Diagnóstico da postura humana

No nível atual de conhecimento, o termo "constituição" reflete a unidade da organização morfológica e funcional de uma pessoa, refletida nas características individuais de sua estrutura e funções. Suas mudanças são a resposta do corpo a fatores ambientais em constante mudança. Elas se expressam nas características de desenvolvimento de mecanismos compensatórios-adaptativos formados como resultado da implementação individual do programa genético sob a influência de fatores ambientais específicos (incluindo os sociais).

Com o objetivo de objetivar a metodologia de mensuração da geometria do corpo humano, levando em consideração a relatividade de suas coordenadas espaciais, o sistema de coordenadas somáticas do corpo humano de Laputin (1976) foi introduzido na prática de estudo dos movimentos.

A localização mais conveniente para o centro do triedro de coordenadas somáticas é o ponto lombar antropométrico 1i, localizado no ápice do processo espinhoso da vértebra L (a-5). Neste caso, o eixo de coordenadas numéricas z corresponde à direção da vertical verdadeira, os eixos x e y estão localizados em ângulos retos no plano horizontal e determinam o movimento nas direções sagital (y) e frontal (x).

Atualmente, uma nova direção está se desenvolvendo ativamente no exterior, particularmente na América do Norte: a cineantropometria. Trata-se de uma nova especialização científica que utiliza medidas para avaliar o tamanho, a forma, a proporção, a estrutura, o desenvolvimento e a função geral de uma pessoa, estudando problemas relacionados ao crescimento, à atividade física, ao desempenho e à nutrição.

A cineantropometria coloca os humanos no centro do estudo, permitindo-nos determinar seu estado estrutural e diversas características quantitativas da geometria da massa corporal.

Para uma avaliação objetiva de muitos processos biológicos no corpo associados à geometria de sua massa, é necessário conhecer a gravidade específica da substância da qual o corpo humano é constituído.

A densitometria é um método de avaliação da densidade geral do corpo humano. A densidade é frequentemente utilizada como meio de avaliar a massa gorda e a massa livre de gordura, sendo um parâmetro importante. A densidade (D) é determinada pela divisão da massa pelo volume corporal:

D do corpo = massa corporal / volume corporal

Vários métodos são usados para determinar o volume corporal, mais comumente usando pesagem hidrostática ou um manômetro para medir a água deslocada.

Ao calcular o volume usando pesagem hidrostática, é necessário fazer uma correção para a densidade da água, então a equação ficará a seguinte:

_Corpo D = P1/ { (P1-P2)/ x1-(x2+G1g}}

Onde p1 é a massa do corpo em condições normais, p2 _é a massa do corpo na água, x1 é a densidade da água, x2 é o volume residual.

A quantidade de ar no trato gastrointestinal é difícil de medir, mas devido ao seu pequeno volume (aproximadamente 100 ml), pode ser desprezada. Para compatibilidade com outras escalas de medição, este valor pode ser ajustado para a altura multiplicando-se por (170,18 / Altura)³.

A densitometria tem sido o melhor método para determinar a composição corporal há muitos anos. Novos métodos são frequentemente comparados a ela para determinar sua precisão. O ponto fraco desse método é a dependência do indicador de densidade corporal da quantidade relativa de gordura corporal.

Ao utilizar um modelo de composição corporal de dois componentes, é necessária alta precisão para determinar a densidade de gordura corporal e a massa magra. A equação padrão de Siri é mais frequentemente usada para converter a densidade corporal e determinar a gordura corporal:

% gordura corporal = (495/Dcorpo) - 450.

Esta equação pressupõe uma densidade relativamente constante de gordura e massa magra em todos os indivíduos. De fato, a densidade de gordura em diferentes áreas do corpo é praticamente idêntica, com o valor geralmente aceito sendo 0,9007 g cm ^-3. No entanto, determinar a densidade da massa magra (D), que é 1,1 de acordo com a equação de Siri, é mais problemático. Para determinar essa densidade, assume-se que:

• a densidade de cada tecido, incluindo a massa corporal líquida, é conhecida e permanece constante;
• em cada tipo de tecido a proporção da massa corporal líquida é constante (por exemplo, supõe-se que o osso compõe 17% da massa corporal líquida).

