Διάγνωση της ανθρώπινης στάσης του σώματος

Στο τρέχον επίπεδο γνώσης, ο όρος «σύνταγμα» αντικατοπτρίζει την ενότητα της μορφολογικής και λειτουργικής οργάνωσης ενός ατόμου, που αντικατοπτρίζεται στα ατομικά χαρακτηριστικά της δομής και των λειτουργιών του. Οι αλλαγές τους είναι η αντίδραση του σώματος σε συνεχώς μεταβαλλόμενους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Εκφράζονται στα αναπτυξιακά χαρακτηριστικά των αντισταθμιστικών-προσαρμοστικών μηχανισμών που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της ατομικής εφαρμογής του γενετικού προγράμματος υπό την επίδραση συγκεκριμένων περιβαλλοντικών παραγόντων (συμπεριλαμβανομένων των κοινωνικών).

Προκειμένου να αντικειμενοποιηθεί η μεθοδολογία μέτρησης της γεωμετρίας του ανθρώπινου σώματος, λαμβάνοντας υπόψη τη σχετικότητα των χωρικών συντεταγμένων του, το σωματικό σύστημα συντεταγμένων του ανθρώπινου σώματος του Λαπουτίν (1976) εισήχθη στην πρακτική της μελέτης των κινήσεων.

Η πιο βολική θέση για το κέντρο του σωματικού τριέδρου συντεταγμένων είναι το ανθρωπομετρικό οσφυϊκό σημείο 1i, που βρίσκεται στην κορυφή της ακανθώδους απόφυσης του L σπονδύλου (a-5). Σε αυτήν την περίπτωση, ο αριθμητικός άξονας συντεταγμένων z αντιστοιχεί στην κατεύθυνση της πραγματικής κατακόρυφου, οι άξονες x και y βρίσκονται σε ορθή γωνία στο οριζόντιο επίπεδο και καθορίζουν την κίνηση στις οβελιαίες (y) και μετωπιαίες (x) κατευθύνσεις.

Επί του παρόντος, μια νέα κατεύθυνση αναπτύσσεται ενεργά στο εξωτερικό, ιδιαίτερα στη Βόρεια Αμερική - η κινανθρωπομετρία. Πρόκειται για μια νέα επιστημονική εξειδίκευση που χρησιμοποιεί μετρήσεις για την αξιολόγηση του μεγέθους, του σχήματος, της αναλογίας, της δομής, της ανάπτυξης και της γενικής λειτουργίας ενός ατόμου, μελετώντας προβλήματα που σχετίζονται με την ανάπτυξη, τη σωματική δραστηριότητα, την απόδοση και τη διατροφή.

Η κινανθρωπομετρία τοποθετεί τους ανθρώπους στο επίκεντρο της μελέτης, επιτρέποντάς μας να προσδιορίσουμε τη δομική τους κατάσταση και διάφορα ποσοτικά χαρακτηριστικά της γεωμετρίας της μάζας του σώματος.

Για μια αντικειμενική αξιολόγηση πολλών βιολογικών διεργασιών στο σώμα που σχετίζονται με τη γεωμετρία της μάζας του, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε το ειδικό βάρος της ουσίας από την οποία αποτελείται το ανθρώπινο σώμα.

Η πυκνομετρία είναι μια μέθοδος αξιολόγησης της συνολικής πυκνότητας του ανθρώπινου σώματος. Η πυκνότητα χρησιμοποιείται συχνά ως μέσο αξιολόγησης του λίπους και της άλιπης μάζας και αποτελεί σημαντική παράμετρο. Η πυκνότητα (D) προσδιορίζεται διαιρώντας τη μάζα με τον όγκο του σώματος:

D σώματος = μάζα σώματος / όγκος σώματος

Διάφορες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του όγκου του σώματος, με πιο συνηθισμένη τη χρήση υδροστατικής ζύγισης ή μανόμετρου για τη μέτρηση του εκτοπισμένου νερού.

Κατά τον υπολογισμό του όγκου χρησιμοποιώντας υδροστατική ζύγιση, είναι απαραίτητο να γίνει μια διόρθωση για την πυκνότητα του νερού, επομένως η εξίσωση θα έχει ως εξής:

_Σώμα D = P1/ { (P1-P2)/ x1-(x2+G1g}}

Όπου p1 είναι η μάζα του σώματος υπό κανονικές συνθήκες, p2 _είναι η μάζα του σώματος σε νερό, x1 είναι η πυκνότητα του νερού, x2 είναι ο υπολειπόμενος όγκος.

Η ποσότητα του αέρα στο γαστρεντερικό σωλήνα είναι δύσκολο να μετρηθεί, αλλά λόγω του μικρού όγκου του (περίπου 100 ml), μπορεί να παραμεληθεί. Για συμβατότητα με άλλες κλίμακες μέτρησης, αυτή η τιμή μπορεί να προσαρμοστεί για το ύψος πολλαπλασιάζοντας επί (170,18 / Ύψος)3.

Η πυκνομετρία αποτελεί την καλύτερη μέθοδο για τον προσδιορισμό της σωματικής σύνθεσης εδώ και πολλά χρόνια. Οι νέες μέθοδοι συνήθως συγκρίνονται με αυτήν για να προσδιοριστεί η ακρίβειά τους. Το αδύναμο σημείο αυτής της μεθόδου είναι η εξάρτηση του δείκτη σωματικής πυκνότητας από τη σχετική ποσότητα λίπους στο σώμα.

