Антропометрический штангенциркуль

Антропометрический штангенциркуль — это измерительный инструмент, предназначенный для определения линейных размеров тела человека, его сегментов и костных выступов. Относится к классу антропометрических инструментов и является одним из основных приборов в соматометрии — разделе антропометрии, изучающем размеры тела. Конструктивно представляет собой разновидность штангенциркуля, адаптированную для работы с мягкими тканями и костными ориентирами живого человека.

История

Первые попытки систематического измерения человеческого тела предпринимались ещё в античности (каноны Поликлета), однако инструментальные методы появились в XVIII—XIX веках с развитием естественных наук. Немецкий анатом Иоганн Фридрих Блуменбах в конце XVIII века использовал простые циркули для измерения черепов. В середине XIX века французский хирург и антрополог Поль Брока разработал первые стандартизированные антропометрические инструменты, включая скользящий циркуль (штангенциркуль) для измерения длины конечностей. В России систематическое применение антропометрических инструментов началось в конце XIX века в работах антропологов Д. Н. Анучина и А. П. Богданова.

Современный вид антропометрический штангенциркуль приобрёл в XX веке, когда были стандартизированы методики измерений (например, Мартином — немецким антропологом Рудольфом Мартином). В СССР и России инструмент выпускался по ГОСТ 166-89 (для штангенциркулей общего назначения) и специализированным техническим условиям для антропометрических приборов.

Устройство и конструкция

Антропометрический штангенциркуль состоит из следующих основных элементов:

• Штанга — основная направляющая с миллиметровой шкалой (длина обычно от 200 до 500 мм, реже до 1000 мм для измерения роста).
• Неподвижная губка — закреплена на одном конце штанги.
• Подвижная губка (рамка) — перемещается вдоль штанги, фиксируется винтом или зажимом. На рамке нанесён нониус (верньер) для повышения точности отсчёта до 0,1 мм.
• Измерительные наконечники — в отличие от технических штангенциркулей, антропометрические часто оснащаются тупыми, закруглёнными или плоскими наконечниками, чтобы не травмировать кожу и не сдавливать мягкие ткани. Наконечники могут быть съёмными (для разных типов измерений).
• Шкала — наносится на штангу с ценой деления 1 мм. Нониус позволяет считывать десятые доли миллиметра.

Материалы: нержавеющая сталь (для медицинских и антропологических инструментов), реже — латунь или алюминий (для учебных моделей). Инструмент должен быть лёгким, коррозионностойким и легко дезинфицироваться.

Классификация

Антропометрические штангенциркули различаются по назначению и конструктивным особенностям:

По области применения

• Медицинские — для оценки физического развития (длина тела, окружность грудной клетки, ширина плеч, таза). Используются в педиатрии, ортопедии, спортивной медицине.
• Антропологические — для расовых, этнических и эволюционных исследований (измерение черепа, лицевого скелета, длины конечностей).
• Эргономические — для проектирования рабочих мест, одежды, обуви, средств индивидуальной защиты.

По измеряемым параметрам

• Для продольных размеров (длина тела, длина сегментов конечностей) — штанга длиной до 500–1000 мм.
• Для поперечных размеров (ширина плеч, ширина таза, диаметр грудной клетки) — штанга длиной 200–300 мм.
• Для глубинных размеров (глубина груди, передне-задний диаметр таза) — со специальным глубиномером.

По точности

• Технические — с ценой деления 0,1 мм (нониус), класс точности 1 или 2.
• Учебные (демонстрационные) — с ценой деления 1 мм, без нониуса.

Методика измерений

Измерения проводятся на обнажённом теле (или в минимальной одежде) в стандартном положении: стоя, сидя или лёжа, в зависимости от исследуемого параметра. Инструмент располагается строго перпендикулярно измеряемой оси. Наконечники прижимаются к костным выступам (например, акромион — плечевой отросток лопатки, вертел бедренной кости) или к мягким тканям без сдавливания. Результат считывается по шкале и нониусу с точностью до 0,1 мм.

Основные измеряемые параметры с использованием антропометрического штангенциркуля:

• Длина тела (рост) — от верхушечной точки головы до пяточной области (при измерении стоя).
• Длина корпуса — от верхушечной точки до седалищной точки (при измерении сидя).
• Длина плеча — от акромиона до локтевого отростка.
• Длина предплечья — от локтевого отростка до шиловидного отростка лучевой кости.
• Длина бедра — от вертела бедренной кости до наружного мыщелка.
• Длина голени — от наружного мыщелка до нижней точки лодыжки.
• Ширина плеч — расстояние между акромионами.
• Ширина таза — расстояние между гребнями подвздошных костей (бикристальный размер).
• Поперечный диаметр грудной клетки — на уровне сосков (или четвёртого межреберья).
• Передне-задний диаметр грудной клетки — от грудины до остистого отростка позвонка.

Применение

В медицине

Антропометрический штангенциркуль используется для оценки физического развития детей и подростков (в педиатрии, школьной медицине), при диагностике нарушений осанки, сколиоза, дисплазии тазобедренных суставов, а также в ортопедии и травматологии для контроля длины конечностей после переломов или эндопротезирования. В спортивной медицине — для отбора и мониторинга спортсменов.

В антропологии

Инструмент является основным для соматометрических исследований: расовая диагностика, изучение эволюции человека, реконструкция внешности по костным останкам. В судебной медицине — для идентификации личности по антропометрическим данным.

В эргономике и дизайне

Измерения используются при проектировании рабочих мест (высота стола, стула, расстояние до панели управления), при разработке одежды, обуви, средств индивидуальной защиты (каски, маски, респираторы), а также в автомобильной и авиационной промышленности для обеспечения комфорта и безопасности.

В образовании

Применяется в учебных заведениях (медицинских, биологических, спортивных) для обучения методикам антропометрии.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая точность (до 0,1 мм) при правильной методике.
• Простота конструкции и низкая стоимость по сравнению с электронными аналогами.
• Возможность работы без источника питания.
• Долговечность (нержавеющая сталь).

Недостатки

• Требует навыка и опыта для точного позиционирования на костных выступах.
• Не подходит для измерения мягких тканей (например, окружности конечностей) — для этого используются сантиметровая лента или калиперы.
• Ограниченная длина штанги (для измерения роста требуется отдельный ростомер).
• Возможна погрешность из-за сдавливания мягких тканей.

Сравнение с другими инструментами

Интересные факты

• В антропологии существует понятие «точки Мартина» — стандартизированные костные ориентиры, используемые для измерений штангенциркулем. Система разработана Рудольфом Мартином в начале XX века.
• В СССР антропометрические штангенциркули выпускались на заводе «Калибр» (Москва) и на инструментальных заводах в Ленинграде и Киеве.
• В современной криминалистике антропометрические измерения (в том числе штангенциркулем) используются для описания внешности человека по системе «словесный портрет».
• Электронные антропометрические штангенциркули с цифровым дисплеем и памятью появились в 1990-х годах, но механические модели остаются востребованными благодаря надёжности и независимости от батарей.

Источники

• ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия».
• Мартин Р. «Антропометрия: руководство по систематическому измерению тела». — М., 1927.
• Бунак В. В. «Антропометрия: практическое руководство». — М.: Учпедгиз, 1941.
• Никитюк Б. А., Чтецов В. П. «Морфология человека». — М.: Изд-во МГУ, 1990.
• Ковешников В. Г., Никитюк Б. А. «Медицинская антропология». — М.: Медицина, 1998.
• Инструкция по применению антропометрических инструментов (Минздрав СССР, 1985).