W fizyce gęstość jest definiowana jako masa obiektu podzielona przez jego objętość. Gęstość ciała jest zasadniczo twoją zwartością lub tym, ile ważysz za każdy centymetr kwadratowy zajmowanej przestrzeni. Znajomość całkowitej gęstości ciała może być pomocna, jeśli planujesz używać jej w równaniach, które pomogą ci oszacować procent tkanki tłuszczowej. Tłuszcz w organizmie może mieć bezpośredni wpływ na zdrowie, ponieważ nadmiar tłuszczu stwarza ryzyko wystąpienia problemów, takich jak cukrzyca typu 2 i choroby serca. Możesz obliczyć gęstość ciała za pomocą bezpośrednich pomiarów masy ciała i objętości, mierzonych za pomocą wypierania wody lub powietrza.
Gęstość tkanki tłuszczowej
Gęstość ciała człowieka zależy od ilości tłuszczu i masy beztłuszczowej. Tłuszcz znajduje się pod skórą, wokół narządów wewnętrznych, jako niezbędna część ośrodkowego układu nerwowego, jako część struktury niektórych narządów wewnętrznych i wewnątrz szpiku kostnego. Gęstość tłuszczu jest dość stała i wynosi 0, 91 kg na litr i jest mniej gęsta niż większość beztłuszczowej masy.
Kiedy znasz swoją całkowitą gęstość ciała, nadal nie wiesz, jaki procent to tłuszcz. Ale możesz podłączyć gęstość ciała do następującego równania, aby uzyskać ogólny pomysł: procent tkanki tłuszczowej = (495 / gęstość ciała) - 450.
Gęstość masy beztłuszczowej
Masa beztłuszczowa składa się z kości, płynu, gazu, mięśni, tkanki łącznej i beztłuszczowej materii organowej. Tkanka beztłuszczowa ma zazwyczaj większą gęstość niż masa tłuszczowa - 1, 1 kilograma na litr dla przeciętnego dorosłego w średnim wieku. Rzeczywista gęstość beztłuszczowej masy różni się w zależności od osoby, w zależności od rasy, wieku i kondycji. Na przykład Afroamerykanie i Latynosi mają gęstszą beztłuszczową masę niż białka. U dzieci i osób starszych gęstość masy beztłuszczowej jest zwykle niższa niż ta średnia ocena u dorosłych w średnim wieku.
Każdy ze składników masy beztłuszczowej ma również różne gęstości, a niektóre, takie jak płyn i gaz, mogą zmieniać się z dnia na dzień. Niektóre testy, które zapewniają pomiar gęstości ciała, takie jak ważenie hydrostatyczne, wymagają całkowitego wydechu podczas pomiaru. Pomaga to zapewnić, że lżejsza gęstość gazu w płucach nie wypacza pomiaru.
Wyznaczanie gęstości ciała przy ważeniu pod wodą
Gęstość jest łatwa do zmierzenia w regularnie tworzonym obiekcie, takim jak sześcian. Ważymy go, aby określić jego masę, a następnie określamy objętość, obliczając długość boku sześcianu - więc objętość = strona x strona x strona. Gęstość równa się wtedy masie / objętości.
Obliczenie gęstości ludzkiej jest nieco trudniejsze. Masę ciała lub masę można łatwo znaleźć za pomocą skali. Objętość obliczeniowa jest trudniejsza, ponieważ ciało jest przedmiotem o nieregularnym kształcie. Objętość można zmierzyć zanurzając ciało w wodzie i mierząc podwodny ciężar. Różnica masy podwodnej i masy suchego lądu jest równa ilości wypartej wody. Ponieważ gęstość wody jest znanym faktem naukowym, możesz następnie obliczyć objętość wypartej wody i na tej podstawie znasz objętość swojego ciała. Gęstość ciała jest następnie określana poprzez podzielenie masy suchego lądu przez objętość ciała.
Kość i mięśnie - podstawowe składniki masy beztłuszczowej - są gęstsze niż woda; więc muskularni ludzie z niskim poziomem tkanki tłuszczowej mają tendencję do tonięcia. Tłuszcz pływa, więc osoba o dużej masie tłuszczowej będzie mierzyć lżej w wodzie. W przypadku dokładnego wykonania ważenie podwodne ma tylko 1, 5 procentowy błąd.
Metoda wypierania powietrza w celu określenia gęstości ciała
Możesz również użyć dużej komercyjnej maszyny o nazwie Bod Pod, aby określić gęstość ciała. Do obliczeń wykorzystuje pletyzmografię wypierania całego ciała lub wypierania powietrza. Najpierw oblicza się objętość powietrza w kapsule, gdy jest pusta. Następnie maszyna mierzy objętość powietrza w komorze z tobą w środku. Różnica między tymi dwoma pomiarami polega na objętości ciała. Następnie równanie oblicza gęstość ciała na podstawie tej objętości i wagi osoby. Bod Pod włącza również gęstość ciała do równania, aby określić poziomy tkanki tłuszczowej. Przemieszczenie powietrza zapewnia 3-procentowy standard błędu.
Równania do gęstości ciała
Kilka równań matematycznych może również pomóc w określeniu gęstości ciała. Wykorzystują pomiary fałdów skóry - uzyskane za pomocą zacisków ciała, które ściskają skórę w niektórych miejscach, aby oszacować ilość podskórnego lub podskórnego tłuszczu - wraz z obwodem talii, wiekiem i płcią, aby obliczyć gęstość ciała. Wszystkie te równania są dość zaangażowane, ale ich ostatecznym celem jest wykorzystanie gęstości ciała do ustalenia poziomu tkanki tłuszczowej. Dokładność tych równań jest różna, gdy stosuje się je do populacji ogólnej.
