на тялото. Според една легенда, достигнала до нас от древни времена, на великия древногръцки учен му хрумнала такава проста, но и гениална идея, докато се къпел.

Какво би казал Архимед?

Но как да бъдеш с формулата за изчисляване на телесната площ на човек? Дори Архимед би се затруднил да отговори на този въпрос, тъй като тази на пръв поглед елементарна задача е толкова сложна. Веднага поясняваме, че под площ нямаме предвид очертанията на човешкото тяло, които могат да се получат, като го поставим до стената и очертаем силуета му с тебешир. Тук става въпрос за повърхността на кожата. Но как да го измерите?? Не можете да свалите кожата като дреха, да я сложите на пода и да я измерите.

Разбира се, можете да покриете някого с гипс, след което да го свалите и да измерите площта. Има и възможност да се опитате да покриете цялото човешко тяло с тъкани, но внимателно, равномерно и без припокриване. А след това свалете всички елементи, пребройте ги и ги умножете по площта на една салфетка. Но това е твърде тромав и сложен процес, за да се осъществи в действителност. Още повече, че има толкова много възможности за грешки! Все пак хората в крайна сметка са намерили решение и на този проблем.

Принципи на изчисление

Първата формула за такива изчисления е разработена от американския Дю Боа. Всички методи за изчисление, предложени по-късно, не се различават съществено от този метод. Те използват теглото и височината на човека, т.е. неговата дължина, умножена по определен коефициент. След това тяхното произведение се умножава по предварително изчислен практически коефициент, по-малък от 1. Това е най-удобният вариант, тъй като без такава формула измерването на площта на човешкото тяло е изключително сложен процес от гледна точка на пространствената геометрия.

Повечето методи изискват информация за теглото и височината на човека, за да се изчисли. Методът за изчисление на Ливингстън и Скот обаче използва само масата. Това е характерно и за формулите на Костеф и Матар.

Пример:

Методът на Ю може да бъде даден като пример за изчисляване на площта на човешкото тяло. Тази формула е най-лесна за прилагане и затова днес е широко разпространена. Той е подобен на метода на Мостелер. Тук числените стойности за височина и тегло се увеличават до степента на 0,5 (т.е. извлича се квадратен корен). След това резултатът се умножава по 0,015925. А масата трябва да се превърне в килограми. Дължината се измерва в сантиметри. Въпреки това площта се получава и в квадратни метри, което трябва да се вземе под внимание.

Сега е лесно да се изчисли площта на повърхността за височина 169 cm и тегло 64 kg. След като изчислите квадратния корен от предложените стойности, той ще бъде 0,015925 x 13 x 8. Закръглено нагоре, крайният резултат ще бъде 1,66 м².

След като научихме как да изчисляваме повърхността на човешкото тяло и формулата, вече можем да правим подобни изчисления за различни възрасти при определени параметри и, ако желаем, да съставяме таблици и диаграми. Те помагат да се разкрие общият модел на промяна на телесната повърхност по време на живота на човека, от детството до зрелостта.

По-долу са представени данните за момчетата на възраст от 8 до 12 години, изчислени от Дю Боа.

Номограмата на Дюбоа

Възможно ли е обаче да се открият всички данни без неудобни изчисления? Можете да определите зоната на тялото на даден човек лесно и без никакви формули. Предложен и нарисуван от Дю Боа. Тя е показана по-долу. Как да го използвате?

Хоризонталната ос показва телесното тегло, а вертикалната - височината на човека. За да се определи повърхнината според тази номограма, е необходимо да се начертаят перпендикулярни линии вертикално и хоризонтално от съответните фигури до пресечната им точка. Получената точка върху представените криви ще покаже желания резултат според изчисленията на Дю Боа. Например с помощта на номограма може лесно да се заключи, че при височина 160 cm и тегло 75 kg телесната повърхност е 1,8 m².

Медицина и математика

След като обмислихме този въпрос, осъзнахме, че така необходимата здравословен Медицината разполага с познания за площта на човешкото тяло и формулата, по която тя може да бъде определена, предоставена от математиката.

И това не е единствената информация, която лекарите могат да получат от Кралицата на науката. В края на краищата в този свят почти всичко може да се изрази на езика на числата. Геометрията на човешкото тяло е необятен свят, пълен с изненадващи прозрения. И много органи: стави, кости и мускули, неслучайно са кръстени на геометрични фигури. Математиката е важна и в генетиката, офталмологията, медицинската статистика и много други области на медицината.

Измерването на височината и теглото е от съществено значение за правилното изчисляване на храненето. В края на краищата точните измервания на човешките органи, както вътрешни, така и външни, са жизненоважни да направите съвременни електронни протези за крайници, а не само за увредени крайници. В днешно време дори се произвеждат изкуствени сърдечни клапи, които успешно се използват в практиката. А това е само още един възможен пример.