Co to jest ludzka biomechanika?

Biomechanika ludzka jako rygorystyczna dyscyplina to stosunkowo nowoczesne połączenie dwóch starożytnych nauk fizjologii i inżynierii.Zapytanie o biomechanikę zawsze istniało, od najwcześniejszych ludzi, którzy wydobyli kość z tuszy zwierzęcych i z powodzeniem wykorzystali ją do podniesienia ciężkiego kamienia, pod którym zakopały się smaczne żniwo owada.Jednak dopiero w latach siedemdziesiątych, wraz z postępem technologicznym w zakresie pomiaru i obliczeń elektronicznych, zasady mechanistyczne stały się głównym wpływem w rozumieniu systemów biologicznych.Na przykład ludzki staw kolanowy jest rutynowo modelowany jako nawet zdefiniowany jako mechaniczny zawias lub dźwignię.Takie podejście do anatomii ludzkiej rozciąga się na wiele różnych dziedzin wykraczających poza medycynę, w tym wydajność sportową i projekt przemysłowy.

Nie chodzi o to, że ludzkie kolano nie zostało analogowane jako zawias przez poprzednich fizjologów badających struktury i funkcję części ciała.Inżynieria mechaniczna jest praktyczną nauką w języku matematyki.Kiedy stało się możliwe dokładne zmierzenie wielu części kolana i ich tolerancji na siły mechaniczne, łatwym mostem było podłączenie tych liczb do znanych równań inżynierskich, które definiują fizyczne atrybuty zawiasu lub dźwigni.Takie pomiary i obliczenia, zwane biometrią, są wykorzystywane do poprawy protetyki, takich jak sztuczne stawy zastępcze bioder.Ludzka biomechanika to próba zdefiniowania nie tylko stawu kostnego, ale całego ludzkiego ciała i mdash;jego struktura, projekt i funkcjonowanie mdash;Jako coś reprezentowalnego poprzez symulację komputerową.

Głównym celem biomechaniki, ponieważ dotyczy ludzkiego ciała, był w dużej mierze na poprawie zdrowia.Przykładem tego jest ocena zdrowia serca sercowo -naczyniowego poprzez pomiary przepływu krwi i zastosowanie ich do zasad inżynieryjnych rządzących dynamiką płynów, fizycznego zachowania cieczy.Jednym z bardziej znanych zastosowań ludzkiej biomechaniki jest kinezjologia, badanie ruchu.Był to znaczący wkład w branżę sportową.

Zasada inżynieryjna zwana optymalizacja określa określone wartości układu mechanicznego, takie jak silnik silnikowy, aby osiągnąć określony stan, takie jak wydajność lub tolerancja błędów.Przy odpowiednich pomiarach danego sportowca i modelu ludzkiej biomechaniki biegania, podobnie możliwe jest obliczenie jego optymalnej formy, kroku i innych wartości dla szansy na rekord świata.Można wykazać, że prawidłowa biomechanika dla konkretnego miotacza baseballowego dyktuje jego podzielone palety typu fastball z większym zakrętem i mniejszym naprężeniem momentu obrotowego, na złączy na zawiasach.Technologie pomiaru i analizy doprowadziły do współczesnego dziedziny biomechaniki ludzkiej.Czujniki takie jak akcelerometry do pomiaru prędkości, szybkie trójwymiarowe systemy kamer do przechwytywania ruchu oraz potężne komputery zdolne do symulacji wydajności bardzo złożonych systemów są przykładami narzędzi umożliwiających badanie ciała jako układu mechanicznego.