Antropometrie - Anthropometry

Oblast ergonomie využívá antropometrii k optimalizaci interakce člověka s vybavením a pracovišti.

Antropometrie (z řeckého ἄνθρωπος Anthropos , ‚člověk‘ a μέτρον metron , ‚opatření‘) se vztahuje na měření lidského jedince. Raný nástroj fyzické antropologie byl používán k identifikaci, pro účely porozumění fyzickým variacím člověka, v paleoantropologii a při různých pokusech o korelaci fyzických s rasovými a psychologickými rysy. Antropometrie zahrnuje systematické měření fyzických vlastností lidského těla, především rozměrové deskriptory velikosti a tvaru těla. Protože běžně používané metody a přístupy při analýze životní úrovně nebyly dostatečně užitečné, stala se antropometrická historie pro historiky velmi užitečnou při zodpovězení otázek, které je zajímaly.

Dnes hraje antropometrie důležitou roli v průmyslovém designu , oděvním designu, ergonomii a architektuře, kde se k optimalizaci produktů používají statistické údaje o rozložení tělesných rozměrů v populaci. Změny v životním stylu, výživě a etnickém složení populací vedou ke změnám v rozložení tělesných rozměrů (např. Nárůst obezity ) a vyžadují pravidelnou aktualizaci sbírek antropometrických dat.

Dějiny

Bertillon rekord pro Francis Galton , z návštěvy Bertillonovu ‚s laboratoř v roce 1893

Historie antropometrie zahrnuje a zahrnuje různé koncepty, vědecké i pseudovědecké , jako je kraniometrie , paleoantropologie , biologická antropologie , frenologie , fyziognomie , kriminalistika , kriminalistika , fylogeografie , lidský původ a popis kranio-obličeje, jakož i korelace mezi různými antropometrikami a osobní identita , mentální typologie , osobnost , lebeční klenba a velikost mozku a další faktory.

V různých dobách historie se aplikace antropometrie pohybovaly v obrovském rozsahu - od přesného vědeckého popisu a epidemiologické analýzy až po odůvodnění pro eugeniku a zjevně rasistická sociální hnutí - a její body zájmu byly četné, různorodé a někdy velmi neočekávané.

Individuální variace

Auxologic

Auxologic je široký pojem pokrývající studium všech aspektů fyzického růstu člověka .

Výška

Lidská výška se mezi jednotlivci a napříč populacemi velmi liší, mimo jiné pro řadu složitých biologických, genetických a environmentálních faktorů. Kvůli metodickým a praktickým problémům podléhá jeho měření také značné chybě ve statistickém vzorkování .

Průměrná výška v geneticky a environmentálně homogenních populacích je často úměrná velkému počtu jedinců. Výjimečné výškové rozdíly (přibližně 20% odchylka od průměru populace) v rámci takové populace jsou někdy způsobeny gigantismem nebo nanismus , které jsou způsobeny specifickými geny nebo endokrinními abnormalitami. Je důležité si uvědomit, že i mezi těmi „nejběžnějšími“ těly (66% populace) dochází k velké míře variací a jako takovou nelze žádnou osobu považovat za „průměrnou“.

V nejextrémnějších populačních srovnáních je například průměrná ženská výška v Bolívii 142,2 cm (4 ft 8,0 palce), zatímco průměrná výška mužů v Dinarských Alpách je 185,6 cm (6 ft 1,1 palce), průměrný rozdíl 43,4 cm (1 stopa 5,1 palce). Podobně nejkratší a nejvyšší z jednotlivců, Chandra Bahadur Dangi a Robert Wadlow , se pohybovaly od 1 ft 9 v (53 cm) do 8 ft 11,1 v (272 cm), v daném pořadí.

Věkové rozpětí, kdy většina žen přestává růst, je 15 –⁠18 let a věkové rozmezí, kde většina mužů přestává růst, je 18 –⁠21 let.

Hmotnost

Lidská hmotnost se značně liší jak jednotlivě, tak napříč populacemi, přičemž nejextrémnějšími zdokumentovanými příklady dospělých jsou Lucia Zarate, která vážila 2,7 kg, a Jon Brower Minnoch, který vážil 1 400 liber (640 kg), a s populačními extrémy v rozmezí od 109,3. lb (49,6 kg) v Bangladéši na 192,7 lb (87,4 kg) v Mikronésii .

