مساحات سطح الأشكال ثلاثية الأبعاد ، المعروفة من مسار القياس الفراغي المدرسي ، مثل المكعب ، متوازي السطوح ، الهرم ، المنشور ، الأسطوانة وغيرها ، ليس من الصعب حسابها. جوانبها وقواعدها هي الأبسط. يمكن أن تكون مربعات ومستطيلات ومثلثات ودوائر وما إلى ذلك. إذا كان الشكل أكثر تعقيدًا ، يتم تقسيمه إلى أرقام صغيرة ويتم إضافة مناطق سطحه. وبالتالي ، فإنهم يحققون النتيجة المرجوة. ولكن إذا تم منح جسم معين في الفضاء الحجمي الشكل الأكثر تعقيدًا ، على سبيل المثال ، جسم الإنسان. صيغة المنطقة في هذه الحالة ليست بهذه البساطة. علاوة على ذلك ، كل فرد من الناس موهبة بالطبيعة بخصائصه الخاصة.
تطبيق عملي
لكن لماذا مثل هذه الحسابات على الإطلاق؟ بالإضافة إلى الاهتمام العلمي ، فإن الأهمية العملية لهذا لا يمكن إنكارها. وخير مثال على ذلك هو الطب وعلم وظائف الأعضاء. من الجلديعتمد السطح على تبادل الهواء مع الفضاء المحيط. من منطقة الجسم - التمثيل الغذائي ، أي عمليات التمثيل الغذائي الداخلية في الجسم. وتشمل هذه معالجة العناصر الغذائية وتحويلها إلى أصغر الجزيئات وإزالة المواد غير الضرورية. اليات اهم الاعضاء البشرية والتي تعني الصحة والحياة تعتمد على التمثيل الغذائي السليم.
يتكون وزن الجسم بشكل كبير من الأنسجة الدهنية ، والتي يمكن ملاحظتها في الجسم كزيادة أو نقص. لذلك ، لا يمكن أن يكون وزن الشخص دائمًا مؤشرًا على عملية التمثيل الغذائي بسبب الخصائص الفردية. مع وضع هذا في الاعتبار ، يعتقد في الطب أن مساحة سطح جسم الإنسان هي عامل مهم. لذلك تعتبر صيغته ضرورية.
علاج كيماوي
غالبًا ما يلعب العلاج الكيميائي دورًا مهمًا في التخلص من الأمراض المعدية والطفيلية. عادة يكون له تأثير أكبر من العلاج بالعقاقير المعروفة للعلم اليوم ، بينما يعطي في بعض الأحيان نتائج سلبية أقل على الجسم. والغرض منه تدمير العوامل المعدية أو الطفيليات ، وليس مجرد تصحيح للانتهاكات ، كما يحدث في حالة استخدام الأساليب الدوائية. والنتيجة هي استعادة وظائف الأعضاء. نفس الطريقة تستخدم لتخليص المريض من الخلايا السرطانية والتي يكون لها في كثير من الأحيان نتيجة ملموسة.
الصيغة الدقيقة للعلاج الكيميائي لمنطقة جسم الإنسان مهمة للغاية. بناءً على هذا المؤشر ، يتم حساب الجرعةالأدوية اللازمة. بدون معرفة ذلك ، من الصعب توقع نتيجة إيجابية.
استخدامات أخرى
معرفة منطقة غطاء الجسم يفتح فرصًا إضافية للبحث الفسيولوجي. يمكن حساب خصائصه لمختلف الأعمار وتنظيمها. هنا ، تزداد الفرصة بشكل كبير ليس فقط لاكتشاف الميل إلى السمنة وأمراض أخرى في الوقت المناسب ، ولكن أيضًا لإجراء بحث علمي قيم بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها.
