Hva er menneskelig biomekanikk?

Menneskelig biomekanikk som en streng disiplin er den relativt moderne fusjonen av de to gamle vitenskapene i fysiologi og ingeniørfag.Enhenvendelse av biomekanikk har alltid eksistert, fra de tidligste menneskene som hentet ut et bein fra et dyrekropp og med hell brukt det til å løfte en tung stein som velsmakende insektskruber gravet.Det var først på 1970 -tallet imidlertid med teknologisk fremgang i elektronisk måling og beregning at mekanistiske prinsipper ble en viktig innflytelse i forståelsen av biologiske systemer.Den menneskelige kneleddet er for eksempel rutinemessig modellert som, til og med definert som et mekanisk hengsel eller spak.Denne tilnærmingen til menneskelig anatomi strekker seg til mange varierte felt utover medisin, inkludert atletisk ytelse og industriell design.

Det er ikke at det menneskelige kneet ikke hadde blitt analogisert som et hengsel av tidligere fysiologer som studerte strukturer og funksjon av kroppsdeler.Mekanisk ingeniørfag er en praktisk vitenskap på matematikkens språk.Da det ble mulig å måle et kneets mange deler og deres toleranser for mekaniske krefter, var det en enkel bro å koble disse tallene til kjente ingeniørligninger som definerer de fysiske attributtene til et hengsel, eller spak.Slike målinger og beregninger, kalt biometri, brukes til å forbedre protesene som kunstige hofteutskiftningsfuger.Menneskelig biomekanikk er forsøket på å definere ikke bare et beinsedd, men hele menneskekroppen og mdash;dens struktur, design og funksjon og mdash;som noe som er representert gjennom datasimulering.

Det primære formålet med biomekanikk, som det gjelder menneskekroppen, har i stor grad vært en forbedring av helse.Et eksempel på dette er vurderingen av kardiovaskulær hjertehelse gjennom målinger av blodstrøm og anvendelse av dem på ingeniørprinsippene som styrer væskedynamikk, den fysiske atferden til væsker.En av de mer kjente anvendelsene av menneskelig biomekanikk er kinesiologi, studiet av bevegelse.Dette har vært et betydelig bidrag til sportsindustrien.

Ingeniørprinsippet som kalles optimalisering bestemmer de spesifikke verdiene til et mekanisk system, for eksempel en motormotor, for å oppnå en viss tilstand, for eksempel effektivitet eller feiltoleranse.Med relevante målinger av en gitt idrettsutøver og en modell av de menneskelige biomekanikkene for løping, er det på samme måte mulig å beregne hans optimale form, skritt og andre verdier for en sjanse på verdensrekorden.Med de samme metodene kan det påvises at riktig biomekanikk for en bestemt baseballkrukke dikterer at hans split-fingret fastball skal kastes med mer sving og mindre dreiemomentspenning, ved den hengslede albueleddet.Teknologier for måling og analyse er det som har drevet det moderne feltet av humane biomekanikk.Sensorer som akselerometre for målehastighet, høyhastighets tredimensjonale bevegelsesfangende kamerasystemer, og kraftige datamaskiner som er i stand til å simulere ytelsen til veldig komplekse systemer er alle eksempler på verktøyene som muliggjør studie av kroppen som et mekanisk system.