การวินิจฉัยท่าทางของมนุษย์

ในระดับความรู้ปัจจุบัน คำว่า "รัฐธรรมนูญ" สะท้อนถึงความสามัคคีขององค์กรทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของบุคคล ซึ่งสะท้อนให้เห็นในลักษณะเฉพาะตัวของโครงสร้างและหน้าที่ของบุคคลนั้น การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นการตอบสนองของร่างกายต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวแสดงออกมาในลักษณะการพัฒนาของกลไกการชดเชย-ปรับตัวที่เกิดขึ้นจากการนำโปรแกรมทางพันธุกรรมไปใช้โดยบุคคลภายใต้อิทธิพลของปัจจัยสิ่งแวดล้อมเฉพาะ (รวมถึงปัจจัยทางสังคมด้วย)

เพื่อทำให้วิธีการวัดรูปทรงเรขาคณิตของร่างกายมนุษย์เป็นวัตถุ โดยคำนึงถึงความสัมพันธ์ของพิกัดเชิงพื้นที่ ระบบพิกัดกายภาพของร่างกายมนุษย์ของลาปูติน (1976) จึงได้รับการนำเข้าสู่การฝึกปฏิบัติด้านการศึกษาการเคลื่อนไหว

ตำแหน่งที่สะดวกที่สุดสำหรับจุดศูนย์กลางของพิกัดโซมาติกไตรฮีดรอนคือจุดวัดมานุษยวิทยาบริเวณเอว 1i ซึ่งตั้งอยู่ที่จุดยอดของกระบวนการสปินัสของกระดูกสันหลังส่วน L (a-5) ในกรณีนี้ แกนพิกัดตัวเลข z สอดคล้องกับทิศทางของแนวตั้งจริง แกน x และ y ตั้งอยู่ในมุมฉากในระนาบแนวนอนและกำหนดการเคลื่อนไหวในทิศทางซากิตตัล (y) และด้านหน้า (x)

ปัจจุบันมีการพัฒนาแนวทางใหม่ในต่างประเทศ โดยเฉพาะในอเมริกาเหนือ นั่นคือ ไคแนนโทรโพเมทรี ซึ่งเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ใหม่ที่ใช้การวัดเพื่อประเมินขนาด รูปร่าง สัดส่วน โครงสร้าง พัฒนาการ และการทำงานทั่วไปของบุคคล โดยศึกษาปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโต กิจกรรมทางกาย ประสิทธิภาพการทำงาน และโภชนาการ

คิแนนโทรโปมิเตอร์วางมนุษย์ไว้ที่ศูนย์กลางการศึกษา ช่วยให้เราสามารถกำหนดสถานะโครงสร้างและลักษณะเชิงปริมาณต่างๆ ของเรขาคณิตของมวลร่างกายได้

ในการประเมินวัตถุประสงค์ของกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ มากมายในร่างกายที่เกี่ยวข้องกับรูปทรงของมวลนั้น จำเป็นต้องทราบความถ่วงจำเพาะของสารที่ประกอบเป็นร่างกายมนุษย์

การวัดความหนาแน่นเป็นวิธีการประเมินความหนาแน่นโดยรวมของร่างกายมนุษย์ ความหนาแน่นมักใช้เป็นวิธีการประเมินมวลไขมันและมวลที่ปราศจากไขมัน และเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ ความหนาแน่น (D) ถูกกำหนดโดยการหารมวลด้วยปริมาตรของร่างกาย:

D ของร่างกาย = มวลร่างกาย / ปริมาตรของร่างกาย

มีการใช้หลากหลายวิธีในการกำหนดปริมาตรของร่างกาย โดยทั่วไปจะใช้การชั่งน้ำหนักแบบไฮโดรสแตติกหรือมาโนมิเตอร์เพื่อวัดน้ำที่เคลื่อนย้าย

ในการคำนวณปริมาตรโดยใช้การชั่งน้ำหนักแบบไฮโดรสแตติก จำเป็นต้องแก้ไขความหนาแน่นของน้ำ ดังนั้นสมการจะเป็นดังนี้:

_ตัว D = P1/ { (P1-P2)/ x1-(x2+G1g}}

โดยที่ p1 คือมวลของวัตถุภายใต้สภาวะปกติ p2 _คือมวลของวัตถุในน้ำ x1 คือความหนาแน่นของน้ำ x2 คือปริมาตรที่เหลืออยู่

ปริมาณอากาศในทางเดินอาหารนั้นวัดได้ยาก แต่เนื่องจากมีปริมาตรน้อย (ประมาณ 100 มล.) จึงสามารถละเลยได้ เพื่อให้เข้ากันได้กับมาตราวัดอื่น ๆ สามารถปรับค่าความสูงได้โดยคูณด้วย (170.18 / ความสูง)3

การวัดความหนาแน่นเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตรวจวัดองค์ประกอบของร่างกายมาหลายปีแล้ว โดยทั่วไปแล้วจะมีการเปรียบเทียบวิธีการใหม่ ๆ เพื่อวัดความแม่นยำ จุดอ่อนของวิธีนี้คือตัวบ่งชี้ความหนาแน่นของร่างกายต้องพึ่งพาปริมาณไขมันในร่างกาย

เมื่อใช้แบบจำลององค์ประกอบของร่างกายสององค์ประกอบ จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงในการกำหนดความหนาแน่นของไขมันในร่างกายและมวลกล้ามเนื้อที่ไม่รวมไขมัน สมการมาตรฐานของ Siri มักใช้ในการแปลงความหนาแน่นของร่างกายเพื่อกำหนดไขมันในร่างกาย:

% ไขมันในร่างกาย = (495/ Dbody) - 450.

