Definition av kroppens densitet

I fysik definieras densitet som ett objekts massa dividerat med dess volym. Kroppstäthet är i grunden din kompaktitet, eller hur mycket du väger för varje kvadratiskt utrymme du tar upp. Att veta din totala kroppstäthet kan vara till hjälp om du planerar att använda den i ekvationer som hjälper dig att uppskatta procent kroppsfett. Ditt kroppsfett kan ha en direkt inverkan på din hälsa eftersom överflödigt fett sätter dig i riskzonen för problem som inkluderar typ 2-diabetes och hjärtsjukdom. Du kan lista kroppstäthet med hjälp av direkta mätningar av kroppsvikt och volym, uppmätt med vatten eller luftförskjutning.

Kroppstäthet består av två huvudkomponenter: fet och fettfri massa. (Bild: UberImages / iStock / Getty Images)

Täthet av kroppsfett

En persons kroppstäthet beror på hur mycket fett och fettfri massa han bär. Fett finns under huden, runt de inre organen, som en väsentlig del av centrala nervsystemet, som en del av strukturen hos vissa inre organ och inuti benmärgen. Tätheten av fett är ganska konsekvent vid 0,91 kg per liter och är mindre tät som den största delen av din fettfria massa.

När du känner till din totala kroppstäthet vet du fortfarande inte vilken procentandel det är fet. Men du kan plugga din kroppstäthet i följande ekvation för att få en allmän idé: procent kroppsfett = (495 / kroppstäthet) - 450.

Täthet av fettfri massa

Fettfri massa består av ben-, vätske-, gas-, muskel-, bindvävs- och nonfatty organmaterial. Fettfri vävnad har i allmänhet en större densitet än fettmassa - 1,1 kg per liter för medelålders medelålders vuxen. Den faktiska tätheten av fettfri massa varierar från person till person, beroende på ras, ålder och träningsnivå. Till exempel har afroamerikaner och hispaniker en tätare fettfri massa än vita. Hos barn och äldre vuxna är tätheten av fettfri massa vanligen lägre än den genomsnittliga uppskattningen hos medelålders vuxna.

Var och en av komponenterna i fettfri massa har också olika densiteter, och vissa, såsom vätska och gas, kan variera från dag till dag. Vissa tester som ger ett mått på kroppstäthet, till exempel hydrostatisk vägning, kräver att du andas ut helt medan du mäter. Detta hjälper till att garantera att gasens tätare densitet i dina lungor inte snedställer din mätning.

Beräkna kroppsdensitet med vägvatten under vattnet

Densitet är lätt att mäta i ett regelbundet format objekt, som en kub. Du väger den för att bestämma dess massa och bestämma sedan volymen genom att bestämma längden på en sidokubad - så volym = sida x sida x sida. Densiteten är då lika med massa / volym.

Beräkning av mänsklig densitet är lite svårare. Kroppsvikt eller massa kan lätt hittas med en skala. Datorvolymen är svårare eftersom kroppen är ett oregelbundet format objekt. Volymen kan mätas genom att nedsänka din kropp i vatten och mäta denna undervattensvikt. Skillnaden i undervattensvikt och din torrvikt är lika med mängden vattenförskjuten. Eftersom tätheten av vatten är ett känt vetenskapligt faktum kan du sedan beräkna volymen av vattnet förskjutet och härvid känner du kroppens volym. Kroppstäthet bestäms sedan genom att dividera din torrvikt med kroppens volym.

Ben och muskler - primära komponenter i fettfri massa - är tätare än vatten; så muskulösa människor med låga kroppsfettnivåer tenderar att sjunka. Fettflottor, så en person med mycket fet massa kommer att mäta ljusare i vattnet. Om det utförts exakt, har vattnet under vattnet bara en felaktighet på 1,5 procent.

Luftförskjutningsmetod för bestämning av kroppens densitet

Du kan också använda en stor kommersiell maskin som kallas Bod Pod för att bestämma din kroppstäthet. Det använder helkroppsförflyttningspetysmografi, eller luftförskjutning, för att göra beräkningen. Mängden luft i pallen när den är tom förstimas. Därefter mäter maskinen luftens volym i kammaren med dig inuti. Skillnaden mellan de två åtgärderna är kroppens volym. En ekvation beräknar sedan kroppens densitet med denna volym och personens skalvikt. Bod Pod kopplar också kroppens densitet till en ekvation för att bestämma kroppsfettnivåer. Luftförskjutning ger en felaktighet på 3 procent.

Ekvationer för att bilda kroppens densitet

Flera matematiska ekvationer kan också hjälpa till att bestämma kroppens densitet. De använder mätningar av hudveckar - förvärvade med kroppskaliprar som klämmer på huden på vissa ställen för att uppskatta mängden subkutan eller under huden, fett - tillsammans med midjemåttet, ålder och kön för att bilda kroppstäthet. Alla dessa ekvationer är ganska inblandade, men deras yttersta mål är att använda kroppstäthet för att komma fram till en persons kroppsfettnivå. Noggrannheten i dessa ekvationer varierar när de tillämpas på den allmänna befolkningen.