Длина рук человека: Антропометрические данные

27.05.2023 Разное

Oсновные антропометрические размеры человеческого тела

робот macosh-андроид- и его тело полностью соответствует физическим размерам человеческого тела

скачать схему в формате PDF

Виртуальные фабрики
Oсновные антропометрические размеры человеческого тела

Как у людей менялась длина рук и ног

В ходе эволюции некоторые кости человека не подчинялись экологическим закономерностям.

Человек со времени своего возникновения прошёл долгий эволюционный путь и сильно изменился. Как и в случае других живых существ, на него действовал естественный отбор, то есть выживали и/или оставляли больше потомства в популяции только те, кто обладал признаками, наиболее выгодными в конкретных обстоятельствах. Но что это были за обстоятельства? И какие именно признаки оказались эволюционно более выгодными? Человек (как и любое другое живое существо) устроен довольно сложно, так что, очевидно, разные особенности строения формировались под давлением разных условий.

Тутси – один из самых длинноногих и длинноруких людей на Земле. (Фото Kenankocak2013 / www.flickr.com/photos/93225198@N03/14917624027.)

У северных эскимосов, в соответствии с правилом Аллена, руки и ноги короче, чем у всех прочих народов. (Фото Edward Sheriff Curtis / www.flickr.com/photos/132882387@N02/18244630236.)

‹

›

Открыть в полном размере

Исследователи из Университета Теннесси попытались выяснить, какие эволюционно-экологические факторы влияли на длину человеческих рук и ног. До сих пор считалось, что человек в отношении конечностей подчиняется двум известным экологическим законам: правилу Аллена и правилу Бергмана.

По правилу Аллена, у теплокровных животных со сходным образом жизни выступающие части тела (то есть ноги, уши, хвосты и т. д.) будут меньше в холодном климате и больше – в тёплом. Особенно хорошо это проявляется, например, у лис: у северного песца самые маленькие уши и короткая морда, а у пустынного фенека всё наоборот – большие уши и длинная морда.

Правило Бергмана говорит в целом о величине тела: согласно ему, те из теплокровных, что живут в холодном климате, будут крупнее тех, что живут в тепле. Например, самые крупные медведи – арктические белые, а самые мелкие – очковые из Южной Америки. Правило Бергмана также выполняется для многих близких видов и для популяций внутри одного вида (иными словами, не стоит сравнивать слонов с леммингами).

С физиологической точки зрения оба правила говорят об одном и том же – об экономии тепла. Общая теплопродукция у теплокровных зависит от объёма тела, а скорость теплоотдачи – от площади его поверхности. При увеличении размеров организмов объём тела растет быстрее, чем его поверхность, так что в холодных широтах выгодно быть большим. Выступающие части тела, в свою очередь, сильно увеличивают поверхность и слабо увеличивают объём, так что ради экономии тепла уши, ноги и прочее должны быть поменьше.

Довольно долго считалось, что правила Аллена и Бергмана выполняются и для людей, и потому у экваториальных и тропических народов руки и ноги будут длиннее, а у северных – короче. Кристен Савейл (Kristen R. R. Savell) и её коллеги ещё раз перепроверили это на людях из Северной Африки, из так называемой Чёрной Африки, которая лежит к югу от Сахары, из Европы и из Арктики – всего 14 популяций и 400 индивидуумов.

Конечности сравнивали не целиком, а по костям: плечевые и лучевые кости в руках, бедренные и большие берцовые кости в ногах. Насчёт лучевой и большой берцовой костей всё подтвердилось: они действительно укорачивались при движении к северу. Бедренная кость тоже менялась в размере, однако, как говорится в статье в PNAS, изменения в нём не были связаны с окружающим климатом.

Что же до плеча, то оно, вопреки правилу Аллена, у северных популяций становилось длиннее, а не короче – по мнению авторов работы, тут свою роль сыграли генетические взаимовлияния: укорочение лучевой и большой берцовой костей через какой-то внутренний молекулярный механизм спровоцировали удлинение плечевой кости.

Тут стоит заметить, что правило Бергмана (и примыкающее к нему правило Аллена) вовсе не универсально – из него есть исключения, и сейчас про него говорят, что оно носит статистический характер и отчётливо проявляется лишь при прочих равных условиях. На размеры животных влияют и другие факторы, кроме температуры, а приспосабливаться к суровому климату можно разными способами, например, перенастраивая свою биохимию.