สมการนี้ถือว่าความหนาแน่นของไขมันและมวลกล้ามเนื้อที่ไม่รวมไขมันในแต่ละคนค่อนข้างคงที่ ความหนาแน่นของไขมันในบริเวณต่างๆ ของร่างกายแทบจะเท่ากัน โดยค่าที่ยอมรับโดยทั่วไปคือ 0.9007 g cm ^-3อย่างไรก็ตาม การกำหนดความหนาแน่นของมวลกล้ามเนื้อที่ไม่รวมไขมัน (D) ซึ่งเท่ากับ 1.1 ตามสมการของ Siri นั้นเป็นเรื่องที่ยุ่งยากกว่า ในการกำหนดความหนาแน่นนี้ สันนิษฐานว่า:

• ความหนาแน่นของเนื้อเยื่อแต่ละชนิดรวมทั้งมวลสุทธิของร่างกายเป็นที่ทราบและคงที่
• ในเนื้อเยื่อแต่ละประเภท สัดส่วนของมวลสุทธิของร่างกายจะคงที่ (ตัวอย่างเช่น ถือว่ากระดูกคิดเป็น 17% ของมวลสุทธิของร่างกาย)

นอกจากนี้ยังมีวิธีการภาคสนามหลายวิธีในการกำหนดองค์ประกอบของร่างกาย วิธีการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าชีวภาพเป็นขั้นตอนง่ายๆ ที่ใช้เวลาเพียง 5 นาที โดยวางอิเล็กโทรดสี่อันบนร่างกายของผู้รับการทดสอบ ได้แก่ ที่ข้อเท้า เท้า ข้อมือ และหลังมือ กระแสไฟฟ้าที่รับรู้ไม่ได้จะผ่านเนื้อเยื่อผ่านอิเล็กโทรดรายละเอียด (ที่มือและเท้า) ไปยังอิเล็กโทรดที่อยู่ใกล้เคียง (ข้อมือและข้อเท้า) การนำไฟฟ้าของเนื้อเยื่อระหว่างอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับการกระจายของน้ำและอิเล็กโทรไลต์ในนั้น มวลร่างกายที่ปราศจากไขมันประกอบด้วยน้ำและอิเล็กโทรไลต์เกือบทั้งหมด เป็นผลให้การนำไฟฟ้าของมวลร่างกายที่ปราศจากไขมันสูงกว่ามวลไขมันอย่างมีนัยสำคัญ มวลไขมันมีลักษณะเฉพาะคือความต้านทานสูง ดังนั้น ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ผ่านเนื้อเยื่อจะสะท้อนถึงปริมาณสัมพันธ์ของไขมันที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อที่กำหนด

วิธีนี้จะแปลงค่าการอ่านค่าอิมพีแดนซ์เป็นค่าไขมันในร่างกายที่สัมพันธ์กัน

วิธีการโต้ตอบอินฟราเรดเป็นกระบวนการที่อิงตามหลักการดูดกลืนและสะท้อนแสงโดยใช้สเปกโตรสโคปีอินฟราเรด เซ็นเซอร์จะถูกวางไว้บนผิวหนังเหนือจุดวัด โดยส่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านมัดเส้นใยนำแสงที่อยู่ตรงกลาง เส้นใยนำแสงที่อยู่รอบนอกของเซ็นเซอร์ตัวเดียวกันจะดูดซับพลังงานที่สะท้อนจากเนื้อเยื่อ จากนั้นจึงวัดโดยใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ ปริมาณพลังงานที่สะท้อนจะบ่งบอกถึงองค์ประกอบของเนื้อเยื่อที่อยู่ใต้เซ็นเซอร์โดยตรง วิธีการนี้มีลักษณะเฉพาะคือมีระดับความแม่นยำค่อนข้างสูงเมื่อวัดในหลายพื้นที่

นักวิจัยได้ทำการวัดการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของไบโอลิงค์ในร่างกายหลายครั้ง ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ได้มีการผ่าศพไปแล้วประมาณ 50 ศพเพื่อศึกษาพารามิเตอร์ของส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ ในการศึกษาดังกล่าว ศพจะถูกแช่แข็ง ผ่าตามแกนหมุนของข้อต่อ หลังจากนั้นจึงชั่งน้ำหนักส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ ตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวล (CM) ของข้อต่อและโมเมนต์ความเฉื่อยของส่วนต่างๆ ของร่างกาย โดยส่วนใหญ่จะใช้หลักการทางฟิสิกส์ที่เรียกว่าลูกตุ้ม (Pendulum) นอกจากนี้ ยังได้กำหนดปริมาตรและความหนาแน่นเฉลี่ยของเนื้อเยื่อของส่วนต่างๆ ของร่างกายด้วย นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาวิจัยในแนวทางนี้กับคนที่มีชีวิตด้วย ปัจจุบัน มีการใช้วิธีการต่างๆ มากมายในการกำหนดรูปทรงเรขาคณิตของมวลร่างกายมนุษย์ในช่วงชีวิต ได้แก่ การแช่น้ำ การถ่ายภาพด้วยแสง การปลดปล่อยอย่างกะทันหัน การชั่งน้ำหนักร่างกายมนุษย์ในท่าทางที่เปลี่ยนแปลงต่างๆ การสั่นสะเทือนทางกล ไอโซโทปรังสี การสร้างแบบจำลองทางกายภาพ และวิธีการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์