مثل هذه الحسابات ضرورية لحساب جرعة الأدوية بدقة كبيرة ، الأدوية التي لها مؤشر علاجي مضغوط للغاية ، أي حد صغير بين الجرعة التي تسبب تأثيرًا إيجابيًا وتضر بالجسم. هذا مهم للغاية ليس فقط في العلاج الكيميائي ، ولكن أيضًا في تعيين العوامل الهرمونية. تتطلب فحوصات الموجات فوق الصوتية لوظائف القلب أيضًا معرفة الصيغة الخاصة بمنطقة جسم الإنسان. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه لدراسة كثافة الترشيح الكبيبي في أمراض الكلى. هذا مؤشر مهم لدراسة نشاط الكلى
كيفية القياس
هناك صيغ خاصة لحساب مساحة الأشكال الهندسية ثلاثية الأبعاد. معظمهم تربوا في العصور القديمة ، والناس المعاصرون يتعرفون عليهم من الكتب المرجعية والكتب المدرسية.
من السهل أيضًا حساب حجم جسم الإنسان ، حتى على الرغم من معاملاته المعقدة. تعامل أرخميدس العظيم مع مهمة مماثلة. وجد أنه يكفي غمر جسم ما في خزان مملوء إلى قمته بالماء ، وجمع السائل المزاح به في إناء ، ثم حجم الماء ،الذي يسهل قياسه وسيكون مساوياً لحجم الجسم. وفقًا لأسطورة أتت إلينا منذ العصور القديمة ، جاءت فكرة بسيطة مثل كل عبقري للعالم اليوناني القديم العظيم أثناء الاستحمام.
ماذا سيقول أرخميدس؟
لكن ماذا عن صيغة حساب مساحة جسم الإنسان؟ هنا حتى أرخميدس سيجد صعوبة في الإجابة ، هذه ، للوهلة الأولى ، مهمة أولية صعبة للغاية. دعونا نوضح على الفور أنه حسب المنطقة لا نفهم الخطوط العريضة لجسد الشخص على الإطلاق ، والتي يمكن الحصول عليها من خلال ثنيها على الحائط والطباشير حول الصورة الظلية. يشير هذا إلى سطح الجلد. لكن كيف تقيسها؟ بعد كل شيء ، لا يمكن إزالة الجلد ، مثل الملابس ، ووضعه على الأرض ، قم بإجراء القياسات اللازمة.
بالطبع ، يمكنك تغطية شخص ما من رأسه إلى أخمص قدميه باستخدام ضمادة ، ثم إزالته وقياس مساحة السطح. هناك أيضًا فرصة لمحاولة تغطية جسم الشخص بالكامل بالمناديل ، ولكن بدقة وبشكل متساوٍ وبدون تداخل. ثم أزل جميع العناصر ، وأعد الحساب واضرب في مساحة سطح منديل واحد. ومع ذلك ، فهذه عملية مرهقة ومعقدة للغاية ، وفي الواقع يكاد يكون من المستحيل تنفيذها. علاوة على ذلك ، فإن احتمال الخطأ مرتفع للغاية! لكن مع ذلك ، وجد الناس في النهاية حلاً لهذه المشكلة.
مبادئ الحساب
تم تطوير الصيغة الأولى لمثل هذه الحسابات بواسطة دوبوا الأمريكية. جميع طرق الحساب المقترحة لاحقًا ، بشكل أساسي بحت ، لا تختلف كثيرًا عن الطريقة المشار إليها. هم يستخدمونمؤشرات وزن الجسم وطوله للشخص ، أي طوله ، مرفوعًا إلى درجة معينة. ثم يتم ضرب ناتجهم بمعامل أقل من 1 محسوب مسبقًا بطريقة عملية. هذا هو الخيار الأكثر ملاءمة ، لأنه بدون مثل هذه الصيغة ، فإن قياس مساحة جسم الإنسان عملية معقدة للغاية من حيث المساحة الهندسة.
تتطلب معظم الطرق بيانات عن وزن وطول الشخص لحسابها. ومع ذلك ، في حساب ليفينجستون وسكوت ، يتم استخدام الكتلة فقط. هذه أيضًا سمة من سمات معادلات Costeff و Mattard.