В случае с разными человеческими популяциями видно, как один признак (длина конечностей) распадается на несколько (длина разных костей), так что правило может действовать и не действовать в пределах одного и того же вида, и что рассматривая такие комплексные признаки, следует всегда помнить о влиянии генов друг на друга.

Всё это, очевидно, относится не только к рукам и ногам, но и к другим характерным особенностям организма, чью эволюционную историю мы пытаемся восстановить.

Корреляция между длиной руки и длиной ноги

• Поделиться на Facebook

Корреляцию между длиной руки и длиной ноги трудно определить количественно, потому что разные этнические группы имеют уникальные пропорции тела. Например, у австралийских аборигенов относительно длинные ноги для их роста — часто длиннее верхней части тела. В нескольких исследованиях сравнивали длину руки с длиной ноги. Были проведены дополнительные исследования корреляции между размахом рук, включая диаметр груди, и ростом. Это связано с тем, что размах рук является хорошей оценкой роста в ситуациях, когда рост не может быть легко измерен, но этническая принадлежность также играет в этих ситуациях искажающую роль.

Корреляция у взрослых

Исследование в «Американском журнале анатомии», опубликованное в 1973 году, содержит данные, полезные для определения корреляции между длиной рук и длиной ног. Были измерены европеоиды, живущие недалеко от Бирмингема, Англия, и иммигранты в Великобританию из Африки и Гонконга. Исследование показало, что корреляция между длиной рук и ног у европеоидов составляет 1,2 миллиметра длины ноги на каждый 1 миллиметр длины руки. У иммигрантов из Африки в Великобританию на каждый миллиметр длины руки приходилось 3,4 миллиметра длины ноги, а у иммигрантов из Гонконга на каждый миллиметр длины руки приходилось 0,77 миллиметра длины ноги. Субъекты исследования не были выбраны случайным образом, а вместо этого были пациентами, которые были измерены в медицинских клиниках.

Корреляция у детей

Корреляция между длиной рук и ног у детей сильно различается. Исследование, опубликованное в «Анналах биологии человека», показало, что среди корейских детей той же возрастной группы более высокие дети имели пропорционально более длинные ноги, чем размах рук, по сравнению с более низкими детьми. Это говорит о том, что нет точной корреляции между длиной рук и ног, применимой к детям даже в определенной возрастной группе.

Размах рук и высота

Похожая тема — зависимость размаха рук от роста. Измерение размаха рук человека часто можно напрямую заменить ростом, поскольку эти значения должны быть одинаковыми. Это полезно в респираторной терапии, где рост пациента используется для прогнозирования того, насколько пациент должен вдыхать и выдыхать. Если у пациента сколиоз или двусторонняя ампутация ног, вместо него можно использовать размах рук. Точно так же, как на корреляцию между длиной ног и рук влияет этническая принадлежность, так же влияет и корреляция между размахом рук и ростом.

Применение

Соотношение между длиной руки и длиной ноги представляет интерес для анатомов, антропологов и других специалистов, изучающих аллометрию человека, науку об описании темпов роста и пропорций человека. Он имеет непосредственное применение в здравоохранении, криминалистике и других профессиональных областях. Этническая принадлежность и возраст должны быть приняты во внимание, чтобы эффективно использовать корреляцию между длиной руки и длиной ноги.

Список литературы

• Биология человека: эволюционная и биокультурная перспектива; Сара Стинсон и др.
• Американский журнал анатомии; Соотношение между размером челюсти, рук и ног в трех этнических группах; Christopher Lavelle
• Annals of Thoracic Medicine: использование размаха рук для определения роста: влияние трех оценок роста на интерпретацию спирометрии
• Европейский журнал клинического питания: взаимосвязь между измерением размаха рук и ростом с учетом пола и этнической принадлежности
• Анналы биологии человека: взаимосвязь между ростом, длиной ног и размахом рук у растущих корейских детей

Writer Bio

Росс Патель имеет степень доктора медицины Медицинской школы Восточной Вирджинии, степень магистра биологии Университета Таусона и степень бакалавра психологии Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Патель внес свой вклад в Журнал офтальмологии и другую медицинскую литературу.