วิธีการแช่ตัวในน้ำช่วยให้เราสามารถกำหนดปริมาตรของส่วนต่างๆ และศูนย์กลางปริมาตรของส่วนต่างๆ ได้ โดยการคูณด้วยความหนาแน่นของเนื้อเยื่อเฉลี่ยของส่วนต่างๆ ผู้เชี่ยวชาญจะคำนวณมวลและตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลของร่างกาย การคำนวณนี้ทำขึ้นโดยคำนึงถึงสมมติฐานที่ว่าร่างกายมนุษย์มีความหนาแน่นของเนื้อเยื่อเท่ากันในทุกส่วนของแต่ละส่วน โดยปกติแล้วจะใช้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกันเมื่อใช้วิธีการถ่ายภาพด้วยแสง

ในวิธีการปลดปล่อยฉับพลันและการสั่นสะเทือนทางกล ส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายมนุษย์จะเคลื่อนไหวภายใต้การกระทำของแรงภายนอก และแรงเฉื่อยของเอ็นและกล้ามเนื้อที่ต่อต้านจะถือว่าเท่ากับศูนย์

วิธีการชั่งน้ำหนักร่างกายมนุษย์ในท่าทางต่างๆ ที่เปลี่ยนไปนั้นถูกวิพากษ์วิจารณ์เนื่องจากข้อผิดพลาดที่เกิดจากข้อมูลที่ได้จากผลการศึกษาศพ (ตำแหน่งสัมพันธ์ของจุดศูนย์กลางมวลบนแกนตามยาวของส่วนต่างๆ) เนื่องมาจากการรบกวนจากการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินหายใจ รวมถึงความไม่แม่นยำในการจำลองท่าทางในการวัดซ้ำและการกำหนดจุดศูนย์กลางการหมุนในข้อต่อ ซึ่งมีค่าสูง ในการวัดซ้ำ ค่าสัมประสิทธิ์ของความแปรปรวนในการวัดดังกล่าวโดยปกติจะเกิน 18%

วิธีไอโซโทปรังสี (วิธีแกมมาสแกน) มีพื้นฐานอยู่บนหลักการฟิสิกส์ที่รู้จักกันดีในการลดความเข้มของลำแสงแกมมาที่มีพลังงานเดียวและแคบลงเมื่อผ่านชั้นของวัสดุบางชนิด

วิธีการเปลี่ยนแปลงของไอโซโทปรังสีนั้นมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดสองประการ:

• เพิ่มความหนาของคริสตัลตัวตรวจจับเพื่อปรับปรุงความไวของอุปกรณ์
• การปฏิเสธลำแสงรังสีแกมมาแคบ ในระหว่างการทดลอง ลักษณะมวลเฉื่อยของส่วนต่างๆ ทั้ง 10 ส่วนถูกกำหนดในผู้ทดลอง

ในขณะที่การสแกนดำเนินไป พิกัดของจุดมานุษยวิทยาจะถูกบันทึก ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ขอบเขตของส่วนต่างๆ และตำแหน่งของระนาบที่แบ่งส่วนต่างๆ ออกจากกัน

วิธีการสร้างแบบจำลองทางกายภาพใช้โดยการหล่อแขนขาของผู้เข้าร่วมการทดลอง จากนั้นไม่เพียงแต่จะกำหนดโมเมนต์ความเฉื่อยบนแบบจำลองปูนปลาสเตอร์เท่านั้น แต่ยังระบุตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลด้วย

การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ใช้เพื่อประมาณค่าพารามิเตอร์ของส่วนต่างๆ หรือร่างกายทั้งหมด ในแนวทางนี้ ร่างกายของมนุษย์จะแสดงเป็นชุดของส่วนประกอบทางเรขาคณิต เช่น ทรงกลม ทรงกระบอก กรวย เป็นต้น

Harless (พ.ศ. 2403) เป็นคนแรกที่เสนอการใช้รูปทรงเรขาคณิตแทนส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์