Orgány

Velikost mozku dospělého se pohybuje od 974,9 cm 3 (59,49 cu in) do 1498,1 cm 3 (91,42 cu in) u žen a 1052,9 cm 3 (64,25 cu in) do 1498,5 cm 3 (91,44 cu in) u mužů, přičemž průměr je 1130 cm 3 (69 cu in) respektive 1 260 cm 3 (77 cu in). Pravá mozková hemisféra je obvykle větší než levá, zatímco mozečkové hemisféry mají obvykle podobnější velikost.

Velikost lidského žaludku se u dospělých výrazně liší, přičemž jedna studie ukazuje objemy od 520 cm 3 (32 cu in) do 1536 cm 3 (93,7 cu in) a hmotnosti od 77 gramů (2,7 oz) do 453 gramů (16,0 oz ).

Mužské a ženské genitálie vykazují značné individuální variace, přičemž velikost penisu se podstatně liší a velikost pochvy se výrazně liší u zdravých dospělých.

Estetický

Lidská krása a fyzická přitažlivost jsou v historii starostí, které se často protínají s antropometrickými standardy. Kosmetologie , symetrie obličeje a poměr pasu k bokům jsou tři takové příklady, kde se měření běžně považují za zásadní.

Evoluční věda

Dnes se provádějí antropometrické studie, které zkoumají evoluční význam rozdílů v tělesném poměru mezi populacemi, jejichž předkové žili v různých prostředích. Lidské populace vykazují klimatické variační vzorce podobné těm z jiných velkých tělních savců podle Bergmannovy zásady , která uvádí, že jedinci v chladném podnebí budou mít tendenci být větší než v teplém podnebí a Allenova pravidla , která uvádí, že jedinci v chladném podnebí budou mívají kratší, tvrdší končetiny než ty v teplém podnebí.

Na mikroevoluční úrovni používají antropologové antropometrickou variaci k rekonstrukci historie malé populace. Například studie Johna Relethforda o antropometrických datech z počátku 20. století z Irska ukazují, že geografické uspořádání tělesných proporcí stále vykazuje stopy invazí Angličanů a Norů před staletími.

Podobně byly pro ilustraci antropometrických trendů použity antropometrické indexy, jmenovitě srovnání lidské postavy . Tuto studii provedli Jörg Baten a Sandew Hira a vycházela z antropologických zjištění, že výška člověka je dána kvalitou výživy , která bývala ve vyspělejších zemích vyšší. Výzkum byl založen na souborech údajů pro jihočínské smluvní migranty, kteří byli posláni do Surinamu a Indonésie a zahrnovali 13 000 osob.

Měřící nástroje

3D skenery těla

Dnes lze antropometrii provádět pomocí trojrozměrných skenerů . V březnu 2007 byla zahájena globální kolaborativní studie zkoumající využití trojrozměrných skenerů pro zdravotní péči. Studie Body Benchmark Study bude zkoumat použití trojrozměrných skenerů pro výpočet objemů a segmentových objemů individuálního skenování těla. Cílem je zjistit, zda má Body Volume Index potenciál být použit jako dlouhodobé počítačové antropometrické měření pro zdravotní péči. V roce 2001 Spojené království provedlo dosud největší průzkum velikosti pomocí skenerů. Od té doby v průkopnických krocích Spojeného království následovalo několik národních průzkumů, zejména SizeUSA, SizeMexico a SizeThailand, které stále probíhají. SizeUK ukázal, že národ se stal vyšším a těžším, ale ne tak, jak se očekávalo. Od roku 1951, kdy proběhl poslední průzkum žen, se průměrná hmotnost žen zvýšila ze 62 na 65 kg. Nedávný výzkum však ukázal, že držení těla účastníka významně ovlivňuje provedená měření, přesnost 3D tělesného skeneru může, ale nemusí být dostatečně vysoká pro průmyslové tolerance a provedená měření mohou, ale nemusí být relevantní pro všechny aplikace (např. Konstrukce oděvu) ). Navzdory těmto současným omezením bylo 3D skenování těla navrženo jako náhrada za technologie predikce měření těla, které (navzdory velké přitažlivosti) dosud nebyly tak spolehlivé jako skutečná lidská data.

