Biomechanics là khoa học về chuyển động của một cơ thể sống, bao gồm cơ bắp, xương, gân và dây chằng hoạt động cùng nhau để tạo ra chuyển động như thế nào. Biomechanics là một phần của lĩnh vực lớn hơn của Kinesiology, đặc biệt tập trung vào các cơ chế chuyển động. Nó vừa là một khoa học cơ bản vừa được áp dụng, bao gồm nghiên cứu và sử dụng thực tế những phát hiện của nó.
Biomechanics bao gồm không chỉ cấu trúc của xương và cơ bắp và các phong trào mà họ có thể sản xuất, mà còn là cơ chế lưu thông máu, chức năng thận, và các chức năng cơ thể khác. Hiệp hội Sinh học Cơ học Mỹ nói rằng cơ chế sinh học đại diện cho sự tương tác rộng giữa cơ học và hệ thống sinh học. Nghiên cứu cơ sinh học không chỉ nghiên cứu về cơ thể con người mà còn cả động vật và thậm chí còn mở rộng đến thực vật và các hoạt động cơ học bên trong tế bào.
Ví dụ: Cơ chế sinh học của squat bao gồm việc xem xét vị trí và / hoặc chuyển động của bàn chân, hông, đầu gối, lưng và vai và cánh tay.
Các yếu tố của Biomechanics
- Statics: Nghiên cứu các hệ thống cân bằng, hoặc nghỉ ngơi hoặc di chuyển với tốc độ không đổi.
- Dynamics: Nghiên cứu các hệ thống đang chuyển động với khả năng tăng tốc và giảm tốc.
- Kinematics: Mô tả tác động của các lực trên một hệ thống, các mô hình chuyển động bao gồm các thay đổi tuyến tính và góc trong vận tốc theo thời gian. Vị trí, chuyển vị, vận tốc và gia tốc được nghiên cứu.
- Động học: Nghiên cứu những gì gây ra chuyển động, các lực lượng và những khoảnh khắc trong công việc.
Cơ sở y sinh học thể thao
Cơ chế sinh học thể thao nghiên cứu chuyển động của con người trong quá trình tập luyện và thể thao. Vật lý và luật cơ học được áp dụng cho hoạt động thể thao.
- Biomechanics có thể được áp dụng cho các cá nhân, phân tích các phong trào của họ và huấn luyện họ cho phong trào hiệu quả hơn trong quá trình tập thể dục và phong trào thể thao. Bạn có thể quay phim hoặc đi chơi golf của một cá nhân và các đề xuất được thực hiện để họ thay đổi và cải thiện nó.
- Biomechanics có thể được sử dụng trong thiết kế của thiết bị thể thao, quần áo, giày dép, và các lĩnh vực và các cơ sở thể thao được chơi. Một chiếc giày có thể được thiết kế cho hiệu suất tốt nhất cho một Á hậu khoảng cách giữa hoặc vợt cho độ bám tốt nhất.
- Biomechanics có thể nghiên cứu kỹ thuật thể thao và hệ thống đào tạo và phát triển các cách để làm cho chúng hiệu quả hơn. Điều này có thể bao gồm nghiên cứu cơ bản về cách vị trí tay ảnh hưởng đến động cơ đẩy trong bơi lội. Nó có thể đề xuất và phân tích các kỹ thuật đào tạo mới dựa trên nhu cầu cơ khí của môn thể thao, nhằm đạt được kết quả tốt hơn.
- Biomechanics có thể được áp dụng để nghiên cứu nguyên nhân, điều trị và phòng ngừa chấn thương thể thao. Nghiên cứu phân tích các lực lượng tại nơi làm việc có thể dẫn đến bong gân mắt cá chân và cách thiết kế giày hoặc bề mặt chơi có thể làm giảm nguy cơ chấn thương.
Nghề nghiệp trong Biomechanics
Các đặc sản trong cơ chế sinh học bao gồm:
- Khoa học sinh học: Nghiên cứu về cơ chế sinh học của con người, động vật, tế bào và thực vật.
- Khoa học Thể dục và Thể thao: Áp dụng cơ chế sinh học cho hoạt động của con người trong thể thao.
- Khoa học Y tế: Nghiên cứu nguyên nhân, điều trị và phòng ngừa chấn thương và sử dụng cơ chế sinh học để thiết kế các chương trình và thiết bị phục hồi chức năng.
- Ergonomics and Human Factors: Áp dụng cơ chế sinh học cho các giao diện người-máy, nơi làm việc và các thiết kế và quy trình chức năng.
- Kỹ thuật và Khoa học ứng dụng
Một bậc thầy của khoa học hoặc tiến sĩ trong Kinesiology có thể dẫn đến sự nghiệp trong lĩnh vực cơ sinh học, chẳng hạn như nghiên cứu và thiết kế bởi các công ty thể thao, nghiên cứu và thử nghiệm thể thao, kiểm tra nơi làm việc và thiết kế giao diện giữa con người và thiết bị.
Một sinh viên của cơ chế sinh học sẽ làm các môn học trong vật lý, sinh học, giải phẫu học, sinh lý học, toán học và thống kê. Thiết bị phòng thí nghiệm được sử dụng bao gồm các đĩa lực, điện từ, hệ thống phân tích chuyển động video tốc độ cao, thiết bị số hóa, gia tốc, cảm biến áp suất, chiết áp, chương trình phân tích máy tính và chương trình mô hình hóa.
Hiệp hội chuyên nghiệp cho Biomechanics
- Hiệp hội Sinh học Quốc tế
- Xã hội học sinh học Mỹ
- Hiệp hội sinh học quốc tế về thể thao