Повърхностните площи 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 фигурата е по-сложна, тя се разделя на малки и площите на техните повърхностни лица се сумират. Така те постигат желания резултат. Но ако определен обект от обемно пространство е надарен с най-сложната форма, например човешкото тяло. Формулата на площта в този случай не е толкова проста. Освен това всеки от хората е надарен от природата със свои собствени характеристики.
Практическо приложение
Но защо изобщо се правят такива изчисления? Освен научния интерес, практическото значение на това е неоспоримо. И ярък пример за това са медицината и физиологията. От кожатаповърхност зависи от обмена на въздух с околното пространство. От областта на тялото - метаболизъм, тоест вътрешните метаболитни процеси на тялото. Те включват обработката на хранителните елементи, превръщането им в най-малките частици и премахването на ненужните вещества. Механиката на най-важните човешки органи, което означава здраве и живот, зависи от правилния метаболизъм.
Телесното тегло до голяма степен е изградено от мастна тъкан, която може да се наблюдава в тялото като излишък или дефицит. Следователно теглото на човек не винаги е в състояние да бъде индикатор за метаболитния процес поради индивидуалните характеристики. Имайки предвид това, в медицината се смята, че повърхността на човешкото тяло е важен фактор. Следователно неговата формула се счита за необходима.
Химиотерапия
Химиотерапията често играе важна роля за премахване на инфекциозни и паразитни заболявания. Обикновено има по-голям ефект от лечението с лекарства, известни на науката днес, като понякога дава по-малко негативни последици за организма. Неговата цел е унищожаването на инфекциозни агенти или паразити, а не просто коригиране на нарушенията, както се случва при използването на фармакологични методи. Резултатът е възстановяване на функциите на органите. Същият метод се използва за освобождаване на пациента от ракови клетки, което в много случаи има осезаем резултат.
Точната формула за площта на човешкото тяло за химиотерапия е много важна. Въз основа на този индикатор се изчислява дозатанеобходими лекарства. Без да знаем това, е трудно да се очаква положителен резултат.
Други употреби
Познаването на областта на покритието на тялото отваря допълнителни възможности за физиологични изследвания. Неговите характеристики за различните възрасти могат да бъдат изчислени и систематизирани. Тук значително се увеличава шансът не само да се открие навреме склонност към затлъстяване и други заболявания, но и да се проведат ценни научни изследвания въз основа на получените данни.
Такива изчисления са необходими за изчисляване на дозировката на лекарства с голяма точност, лекарства, които имат изключително компресиран терапевтичен индекс, тоест малка граница между дозата, която предизвиква положителен ефект и вреди на тялото. Това е жизнено важно не само при химиотерапията, но и при назначаването на хормонални средства. Ултразвуковите изследвания на сърдечните функции също изискват познаване на формулата за областта на човешкото тяло. Освен това се използва за изследване на интензивността на гломерулната филтрация в нефрологията. Това е важен показател за изследването на бъбречната дейност.
Как да измеря?
Има специални формули за изчисляване на площта на триизмерните геометрични фигури. Повечето от тях са отгледани в древността и съвременните хора ги разпознават от справочниците и училищните учебници.
Също така е лесно да се изчисли обемът на човешкото тяло, дори въпреки сложните му параметри. Великият Архимед се справи с подобна задача. Той установи, че е достатъчно да се потопи предмет в резервоар, пълен до върха с вода, и да се събере течността, изместена от него в съд, след което обемът вода,който е лесен за измерване и ще бъде равен на обема на тялото. Според легенда, дошла до нас от древни времена, такава проста, като всички гениални, идея хрумнала на великия древногръцки учен, докато се къпел.
Какво би казал Архимед?
Но какво ще кажете за формулата за изчисляване на площта на човешкото тяло? Тук дори Архимед би се затруднил да отговори, тази на пръв поглед елементарна задача се оказва толкова трудна. Нека веднага да уточним, че по площ изобщо не разбираме очертанията на тялото на човек, което може да се получи, като се облегне на стена и се заобиколи силуета с тебешир. Това се отнася до повърхността на кожата. Но как да го измерим? В крайна сметка кожата не може да бъде премахната, като дрехите, и положена на пода, направете необходимите измервания.
