Kas ir cilvēka biomehānika?

Nav tā, ka iepriekšējie fiziologi, kas pētīja ķermeņa daļu struktūras un funkcijas, cilvēka ceļgalu nebūtu analogējuši kā eņģes. Mašīnbūve ir praktiska zinātne matemātikas valodā. Kad kļuva iespējams precīzi izmērīt ceļgala daudzās daļas un to pielaides pret mehāniskiem spēkiem, bija viegli šos skaitļus savienot zināmos inženiervienādojumos, kas nosaka eņģes vai sviras fiziskos atribūtus. Šādi mērījumi un aprēķini, ko sauc par biometriju, tiek izmantoti, lai uzlabotu protezēšanu, piemēram, mākslīgās gūžas locītavas endoprotezēšanas locītavas. Cilvēka biomehānika ir mēģinājums definēt ne tikai kaulu locītavu, bet visu cilvēka ķermeni — tā struktūru, dizainu un darbību — kā kaut ko reprezentējamu, izmantojot datorsimulāciju.

Biomehānikas galvenais mērķis, kā tas attiecas uz cilvēka ķermeni, lielā mērā ir bijis veselības uzlabošana. Piemērs tam ir sirds un asinsvadu sirds veselības novērtējums, veicot asins plūsmas mērījumus un piemērojot tos inženiertehniskajiem principiem, kas regulē šķidruma dinamiku un šķidrumu fizisko uzvedību. Viens no plašāk zināmajiem cilvēka biomehānikas pielietojumiem ir kinezioloģija, kustību izpēte. Tas ir bijis nozīmīgs ieguldījums sporta nozarē.

Inženiertehniskais princips, ko sauc par optimizāciju, nosaka mehāniskās sistēmas, piemēram, motora dzinēja, īpašās vērtības, lai sasniegtu noteiktu stāvokli, piemēram, efektivitāti vai kļūdu toleranci. Ar attiecīgiem konkrētā sportista mērījumiem un cilvēka skriešanas biomehānikas modeli līdzīgi ir iespējams aprēķināt viņa optimālo formu, soļu un citas vērtības izredzēm uz pasaules rekordu. Ar tām pašām metodēm var pierādīt, ka pareiza biomehānika konkrētam beisbola metējam nosaka, ka ātrā bumba ar sašķeltiem pirkstiem ir jāmet ar lielāku saliekumu un mazāku griezes momentu pie šarnīra elkoņa locītavas. Mērīšanas un analīzes tehnoloģijas ir tas, kas ir virzījis mūsdienu cilvēka biomehānikas jomu. Sensori, piemēram, akselerometri ātruma mērīšanai, ātrgaitas trīsdimensiju kustību uztveršanas kameru sistēmas un jaudīgi datori, kas spēj simulēt ļoti sarežģītu sistēmu darbību, ir to rīku piemēri, kas ļauj pētīt ķermeni kā mehānisku sistēmu.