Hydrostatisk vägning
Hydrostatisk vägning , även kallad undervattensvägning , hydrostatisk kroppssammansättningsanalys och hydrodensitometri , är en teknik för att mäta densiteten av en levande persons kropp. Det är en direkt tillämpning av Arkimedes princip , att ett föremål tränger undan sin egen volym vatten.
Metod
Proceduren bygger på Arkimedes princip , som säger att: Den flytande kraft som vatten utövar på ett nedsänkt föremål är lika med vikten av vatten som föremålet förskjuter.
Exempel 1: Om ett block av massiv sten väger 3 kilogram på torrt land och 2 kilogram när det är nedsänkt i en balja med vatten, då har det undanträngt 1 kilogram vatten. Eftersom 1 liter vatten väger 1 kilogram (vid 4 °C) följer att blockets volym är 1 liter och stenens densitet (massa/volym) 3 kilogram/liter.
Exempel 2: Betrakta ett större block av samma stenmaterial som i exempel 1 men med en 1-liters hålighet inuti samma mängd sten. Blocket skulle fortfarande väga 3 kg på torrt land (om man bortser från vikten av luft i kaviteten) men det skulle nu tränga undan 2 liter vatten så att dess nedsänkta vikt bara skulle vara 1 kg (vid 4 °C).
I något av exemplen ovan kan den korrekta densiteten beräknas med följande ekvation:
Där: Db = kroppens densitet, Ma = "Mass in air" (dvs torrvikt), Mw = "Mass in water" (dvs undervattensvikt), Dw = Densitet av vatten (baserat på vattentemperatur), RV = Residual volym (det ofyllda utrymmet som omges av kroppen- t.ex. volym luft i lungorna + andningsvägar efter en maximal utandning).
Den kvarvarande volymen i lungorna kan lägga till fel om den inte mäts direkt eller uppskattas korrekt. Restvolymen kan mätas genom gasutspädningsprocedurer eller uppskattas utifrån en persons ålder och längd:
- Tum: RV-Est(Men) = 0,033 X Ht. (tum) + 0,022 X Ålder (år) - 1,232
- Metrisk: RV-Est(Män) = 1,310 X Ht. (meter) + 0,022 X Ålder (år) - 1,232
- Tum: RV-Est(Kvinnor) = 0,046 X Ht. (tum) + 0,016 X Ålder (år) - 2,003
- Metriskt: RV-Est(Kvinnor) = 1,812 X Ht. (meter) + 0,016 X Ålder (år) - 2,003
Restvolymen kan också uppskattas som en andel av vitalkapaciteten (0,24 för män och 0,28 för kvinnor).
Ansökan
När kroppstätheten väl har beräknats från data som erhållits genom hydrostatisk/undervattensvägning, kan kroppssammansättningen uppskattas. De vanligaste ekvationerna för att uppskatta procentandelen kroppsfett från densitet är de av Siri och Brozek et al.:
Siri (1956): Fett % = [4.950 /Densitet - 4.500]×100
Brozek et al. (1963): Fett % = [4,570 /Densitet - 4,142]×100