ฮานาวาน (1964) เสนอแบบจำลองที่แบ่งร่างกายมนุษย์ออกเป็นรูปทรงเรขาคณิตง่ายๆ 15 รูปที่มีความหนาแน่นสม่ำเสมอ ข้อดีของแบบจำลองนี้คือต้องใช้การวัดมานุษยวิทยาแบบง่ายๆ เพียงไม่กี่ครั้งเพื่อระบุตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลร่วม (CCM) และโมเมนต์ความเฉื่อยที่ตำแหน่งใดๆ ของลิงก์ อย่างไรก็ตาม สมมติฐานสามประการที่มักเกิดขึ้นเมื่อสร้างแบบจำลองส่วนต่างๆ ของร่างกายจำกัดความแม่นยำของการประมาณค่า โดยถือว่าส่วนต่างๆ นั้นแข็ง ถือว่าขอบเขตระหว่างส่วนต่างๆ นั้นชัดเจน และถือว่าส่วนต่างๆ นั้นมีค่าความหนาแน่นสม่ำเสมอ จากแนวทางเดียวกันนี้ ฮัทเซ (1976) พัฒนาแบบจำลองร่างกายมนุษย์ที่มีรายละเอียดมากขึ้น แบบจำลอง 17 ลิงก์ของเขาต้องใช้การวัดมานุษยวิทยา 242 ครั้งเพื่ออธิบายโครงสร้างร่างกายของแต่ละคน แบบจำลองแบ่งส่วนต่างๆ ออกเป็นมวลขนาดเล็กที่มีโครงสร้างทางเรขาคณิตที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถสร้างแบบจำลองรูปร่างและความหนาแน่นที่แตกต่างกันของส่วนต่างๆ ได้อย่างละเอียด นอกจากนี้ แบบจำลองไม่ได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับความสมมาตรทวิภาคีและคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของโครงสร้างร่างกายของผู้ชายและผู้หญิงโดยปรับความหนาแน่นของส่วนต่างๆ ของส่วนต่างๆ (ตามเนื้อหาของฐานใต้ผิวหนัง) แบบจำลองคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงในสัณฐานวิทยาของร่างกาย เช่น ที่เกิดจากโรคอ้วนหรือการตั้งครรภ์ และยังช่วยให้จำลองลักษณะเฉพาะของโครงสร้างร่างกายของเด็กได้อีกด้วย

เพื่อกำหนดขนาดบางส่วนของร่างกายมนุษย์ (บางส่วนจากคำภาษาละตินว่า pars ซึ่งแปลว่า ส่วน) Guba (2000) แนะนำให้วาดเส้นอ้างอิง (refer ซึ่งแปลว่า จุดสังเกต) บนไบโอลิงก์เพื่อกำหนดขอบเขตของกลุ่มกล้ามเนื้อที่แตกต่างกันตามหน้าที่ เส้นเหล่านี้จะถูกวาดระหว่างจุดกระดูกที่กำหนดโดยผู้เขียนระหว่างการวัดที่ทำระหว่างการผ่าตัดและการตรวจไดออปโตรกราฟีของวัสดุจากศพ และยังตรวจยืนยันได้ระหว่างการสังเกตการเคลื่อนไหวทั่วไปของนักกีฬาอีกด้วย

ผู้เขียนแนะนำให้วาดเส้นอ้างอิงต่อไปนี้ที่ขาส่วนล่าง บนต้นขา - เส้นอ้างอิงสามเส้นที่คั่นกลุ่มกล้ามเนื้อที่เหยียดและงอข้อเข่า และงอและหุบต้นขาที่ข้อสะโพก

แนวดิ่งภายนอก (EV) สอดคล้องกับการฉายภาพของขอบด้านหน้าของกล้ามเนื้อ Biceps Femoris วาดตามขอบด้านหลังของ Trochanter ตามแนวผิวด้านนอกของต้นขาจนถึงตรงกลางของ Epicondyle ด้านข้างของกระดูกต้นขา

แนวดิ่งด้านหน้า (AV) สอดคล้องกับขอบด้านหน้าของกล้ามเนื้อสะโพกส่วนยาวในส่วนบนและส่วนกลางของต้นขา และกล้ามเนื้อซาร์ทอริอุสในส่วนล่างของต้นขา แนวดิ่งนี้ลากจากปุ่มกระดูกหัวหน่าวไปยังเอพิคอนไดล์ด้านในของกระดูกต้นขาตามพื้นผิวด้านหน้าภายในของต้นขา

แนวตั้งด้านหลัง (3B) สอดคล้องกับการฉายภาพของขอบด้านหน้าของกล้ามเนื้อเซมิเทนดิโนซัส โดยวาดจากตรงกลางของกระดูกก้นกบไปจนถึงเอพิคอนไดล์ด้านในของกระดูกต้นขาตามพื้นผิวด้านในด้านหลังของต้นขา

มีเส้นอ้างอิงสามเส้นถูกวาดไว้ที่หน้าแข้ง

แนวตั้งด้านนอกของขา (EVL) สอดคล้องกับขอบด้านหน้าของกล้ามเนื้อ peroneus ยาวในส่วนที่สามส่วนล่าง โดยวาดจากด้านบนของส่วนหัวของกระดูกน่องไปจนถึงขอบด้านหน้าของกระดูกข้อเท้าด้านข้างตามพื้นผิวด้านนอกของขา

แนวตั้งด้านหน้าของกระดูกแข้ง (AVT) สอดคล้องกับสันกระดูกแข้ง

แนวตั้งด้านหลังของขา (PVT) สอดคล้องกับขอบด้านในของกระดูกแข้ง

มีเส้นอ้างอิงสองเส้นวาดไว้ที่ไหล่และปลายแขน เส้นเหล่านี้จะแยกกล้ามเนื้องอไหล่ (ปลายแขน) จากกล้ามเนื้อเหยียด

แนวดิ่งภายนอกของไหล่ (EVS) สอดคล้องกับร่องภายนอกระหว่างกล้ามเนื้อลูกหนูและกล้ามเนื้อไตรเซปส์ของไหล่ โดยทำโดยให้แขนลดลงจากตรงกลางของส่วนไหล่ไปจนถึงเอพิคอนไดล์ภายนอกของกระดูกต้นแขน

แขนแนวตั้งภายใน (IVA) สอดคล้องกับร่องกระดูกต้นแขนด้านใน

ปลายแขนแนวตั้งภายนอก (EVF) ดึงจากเอพิคอนไดล์ภายนอกของกระดูกต้นแขนไปยังสไตลอยด์โปรเซสของกระดูกเรเดียสตามแนวพื้นผิวภายนอก

ปลายแขนแนวตั้งด้านใน (IVF) จะถูกดึงจากปุ่มกระดูกต้นแขนด้านในไปยังส่วนสไตลอยด์ของกระดูกอัลนาตามพื้นผิวด้านใน

ระยะทางที่วัดได้ระหว่างเส้นอ้างอิงทำให้เราสามารถตัดสินการแสดงออกของกลุ่มกล้ามเนื้อแต่ละกลุ่มได้ ดังนั้น ระยะทางระหว่าง PV และ HV ที่วัดได้ในส่วนที่สามของต้นขาด้านบนทำให้เราสามารถตัดสินการแสดงออกของกล้ามเนื้อสะโพกส่วนงอได้ ระยะห่างระหว่างเส้นเดียวกันในส่วนที่สามของส่วนล่างช่วยให้เราสามารถตัดสินการแสดงออกของกล้ามเนื้อเหยียดข้อเข่าได้ ระยะห่างระหว่างเส้นบนหน้าแข้งบ่งบอกถึงการแสดงออกของกล้ามเนื้องอและกล้ามเนื้อเหยียดของเท้า โดยใช้มิติของส่วนโค้งเหล่านี้และความยาวของไบโอลิงก์ เราสามารถกำหนดลักษณะปริมาตรของมวลกล้ามเนื้อได้

นักวิจัยหลายคนได้ศึกษาตำแหน่งของ GCM ในร่างกายมนุษย์ เป็นที่ทราบกันดีว่าตำแหน่งนี้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของมวลในแต่ละส่วนของร่างกาย การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในร่างกายที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของมวลและการหยุดชะงักของความสัมพันธ์ก่อนหน้านี้ของมวลยังทำให้ตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลเปลี่ยนแปลงไปด้วย

ตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลร่วมถูกกำหนดขึ้นครั้งแรกโดย Giovanni Alfonso Borelli (1680) ซึ่งในหนังสือของเขาเรื่อง "On Animal Locomotion" ได้ระบุว่าจุดศูนย์กลางมวลของร่างกายมนุษย์เมื่ออยู่ในแนวตั้งจะอยู่ระหว่างก้นและหัวหน่าว โดยใช้หลักการทรงตัว (คันโยกชั้นหนึ่ง) เขากำหนดตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลร่วมบนศพโดยวางไว้บนกระดานและวางบนลิ่มแหลม

ฮาร์เลส (1860) กำหนดตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลร่วมบนส่วนต่างๆ ของศพโดยใช้วิธีของโบเรลลี จากนั้น เมื่อทราบตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลของส่วนต่างๆ ของร่างกายแล้ว เขาจึงสรุปแรงโน้มถ่วงของส่วนต่างๆ เหล่านี้ในเชิงเรขาคณิต และกำหนดตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลของร่างกายทั้งหมดในตำแหน่งที่กำหนดจากภาพวาด เบิร์นสไตน์ (1926) ใช้แนวทางเดียวกันในการกำหนดระนาบด้านหน้าของ GCM ของร่างกาย และเพื่อจุดประสงค์เดียวกันนี้ เขาจึงใช้การถ่ายภาพโปรไฟล์ เขาใช้คันโยกชั้นสองในการกำหนดตำแหน่งของ GCM ของร่างกายมนุษย์

Braune และ Fischer (1889) ได้ทำการศึกษาตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลอย่างมาก โดยพวกเขาทำการวิจัยเกี่ยวกับศพ จากการศึกษาดังกล่าว พวกเขาสรุปได้ว่าจุดศูนย์กลางมวลของร่างกายมนุษย์ตั้งอยู่ในบริเวณอุ้งเชิงกราน โดยเฉลี่ยอยู่ต่ำกว่าส่วนยื่นของกระดูกเชิงกราน 2.5 ซม. และอยู่เหนือแกนขวางของข้อสะโพก 4-5 ซม. หากลำตัวถูกผลักไปข้างหน้าเมื่อยืน แนวดิ่งของ GCM ของร่างกายจะผ่านด้านหน้าของแกนขวางของการหมุนของข้อสะโพก เข่า และข้อเท้า

เพื่อกำหนดตำแหน่งของ CM ของตัววัตถุสำหรับตำแหน่งต่างๆ ของตัววัตถุ จึงมีการสร้างแบบจำลองพิเศษขึ้นโดยอาศัยหลักการใช้วิธีจุดหลัก สาระสำคัญของวิธีนี้คือแกนของลิงก์คอนจูเกตจะถูกกำหนดให้เป็นแกนของระบบพิกัดเฉียง และจุดเชื่อมต่อของลิงก์เหล่านี้จะถูกกำหนดโดยใช้จุดศูนย์กลางเป็นจุดกำเนิดของพิกัด เบิร์นสไตน์ (1973) เสนอวิธีการคำนวณ CM ของตัววัตถุโดยใช้มวลสัมพันธ์ของชิ้นส่วนแต่ละชิ้นและตำแหน่งของจุดศูนย์กลางมวลของลิงก์แต่ละชิ้นของตัววัตถุ

