Mis on biomehaanika?

Biomehaanika on teadusharu, mis rakendab mehaanikas uuritud põhimõtteid elusorganismide mõistmisel. See distsipliin hõlmab teadlasi sellistest valdkondadest nagu biofüüsika, biotehnoloogia, bioloogia ja meditsiin ning hõlmab organisme taimedest vaaladeni. Paljudel kolledžitel ja ülikoolidel on biomehaanika programmid, mis pakuvad üliõpilastele koolitust koos arvukate uurimisvõimalustega selles väga laias valdkonnas.

Biomehaanika uurimine võib toimuda erinevatel skaaladel ja tasanditel, alates raku signaalimise molekulaarsest tasemest kuni tervete organismide uurimiseni. Organismide liikumise mõistmine on selle valdkonna oluline aspekt, nagu ka arusaam keha mehaanilistest süsteemidest, nagu vereringesüsteem ja seedetrakt. Kuigi inimesed ei pruugi elusorganisme masinatena pidada, toimivad nad paljuski nagu masinad ja põhimehaanikas kasutatavaid mõisteid saab rakendada ka kehale.

Üks biomehaanika huvivaldkond on vigastuste uurimine. Spordivigastused on mõne teadlase jaoks köitvad, sest inimesed on huvitatud sellest, kuidas sportlased oma jõudluse tipptasemel liiguvad ja end vigastavad, lisaks uurivad vigastusi inimestel, kes ei ole nii sportlikud. Biomehaanika teadlased vaatlevad ka selliseid teemasid nagu see, kuidas jäseme kaotus võib muuta liikumismustreid, kuidas saab proteese paremini konstrueerida nii, et nad liiguvad koos kehaga ja kuidas keha reageerib stressile ja pingele, alates luumassi kahanemisest kosmoses ja lõpetades tööga. käsitöölised.

Kliinilisel tasandil on biomehaanika vigastusmustrite mõistmiseks ja tugevust suurendavate füsioteraapiaprogrammide väljatöötamiseks väga oluline. Biomehaanika on ka teadus paljude ergonoomiliste soovituste taga kõigile, alates massaažiterapeutidest kuni kontoritöötajateni. Mõistmine, kuidas sellised tegevused nagu arvuti kasutamine, ebamugaval toolil istumine või raskete esemete tõstmine koormavad keha, on esimene oluline samm, et leida viise, kuidas aidata inimestel pinget vähendada. Biomehaanikat kasutatakse ka selleks, et näidata inimestele, kuidas oma keha tõhusamalt kasutada, nagu massaažiterapeut, kes kasutab käte asemel küünarnukkide survet.

Teadlasi huvitab ka see, kuidas erinevad organismid liiguvad ja toimivad ning kuidas need variatsioonid eeliseid annavad. Näiteks kalad ja mereimetajad ujuvad mitmel erineval viisil, samas kui taimed on välja töötanud mitmesuguseid loomingulisi viise toitainete ja ressursside, näiteks päikesevalguse, juurdepääsuks.