Baropodografický

Příklad zařízení pro měření tlaku v podešvi (v botě)

Baropodografická zařízení spadají do dvou hlavních kategorií: (i) podlahové a (ii) v obuvi . Základní technologie je různorodá, od piezoelektrických senzorových polí po lom světla , ale konečnou formou dat generovaných všemi moderními technologiemi je buď 2D obraz, nebo 2D obrazová časová řada tlaků působících pod plantárním povrchem chodidla. Z těchto údajů lze vypočítat další proměnné (viz analýza dat . )

Prostorové a časové rozlišení obrazů generovaných komerčními pedobarografickými systémy se pohybuje přibližně od 3 do 10 mm, respektive od 25 do 500 Hz. Technologie senzorů omezuje jemnější rozlišení. Takové rozlišení vzniku kontaktní plochu přibližně 500 čidel (pro typického dospělého lidského chodidla s povrchem přibližně 100 cm 2 ). Během fáze chůze přibližně 0,6 sekundy během normální chůze se pro každý krok zaznamená přibližně 150 000 hodnot tlaku v závislosti na hardwarových specifikacích.

Neuroimaging

Přímá měření zahrnují vyšetření mozků z mrtvol nebo v poslední době zobrazovací techniky, jako je MRI , které lze použít na živých osobách. Taková měření se používají při výzkumu neurovědy a inteligence . Údaje o objemu mozku a další kraniometrická data se používají v tradiční vědě ke srovnávání současných druhů zvířat a k analýze vývoje lidského druhu v archeologii.

Epidemiologie a lékařská antropologie

Antropometrická měření mají také využití v epidemiologii a lékařské antropologii , například při určování vztahu mezi různými tělesnými měřeními (výška, hmotnost, procento tělesného tuku atd.) A lékařskými výsledky. Antropometrická měření se často používají k diagnostice podvýživy v klinickém prostředí chudém na zdroje.

Kriminalistika a kriminalistika

Forenzní antropologové studují lidskou kostru v právním prostředí. Forenzní antropolog může pomoci při identifikaci zůstavitele pomocí různých kosterních analýz, které vytvářejí biologický profil. Forenzní antropologové používají program Fordisc, aby pomohli při interpretaci kraniofaciálních měření s ohledem na určení původu.

Jednou částí biologického profilu je příbuznost předků člověka. Lidé s významnými evropskými nebo blízkovýchodními předky mají obecně malý až žádný prognathismus ; relativně dlouhý a úzký obličej; výrazný hřbet obočí, který vyčnívá dopředu z čela; úzká nosní dutina ve tvaru slzy; "zapuštěná" nosní clona; nosní kosti ve tvaru věže; patro trojúhelníkového tvaru; a hranatý a šikmý tvar očnice. Lidé se značným africkým původem mají obvykle širokou a kulatou nosní dutinu; žádná přehrada nebo nosní práh; Kvonetové nosní kosti ve tvaru chýše; pozoruhodná projekce obličeje v oblasti čelisti a úst (prognathismus); patro obdélníkového tvaru; a čtvercový nebo obdélníkový tvar očnice. Relativně malý prognathismus často charakterizuje lidi se značným východoasijským původem; žádný nosní práh nebo přehrada; nosní dutina oválného tvaru; nosní kosti ve tvaru stanu; patro ve tvaru podkovy; a zaoblený a nekloněný tvar očnice. Mnoho z těchto charakteristik je pouze otázkou frekvence mezi vlastnostmi konkrétních předků: jejich přítomnost nebo nepřítomnost jednoho nebo více automaticky nezařazuje jednotlivce do skupiny předků.

Ergonomie

Profesionálové v oblasti ergonomie dnes při navrhování zařízení, systémů a pracovních metod zlepšují pohodlí, zdraví, bezpečnost a produktivitu a chápou lidské faktory. To zahrnuje fyzickou ergonomii ve vztahu k lidské anatomii, fyziologické a bio mechanické vlastnosti; kognitivní ergonomie ve vztahu k vnímání, paměti, uvažování, motorické reakci včetně interakce člověk -počítač , mentální pracovní zátěž, rozhodování, kvalifikovaný výkon, lidská spolehlivost, pracovní stres, školení a uživatelské zkušenosti; organizační ergonomie ve vztahu k metrikám komunikace, řízení zdrojů posádky, návrhu práce, plánům, týmové práci, účasti , komunitě, spolupráci, novým pracovním programům, virtuálním organizacím a práci na dálku; ergonomie životního prostředí ve vztahu k lidským metrikám ovlivněným klimatem, teplotou, tlakem, vibracemi a světlem; vizuální ergonomie; a další.