Ivanitsky (1956) ได้สรุปวิธีการทั่วไปสำหรับการกำหนดดัชนีมวลกายของมนุษย์ที่เสนอโดย Abalakov (1956) และอิงจากการใช้แบบจำลองพิเศษ

Stukalov (1956) เสนอวิธีการอื่นในการกำหนด GCM ของร่างกายมนุษย์ โดยใช้วิธีดังกล่าว แบบจำลองของมนุษย์ถูกสร้างขึ้นโดยไม่คำนึงถึงมวลสัมพันธ์ของส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ แต่มีการบ่งชี้ตำแหน่งของจุดศูนย์ถ่วงของส่วนต่างๆ ของแบบจำลอง

Kozyrev (พ.ศ. 2506) ได้พัฒนาอุปกรณ์สำหรับกำหนด CM ของร่างกายมนุษย์ โดยการออกแบบนั้นยึดตามหลักการทำงานของระบบปิดของคันโยกชั้นหนึ่ง

เพื่อคำนวณตำแหน่งสัมพันธ์ของ CM Zatsiorsky (1981) เสนอสมการการถดถอยซึ่งอาร์กิวเมนต์คืออัตราส่วนของมวลลำตัวต่อมวลร่างกาย (x1) และอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางด้านหน้า-ด้านหลังตรงกลางกระดูกอกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงกราน-สันอก (x2 ₎สมการมีรูปแบบดังนี้:

Y = 52.11+ 10.308x. + 0.949x ₂

Raitsyna (1976) เสนอสมการการถดถอยเชิงพหุคูณ (R = 0.937; G = 1.5) เพื่อพิจารณาความสูงของตำแหน่ง CM ในนักกีฬาหญิง ซึ่งรวมถึงข้อมูลตัวแปรอิสระเกี่ยวกับความยาวขา (x, ซม.) ความยาวลำตัวในท่านอนหงาย (x, ₂ซม.) และความกว้างของอุ้งเชิงกราน (x, ซม.) ดังนี้

ย = -4.667 _Xl + 0.289x ₂ + 0.301x ₃. (3.6)

การคำนวณค่าสัมพันธ์ของน้ำหนักแต่ละส่วนของร่างกายถูกนำมาใช้ในชีวกลศาสตร์ตั้งแต่ศตวรรษที่ 19

ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า โมเมนต์ความเฉื่อยของระบบจุดของวัตถุที่สัมพันธ์กับแกนหมุนจะเท่ากับผลรวมของผลคูณของมวลของจุดเหล่านี้ด้วยกำลังสองของระยะห่างจากจุดเหล่านั้นไปยังแกนหมุน:

ตัวบ่งชี้ลักษณะทางเรขาคณิตของมวลร่างกายยังรวมถึงจุดศูนย์กลางของปริมาตรร่างกายและจุดศูนย์กลางของพื้นผิวร่างกาย จุดศูนย์กลางของปริมาตรร่างกายคือจุดที่ใช้แรงที่เกิดจากแรงดันไฮโดรสแตติก

จุดศูนย์กลางของพื้นผิวร่างกายเป็นจุดที่แรงที่เกิดจากสภาพแวดล้อมกระทำ จุดศูนย์กลางของพื้นผิวร่างกายขึ้นอยู่กับท่าทางและทิศทางของสภาพแวดล้อม

ร่างกายของมนุษย์เป็นระบบพลวัตที่ซับซ้อน ดังนั้น สัดส่วน อัตราส่วนขนาดและมวลของร่างกายตลอดชีวิตจึงเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามกฎแห่งการแสดงออกของกลไกทางพันธุกรรมของการพัฒนา รวมถึงภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอก เงื่อนไขทางเทคโนโลยี-ชีวสังคมของชีวิต ฯลฯ

ผู้เขียนหลายคน (Arshavsky, 1975; Balsevich, Zaporozhan, 1987-2002; Grimm, 1967; Kuts, 1993, Krutsevich, 1999-2002) สังเกตเห็นการเจริญเติบโตและพัฒนาการที่ไม่เท่าเทียมกันของเด็ก โดยพวกเขามักจะเชื่อมโยงสิ่งนี้กับจังหวะชีวภาพของพัฒนาการของร่างกาย ตามข้อมูลของพวกเขา ในช่วงเวลาดังกล่าว

การเพิ่มขึ้นของตัวบ่งชี้ทางสรีรวิทยาของการพัฒนาทางกายภาพในเด็กมากที่สุดมักมาพร้อมกับความเหนื่อยล้าที่เพิ่มขึ้น ความสามารถในการทำงานและการเคลื่อนไหวของร่างกายลดลง และการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายโดยทั่วไปลดลง เห็นได้ชัดว่าในกระบวนการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตในวัยเยาว์ ลำดับการโต้ตอบระหว่างโครงสร้างและการทำงานที่ถูกกำหนดทางพันธุกรรมในช่วงระยะเวลา (อายุ) ที่แน่นอนจะคงอยู่ เชื่อกันว่านี่คือสิ่งที่ควรกำหนดความต้องการความสนใจที่มากขึ้นจากแพทย์ ครู และผู้ปกครองที่มีต่อเด็กในช่วงอายุดังกล่าว