Existem também vários métodos de campo para determinar a composição corporal. O método de bioimpedância elétrica é um procedimento simples que leva apenas 5 minutos. Quatro eletrodos são colocados no corpo do sujeito - no tornozelo, pé, punho e dorso da mão. Uma corrente imperceptível passa pelos tecidos através dos eletrodos de detalhe (na mão e no pé) para os eletrodos proximais (punho e tornozelo). A condutividade elétrica do tecido entre os eletrodos depende da distribuição de água e eletrólitos nele. A massa corporal magra contém quase toda a água e eletrólitos. Como resultado, a condutividade da massa corporal magra é significativamente maior do que a da massa gorda. A massa gorda é caracterizada por alta impedância. Assim, a quantidade de corrente que passa pelos tecidos reflete a quantidade relativa de gordura contida em um determinado tecido.

Este método converte leituras de impedância em leituras relativas de gordura corporal.

O método de interação infravermelho é um procedimento baseado nos princípios de absorção e reflexão da luz, utilizando espectroscopia de infravermelho. Um sensor é colocado na pele acima do local de medição, enviando radiação eletromagnética através de um feixe central de fibras ópticas. As fibras ópticas na periferia do mesmo sensor absorvem a energia refletida pelo tecido, que é então medida usando um espectrofotômetro. A quantidade de energia refletida indica a composição do tecido diretamente abaixo do sensor. O método é caracterizado por um grau bastante alto de precisão ao medir em diversas áreas.

Muitas medições do arranjo espacial das bioligações corporais foram realizadas por pesquisadores em cadáveres. Cerca de 50 cadáveres foram dissecados para estudar os parâmetros de segmentos do corpo humano nos últimos 100 anos. Nesses estudos, os cadáveres foram congelados, dissecados ao longo dos eixos de rotação nas articulações, após o que os segmentos foram pesados, as posições dos centros de massa (CM) das ligações e seus momentos de inércia foram determinados principalmente usando o conhecido método do pêndulo físico. Além disso, os volumes e as densidades médias dos tecidos dos segmentos foram determinados. Pesquisas nessa direção também foram realizadas em pessoas vivas. Atualmente, vários métodos são usados para determinar a geometria da massa corporal humana durante a vida: imersão em água; fotogrametria; liberação repentina; pesagem do corpo humano em várias poses variáveis; vibrações mecânicas; radioisótopo; modelagem física; o método de modelagem matemática.

O método de imersão em água permite determinar o volume dos segmentos e seu centro de volume. Multiplicando pela densidade média do tecido dos segmentos, os especialistas calculam a massa e a localização do centro de massa do corpo. Esse cálculo é feito considerando a premissa de que o corpo humano possui a mesma densidade tecidual em todas as partes de cada segmento. Condições semelhantes são geralmente aplicadas ao utilizar o método de fotogrametria.

Nos métodos de liberação brusca e vibrações mecânicas, um ou outro segmento do corpo humano se move sob a ação de forças externas, e as forças passivas dos ligamentos e músculos antagonistas são consideradas iguais a zero.

O método de pesagem do corpo humano em diversas posturas variáveis tem sido criticado devido aos erros introduzidos pelos dados obtidos em estudos com cadáveres (posição relativa do centro de massa no eixo longitudinal do segmento), devido à interferência dos movimentos respiratórios, bem como à imprecisão na reprodução das posturas em medições repetidas e na determinação dos centros de rotação nas articulações, que atingem valores elevados. Em medições repetidas, o coeficiente de variação nessas medições geralmente excede 18%.

O método do radioisótopo (método de varredura gama) é baseado no conhecido princípio físico do enfraquecimento da intensidade de um feixe monoenergético estreito de radiação gama quando ele passa por uma determinada camada de algum material.

A variante do método dos radioisótopos foi baseada em duas ideias:

• aumentando a espessura do cristal do detector para melhorar a sensibilidade do dispositivo;
• recusa de um feixe estreito de radiação gama. Durante o experimento, as características de massa-inércia de 10 segmentos foram determinadas nos indivíduos.

À medida que a varredura progredia, as coordenadas dos pontos antropométricos eram registradas, as quais servem como indicadores dos limites dos segmentos e das localizações dos planos que separam um segmento do outro.

O método de modelagem física foi utilizado por meio da confecção de moldes dos membros dos sujeitos. Em seguida, foram determinados não apenas os momentos de inercia nos modelos de gesso, mas também a localização dos centros de massa.