Όταν χρησιμοποιείται ένα μοντέλο σύνθεσης σώματος δύο συστατικών, απαιτείται υψηλή ακρίβεια για τον προσδιορισμό της πυκνότητας σωματικού λίπους και της άλιπης σωματικής μάζας. Η τυπική εξίσωση Siri χρησιμοποιείται συχνότερα για τη μετατροπή της πυκνότητας σώματος για τον προσδιορισμό του σωματικού λίπους:

% σωματικού λίπους = (495/Dbody) - 450.

Αυτή η εξίσωση υποθέτει μια σχετικά σταθερή πυκνότητα λίπους και άλιπης σωματικής μάζας σε όλα τα άτομα. Πράγματι, η πυκνότητα λίπους σε διαφορετικές περιοχές του σώματος είναι ουσιαστικά πανομοιότυπη, με την γενικά αποδεκτή τιμή να είναι 0,9007 g cm ^-3. Ωστόσο, ο προσδιορισμός της πυκνότητας της άλιπης σωματικής μάζας (D), η οποία είναι 1,1 σύμφωνα με την εξίσωση Siri, είναι πιο προβληματικός. Για τον προσδιορισμό αυτής της πυκνότητας, θεωρείται ότι:

• η πυκνότητα κάθε ιστού, συμπεριλαμβανομένης της καθαρής σωματικής μάζας, είναι γνωστή και παραμένει σταθερή·
• σε κάθε τύπο ιστού η αναλογία της καθαρής σωματικής μάζας είναι σταθερή (για παράδειγμα, θεωρείται ότι τα οστά αποτελούν το 17% της καθαρής σωματικής μάζας).

Υπάρχουν επίσης ορισμένες μέθοδοι πεδίου για τον προσδιορισμό της σωματικής σύνθεσης. Η μέθοδος της βιοηλεκτρικής σύνθετης αντίστασης είναι μια απλή διαδικασία που διαρκεί μόνο 5 λεπτά. Τέσσερα ηλεκτρόδια τοποθετούνται στο σώμα του ατόμου - στον αστράγαλο, το πόδι, τον καρπό και το πίσω μέρος του χεριού. Ένα ανεπαίσθητο ρεύμα διέρχεται από τους ιστούς μέσω των λεπτομερών ηλεκτροδίων (στο χέρι και το πόδι) στα εγγύς ηλεκτρόδια (καρπό και αστράγαλο). Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του ιστού μεταξύ των ηλεκτροδίων εξαρτάται από την κατανομή του νερού και των ηλεκτρολυτών σε αυτόν. Η άλιπη σωματική μάζα περιέχει σχεδόν όλο το νερό και τους ηλεκτρολύτες. Ως αποτέλεσμα, η αγωγιμότητα της άλιπης σωματικής μάζας είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή της λιπώδους μάζας. Η λιπώδης μάζα χαρακτηρίζεται από υψηλή σύνθετη αντίσταση. Έτσι, η ποσότητα του ρεύματος που διέρχεται από τους ιστούς αντανακλά τη σχετική ποσότητα λίπους που περιέχεται σε έναν δεδομένο ιστό.

Αυτή η μέθοδος μετατρέπει τις μετρήσεις σύνθετης αντίστασης σε σχετικές μετρήσεις σωματικού λίπους.

Η μέθοδος αλληλεπίδρασης υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι μια διαδικασία που βασίζεται στις αρχές της απορρόφησης και της ανάκλασης του φωτός χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ένας αισθητήρας τοποθετείται στο δέρμα πάνω από το σημείο μέτρησης, στέλνοντας ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μέσω μιας κεντρικής δέσμης οπτικών ινών. Οι οπτικές ίνες στην περιφέρεια του ίδιου αισθητήρα απορροφούν την ενέργεια που ανακλάται από τον ιστό, η οποία στη συνέχεια μετριέται χρησιμοποιώντας ένα φασματοφωτόμετρο. Η ποσότητα της ανακλώμενης ενέργειας υποδεικνύει τη σύνθεση του ιστού ακριβώς κάτω από τον αισθητήρα. Η μέθοδος χαρακτηρίζεται από αρκετά υψηλό βαθμό ακρίβειας κατά τη μέτρηση σε διάφορες περιοχές.

Πολλές μετρήσεις της χωρικής διάταξης των βιολογικών συνδέσμων του σώματος πραγματοποιήθηκαν από ερευνητές σε πτώματα. Περίπου 50 πτώματα έχουν ανατομηθεί για να μελετηθούν οι παράμετροι των τμημάτων του ανθρώπινου σώματος τα τελευταία 100 χρόνια. Σε αυτές τις μελέτες, τα πτώματα καταψύχθηκαν, ανατομήθηκαν κατά μήκος των αξόνων περιστροφής στις αρθρώσεις, μετά τα οποία τα τμήματα ζυγίστηκαν, οι θέσεις των κέντρων μάζας (CM) των συνδέσμων και οι ροπές αδράνειάς τους προσδιορίστηκαν κυρίως χρησιμοποιώντας τη γνωστή μέθοδο του φυσικού εκκρεμούς. Επιπλέον, προσδιορίστηκαν οι όγκοι και οι μέσες πυκνότητες των ιστών των τμημάτων. Έρευνα προς αυτή την κατεύθυνση πραγματοποιήθηκε επίσης σε ζώντες ανθρώπους. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται ορισμένες μέθοδοι για τον προσδιορισμό της γεωμετρίας της μάζας του ανθρώπινου σώματος κατά τη διάρκεια της ζωής: εμβάπτιση στο νερό, φωτογραμμετρία, ξαφνική απελευθέρωση, ζύγιση του ανθρώπινου σώματος σε διάφορες μεταβαλλόμενες στάσεις, μηχανικές δονήσεις, ραδιοϊσότοπο, φυσική μοντελοποίηση, η μέθοδος της μαθηματικής μοντελοποίησης.

