Vad är mänsklig biomekanik?

Mänsklig biomekanik som en rigorös disciplin är den relativt moderna sammansmältningen av de två forntida vetenskaperna inom fysiologi och teknik.Undersökning av biomekanik har alltid funnits, från de tidigaste människorna som extraherade ett ben från ett djurkropp och framgångsrikt använde den för att lyfta en tung sten under vilken välsmakande insekts grubs grävde.Det var dock först på 1970 -talet med teknisk utveckling inom elektronisk mätning och beräkning att mekanistiska principer blev ett främst inflytande i förståelsen av biologiska system.Den mänskliga knäleden, till exempel, modelleras rutinmässigt som, till och med definierad som, ett mekaniskt gångjärn eller spak.Denna strategi för mänsklig anatomi sträcker sig till många olika områden utöver medicin, inklusive atletisk prestanda och industriell design.

Det är inte så att det mänskliga knäet inte hade analogiserats som ett gångjärn av tidigare fysiologer som studerar strukturerna och funktionen av kroppsdelar.Maskinteknik är en praktisk vetenskap på matematikens språk.När det blev möjligt att exakt mäta ett knäets många delar och deras toleranser till mekaniska krafter, var det en enkel bro att ansluta dessa siffror till kända tekniska ekvationer som definierar de fysiska attributen för ett gångjärn eller spak.Sådana mätningar och beräkningar, kallade biometri, används för att förbättra proteser som konstgjorda höftersättningsfogar.Mänsklig biomekanik är försöket att definiera inte bara en benfog utan hela människokroppen mdash;dess struktur, design och fungerande mdash;Som något som är representerande genom datorsimulering.

Det primära syftet med biomekanik, som det gäller för människokroppen, har till stor del varit en för att förbättra hälsan.Ett exempel på detta är bedömningen av hjärt -kärlhjärthälsa genom mätningar av blodflödet och tillämpa dem på de tekniska principerna för vätskedynamik, vätskornas fysiska beteende.En av de mer kända tillämpningarna av mänsklig biomekanik är kinesiologi, studien av rörelse.Detta har varit ett betydande bidrag till idrottsindustrin.

Den tekniska principen som kallas optimering bestämmer de specifika värdena för ett mekaniskt system, till exempel en motormotor, för att uppnå ett visst tillstånd, såsom effektivitet eller feltolerans.Med relevanta mätningar av en given idrottare och en modell av den mänskliga biomekaniken för att springa är det lika möjligt att beräkna hans optimala form, steg och andra värden för en chans vid världsrekordet.Med samma metoder kan det demonstreras att korrekt biomekanik för en viss baseballkanna dikterar att hans delade fingered fastball bör kastas med mer böjning och mindre vridmomentspänning, vid den gångjärns armbågsfogen.Teknologier för mätning och analys är det som har drivit det moderna området för mänsklig biomekanik.Sensorer som accelerometrar för mäthastighet, höghastighets tredimensionell rörelse som fångar kamerasystem och kraftfulla datorer som kan simulera prestandan för mycket komplexa system är alla exempel på verktygen som möjliggör studie av kroppen som ett mekaniskt system.