A modelagem matemática é usada para aproximar os parâmetros de segmentos ou do corpo inteiro. Nessa abordagem, o corpo humano é representado como um conjunto de componentes geométricos, como esferas, cilindros, cones, etc.

Harless (1860) foi o primeiro a propor o uso de figuras geométricas como análogas aos segmentos do corpo humano.

Hanavan (1964) propôs um modelo que divide o corpo humano em 15 figuras geométricas simples de densidade uniforme. A vantagem desse modelo é que ele requer um pequeno número de medidas antropométricas simples para determinar a posição do centro de massa comum (CCM) e os momentos de inércia em qualquer posição dos elos. No entanto, três suposições tipicamente feitas ao modelar segmentos corporais limitam a precisão das estimativas: os segmentos são assumidos como rígidos, os limites entre os segmentos são assumidos como claros e os segmentos são assumidos como tendo densidade uniforme. Com base na mesma abordagem, Hatze (1976) desenvolveu um modelo mais detalhado do corpo humano. Seu modelo de 17 elos requer 242 medidas antropométricas para levar em conta a individualização da estrutura corporal de cada pessoa. O modelo subdivide os segmentos em pequenos elementos de massa com diferentes estruturas geométricas, permitindo a modelagem detalhada das variações de forma e densidade dos segmentos. Além disso, o modelo não faz suposições sobre simetria bilateral e leva em consideração as peculiaridades da estrutura corporal masculina e feminina, ajustando a densidade de algumas partes dos segmentos (de acordo com o conteúdo da base subcutânea). O modelo leva em consideração mudanças na morfologia corporal, por exemplo, causadas por obesidade ou gravidez, e também permite simular as peculiaridades da estrutura corporal de crianças.

Para determinar as dimensões parciais (do latim pars - parte) do corpo humano, Guba (2000) recomenda traçar linhas de referência (refer - marco) em suas bioligações, delimitando grupos musculares funcionalmente distintos. Essas linhas são traçadas entre pontos ósseos determinados pelo autor durante medições realizadas durante dissecção e dioptrografia de material cadavérico, e também verificadas durante observações de movimentos típicos realizados por atletas.

O autor recomenda traçar as seguintes linhas de referência no membro inferior. Na coxa, três linhas de referência separando os grupos musculares que estendem e flexionam a articulação do joelho e flexionam e aduzem a coxa na articulação do quadril.

A vertical externa (VE) corresponde à projeção da borda anterior do bíceps femoral. Ela é traçada ao longo da borda posterior do trocanter maior, ao longo da superfície externa da coxa, até o meio do epicôndilo lateral do fêmur.

A vertical anterior (AV) corresponde à borda anterior do músculo adutor longo no terço superior e médio da coxa e do músculo sartório no terço inferior da coxa. Ela se estende do tubérculo púbico ao epicôndilo interno do fêmur ao longo da superfície anterointerna da coxa.

A vertical posterior (3B) corresponde à projeção da borda anterior do músculo semitendíneo. Ela é traçada do meio da tuberosidade isquiática até o epicôndilo interno do fêmur, ao longo da superfície póstero-interna da coxa.

Três linhas de referência são desenhadas na canela.

A vertical externa da perna (EVL) corresponde à borda anterior do músculo fibular longo em seu terço inferior. Ela é traçada do topo da cabeça da fíbula até a borda anterior do maléolo lateral ao longo da superfície externa da perna.

A vertical anterior da tíbia (AVT) corresponde à crista da tíbia.

A vertical posterior da perna (PVT) corresponde à borda interna da tíbia.

Duas linhas de referência são traçadas no ombro e no antebraço. Elas separam os flexores do ombro (antebraço) dos extensores.

A vertical externa do ombro (EVS) corresponde ao sulco externo entre os músculos bíceps e tríceps do ombro. É realizada com o braço abaixado do meio do processo acromial até o epicôndilo externo do úmero.

O braço vertical interno (IVA) corresponde ao sulco umeral medial.

O antebraço vertical externo (EVF) é desenhado do epicôndilo externo do úmero até o processo estiloide do rádio ao longo de sua superfície externa.

O antebraço vertical interno (FIV) é desenhado do epicôndilo interno do úmero até o processo estiloide da ulna ao longo de sua superfície interna.