Η μέθοδος εμβάπτισης στο νερό μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τον όγκο των τμημάτων και το κέντρο όγκου τους. Πολλαπλασιάζοντας με τη μέση πυκνότητα ιστού των τμημάτων, οι ειδικοί υπολογίζουν στη συνέχεια τη μάζα και τη θέση του κέντρου μάζας του σώματος. Αυτός ο υπολογισμός γίνεται λαμβάνοντας υπόψη την υπόθεση ότι το ανθρώπινο σώμα έχει την ίδια πυκνότητα ιστού σε όλα τα μέρη κάθε τμήματος. Παρόμοιες συνθήκες εφαρμόζονται συνήθως κατά τη χρήση της φωτογραμμετρικής μεθόδου.

Στις μεθόδους ξαφνικής απελευθέρωσης και μηχανικών κραδασμών, ένα ή το άλλο τμήμα του ανθρώπινου σώματος κινείται υπό τη δράση εξωτερικών δυνάμεων και οι παθητικές δυνάμεις των συνδέσμων και των ανταγωνιστικών μυών θεωρούνται μηδενικές.

Η μέθοδος ζύγισης του ανθρώπινου σώματος σε διάφορες μεταβαλλόμενες στάσεις έχει επικριθεί επειδή τα σφάλματα που εισάγονται από τα δεδομένα που ελήφθησαν από τα αποτελέσματα μελετών σε πτώματα (η σχετική θέση του κέντρου μάζας στον διαμήκη άξονα του τμήματος), λόγω παρεμβολών από αναπνευστικές κινήσεις, καθώς και η ανακρίβεια στην αναπαραγωγή των στάσεων σε επαναλαμβανόμενες μετρήσεις και στον προσδιορισμό των κέντρων περιστροφής στις αρθρώσεις, φτάνουν σε μεγάλες τιμές. Σε επαναλαμβανόμενες μετρήσεις, ο συντελεστής μεταβλητότητας σε τέτοιες μετρήσεις συνήθως υπερβαίνει το 18%.

Η μέθοδος ραδιοϊσοτόπων (μέθοδος σάρωσης γάμμα) βασίζεται στην γνωστή φυσική αρχή της εξασθένησης της έντασης μιας στενής μονοενεργειακής δέσμης ακτινοβολίας γάμμα όταν αυτή διέρχεται από ένα συγκεκριμένο στρώμα κάποιου υλικού.

Η παραλλαγή της μεθόδου ραδιοϊσοτόπων βασίστηκε σε δύο ιδέες:

• αύξηση του πάχους του κρυστάλλου ανιχνευτή για βελτίωση της ευαισθησίας της συσκευής.
• άρνηση μιας στενής δέσμης ακτινοβολίας γάμμα. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, προσδιορίστηκαν τα χαρακτηριστικά αδράνειας μάζας 10 τμημάτων στα άτομα.

Καθώς προχωρούσε η σάρωση, καταγράφηκαν οι συντεταγμένες των ανθρωπομετρικών σημείων, οι οποίες χρησιμεύουν ως δείκτες των ορίων των τμημάτων και των θέσεων των επιπέδων που χωρίζουν το ένα τμήμα από το άλλο.

Χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος φυσικής μοντελοποίησης με την κατασκευή εκμαγείων των άκρων των υποκειμένων. Στη συνέχεια, όχι μόνο οι ροπές αδράνειας προσδιορίστηκαν στα γύψινα μοντέλα τους, αλλά και ο εντοπισμός των κέντρων μάζας.

Η μαθηματική μοντελοποίηση χρησιμοποιείται για την προσέγγιση των παραμέτρων τμημάτων ή ολόκληρου του σώματος. Σε αυτήν την προσέγγιση, το ανθρώπινο σώμα αναπαρίσταται ως ένα σύνολο γεωμετρικών στοιχείων, όπως σφαίρες, κύλινδροι, κώνοι κ.λπ.

Ο Harless (1860) ήταν ο πρώτος που πρότεινε τη χρήση γεωμετρικών σχημάτων ως ανάλογα των τμημάτων του ανθρώπινου σώματος.

