Msongamano wa mwili wa binadamu ni sifa muhimu ya afya ya mwili, hivyo ni muhimu kujua jinsi ya kuhesabu. Aidha, thamani hii ni ya umuhimu wa kimsingi katika baadhi ya michezo. Hebu tuangalie kwa karibu suala hili katika makala.
Msongamano kama wingi halisi
Katika fizikia, msongamano unaeleweka kama mgawo unaounganisha wingi na ujazo wa mwili kuwa usawa mmoja. Fomula ya kiasi hiki ni: ρ=m/V. Hiyo ni, inaweza kuhesabiwa ikiwa unajua haswa wingi wa kitu kilichopimwa na kiasi ambacho kinachukua katika nafasi.
Kwa kuwa uzito hupimwa kwa kilo na ujazo ni katika mita za ujazo, vitengo vya msongamano vitakuwa kg/m3 au g/cm3.
Wastani wa msongamano wa mwili wa binadamu na afya
Kabla hatujaendelea na kuzingatia msongamano wa binadamu, ni lazima ikumbukwe kwamba mwili wetu una tishu za kimsingi zifuatazo:
- mafuta;
- misuli;
- mfupa.
Kila mmoja waoina maji. Kioevu kidogo kinapatikana kwenye mifupa, kisha kwenye tishu za adipose. Misuli ina maji mengi zaidi. Ukiondoa uzito wa tishu za adipose kutoka kwa jumla ya misa ya mtu, utapata takwimu ambayo kwa kawaida huitwa lean body mass.
Katika miaka ya 60 ya karne iliyopita, kutokana na uchunguzi wa maiti za binadamu zilizokaushwa za wazungu watatu, wanasayansi waligundua kuwa msongamano wao wa wastani wa mafuta ulikuwa 0.901 g/cm3, hii thamani ya uzani mkavu ilipatikana kuwa 1.100 g/cm3. Hata hivyo, tafiti za baadaye zimeonyesha kuwa msongamano wa watu kavu kwa kweli hutofautiana kati ya 1.082 g/cm3 hadi 1.113 g/cm3.
Data hii inasema nini? Ni rahisi, kadri msongamano wa wastani wa mtu unavyopungua, ndivyo mwili wake unavyokuwa na mafuta mengi, ambayo ina maana kwamba hatari ya ugonjwa wa moyo na mishipa huongezeka.
Kielelezo mahususi cha msongamano
Ni vigumu kutoa thamani maalum ya thamani ya msongamano, ambayo kwayo tunaweza kusema kuwa ni ya kawaida. Hii ni kutokana na idadi kubwa ya mambo yanayoathiri thamani yake. Hapa mtu anapaswa kuzingatia muundo wa madini ya mfupa, misa ya misuli, uzito wa tishu za adipose, maadili ambayo hutofautiana kulingana na umri, jinsia na sifa za mtu binafsi za mwili.
Hata hivyo, baadhi ya data iliyokusanywa kutoka kwa vyanzo kadhaa vya fasihi inaweza kutajwa. Baadhi yao hutoa takwimu kwa wastani wa wiani wa mwili wa binadamu wa 1070 kg / m3. Wengine wanasema kwamba thamani zake za chini ni 930-940 kg/m3. Uenezi kama huo wa maadili unahusishwa na moja rahisiukweli: wiani wa mtu unaweza kupungua kwa kiasi kikubwa ikiwa anajaza mapafu yake na hewa. Kwa hivyo, wiani wa mwili wa binadamu wa 1070 kg/m3 unaonyesha kwamba alitoa hewa kabisa kutoka kwenye mapafu yake, kinyume chake, thamani ya 930 kg/m 3 imepatikana kwa pumzi kamili.
Msongamano wa binadamu unahesabiwaje?
Kama ilivyoelezwa hapo juu, kwa hili unapaswa kupima uzito na kiasi cha mwili. Hakuna matatizo na wingi, unahitaji tu kusimama kwenye mizani na mara moja kupata thamani halisi katika kilo. Kipimo cha sauti ni ngumu zaidi.