As distâncias medidas entre as linhas de referência permitem avaliar a expressão de grupos musculares individuais. Assim, as distâncias entre a VP e a VH, medidas no terço superior da coxa, permitem avaliar a expressão dos flexores do quadril. As distâncias entre as mesmas linhas no terço inferior permitem avaliar a expressão dos extensores da articulação do joelho. As distâncias entre as linhas na canela caracterizam a expressão dos flexores e extensores do pé. Utilizando essas dimensões do arco e o comprimento do biolink, podemos determinar as características volumétricas das massas musculares.

A posição do centro de massa global (CMG) do corpo humano tem sido estudada por muitos pesquisadores. Como se sabe, sua localização depende da distribuição das massas de cada parte do corpo. Quaisquer mudanças no corpo associadas ao movimento de suas massas e à ruptura de sua relação anterior também alteram a posição do centro de massa.

A posição do centro de massa comum foi determinada pela primeira vez por Giovanni Alfonso Borelli (1680), que em seu livro "Sobre a Locomoção Animal" observou que o centro de massa do corpo humano, em posição ereta, está localizado entre as nádegas e o púbis. Utilizando o método de equilíbrio (alavanca de primeira classe), ele determinou a localização do centro de massa comum em cadáveres, colocando-os sobre uma tábua e equilibrando-a sobre uma cunha afiada.

Harless (1860) determinou a posição do centro de massa comum em partes individuais de um cadáver usando o método de Borelli. Em seguida, conhecendo a posição dos centros de massa de partes individuais do corpo, ele somou geometricamente as forças gravitacionais dessas partes e determinou a posição do centro de massa de todo o corpo em sua posição dada a partir do desenho. Bernstein (1926) utilizou o mesmo método para determinar o plano frontal do MCG do corpo e, para o mesmo propósito, aplicou a fotografia de perfil. Ele utilizou uma alavanca de segunda classe para determinar a posição do MCG do corpo humano.

Braune e Fischer (1889), que realizaram pesquisas com cadáveres, dedicaram-se intensamente ao estudo da posição do centro de massa. Com base nesses estudos, determinaram que o centro de massa do corpo humano está localizado na região pélvica, em média 2,5 cm abaixo do promontório sacral e 4 a 5 cm acima do eixo transversal da articulação do quadril. Se o tronco for empurrado para a frente em pé, a vertical do MCG do corpo passa à frente dos eixos transversais de rotação das articulações do quadril, joelho e tornozelo.

Para determinar a posição do CM do corpo para diferentes posições do corpo, foi construído um modelo especial baseado no princípio do método dos pontos principais. A essência desse método é que os eixos dos elos conjugados são tomados como eixos do sistema de coordenadas oblíquas, e as juntas que conectam esses elos são tomadas com seu centro como origem das coordenadas. Bernstein (1973) propôs um método para calcular o CM do corpo usando o peso relativo de suas partes individuais e a posição dos centros de massa dos elos individuais do corpo.

Ivanitsky (1956) generalizou os métodos de determinação do índice de massa corporal humana propostos por Abalakov (1956) e baseados na utilização de um modelo especial.

Stukalov (1956) propôs outro método para determinar o MCG do corpo humano. Segundo esse método, um modelo humano foi criado sem levar em consideração a massa relativa das partes do corpo humano, mas com a indicação da posição do centro de gravidade de cada elo do modelo.

Kozyrev (1963) desenvolveu um dispositivo para determinar o CM do corpo humano, cujo design foi baseado no princípio de operação de um sistema fechado de alavancas de primeira classe.

Para calcular a posição relativa do CM, Zatsiorsky (1981) propôs uma equação de regressão cujos argumentos são a razão entre a massa do tronco e a massa corporal (x1) e a razão entre o diâmetro anteroposterior médio-esternal e o diâmetro da crista pélvica (x2 ₎. A equação tem a forma:

Y = 52,11 + 10,308x + 0,949x ₂

Raitsyna (1976) propôs uma equação de regressão múltipla (R = 0,937; G = 1,5) para determinar a altura da posição do CM em atletas do sexo feminino, incluindo como variáveis independentes dados sobre comprimento da perna (x, cm), comprimento do corpo na posição supina (x, ₂ cm) e largura pélvica (x, cm):

Y = -4,667 _Xl + 0,289x ₂ + 0,301x ₃. (3,6)

O cálculo de valores relativos do peso dos segmentos corporais tem sido utilizado em biomecânica desde o século XIX.