Ο Hanavan (1964) πρότεινε ένα μοντέλο που διαιρεί το ανθρώπινο σώμα σε 15 απλά γεωμετρικά σχήματα ομοιόμορφης πυκνότητας. Το πλεονέκτημα αυτού του μοντέλου είναι ότι απαιτεί έναν μικρό αριθμό απλών ανθρωπομετρικών μετρήσεων για να προσδιοριστεί η θέση του κοινού κέντρου μάζας (CCM) και οι ροπές αδράνειας σε οποιαδήποτε θέση των συνδέσμων. Ωστόσο, τρεις υποθέσεις που συνήθως γίνονται κατά τη μοντελοποίηση τμημάτων σώματος περιορίζουν την ακρίβεια των εκτιμήσεων: τα τμήματα θεωρούνται άκαμπτα, τα όρια μεταξύ των τμημάτων θεωρούνται σαφή και τα τμήματα θεωρούνται ότι έχουν ομοιόμορφη πυκνότητα. Με βάση την ίδια προσέγγιση, ο Hatze (1976) ανέπτυξε ένα πιο λεπτομερές μοντέλο του ανθρώπινου σώματος. Το μοντέλο των 17 συνδέσμων του απαιτεί 242 ανθρωπομετρικές μετρήσεις για να ληφθεί υπόψη η εξατομίκευση της σωματικής δομής κάθε ατόμου. Το μοντέλο υποδιαιρεί τα τμήματα σε μικρά στοιχεία μάζας με διαφορετικές γεωμετρικές δομές, επιτρέποντας τη λεπτομερή μοντελοποίηση των διακυμάνσεων σχήματος και πυκνότητας των τμημάτων. Επιπλέον, το μοντέλο δεν κάνει υποθέσεις σχετικά με την αμφοτερόπλευρη συμμετρία και λαμβάνει υπόψη τις ιδιαιτερότητες της ανδρικής και γυναικείας σωματικής δομής προσαρμόζοντας την πυκνότητα ορισμένων τμημάτων των τμημάτων (σύμφωνα με το περιεχόμενο της υποδόριας βάσης). Το μοντέλο λαμβάνει υπόψη τις αλλαγές στη μορφολογία του σώματος, για παράδειγμα, που προκαλούνται από την παχυσαρκία ή την εγκυμοσύνη, και επιτρέπει επίσης την προσομοίωση των ιδιαιτεροτήτων της σωματικής δομής των παιδιών.

Για τον προσδιορισμό των μερικών (μερικών, από τη λατινική λέξη pars - μέρος) διαστάσεων του ανθρώπινου σώματος, ο Guba (2000) συνιστά τη σχεδίαση γραμμών αναφοράς (refer - ορόσημο) στους βιοσυνδέσμους του, οριοθετώντας λειτουργικά διαφορετικές μυϊκές ομάδες. Αυτές οι γραμμές σχεδιάζονται μεταξύ των οστικών σημείων που καθορίζονται από τον συγγραφέα κατά τη διάρκεια μετρήσεων που λαμβάνονται κατά την ανατομή και τη διοπτρογράφηση πτωματικού υλικού, και επίσης επαληθεύονται κατά τη διάρκεια παρατηρήσεων τυπικών κινήσεων που εκτελούνται από αθλητές.

Ο συγγραφέας συνιστά τη σχεδίαση των ακόλουθων γραμμών αναφοράς στο κάτω άκρο. Στον μηρό - τρεις γραμμές αναφοράς που διαχωρίζουν τις μυϊκές ομάδες που εκτείνουν και κάμπτουν την άρθρωση του γόνατος και κάμπτουν και προσάγουν τον μηρό στην άρθρωση του ισχίου.

Η εξωτερική κατακόρυφος (EV) αντιστοιχεί στην προβολή του πρόσθιου χείλους του δικέφαλου μηριαίου μυός. Σχεδιάζεται κατά μήκος του οπίσθιου χείλους του μείζονος τροχαντήρα κατά μήκος της εξωτερικής επιφάνειας του μηρού έως το μέσο του πλάγιου επικόνδυλου του μηριαίου οστού.

Ο πρόσθιος κάθετος (AV) αντιστοιχεί στο πρόσθιο χείλος του μακρού προσαγωγού μυός στο άνω και μέσο τριτημόριο του μηρού και του σαρτόριου μυός στο κάτω τριτημόριο του μηρού. Έλκεται από το ηβικό σωλήνα προς τον έσω επικόνδυλο του μηριαίου οστού κατά μήκος της πρόσθιας-έσω επιφάνειας του μηρού.

Η οπίσθια κατακόρυφος (3Β) αντιστοιχεί στην προβολή του πρόσθιου άκρου του ημιτενοντώδους μυός. Σχεδιάζεται από τη μέση του ισχιακού κυρτώματος έως τον έσω επικόνδυλο του μηριαίου οστού κατά μήκος της οπίσθιας εσωτερικής επιφάνειας του μηρού.

Τρεις γραμμές αναφοράς σχεδιάζονται στην κνήμη.

Η εξωτερική κατακόρυφος του ποδιού (EVL) αντιστοιχεί στην πρόσθια άκρη του μακρού περονιαίου μυός στο κάτω τριτημόριό του. Οδηγείται από την κορυφή της κεφαλής της περόνης έως την πρόσθια άκρη του πλάγιου σφυρού κατά μήκος της εξωτερικής επιφάνειας του ποδιού.

Η πρόσθια κατακόρυφος της κνήμης (AVT) αντιστοιχεί στην ακρολοφία της κνήμης.

Η οπίσθια κατακόρυφος του ποδιού (PVT) αντιστοιχεί στην εσωτερική άκρη της κνήμης.

Δύο γραμμές αναφοράς σχεδιάζονται στον ώμο και το αντιβράχιο. Αυτές διαχωρίζουν τους καμπτήρες του ώμου (αντιβράχιο) από τους εκτείνοντες.

