Hvad er menneskelig biomekanik?

Human biomekanik som en streng disciplin er den relativt moderne fusion af de to gamle videnskaber inden for fysiologi og teknik.Forespørgsel om biomekanik har altid eksisteret fra de tidligste mennesker, der uddragede en knogle fra et dyrekrop og med succes brugte den til at løfte en tung sten, under hvilken velsmagende insekt grubs gravede.Det var imidlertid først i 1970'erne med teknologisk udvikling inden for elektronisk måling og beregning, at mekanistiske principper blev en vigtig indflydelse på forståelsen af biologiske systemer.Det menneskelige knæled, for eksempel, modelleres rutinemæssigt som, endda defineret som et mekanisk hængsel eller håndtag.Denne tilgang til menneskelig anatomi strækker sig til mange forskellige områder ud over medicin, herunder atletisk præstation og industriel design.

Det er ikke, at det menneskelige knæ ikke var blevet analogiseret som et hængsel af tidligere fysiologer, der studerer strukturer og funktion af kropsdele.Mekanik er en praktisk videnskab på matematikens sprog.Da det blev muligt nøjagtigt at måle et knæ's mange dele og deres tolerancer over for mekaniske kræfter, var det en let bro at tilslutte disse numre til kendte tekniske ligninger, der definerer de fysiske egenskaber ved et hængsel eller håndtag.Sådanne målinger og beregninger, kaldet biometri, bruges til at forbedre protetik, såsom kunstige hofteudskiftningsfuger.Menneskelig biomekanik er forsøget på at definere ikke kun et knogleled, men hele den menneskelige krop og mdash;dens struktur, design og funktion og mdash;som noget, der er repræsenterbart gennem computersimulering.

Det primære formål med biomekanik, som det gælder for den menneskelige krop, har stort set været en af forbedring af sundheden.Et eksempel på dette er vurderingen af hjerte -kar -hjertesundhed gennem målinger af blodgennemstrømning og anvendelse af dem til de tekniske principper for væskedynamik, væskens fysiske opførsel.En af de mere almindeligt kendte anvendelser af human biomekanik er kinesiologi, studiet af bevægelse.Dette har været et væsentligt bidrag til sportsbranchen.

Den ingeniørprincip, der kaldes optimering, bestemmer de specifikke værdier for et mekanisk system, såsom en motormotor, for at opnå en bestemt tilstand, såsom effektivitet eller fejltolerance.Med relevante målinger af en given atlet og en model af den menneskelige biomekanik ved at køre, er det på samme måde muligt at beregne hans optimale form, skridt og andre værdier for en chance for verdensrekorden.Ved de samme metoder kan det demonstreres, at korrekt biomekanik for en bestemt baseball pitcher dikterer, at hans splittede fastball skal kastes med mere bøjning og mindre drejningsmomentspænding ved den hængslede albue-led.Teknologier til måling og analyse er det, der har drevet det moderne felt inden for menneskelig biomekanik.Sensorer såsom accelerometre til måling af hastighed, højhastigheds tredimensionel bevægelse, der fanger kamerasystemer og kraftfulde computere, der er i stand til at simulere ydelsen af meget komplekse systemer, er alle eksempler på værktøjerne, der muliggør undersøgelse af kroppen som et mekanisk system.