Como se sabe, o momento de inércia de um sistema de pontos materiais em relação ao eixo de rotação é igual à soma dos produtos das massas desses pontos pelos quadrados de suas distâncias ao eixo de rotação:

Os indicadores que caracterizam a geometria das massas corporais também incluem o centro do volume corporal e o centro da superfície corporal. O centro do volume corporal é o ponto de aplicação da força resultante da pressão hidrostática.

O centro da superfície corporal é o ponto de aplicação das forças resultantes do ambiente. O centro da superfície corporal depende da postura e da direção do ambiente.

O corpo humano é um sistema dinâmico complexo, portanto as proporções, a proporção de tamanhos e massas do seu corpo ao longo da vida mudam constantemente de acordo com as leis de manifestação dos mecanismos genéticos do seu desenvolvimento, bem como sob a influência do ambiente externo, das condições técnico-biossociais da vida, etc.

O crescimento e desenvolvimento desiguais das crianças são observados por muitos autores (Arshavsky, 1975; Balsevich, Zaporozhan, 1987-2002; Grimm, 1967; Kuts, 1993; Krutsevich, 1999-2002), que geralmente associam isso aos ritmos biológicos do desenvolvimento do corpo. De acordo com seus dados, durante o período

O maior aumento nos indicadores antropométricos de desenvolvimento físico em crianças é acompanhado por um aumento da fadiga, uma diminuição relativa da capacidade de trabalho, da atividade motora e um enfraquecimento da reatividade imunológica geral do corpo. Obviamente, no processo de desenvolvimento de um organismo jovem, uma sequência geneticamente fixada de interação estrutural-funcional em determinados intervalos de tempo (idade) é preservada. Acredita-se que é precisamente isso que deve determinar a necessidade de maior atenção por parte de médicos, professores e pais às crianças durante esses períodos.

O processo de maturação biológica de uma pessoa abrange um longo período – do nascimento aos 20-22 anos, quando o crescimento do corpo se completa e ocorre a formação final do esqueleto e dos órgãos internos. A maturação biológica de uma pessoa não é um processo planejado, mas ocorre de forma heterocrônica, o que se manifesta mais claramente já na análise da formação do corpo. Por exemplo, uma comparação das taxas de crescimento da cabeça e das pernas de um recém-nascido e de um adulto mostra que o comprimento da cabeça dobra e o comprimento das pernas quintuplica.

Resumindo os resultados de estudos conduzidos por vários autores, podemos apresentar alguns dados mais ou menos específicos sobre as mudanças relacionadas à idade no comprimento do corpo. Assim, de acordo com a literatura especializada, acredita-se que as dimensões longitudinais do embrião humano sejam de aproximadamente 10 mm ao final do primeiro mês do período intrauterino, 90 mm ao final do terceiro e 470 mm ao final do nono. Aos 8-9 meses, o feto preenche a cavidade uterina e seu crescimento desacelera. O comprimento corporal médio dos meninos recém-nascidos é de 51,6 cm (varia em diferentes grupos de 50,0 a 53,3 cm), meninas - 50,9 cm (49,7-52,2 cm). Como regra, as diferenças individuais no comprimento corporal dos recém-nascidos durante a gravidez normal estão dentro de 49-54 cm.

O maior aumento no comprimento corporal em crianças é observado no primeiro ano de vida. Em diferentes grupos, oscila entre 21 e 25 cm (em média 23,5 cm). Com um ano de idade, o comprimento corporal atinge uma média de 74-75 cm.

No período de 1 a 7 anos, tanto em meninos quanto em meninas, o aumento anual no comprimento corporal diminui gradualmente de 10,5 para 5,5 cm por ano. Dos 7 aos 10 anos, o comprimento corporal aumenta em média 5 cm por ano. A partir dos 9 anos, começam a aparecer diferenças de gênero na taxa de crescimento. Nas meninas, observa-se uma aceleração particularmente notável do crescimento entre os 10 e os 15 anos, seguida de uma desaceleração do crescimento longitudinal e, após os 15 anos, uma desaceleração acentuada. Nos meninos, o crescimento corporal mais intenso ocorre dos 13 aos 15 anos, e então também ocorre uma desaceleração nos processos de crescimento.

A taxa máxima de crescimento é observada durante a puberdade em meninas entre 11 e 12 anos, e 2 anos depois em meninos. Devido aos diferentes momentos de início da aceleração do crescimento puberal em cada criança, o valor médio da taxa máxima é um tanto subestimado (6 a 7 cm por ano). Observações individuais mostram que a taxa máxima de crescimento na maioria dos meninos é de 8 a 10 cm, e nas meninas, de 7 a 9 cm por ano. Como a aceleração do crescimento puberal em meninas começa mais cedo, ocorre o chamado "primeiro cruzamento" das curvas de crescimento - as meninas se tornam mais altas que os meninos. Mais tarde, quando os meninos entram na fase de aceleração do crescimento puberal, eles novamente ultrapassam as meninas em comprimento corporal (o "segundo cruzamento"). Em média, para crianças que vivem em cidades, os cruzamentos das curvas de crescimento ocorrem aos 10 anos e 4 meses e aos 13 anos e 10 meses. Comparando as curvas de crescimento que caracterizam o comprimento corporal de meninos e meninas, Kuts (1993) indicou que elas apresentam um cruzamento duplo. O primeiro cruzamento é observado dos 10 aos 13 anos, o segundo, aos 13 e 14. Em geral, os padrões do processo de crescimento são os mesmos em diferentes grupos, e as crianças atingem um certo nível de tamanho corporal definitivo aproximadamente ao mesmo tempo.

Ao contrário do comprimento, o peso corporal é um indicador muito instável, reagindo relativamente rápido e mudando sob a influência de fatores exógenos e endógenos.

Um aumento significativo no peso corporal é observado em meninos e meninas durante a puberdade. Durante esse período (de 10-11 a 14-15 anos), as meninas têm mais peso corporal do que os meninos, e os ganhos de peso corporal nos meninos tornam-se significativos. O aumento máximo no peso corporal para ambos os sexos coincide com o maior aumento no comprimento do corpo. De acordo com Chtetsov (1983), de 4 a 20 anos, o peso corporal dos meninos aumenta em 41,1 kg, enquanto o peso corporal das meninas aumenta em 37,6 kg. Até 11 anos, os meninos têm mais peso corporal do que as meninas, e de 11 a 15, as meninas são mais pesadas do que os meninos. As curvas de mudanças de peso corporal em meninos e meninas se cruzam duas vezes. O primeiro cruzamento ocorre aos 10-11 anos e o segundo aos 14-15.

Nos meninos, há um aumento intenso do peso corporal no período de 12 a 15 anos (10 a 15%), nas meninas, entre 10 e 11 anos. Nas meninas, a intensidade do aumento do peso corporal ocorre de forma mais vigorosa em todas as faixas etárias.

A pesquisa realizada por Guba (2000) permitiu ao autor identificar uma série de características do crescimento dos biolinks do corpo humano no período de 3 a 18 anos:

• as dimensões do corpo localizadas em diferentes planos aumentam sincronizadamente. Isso é especialmente evidente ao analisar a intensidade dos processos de crescimento ou pelo indicador de aumento de comprimento por ano, relacionado ao aumento total durante o período de crescimento dos 3 aos 18 anos;
• Dentro de um membro, há uma alternância na taxa de crescimento das extremidades proximal e distal dos biolinks. À medida que nos aproximamos da idade adulta, a diferença na taxa de crescimento das extremidades proximal e distal dos biolinks diminui gradualmente. O mesmo padrão foi descoberto pelo autor nos processos de crescimento da mão humana;
• Foram revelados dois surtos de crescimento, característicos das extremidades proximal e distal dos biolinks. Eles coincidem na magnitude do aumento, mas não coincidem no tempo. A comparação do crescimento das extremidades proximais dos biolinks dos membros superiores e inferiores mostrou que, dos 3 aos 7 anos, o membro superior cresce mais intensamente, e dos 11 aos 15 anos, o membro inferior. Foi revelada a heterocronia do crescimento dos membros, ou seja, a presença de um efeito de crescimento craniocaudal, claramente revelado no período embrionário, é confirmada na ontogênese pós-natal.

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