Разбира се, можете да покриете някого от главата до петите с лейкопласт, след което да го премахнете и да измерите повърхността. Има и шанс да се опитате да покриете цялото тяло на човек със салфетки, но спретнато, равномерно и без припокривания. След това премахнете всички елементи, преизчислите и умножете по повърхността на една салфетка. Това обаче е твърде тромав и сложен процес, в действителност е почти невъзможно да се приложи. Освен това вероятността от грешка е толкова голяма! Но все пак хората в крайна сметка намериха решение на този проблем.
Принципи на изчисление
Първата формула за подобни изчисления е разработена от американския Дюбоа. Всички методи за изчисление, предложени по-късно, чисто фундаментално, не се различават много от посочения метод. Те използватпоказатели за телесното тегло и височината на човек, тоест неговата дължина, повишена до определена степен. След това техният продукт се умножава с предварително изчислен по практичен начин 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 пространството геометрия.
Повечето от методите изискват данни за теглото и височината на човек за изчисляване. Въпреки това, в изчисленията на Ливингстън и Скот се използва само масата. Това е характерно и за формулите на Костеф и Матард.
Пример
Методът на Yu може да бъде цитиран като пример за изчисляване на площта на човешкото тяло. Тази формула е най-простата и затова в наше време е станала широко разпространена. Той е подобен на метода на Мостелер. Тук числовите стойности на височината и теглото се повишават до степен 0,5 (тоест квадратният корен се извлича). И след това резултатът се умножава по 0,015925. В този случай масата трябва да се преобразува в килограми. Дължината се взема в сантиметри. При всичко това стойността на площта се получава в квадратни метри и това обстоятелство също трябва да се има предвид.
Сега е лесно да се изчисли повърхността с височина 169 см и тегло 64 кг. След изчисляване на квадратния корен от предложените стойности, той ще бъде 0,015925 x 13 x 8. Крайният резултат ще бъде след закръгляване на 1,66 m2.
След като разбрахте как да изчислите повърхността на човешкото тяло и формулата, вече можете да правите подобни изчисления за различнивъзрасти при определени параметри и при желание да се съставят таблици и диаграми от тях. Те помагат да се разкрие цялостния модел на промените в телесната повърхност по време на живота на човек от ранна детска възраст до зряла възраст.
По-долу са данните за момчета на възраст от 8 до 12 години, изчислени според Dubois.
номограма на Дюбоа
Но възможно ли е да се намерят всички данни без неудобни изчисления? Ясно е, че без усложнения и формули, площта на тялото на човек може да бъде намерена с помощта на номограма. Той също беше предложен и съставен от Дюбоа. Представено е по-долу. Как да го използвам?
Числата по хоризонтала показват теглото на тялото, по вертикалата - височината на човека. За да разберете площта на повърхността според тази номограма, е необходимо мислено да начертаете перпендикулярни линии хоризонтално и вертикално от желаните индикатори, докато се пресичат. Получената точка на представените криви ще покаже желания резултат, според изчисленията на Dubois. Например, използвайки номограма, е лесно да разберете, че при височина от 160 см и тегло от 75 кг, повърхността на тялото ще бъде 1,8 m2.
Медицина и математика
След като разгледахме въпроса, разбрахме, че знанията за площта на човешкото тяло и формулата, по която е възможно да се определи, която е толкова необходима за здравословния живот, се предоставя от математиката.
И това далеч не е единствената информация, от която лекарите могат да получаткралици на науката. В крайна сметка езикът на числата в този свят може да изрази почти всичко. Геометрията на човешкото тяло е огромен свят, пълен с невероятни открития. И много органи: стави, кости и мускули, неслучайно са получили името си от името на геометричните фигури. Математиката също е важна в генетиката, офталмологията, медицинската статистика и много други области на медицината.
Индикатори за височина и тегло са необходими за правилното изчисляване на диетата. В крайна сметка точните измервания на човешки органи, както вътрешни, така и външни, са от съществено значение за производството на съвременни електронни протези, а не само на увредени крайници. В днешно време се произвеждат и успешно се използват в практиката дори изкуствени сърдечни клапи. И това е само още един от възможните ярки примери.