กระบวนการเจริญเติบโตทางชีววิทยาของบุคคลนั้นกินเวลานาน ตั้งแต่แรกเกิดจนถึงอายุ 20-22 ปี เมื่อร่างกายเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว โครงกระดูกและอวัยวะภายในจะถูกสร้างขึ้นเป็นขั้นสุดท้าย การเจริญเติบโตทางชีววิทยาของบุคคลนั้นไม่ใช่กระบวนการที่วางแผนไว้ แต่เกิดขึ้นตามช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ซึ่งเห็นได้ชัดเจนที่สุดแล้วในการวิเคราะห์การก่อตัวของร่างกาย ตัวอย่างเช่น การเปรียบเทียบอัตราการเจริญเติบโตของศีรษะและขาของทารกแรกเกิดกับผู้ใหญ่จะพบว่าความยาวของศีรษะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า และความยาวของขาเพิ่มขึ้นห้าเท่า

เมื่อสรุปผลการศึกษาวิจัยของผู้เขียนหลายๆ คนแล้ว เราสามารถนำเสนอข้อมูลที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นหรือน้อยลงเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความยาวลำตัวที่เกี่ยวข้องกับอายุได้ ดังนั้น ตามเอกสารเฉพาะทาง เชื่อกันว่าขนาดตามยาวของตัวอ่อนของมนุษย์จะอยู่ที่ประมาณ 10 มม. เมื่อสิ้นสุดเดือนแรกของระยะเวลาในมดลูก 90 มม. เมื่อสิ้นสุดเดือนที่สาม และ 470 มม. เมื่อสิ้นสุดเดือนที่เก้า เมื่ออายุ 8-9 เดือน ทารกในครรภ์จะเติมเต็มโพรงมดลูกและการเจริญเติบโตจะช้าลง ความยาวลำตัวเฉลี่ยของทารกแรกเกิดเพศชายคือ 51.6 ซม. (แตกต่างกันไปในแต่ละกลุ่มตั้งแต่ 50.0 ถึง 53.3 ซม.) ในขณะที่เด็กหญิงคือ 50.9 ซม. (49.7-52.2 ซม.) ตามกฎแล้ว ความแตกต่างระหว่างแต่ละบุคคลในความยาวลำตัวของทารกแรกเกิดในระหว่างการตั้งครรภ์ตามปกติจะอยู่ภายใน 49-54 ซม.

ความยาวของลำตัวในเด็กจะเพิ่มขึ้นมากที่สุดในช่วงปีแรกของชีวิต โดยในแต่ละกลุ่มจะมีความยาวระหว่าง 21 ถึง 25 ซม. (โดยเฉลี่ย 23.5 ซม.) เมื่ออายุได้ 1 ปี ความยาวลำตัวจะยาวขึ้นโดยเฉลี่ย 74-75 ซม.

ในช่วงอายุ 1 ปีถึง 7 ปี ทั้งเด็กชายและเด็กหญิง ความยาวลำตัวที่เพิ่มขึ้นในแต่ละปีจะค่อยๆ ลดลงจาก 10.5 เป็น 5.5 ซม. ต่อปี ตั้งแต่ 7 ถึง 10 ปี ความยาวลำตัวจะเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 5 ซม. ต่อปี เมื่ออายุ 9 ขวบ ความแตกต่างทางเพศในอัตราการเจริญเติบโตจะเริ่มปรากฏให้เห็น ในเด็กหญิง การเจริญเติบโตจะเร่งขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในช่วงอายุ 10 ถึง 15 ปี จากนั้นการเจริญเติบโตตามยาวจะช้าลง และจะช้าลงอย่างรวดเร็วหลังจาก 15 ปี ในเด็กชาย การเจริญเติบโตของร่างกายที่เข้มข้นที่สุดจะเกิดขึ้นในช่วงอายุ 13 ถึง 15 ปี จากนั้นกระบวนการเจริญเติบโตจะช้าลงเช่นกัน

อัตราการเจริญเติบโตสูงสุดพบในช่วงวัยแรกรุ่นในเด็กผู้หญิงอายุระหว่าง 11 ถึง 12 ปี และ 2 ปีถัดมาในเด็กผู้ชาย เนื่องจากช่วงเวลาที่แตกต่างกันของการเริ่มเร่งการเจริญเติบโตในวัยแรกรุ่นในเด็กแต่ละคน ค่าเฉลี่ยของอัตราการเจริญเติบโตสูงสุดจึงถูกประเมินต่ำไปบ้าง (6-7 ซม. ต่อปี) การสังเกตส่วนบุคคลแสดงให้เห็นว่าอัตราการเจริญเติบโตสูงสุดในเด็กผู้ชายส่วนใหญ่คือ 8-10 ซม. และในเด็กผู้หญิงคือ 7-9 ซม. ต่อปี เนื่องจากการเจริญเติบโตในวัยแรกรุ่นของเด็กผู้หญิงเริ่มต้นเร็วกว่า จึงเกิด "การข้ามเส้นกราฟการเจริญเติบโตครั้งแรก" นั่นคือ เด็กผู้หญิงจะสูงกว่าเด็กผู้ชาย ในเวลาต่อมา เมื่อเด็กผู้ชายเข้าสู่ช่วงเร่งการเจริญเติบโตในวัยแรกรุ่น พวกเขาก็แซงหน้าเด็กผู้หญิงในด้านความยาวลำตัวอีกครั้ง ("การข้ามเส้นกราฟการเจริญเติบโตครั้งที่สอง") โดยเฉลี่ยแล้ว สำหรับเด็กที่อาศัยอยู่ในเมือง การข้ามเส้นกราฟการเจริญเติบโตจะเกิดขึ้นเมื่ออายุ 10 ปี 4 เดือนและ 13 ปี 10 เดือน เมื่อเปรียบเทียบเส้นกราฟการเจริญเติบโตที่แสดงถึงความยาวลำตัวของเด็กผู้ชายและเด็กผู้หญิง Kuts (1993) ระบุว่ามีการข้ามเส้นกราฟการเจริญเติบโตสองเส้น การข้ามสายพันธุ์ครั้งแรกเกิดขึ้นตั้งแต่อายุ 10 ถึง 13 ปี ส่วนครั้งที่สองเกิดขึ้นเมื่ออายุ 13 ถึง 14 ปี โดยทั่วไปรูปแบบการเจริญเติบโตจะเหมือนกันในแต่ละกลุ่ม และเด็ก ๆ จะไปถึงระดับขนาดร่างกายที่แน่นอนในเวลาใกล้เคียงกัน