Biometrie

Systém rozpoznávání clony založený na párování vzorů
Fotografie z roku 2009 zobrazující muže, který snímal sítnicový snímek vojáka americké armády

Biometrie označuje identifikaci lidí podle jejich charakteristik nebo vlastností. Biometrie se v informatice používá jako forma identifikace a řízení přístupu . Používá se také k identifikaci jednotlivců ve skupinách, které jsou pod dohledem . Biometrické identifikátory jsou charakteristické a měřitelné charakteristiky používané k označení a popisu jednotlivců. Biometrické identifikátory jsou často kategorizovány jako fyziologické versus behaviorální charakteristiky. Mezi příklady aplikací patří dermatoglyfy a měkká biometrie .

Spojené státy vojenský výzkum

Americká armáda provedla v letech 1945 až 1988 více než 40 antropometrických průzkumů amerického vojenského personálu, včetně armádního antropometrického průzkumu (ANSUR) z roku 1988 u mužů a žen s 240 opatřeními. Statistické údaje z těchto průzkumů zahrnují více než 75 000 osob.

Civilian American and European Surface Anthropometry Resource Project - CAESAR

Společnost CAESAR začala v roce 1997 jako partnerství mezi vládou (zastoupenou americkým letectvem a NATO ) a průmyslem (zastoupenou SAE International ) za účelem shromažďování a organizování nejrozsáhlejších vzorků měření spotřebitelského těla pro srovnání.

Projekt shromáždil a zorganizoval data o 2 400 amerických a kanadských a 2 000 evropských civilistech a byla vyvinuta databáze. Tato databáze zaznamenává antropometrickou variabilitu mužů a žen ve věku 18–65 let s různou váhou, etnickými skupinami, pohlavím, geografickými regiony a socioekonomickým statusem. Studie probíhala od dubna 1998 do začátku roku 2000 a zahrnovala tři skenování na osobu ve stoje, v plném pokrytí a v uvolněné poloze.

Metody sběru dat byly standardizovány a dokumentovány, aby bylo možné databázi důsledně rozšiřovat a aktualizovat. Měření povrchů těla s vysokým rozlišením byla provedena pomocí 3D povrchové antropometrie. Tato technologie dokáže během několika sekund zachytit statisíce bodů ve třech rozměrech na povrchu lidského těla. Má mnoho výhod oproti starému měřicímu systému využívajícímu svinovací metry, antropometry a další podobné přístroje. Poskytuje podrobné informace o tvaru povrchu a 3D umístění měření vůči sobě navzájem a umožňuje snadný přenos do nástrojů Computer-Aided Design (CAD) nebo Manufacturing (CAM). Výsledné skenování je nezávislé na měřiči, což usnadňuje standardizaci. Technologie automatického rozpoznávání orientačních bodů (ALR) byla použita k automatickému extrahování anatomických orientačních bodů z 3D skenů těla. Na každý předmět bylo umístěno osmdesát orientačních bodů. Bylo poskytnuto více než 100 jednorozměrných měření, více než 60 ze skenování a přibližně 40 pomocí tradičních měření.

Zachycena byla také demografická data jako věk, etnická skupina, pohlaví, geografický region, úroveň vzdělání a současné povolání, rodinný příjem a další.

Módní design

Vědci pracující pro soukromé společnosti a vládní agentury provádějí antropometrické studie s cílem určit rozsah velikostí oblečení a dalších předmětů. Pouze pro jeden případ se měření nohy používají při výrobě a prodeji obuvi : měřicí zařízení lze použít buď k přímému určení maloobchodní velikosti obuvi (např. Zařízení Brannock ), nebo ke stanovení podrobných rozměrů chodidla pro zakázkovou výrobu (např. ALINEr ).

V populární kultuře

V umění nazýval Yves Klein své performance malby antropometrie , kde obnažoval nahé ženy barvou a jejich těla používal jako štětce.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy