Was ist die menschliche Biomechanik?

Die menschliche Biomechanik als strenge Disziplin ist die relativ moderne Fusion der beiden alten Wissenschaften der Physiologie und Ingenieurwesen.Die Untersuchung der Biomechanik gab es schon immer, von den frühesten Menschen, die einen Knochen aus einem Tierkadaver extrahierten und ihn erfolgreich benutzten, um einen schweren Stein zu heben, unter dem leckere Insektengrubs gegraben wurden.Erst in den 1970er Jahren wurden mechanistische Prinzipien jedoch mit technologischer Fortschritt bei der elektronischen Messung und Berechnung zu einem Haupteinfluss auf das Verständnis biologischer Systeme.Das menschliche Kniegelenk zum Beispiel wird routinemäßig als mechanischer Scharnier oder Hebel modelliert.Dieser Ansatz zur menschlichen Anatomie erstreckt sich auf viele verschiedene Bereiche über die Medizin, einschließlich sportlicher Leistung und industrielles Design.

Es ist nicht so, dass das menschliche Knie nicht als Scharnier durch frühere Physiologen analogisiert wurde, die die Strukturen und die Funktion von Körperteilen untersuchten.Maschinenbau ist eine praktische Wissenschaft in der Sprache der Mathematik.Als es möglich wurde, die vielen Teile und ihre Toleranzen eines Knies gegenüber mechanischen Kräften genau zu messen, war es eine einfache Brücke, um diese Zahlen in bekannte technische Gleichungen zu schließen, die die physikalischen Eigenschaften eines Scharniers oder Hebels definieren.Solche Messungen und Berechnungen, die als Biometrie bezeichnet werden, werden verwendet, um die Prothetik wie künstliche Hüftersatzverbindungen zu verbessern.Die menschliche Biomechanik ist der Versuch, nicht nur ein Knochengelenk, sondern auch das gesamte menschliche Körper mdash zu definieren.seine Struktur, Design und Funktion mdash;Als etwas, das durch Computersimulation dargestellt wird.Ein Beispiel hierfür ist die Bewertung der kardiovaskulären Herzgesundheit durch Messungen des Blutflusses und die Anwendung auf die technischen Prinzipien für die Fluiddynamik, das physikalische Verhalten von Flüssigkeiten.Eine der bekanntesten Anwendungen der menschlichen Biomechanik ist die Kinesiologie, die Untersuchung der Bewegung.Dies hat einen wesentlichen Beitrag zur Sportindustrie geleistet.

Das technische Prinzip, das als Optimierung bezeichnet wird, bestimmt die spezifischen Werte eines mechanischen Systems wie einem Motormotor, um einen bestimmten Zustand wie Effizienz oder Fehlertoleranz zu erreichen.Mit relevanten Messungen eines bestimmten Athleten und eines Modells der menschlichen Biomechanik des Laufens ist es ähnlich möglich, seine optimale Form, seine Stride und andere Werte für eine Chance auf den Weltrekord zu berechnen.Bei den gleichen Methoden kann gezeigt werden, dass die korrekte Biomechanik für einen bestimmten Baseball-Pitcher seinen Fastball mit geteiltem Fingern mit mehr Biegung und weniger Drehmomentspannung am Scharniergelenk geworfen werden sollte.Technologien zur Messung und Analyse sind das moderne Bereich der menschlichen Biomechanik.Sensoren wie Beschleunigungsmesser für die Messung der Geschwindigkeit, die dreidimensionale Bewegungserfassungssysteme mit hoher Geschwindigkeit und leistungsstarke Computer, die die Leistung sehr komplexer Systeme simulieren können, sind Beispiele für die Werkzeuge, die die Untersuchung des Körpers als mechanisches System ermöglichen.