น้ำหนักเป็นตัวบ่งชี้ที่ไม่แน่นอนมาก ซึ่งแตกต่างจากความยาว โดยมีปฏิกิริยาค่อนข้างเร็ว และเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอกและปัจจัยภายใน

พบว่าน้ำหนักตัวของเด็กชายและเด็กหญิงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในช่วงวัยแรกรุ่น ในช่วงเวลานี้ (10-11 ถึง 14-15 ปี) เด็กหญิงมีน้ำหนักตัวมากกว่าเด็กชาย และเด็กชายมีน้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ น้ำหนักตัวที่เพิ่มขึ้นสูงสุดของทั้งสองเพศสอดคล้องกับความยาวลำตัวที่เพิ่มขึ้นมากที่สุด ตาม Chtetsov (1983) ตั้งแต่ 4 ถึง 20 ปี น้ำหนักตัวของเด็กชายจะเพิ่มขึ้น 41.1 กก. ในขณะที่น้ำหนักตัวของเด็กหญิงจะเพิ่มขึ้น 37.6 กก. จนถึง 11 ปี เด็กชายมีน้ำหนักตัวมากกว่าเด็กหญิง และตั้งแต่ 11 ถึง 15 ปี เด็กหญิงมีน้ำหนักมากกว่าเด็กชาย เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักตัวของเด็กชายและเด็กหญิงจะข้ามกันสองครั้ง ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่ออายุ 10-11 ปี และครั้งที่สองเกิดขึ้นเมื่ออายุ 14-15 ปี

ในเด็กชาย น้ำหนักตัวจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงอายุ 12-15 ปี (10-15%) ในเด็กหญิง อายุระหว่าง 10-11 ปี ในเด็กหญิง น้ำหนักตัวจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในทุกช่วงอายุ

งานวิจัยที่ดำเนินการโดย Guba (2000) ทำให้ผู้เขียนสามารถระบุลักษณะต่างๆ ของการเติบโตของไบโอลิงก์ของร่างกายมนุษย์ในช่วงเวลา 3 ถึง 18 ปี:

• ขนาดของร่างกายที่อยู่ในระนาบต่างๆ จะเพิ่มขึ้นอย่างพร้อมเพรียงกัน โดยจะเห็นได้ชัดโดยเฉพาะเมื่อวิเคราะห์ความเข้มข้นของกระบวนการเจริญเติบโตหรือจากตัวบ่งชี้การเพิ่มขึ้นของความยาวต่อปี ซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นทั้งหมดในช่วงการเจริญเติบโตตั้งแต่ 3 ถึง 18 ปี
• ภายในแขนขาข้างหนึ่ง อัตราการเจริญเติบโตของปลายด้านใกล้และปลายด้านไกลของไบโอลิงก์จะสลับกัน เมื่อเราเข้าใกล้วัยผู้ใหญ่ ความแตกต่างของอัตราการเจริญเติบโตของปลายด้านใกล้และปลายด้านไกลของไบโอลิงก์จะลดลงอย่างต่อเนื่อง ผู้เขียนได้ค้นพบรูปแบบเดียวกันนี้ในกระบวนการเจริญเติบโตของมือมนุษย์
• การเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วสองแบบถูกเปิดเผยขึ้น ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของปลายด้านใกล้และด้านไกลของไบโอลิงก์ โดยจะเกิดพร้อมกันในปริมาณที่เพิ่มขึ้น แต่จะไม่เกิดขึ้นพร้อมกันในเวลา การเปรียบเทียบการเจริญเติบโตของปลายด้านใกล้ของไบโอลิงก์ของแขนขาส่วนบนและส่วนล่าง แสดงให้เห็นว่าตั้งแต่ 3 ถึง 7 ปี แขนขาส่วนบนจะเติบโตอย่างเข้มข้นมากขึ้น และตั้งแต่ 11 ถึง 15 ปี แขนขาส่วนล่างจะเติบโตไม่พร้อมกัน กล่าวคือ ได้รับการยืนยันการมีอยู่ของผลการเจริญเติบโตของกะโหลกศีรษะและคอ ซึ่งแสดงให้เห็นชัดเจนในช่วงตัวอ่อน

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