Image Credit

Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

ПОДЕЛИТЬСЯ ПОДЕЛИТЬСЯ TWEET EMAIL

Другие статьи

Размер человека: пропорции тела

Образовательный веб-сайт добросовестного использования

[закрыть]

Аннотация

Целью этого эксперимента является проверка пропорциональности человеческого тела.

Введение

Природой всегда восхищались ее узоры и симметрия. Человеческое тело является примером пропорции природы. Фи, золотое число 1,618, — это пропорция, встречающаяся во многих областях мира природы, а также в структуре человеческого тела. Считается, что многие из костей, образующих наш скелет, имеют пропорциональное соотношение 1:1,618. Считается, что само человеческое тело симметрично, как показано в «Витрувианском человеке» Леонардо да Винчи, в котором человек с вытянутыми руками точно вписывается в квадрат.

Диаграммы

Процедура

1. Подставка для объекта, как на схеме 1.
2. Измерьте рулеткой длину размаха крыльев субъекта [от кончика среднего пальца одной руки до кончика среднего пальца другой руки]. Длина записи.
3. Попросите субъекта снять обувь и встать прямо, как показано на рисунке 1. Измерьте и запишите рост.
4. Попросите субъекта вытянуть одну руку и измерить длину его/ее предплечья [от локтя до запястья, как показано на диаграмме 2]. Рекордная длина предплечья.
5. Попросите субъекта расправить ладонь и измерить длину его/ее предплечья и кисти [от локтя до кончика среднего пальца, как показано на диаграмме 2]. Запишите длину руки.
6. Повторите шаги 1-6, используя 25 субъектов.

Данные

Собранные данные можно найти здесь в формате Excel.

Размах крыла (см)	Высота (см)	Размах-высота Пропорция	Предплечье+кисть (см)	Предплечье (см)	ПредплечьеКисть-предплечье пропорции
172,3	172	1. 002	44,5	26	1,712
159,4	154,4	1,032	41,4	24,4	1,697
182,1	178,2	1,022	46,1	26,4	1,746
169,6	168,6	1.006	43,2	23,6	1,831
164,5	167,6	0,982	43,1	26	1,658
165,5	169,4	0,977	41,3	23	1,796
172,4	167	1,032	46,8	27,2	1,721
163,2	164,2	0,994	43,6	26	1,677
164,5	162	1.015	42,5	25,5	1,667
162,5	160,5	1. 012	43,8	26	1,685
180,5	173,5	1.040	47	27,5	1,709
170,9	161,5	1,058	45,7	26	1,758
150,5	150,5	1.000	39,1	23,8	1,643
165,6	161,4	1,026	42,7	26	1,642
175,1	165,9	1.055	46,6	27,6	1,688
175	166	1,054	46,3	27,2	1,702
192,5	187	1,029	46,7	27	1.730
188,5	179,9	1,048	47,8	28	1,707
184	176,5	1,042	47,5	27,5	1,727
169	168,6	1. 002	43,6	25,2	1.730
178,4	174,1	1,025	47,7	28	1,704
167	166,5	1.003	45,2	26	1,738
158	157	1.006	42,4	24,6	1,724
190,7	179	1,065	48,7	27,6	1,764
			48,8	28	1,743

Анализ

Ранее считалось, что размах крыльев человека равен его росту. Также считается, что отношение предплечья человека к его кисти составляет 1,6.

Отношение размаха крыльев к росту определяется путем деления размаха крыльев человека на его измеренный рост. Графически пропорция высоты к размаху крыльев представлена ​​​​коэффициентом A в уравнении пропорциональной подгонки y = A * x, показанном на графике зависимости размаха крыльев от высоты. Доля оказалась равной 1,023.

Чтобы найти пропорцию предплечья+кисти к предплечью, мы разделили предплечье+кисть человека на его измеренное предплечье. Графически соотношение предплечья+кисти к предплечью представлено коэффициентом А в уравнении пропорциональной подгонки, y=A*x, показанном на графике предплечья+кисть по сравнению с предплечьем. Пропорция оказалась равной 1,715

Для дальнейшего статистического анализа рассчитанных измерений мы выполнили t-критерий, чтобы определить, существенно ли отличались найденные пропорции от установленных значений.

Заключение

Мы обнаружили, что отношение высоты к размаху крыльев составляет 1,023, что находится в пределах погрешности 2,3% от установленного значения, равного 1.