Η έξω κατακόρυφος του ώμου (EVS) αντιστοιχεί στην έξω αύλακα μεταξύ των δικεφάλων και τρικεφάλων μυών του ώμου. Πραγματοποιείται με το χέρι χαμηλωμένο από τη μέση της ακρωμιακής απόφυσης προς τον έξω επικόνδυλο του βραχιονίου οστού.

Ο εσωτερικός κατακόρυφος βραχίονας (IVA) αντιστοιχεί στην έσω αύλακα του βραχιονίου οστού.

Το έξω κατακόρυφο αντιβράχιο (EVF) έλκεται από τον έξω επικόνδυλο του βραχιονίου οστού προς τη στυλοειδή απόφυση της κερκίδας κατά μήκος της εξωτερικής του επιφάνειας.

Το έσω κάθετο αντιβράχιο (IVF) έλκεται από τον έσω επικόνδυλο του βραχιονίου οστού προς την στυλοειδή απόφυση της ωλένης κατά μήκος της εσωτερικής της επιφάνειας.

Οι αποστάσεις που μετρώνται μεταξύ των γραμμών αναφοράς μας επιτρέπουν να κρίνουμε την έκφραση μεμονωμένων μυϊκών ομάδων. Έτσι, οι αποστάσεις μεταξύ της ΦΒ και της ΥΦ που μετρώνται στο άνω τρίτο του μηρού μας επιτρέπουν να κρίνουμε την έκφραση των καμπτήρων του ισχίου. Οι αποστάσεις μεταξύ των ίδιων γραμμών στο κάτω τρίτο μας επιτρέπουν να κρίνουμε την έκφραση των εκτεινόντων της άρθρωσης του γόνατος. Οι αποστάσεις μεταξύ των γραμμών στην κνήμη χαρακτηρίζουν την έκφραση των καμπτήρων και των εκτεινόντων του ποδιού. Χρησιμοποιώντας αυτές τις διαστάσεις του τόξου και το μήκος του βιοσυνδέσμου, μπορούμε να προσδιορίσουμε τα ογκομετρικά χαρακτηριστικά των μυϊκών μαζών.

Η θέση του GCM του ανθρώπινου σώματος έχει μελετηθεί από πολλούς ερευνητές. Όπως είναι γνωστό, ο εντοπισμός του εξαρτάται από την τοποθέτηση των μαζών των επιμέρους μερών του σώματος. Οποιεσδήποτε αλλαγές στο σώμα που σχετίζονται με την κίνηση των μαζών του και τη διαταραχή της προηγούμενης σχέσης τους αλλάζουν και τη θέση του κέντρου μάζας.

Η θέση του κοινού κέντρου μάζας προσδιορίστηκε για πρώτη φορά από τον Giovanni Alfonso Borelli (1680), ο οποίος στο βιβλίο του "Περί κίνησης των ζώων" σημείωσε ότι το κέντρο μάζας του ανθρώπινου σώματος, σε όρθια θέση, βρίσκεται μεταξύ των γλουτών και του ηβικού οστού. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της ισορροπίας (μοχλός πρώτης κατηγορίας), προσδιόρισε τη θέση του CCM σε πτώματα τοποθετώντας τα σε μια σανίδα και ισορροπώντας την σε μια αιχμηρή σφήνα.

Ο Harless (1860) προσδιόρισε τη θέση του κοινού κέντρου μάζας σε μεμονωμένα μέρη ενός πτώματος χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Borelli. Στη συνέχεια, γνωρίζοντας τη θέση των κέντρων μάζας των μεμονωμένων μερών του σώματος, συνόψισε γεωμετρικά τις βαρυτικές δυνάμεις αυτών των μερών και προσδιόρισε τη θέση του κέντρου μάζας ολόκληρου του σώματος στη δεδομένη θέση του από το σχέδιο. Ο Bernstein (1926) χρησιμοποίησε την ίδια μέθοδο για να προσδιορίσει το μετωπικό επίπεδο του GCM του σώματος και για τον ίδιο σκοπό εφάρμοσε τη φωτογραφία προφίλ. Χρησιμοποίησε έναν μοχλό δεύτερης κατηγορίας για να προσδιορίσει τη θέση του GCM του ανθρώπινου σώματος.

Πολλά έγιναν για να μελετηθεί η θέση του κέντρου μάζας από τους Braune και Fischer (1889), οι οποίοι διεξήγαγαν την έρευνά τους σε πτώματα. Με βάση αυτές τις μελέτες, διαπίστωσαν ότι το κέντρο μάζας του ανθρώπινου σώματος βρίσκεται στην περιοχή της πυέλου, κατά μέσο όρο 2,5 cm κάτω από το ιερό ακρωτήριο και 4-5 cm πάνω από τον εγκάρσιο άξονα της άρθρωσης του ισχίου. Εάν ο κορμός ωθείται προς τα εμπρός κατά την όρθια στάση, τότε η κατακόρυφος του GCM του σώματος περνά μπροστά από τους εγκάρσιους άξονες περιστροφής των αρθρώσεων του ισχίου, του γονάτου και της ποδοκνημικής.

Για να προσδιοριστεί η θέση του CM του σώματος για διαφορετικές θέσεις του σώματος, κατασκευάστηκε ένα ειδικό μοντέλο βασισμένο στην αρχή της χρήσης της μεθόδου των κύριων σημείων. Η ουσία αυτής της μεθόδου είναι ότι οι άξονες των συζυγών συνδέσμων λαμβάνονται ως άξονες του πλάγιου συστήματος συντεταγμένων και οι αρθρώσεις που συνδέουν αυτούς τους συνδέσμους λαμβάνονται με το κέντρο τους ως την αρχή των συντεταγμένων. Ο Bernstein (1973) πρότεινε μια μέθοδο για τον υπολογισμό του CM του σώματος χρησιμοποιώντας το σχετικό βάρος των μεμονωμένων μερών του και τη θέση των κέντρων μάζας των μεμονωμένων συνδέσμων του σώματος.

Ο Ivanitsky (1956) γενίκευσε τις μεθόδους για τον προσδιορισμό του δείκτη μάζας σώματος του ανθρώπου που πρότεινε ο Abalakov (1956) και βασίστηκε στη χρήση ενός ειδικού μοντέλου.

Ο Στουκάλοφ (1956) πρότεινε μια άλλη μέθοδο για τον προσδιορισμό του GCM του ανθρώπινου σώματος. Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο, ένα ανθρώπινο μοντέλο κατασκευάστηκε χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η σχετική μάζα των τμημάτων του ανθρώπινου σώματος, αλλά με ένδειξη της θέσης του κέντρου βάρους των μεμονωμένων συνδέσμων του μοντέλου.

Ο Kozyrev (1963) ανέπτυξε μια συσκευή για τον προσδιορισμό της CM του ανθρώπινου σώματος, ο σχεδιασμός της οποίας βασίστηκε στην αρχή λειτουργίας ενός κλειστού συστήματος μοχλών πρώτης κατηγορίας.

Για να υπολογίσει τη σχετική θέση του CM, ο Zatsiorsky (1981) πρότεινε μια εξίσωση παλινδρόμησης στην οποία τα ορίσματα είναι ο λόγος της μάζας του κορμού προς τη μάζα του σώματος (x1) και ο λόγος της πρόσο-οπίσθιας διαμέτρου του μέσου στέρνου προς τη διάμετρο της πυέλου-λακκίδας (x2 ₎. Η εξίσωση έχει τη μορφή:

Υ = 52,11+ 10,308x + 0,949x ₂

Η Raitsyna (1976) πρότεινε μια εξίσωση πολλαπλής παλινδρόμησης (R = 0,937; G = 1,5) για τον προσδιορισμό του ύψους της θέσης CM σε αθλήτριες, συμπεριλαμβανομένων ως ανεξάρτητων μεταβλητών δεδομένων για το μήκος των ποδιών (x, cm), το μήκος του σώματος σε ύπτια θέση (x, ₂ cm) και το πλάτος της λεκάνης (x, cm):

Y = -4,667 _Xl + 0,289x2 ₊ 0,301x3 _. (3,6)

Ο υπολογισμός των σχετικών τιμών του βάρους των τμημάτων του σώματος χρησιμοποιείται στη βιομηχανική από τον 19ο αιώνα.

Όπως είναι γνωστό, η ροπή αδράνειας ενός συστήματος υλικών σημείων σε σχέση με τον άξονα περιστροφής είναι ίση με το άθροισμα των γινομένων των μαζών αυτών των σημείων επί τα τετράγωνα των αποστάσεών τους από τον άξονα περιστροφής:

Οι δείκτες που χαρακτηρίζουν τη γεωμετρία των σωματικών μαζών περιλαμβάνουν επίσης το κέντρο του όγκου του σώματος και το κέντρο της επιφάνειας του σώματος. Το κέντρο του όγκου του σώματος είναι το σημείο εφαρμογής της συνισταμένης δύναμης της υδροστατικής πίεσης.

Το κέντρο της επιφάνειας του σώματος είναι το σημείο εφαρμογής των συνιστωσών δυνάμεων του περιβάλλοντος. Το κέντρο της επιφάνειας του σώματος εξαρτάται από τη στάση και την κατεύθυνση του περιβάλλοντος.

Το ανθρώπινο σώμα είναι ένα πολύπλοκο δυναμικό σύστημα, επομένως οι αναλογίες, η αναλογία μεγεθών και μαζών του σώματός του καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής του αλλάζουν συνεχώς σύμφωνα με τους νόμους της εκδήλωσης των γενετικών μηχανισμών της ανάπτυξής του, καθώς και υπό την επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος, των τεχνο-βιοκοινωνικών συνθηκών ζωής κ.λπ.

Η ανομοιόμορφη ανάπτυξη και ανάπτυξη των παιδιών σημειώνεται από πολλούς συγγραφείς (Arshavsky, 1975; Balsevich, Zaporozhan, 1987-2002; Grimm, 1967; Kuts, 1993, Krutsevich, 1999-2002), οι οποίοι συνήθως το συνδέουν με τους βιολογικούς ρυθμούς ανάπτυξης του σώματος. Σύμφωνα με τα δεδομένα τους, κατά την περίοδο

Η μεγαλύτερη αύξηση των ανθρωπομετρικών δεικτών σωματικής ανάπτυξης στα παιδιά συνοδεύεται από αύξηση της κόπωσης, σχετική μείωση της εργασιακής ικανότητας, της κινητικής δραστηριότητας και εξασθένηση της γενικής ανοσολογικής αντιδραστικότητας του σώματος. Προφανώς, κατά τη διαδικασία ανάπτυξης ενός νεαρού οργανισμού, διατηρείται μια γενετικά καθορισμένη ακολουθία δομικής-λειτουργικής αλληλεπίδρασης σε ορισμένα χρονικά (ηλικιακά) διαστήματα. Πιστεύεται ότι αυτό ακριβώς θα πρέπει να καθορίσει την ανάγκη για αυξημένη προσοχή από γιατρούς, δασκάλους και γονείς στα παιδιά κατά τη διάρκεια τέτοιων ηλικιακών περιόδων.

Η διαδικασία της βιολογικής ωρίμανσης ενός ατόμου καλύπτει μια μακρά περίοδο - από τη γέννηση έως τα 20-22 χρόνια, όταν ολοκληρώνεται η ανάπτυξη του σώματος, συμβαίνει ο τελικός σχηματισμός του σκελετού και των εσωτερικών οργάνων. Η βιολογική ωρίμανση ενός ατόμου δεν είναι μια προγραμματισμένη διαδικασία, αλλά συμβαίνει ετεροχρονικά, κάτι που εκδηλώνεται πιο καθαρά ήδη στην ανάλυση του σχηματισμού του σώματος. Για παράδειγμα, μια σύγκριση των ρυθμών ανάπτυξης της κεφαλής και των ποδιών ενός νεογέννητου και ενός ενήλικα δείχνει ότι το μήκος της κεφαλής διπλασιάζεται και το μήκος των ποδιών πενταπλασιάζεται.

Συνοψίζοντας τα αποτελέσματα μελετών που διεξήχθησαν από διάφορους συγγραφείς, μπορούμε να παρουσιάσουμε κάποια περισσότερο ή λιγότερο συγκεκριμένα δεδομένα σχετικά με τις αλλαγές στο μήκος του σώματος που σχετίζονται με την ηλικία. Έτσι, σύμφωνα με την εξειδικευμένη βιβλιογραφία, πιστεύεται ότι οι διαμήκεις διαστάσεις του ανθρώπινου εμβρύου είναι περίπου 10 mm μέχρι το τέλος του πρώτου μήνα της ενδομήτριας περιόδου, 90 mm μέχρι το τέλος του τρίτου και 470 mm μέχρι το τέλος του ένατου. Στους 8-9 μήνες, το έμβρυο γεμίζει την κοιλότητα της μήτρας και η ανάπτυξή του επιβραδύνεται. Το μέσο μήκος σώματος των νεογέννητων αγοριών είναι 51,6 cm (ποικίλλει σε διαφορετικές ομάδες από 50,0 έως 53,3 cm), των κοριτσιών - 50,9 cm (49,7-52,2 cm). Κατά κανόνα, οι ατομικές διαφορές στο μήκος σώματος των νεογνών κατά τη διάρκεια της κανονικής εγκυμοσύνης είναι εντός 49-54 cm.

Η μεγαλύτερη αύξηση στο μήκος του σώματος στα παιδιά παρατηρείται κατά το πρώτο έτος της ζωής. Σε διαφορετικές ομάδες, κυμαίνεται μεταξύ 21 και 25 cm (κατά μέσο όρο 23,5 cm). Μέχρι την ηλικία του ενός έτους, το μήκος του σώματος φτάνει κατά μέσο όρο τα 74-75 cm.

Στην περίοδο από 1 έτος έως 7 έτη, τόσο στα αγόρια όσο και στα κορίτσια, οι ετήσιες αυξήσεις στο μήκος του σώματος μειώνονται σταδιακά από 10,5 σε 5,5 cm ετησίως. Από 7 έως 10 έτη, το μήκος του σώματος αυξάνεται κατά μέσο όρο 5 cm ετησίως. Από την ηλικία των 9 ετών, αρχίζουν να εμφανίζονται διαφορές μεταξύ των φύλων στον ρυθμό ανάπτυξης. Στα κορίτσια, παρατηρείται μια ιδιαίτερα αισθητή επιτάχυνση της ανάπτυξης μεταξύ των ηλικιών 10 και 15 ετών, στη συνέχεια η διαμήκης ανάπτυξη επιβραδύνεται και μετά από 15 χρόνια επιβραδύνεται απότομα. Στα αγόρια, η πιο εντατική σωματική ανάπτυξη εμφανίζεται από 13 έως 15 έτη και στη συνέχεια εμφανίζεται και επιβράδυνση στις διαδικασίες ανάπτυξης.

