Biomehaanika on elus keha liikumise teooria, sealhulgas selle poolest, kuidas lihased, kondid, kõõlused ja sidemed koos töötavad liikumise tekitamiseks. Biomehaanika on osa suuremast kinesioloogiavaldkonnast, keskendudes eelkõige liikumise mehhanismile. See on nii põhi- kui ka rakendusuuring, mis hõlmab uurimistulemusi ja tulemuste praktilist kasutamist.
Biomechanika hõlmab mitte ainult luude ja lihaste struktuuri ja liikumist, mida nad suudavad toota, vaid ka verevarustuse mehhanismi, neerufunktsiooni ja muid keha funktsioone. Ameerika biomechanikaühing ütleb, et biomehaanika esindab mehaanika ja bioloogiliste süsteemide laiaulatuslikku koosmõju. Biomehaanika uurib mitte ainult inimese keha, vaid ka loomi ja ulatub isegi taimedesse ja raku sees olevatesse mehaanilistesse toimingutesse.
Näited: kükitamise biomehaanika hõlmab jalgade, puusade, põlvede, selja, õlgade ja käte asendit ja / või liikumist.
Biomehaanika elemendid
- Staatika: tasakaalus olevate süsteemide uurimine, kas rahulikult või püsivalt liikudes.
- Dünaamika: süsteemide uurimine kiirenduse ja aeglustusega.
- Kinemaatika: jõudude mõju süsteemile kirjeldamine, liikumismudelid, sealhulgas aja- ja kiirusjõu muutused. Uuritakse positsiooni, nihet, kiirust ja kiirendust.
- Kineetika: uurib, mis põhjustab liikumist, jõudusid ja hetki tööl.
Spordi biomehaanika
Spordi biomehaanika uurib inimese liikumist treeningu ja spordi ajal. Füüsika ja mehaanika seadused on rakendatud sportlikule võimekusele.
- Biomehaanikat saab rakendada üksikisikutele, analüüsida nende liikumist ja juhendada neid efektiivsemaks liikumiseks treenimise ja spordi liikumise ajal. Võimalik on filmitud üksikisiku jooksutariba või golfi arengut ning neile soovitusi selle muutmiseks ja parandamiseks.
- Biomehaanika saab kasutada spordivarustuse, riiete, jalatsite ning spordi mänguväljade ja rajatiste kujundamisel. Parima käepideme saavutamiseks võib keskmise kauguse jooksja või reketi jaoks parima jõudluse abil välja töötada kinga.
- Biomehaanika abil saab õppida sporditehnikaid ja koolitussüsteeme ning töötada välja viisid nende tõhusamaks muutmiseks. See võib hõlmata põhiuuringuid selle kohta, kuidas käteasend mõjutab tõukejõudu ujumisel. Ta võib pakkuda ja analüüsida uusi koolitusmeetodeid, mis põhinevad spordi mehaanilisel nõudmisel, mille eesmärk on saavutada paremad tulemused.
- Biomechanika saab rakendada spordivigastuste põhjuste, ravi ja ennetamise uurimisel. Teadustöö analüüsib tööjõude, mis võib põhjustada pahkluu pinget ja kuidas kingade disain või mänguväljak võib kahjustamise ohtu vähendada.
Karjäärid biomehaanikas
Biomechanika eriala hulka kuuluvad:
- Bioloogiline teadus: inimese, loomade, rakkude ja taime biomehaanika uuringud.
- Harjutus- ja sporditeadus: biomehaanika rakendamine inimeste jõudlusele kergejõustikus.
- Tervishoid: vigastuste põhjuste uurimine, vigastuste ravi ja ennetamine ning biomechanika kasutamine rehabilitatsiooniprogrammide ja -seadmete väljatöötamiseks.
- Ergonoomika ja inimtegurid: biomehaanika rakendamine inimese ja masina liideste, töökohtade ning funktsionaalsete kujunduste ja protsesside jaoks.
- Ehitus ja rakendusteadus
Kinesioloogia teaduse või doktorikraadi meistrid võivad viia karjäärini biomehaanika valdkonnas, näiteks spordiettevõtete uuringud ja disain, spordiuuringud ja katsetused, töökoha katsetamine ja inimeste ja seadmete vaheliste liideste kujundamine.
Biomechanika üliõpilane teeb kursusteid füüsikas, bioloogia, anatoomia, füsioloogia, matemaatika ja statistika valdkonnas. Kasutatavad laboratoorsed seadmed hõlmavad jõuplaate, elektromüograafiat, kiirjuhitava video liikumise analüüsisüsteeme, digiteerimisseadmeid, kiirendusmõõtureid, rõhuandurite, potentsiomeetrite, arvutianalüüside programme ja modelleerimisprogramme.
Biomehaanika kutseühingud
- Rahvusvaheline biomehaanikaühing
- Ameerika ühiskond biomehaanika kohta
- Rahvusvaheline spordi biomehaanikaühing