Kiasi cha mwili wa umbo lolote changamano kabisa kinaweza kubainishwa kwa usahihi iwapo kitatumbukizwa kwenye kioevu, kwa mfano, ndani ya maji. Kisha kiasi cha kioevu kilichohamishwa na mwili uliozama kabisa kitakuwa sawa na kiashiria unachotaka. Mali hii hutumiwa kuamua kiasi cha mtu ambaye ameketi kwenye kiti maalum, akiulizwa kufuta uzito wa hewa kutoka kwenye mapafu, na kisha kuzama ndani ya maji. Kwa kupima uzito wake chini ya maji, unaweza kupata takwimu inayofaa ili kubainisha kiashirio unachotaka.
Msongamano na uwezo wa binadamu kuogelea
Kama ilivyobainishwa hapo juu, mtu akivuta pumzi ndefu, basi msongamano wake wa wastani hushuka chini ya 1 g/cm3. Kwa upande wake, inafuata kutoka kwa sheria ya Archimedes kwamba ikiwa wiani wa wastani wa mwili unazidi thamani hii kwa kioevu ambacho iko, basi mwili huu utazama. Uzito wa maji safi ni 1 g/cm3, hivyo mtu akijaza mapafu yake na hewa, hatawahi.haitazama. Kumbuka kwamba maji ya bahari yana kiasi kikubwa cha chumvi, ambayo huongeza wiani wake. Katika baadhi ya matukio, ongezeko hili linazidi thamani ya 1070 kg/m3, hivyo mtu anaweza kulala katika maji hayo bila hofu ya kuzama hata kwa kuvuta pumzi kamili. Mfano wa kushangaza ni Bahari ya Chumvi, msongamano wa maji ndani yake ni 1240 kg/m3.
Pia inavutia kuzingatia swali la kipengee hiki kwa mtazamo wa jinsia ya mtu. Mwili wa kike, kwa wastani, una tishu nyingi za adipose kuliko kiume. Mafuta ni nyenzo nyembamba kiasi (0.901 g/cm3), ambayo ina maana kwamba jinsia ya usawa inaweza kuelea kwa urahisi zaidi kuliko wanaume.
Wastani wa msongamano wa mwanamume na mwanamke: hesabu
Thamani zilizo hapo juu zinaonyesha kuwa wakati wa kuvuta pumzi, wastani wa msongamano wa mwili wa binadamu ni 1070 kg/m3. Walakini, thamani hii haijabainishwa kwa wanawake na wanaume. Katika aya hii ya kifungu, tutajaribu kuipata kwa kila jinsia, kulingana na takwimu zilizo hapo juu. Pia zingatia kuwa katika hali ya afya, asilimia ya mafuta ya mwili kwa mwanamume ni 15.5%, na kwa mwanamke takwimu hii ni 22.5% (maadili haya ni wastani wa mipaka ya kawaida inayolingana).
Hebu tupate fomula ya msongamano wa wastani kwanza. Hebu uzito wa mwili wa mwanadamu uwe m kilo, basi wingi wa mafuta ndani yake utakuwa sawa na pm, na molekuli kavu ni sawa na (1-p)m, ambapo p ni asilimia ya tishu za adipose. Kiasi cha mwili wa mwanadamu nijumla ya misa ya mafuta na kavu. Kwa kuzingatia fomula iliyotolewa mwanzoni mwa kifungu, tunapata: V=pm/ρ1 + (1-p)m/ρ2, ambapo ρ1 na ρ2 ni msongamano wa mafuta na kavu, mtawalia. Sasa tunaweza kukokotoa wastani wa msongamano wa mwili mzima, tunayo: ρ=m/(pm/ρ1 + (1-p)m/ρ 2)=1/(p/ρ1 + (1-p)/ρ2).
Kwa kuzingatia kwamba ρ1=0.901 g/cm3 na ρ2=1.1 g/cm3 (maadili yametolewa hapo juu kwenye kifungu), kisha kubadilisha asilimia ya mafuta ya mwili kwa wanaume na wanawake, tunapata:
- kwa wanaume: ρ=1/(0, 155/0, 901 + (1-0, 155)/1, 1)=1, 064 g/cm3au 1064 kg/cm3;
- kwa wanawake: ρ=1/(0.225/0.901 + (1-0.225)/1.1)=1.048 g/cm3 au 1048 kg/cm 3.
Thamani zilizokokotolewa zinakaribia 1070 kg/m3. Kila mtu, akijua asilimia ya mafuta ya mwili katika mwili wake, anaweza kutumia fomula iliyo hapo juu ili kuhesabu uzito wake wa wastani wa mwili. Kumbuka kwamba thamani hii inalingana na hali wakati mtu alitoa pumzi ya juu zaidi.