Ο μέγιστος ρυθμός ανάπτυξης παρατηρείται κατά την εφηβεία σε κορίτσια ηλικίας μεταξύ 11 και 12 ετών και 2 χρόνια αργότερα στα αγόρια. Λόγω των διαφορετικών χρόνων έναρξης της επιτάχυνσης της εφηβικής ανάπτυξης σε μεμονωμένα παιδιά, η μέση τιμή του μέγιστου ρυθμού είναι κάπως υποτιμημένη (6-7 cm ανά έτος). Μεμονωμένες παρατηρήσεις δείχνουν ότι ο μέγιστος ρυθμός ανάπτυξης στα περισσότερα αγόρια είναι 8-10 cm και στα κορίτσια - 7-9 cm ανά έτος. Δεδομένου ότι η επιτάχυνση της εφηβικής ανάπτυξης στα κορίτσια ξεκινά νωρίτερα, συμβαίνει η λεγόμενη «πρώτη διέλευση» των καμπυλών ανάπτυξης - τα κορίτσια γίνονται ψηλότερα από τα αγόρια. Αργότερα, όταν τα αγόρια εισέρχονται στη φάση της επιτάχυνσης της εφηβικής ανάπτυξης, ξεπερνούν και πάλι τα κορίτσια σε μήκος σώματος (η «δεύτερη διέλευση»). Κατά μέσο όρο, για τα παιδιά που ζουν σε πόλεις, οι διαβάσεις των καμπυλών ανάπτυξης εμφανίζονται στα 10 έτη και 4 μήνες και στα 13 έτη και 10 μήνες. Συγκρίνοντας τις καμπύλες ανάπτυξης που χαρακτηρίζουν το μήκος σώματος των αγοριών και των κοριτσιών, ο Kuts (1993) έδειξε ότι έχουν διπλή διέλευση. Η πρώτη διέλευση παρατηρείται από 10 έως 13 έτη, η δεύτερη - στα 13-14. Γενικά, τα πρότυπα της διαδικασίας ανάπτυξης είναι τα ίδια σε διαφορετικές ομάδες και τα παιδιά φτάνουν σε ένα ορισμένο επίπεδο οριστικού σωματικού μεγέθους περίπου την ίδια χρονική στιγμή.

Σε αντίθεση με το μήκος, το σωματικό βάρος είναι ένας πολύ ασταθής δείκτης, που αντιδρά σχετικά γρήγορα και αλλάζει υπό την επίδραση εξωγενών και ενδογενών παραγόντων.

Σημαντική αύξηση του σωματικού βάρους παρατηρείται σε αγόρια και κορίτσια κατά την εφηβεία. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου (από 10-11 έως 14-15 έτη), τα κορίτσια έχουν μεγαλύτερο σωματικό βάρος από τα αγόρια, και η αύξηση του σωματικού βάρους στα αγόρια γίνεται σημαντική. Η μέγιστη αύξηση του σωματικού βάρους και για τα δύο φύλα συμπίπτει με τη μεγαλύτερη αύξηση του μήκους του σώματος. Σύμφωνα με τον Chtetsov (1983), από 4 έως 20 έτη, το σωματικό βάρος των αγοριών αυξάνεται κατά 41,1 kg, ενώ το σωματικό βάρος των κοριτσιών αυξάνεται κατά 37,6 kg. Έως 11 έτη, τα αγόρια έχουν μεγαλύτερο σωματικό βάρος από τα κορίτσια, και από 11 έως 15 έτη, τα κορίτσια είναι βαρύτερα από τα αγόρια. Οι καμπύλες του σωματικού βάρους αλλάζουν σε αγόρια και κορίτσια δύο φορές. Η πρώτη διασταύρωση συμβαίνει στα 10-11 έτη και η δεύτερη στα 14-15 έτη.

Στα αγόρια, παρατηρείται έντονη αύξηση του σωματικού βάρους στην περίοδο 12-15 ετών (10-15%), στα κορίτσια - μεταξύ 10 και 11 ετών. Στα κορίτσια, η ένταση της αύξησης του σωματικού βάρους εμφανίζεται πιο έντονα σε όλες τις ηλικιακές ομάδες.

Η έρευνα που διεξήγαγε ο Guba (2000) επέτρεψε στον συγγραφέα να εντοπίσει ορισμένα χαρακτηριστικά της ανάπτυξης των βιοσυνδέσμων του ανθρώπινου σώματος κατά την περίοδο από 3 έως 18 έτη:

• Οι διαστάσεις του σώματος που βρίσκονται σε διαφορετικά επίπεδα αυξάνονται ταυτόχρονα. Αυτό φαίνεται ιδιαίτερα καθαρά κατά την ανάλυση της έντασης των διαδικασιών ανάπτυξης ή από τον δείκτη της αύξησης του μήκους ανά έτος, που σχετίζεται με τη συνολική αύξηση κατά την περίοδο ανάπτυξης από 3 έως 18 έτη.
• Μέσα σε ένα άκρο, υπάρχει μια εναλλαγή του ρυθμού ανάπτυξης των εγγύς και των περιφερικών άκρων των βιοσυνδέσμων. Καθώς πλησιάζουμε στην ενηλικίωση, η διαφορά στον ρυθμό ανάπτυξης των εγγύς και των περιφερικών άκρων των βιοσυνδέσμων μειώνεται σταθερά. Το ίδιο μοτίβο ανακαλύφθηκε από τον συγγραφέα στις διαδικασίες ανάπτυξης του ανθρώπινου χεριού.
• Αποκαλύφθηκαν δύο εκρήξεις ανάπτυξης, χαρακτηριστικές των εγγύς και άπω άκρων των βιοσυνδέσμων, οι οποίες συμπίπτουν ως προς το μέγεθος της αύξησης, αλλά δεν συμπίπτουν ως προς το χρόνο. Η σύγκριση της ανάπτυξης των εγγύς άκρων των βιοσυνδέσμων των άνω και κάτω άκρων έδειξε ότι από 3 έως 7 έτη το άνω άκρο αναπτύσσεται πιο έντονα και από 11 έως 15 έτη - το κάτω άκρο. Αποκαλύφθηκε ετεροχρονία στην ανάπτυξη των άκρων, δηλαδή η παρουσία ενός κρανιοουραίου φαινομένου ανάπτυξης, το οποίο αποκαλύφθηκε σαφώς στην εμβρυϊκή περίοδο, επιβεβαιώνεται στην μεταγεννητική οντογένεση.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]