مثال
يمكن الاستشهاد بطريقة يو كمثال لحساب مساحة جسم الإنسان. هذه الصيغة هي الأبسط ، وبالتالي أصبحت منتشرة في عصرنا. إنها مشابهة لطريقة موستيلر. هنا ، يتم رفع القيم العددية للطول والوزن إلى أس 0.5 (أي يتم استخراج الجذر التربيعي). ثم يتم ضرب النتيجة في 0.015925. في هذه الحالة ، يجب تحويل الكتلة إلى كيلوجرام. الطول مأخوذ بالسنتيمتر. لكل ذلك يتم الحصول على قيمة المساحة بالمتر المربع ، كما يجب مراعاة هذا الظرف.
الآن أصبح من السهل حساب مساحة السطح بارتفاع 169 سم ووزنه 64 كجم. بعد حساب الجذور التربيعية للقيم المقترحة ، ستكون 0.015925 × 13 × 8. ستكون النتيجة النهائية بعد تقريب 1.66 م2.
بعد معرفة كيفية حساب مساحة سطح جسم الإنسان والصيغة ، يمكنك الآن إجراء حسابات مماثلة لمختلفالأعمار تحت معايير معينة ، وإذا رغبت في ذلك ، لتجميع الجداول والرسوم البيانية منها. إنها تساعد في الكشف عن النمط العام للتغيرات في مساحة سطح الجسم خلال حياة الشخص من الطفولة إلى البلوغ.
يوجد أدناه بيانات الأولاد الذين تتراوح أعمارهم بين 8 و 12 عامًا ، محسوبة وفقًا لـ Dubois.
مخطط دوبوا
لكن هل من الممكن معرفة كل البيانات بدون حسابات غير مريحة؟ من الواضح أنه بدون المضاعفات والصيغ ، يمكن العثور على منطقة جسم الشخص باستخدام الرسم البياني. تم اقتراحه وجمعه بواسطة Dubois. يتم تقديمه أدناه. كيفية استخدامه؟
الأرقام الموجودة على الأفقي تشير إلى وزن الجسم ، على الرأسي - ارتفاع الشخص. لمعرفة مساحة السطح وفقًا لهذا الرسم البياني ، من الضروري أن ترسم عقليًا خطوطًا عمودية أفقيًا وعموديًا من المؤشرات المرغوبة حتى تتقاطع. ستظهر النقطة الناتجة على المنحنيات المعروضة النتيجة المرجوة ، وفقًا لحسابات دوبوا. على سبيل المثال ، باستخدام الرسم البياني ، من السهل معرفة أنه بارتفاع 160 سم ووزن 75 كجم ، ستكون مساحة سطح الجسم 1.8 متر2.
الطب والرياضيات
بعد النظر في القضية ، أدركنا أن المعرفة حول منطقة جسم الإنسان والصيغة التي يمكن من خلالها تحديدها ، والتي تعتبر ضرورية جدًا لحياة صحية ، توفرها الرياضيات.
وهذه ليست المعلومات الوحيدة التي يمكن للأطباء الحصول عليهاملكات العلوم. بعد كل شيء ، يمكن للغة الأرقام في هذا العالم أن تعبر عن كل شيء تقريبًا. إن هندسة جسم الإنسان هي عالم ضخم مليء بالاكتشافات المذهلة. والعديد من الأعضاء: المفاصل والعظام والعضلات ، فليس من قبيل المصادفة أن حصلوا على اسمهم من اسم الأشكال الهندسية. الرياضيات مهمة أيضًا في علم الوراثة وطب العيون والإحصاءات الطبية والعديد من مجالات الطب الأخرى.
مؤشرات الطول والوزن ضرورية لحساب النظام الغذائي الصحيح. بعد كل شيء ، تعتبر القياسات الدقيقة للأعضاء البشرية ، الداخلية والخارجية ، ضرورية لتصنيع الأطراف الاصطناعية الإلكترونية الحديثة ، وليس فقط الأطراف التالفة. في الوقت الحاضر ، يتم إنتاج حتى صمامات القلب الاصطناعية واستخدامها بنجاح في الممارسة العملية. وهذا مجرد مثال آخر من الأمثلة المشرقة المحتملة.
