Cơ chế sinh học của con người là gì?

Cơ chế sinh học của con người như một môn học nghiêm ngặt là sự hợp nhất tương đối hiện đại của hai khoa học cổ đại của sinh lý học và kỹ thuật.Điều tra về cơ chế sinh học luôn tồn tại, từ những người sớm nhất đã trích xuất xương từ một xác động vật và sử dụng thành công nó để nâng một viên đá nặng, trong đó những con côn trùng ngon bị vùi.Tuy nhiên, đến những năm 1970, với sự tiến bộ công nghệ trong đo lường và tính toán điện tử, các nguyên tắc cơ học mới trở thành ảnh hưởng chính trong sự hiểu biết về các hệ thống sinh học.Ví dụ, khớp gối của con người được mô hình hóa thường xuyên là, thậm chí được định nghĩa là, một bản lề hoặc đòn bẩy cơ học.Cách tiếp cận này đối với giải phẫu người mở rộng đến nhiều lĩnh vực khác nhau ngoài y học, bao gồm hiệu suất thể thao và thiết kế công nghiệp. Không phải là đầu gối của con người đã được tương tự như một bản lề bởi các nhà sinh lý học trước đây nghiên cứu các cấu trúc và chức năng của các bộ phận cơ thể.Kỹ thuật cơ khí là một khoa học thực tế trong ngôn ngữ của toán học.Khi có thể đo chính xác một đầu gối, nhiều bộ phận và dung sai của chúng đối với các lực cơ học, đó là một cây cầu dễ dàng để cắm các số này vào các phương trình kỹ thuật đã biết xác định các thuộc tính vật lý của bản lề hoặc đòn bẩy.Các phép đo và tính toán như vậy, được gọi là sinh trắc học, được sử dụng để cải thiện các bộ phận giả như khớp thay thế hông nhân tạo.Cơ chế sinh học của con người là nỗ lực xác định không chỉ là khớp xương mà toàn bộ cơ thể con người mdash;cấu trúc, thiết kế và chức năng của nó mdash;Là một cái gì đó có thể thể hiện thông qua mô phỏng máy tính.Một ví dụ về điều này là đánh giá sức khỏe tim mạch tim thông qua các phép đo lưu lượng máu và áp dụng chúng vào các nguyên tắc kỹ thuật chi phối động lực học chất lỏng, hành vi vật lý của chất lỏng.Một trong những ứng dụng thường được biết đến hơn của cơ chế sinh học con người là Kinesiology, nghiên cứu về chuyển động.Đây là một đóng góp đáng kể cho ngành thể thao. Nguyên tắc kỹ thuật được gọi là tối ưu hóa xác định các giá trị cụ thể của một hệ thống cơ học, chẳng hạn như động cơ động cơ, để đạt được một trạng thái nhất định, chẳng hạn như hiệu quả hoặc dung sai lỗi.Với các phép đo có liên quan của một vận động viên nhất định và mô hình cơ chế sinh học của con người, có thể tính toán hình thức tối ưu, sải chân và các giá trị khác của anh ấy để có cơ hội ở kỷ lục thế giới.Bằng các phương pháp tương tự, có thể chứng minh rằng cơ chế sinh học chính xác cho một người ném bóng chày cụ thể chỉ ra bóng nhanh của anh ta nên được ném với uốn cong hơn, và ít căng thẳng mô-men xoắn, ở khớp khuỷu tay có bản lề.Các công nghệ đo lường và phân tích là những gì đã thúc đẩy lĩnh vực hiện đại của cơ chế sinh học con người.Các cảm biến như gia tốc kế để đo tốc độ, hệ thống camera chuyển động ba chiều tốc độ cao và các máy tính mạnh mẽ có khả năng mô phỏng hiệu suất của các hệ thống rất phức tạp là tất cả các ví dụ về các công cụ cho phép nghiên cứu cơ thể như một hệ thống cơ học.