Biomechanika je věda pohybu živého těla, včetně toho, jak svaly, kosti, šlachy a vazy pracují společně na produkci pohybu. Biomechanika je součástí většího oboru kineziologie, zaměřeného zejména na mechaniku pohybu. Je to jak základní, tak aplikovaná věda, zahrnující výzkum a praktické využití jejích poznatků.
Biomechanika zahrnuje nejen strukturu kostí a svalů a pohyb, který mohou produkovat, ale také mechaniku krevního oběhu, funkce ledvin a další funkce těla. Americká společnost biomechaniky říká, že biomechanika představuje širokou souhru mezi mechaniky a biologickými systémy. Biomechanika zkoumá nejen lidské tělo, ale i zvířata a dokonce se rozšiřuje na rostliny a mechanické práce uvnitř buněk.
Příklady: Biomechanika squatu zahrnuje zvážení polohy a / nebo pohybu nohou, boků, kolen, záda a ramen a paží.
Prvky biomechaniky
- Statika: Studium systémů, které jsou v rovnováze, buď v klidu nebo pohybující se s konstantní rychlostí.
- Dynamika: Studium systémů, které jsou v pohybu s akcelerací a zpomalením.
- Kinematika: Popisuje vliv sil na systém, pohybové vzorce včetně lineárních a úhlových změn rychlosti v čase. Stanoví se poloha, posun, rychlost a zrychlení.
- Kinetika: Studium toho, co způsobuje pohyb, síly a okamžiky v práci.
Sportovní biomechanika
Sportovní biomechanika zkoumá pohyb člověka během cvičení a ve sportu. Fyzika a zákony mechaniky se aplikují na atletický výkon.
- Biomechanika může být aplikována na jednotlivce, analyzovat jejich pohyby a koučovat je pro efektivnější pohyb během cvičení a sportovního pohybu. Je možné natočit pohybovou chůzi nebo golfový švih jednotlivce a doporučit, aby se změnil a zlepšil.
- Biomechanika může být použita při konstrukci sportovního vybavení, oblečení, obuvi a polí a zařízení, kde se hraje sport. Boty mohou být navrženy pro nejlepší výkon pro běžce na střední vzdálenost nebo raketa pro nejlepší přilnavost.
- Biomechanika může studovat sportovní techniky a systémy výcviku a rozvíjet způsoby, jak je činit efektivnějšími. To může zahrnovat základní výzkum, jak ruční pozice ovlivňuje pohon při plavání. Může navrhnout a analyzovat nové tréninkové techniky založené na mechanických nárocích sportu, jejichž cílem je dosažení lepšího výkonu.
- Biomechanika může být aplikována na studium příčin, léčby a prevence sportovních úrazů. Výzkum analyzuje síly při práci, které mohou vést k vyvrtnutí kotníku a jak návrh obuvi nebo hrací plocha mohou snížit riziko zranění.
Kariéra v biomechaniky
Speciality v rámci biomechaniky zahrnují:
- Biologické vědy: Studie humánní, živočišné, buněčné a rostlinné biomechaniky.
- Cvičení a sportovní věda: Aplikovat biomechanika na lidský výkon v atletice.
- Zdravotní vědy: Vyšetřování příčin, léčba a prevence úrazů a využití biomechaniky k navrhování rehabilitačních programů a zařízení.
- Ergonomie a lidské faktory: Aplikovat biomechanika na rozhraní člověk-stroj, pracoviště a funkční návrhy a procesy.
- Inženýrství a aplikovaná věda
Mistr vědy nebo doktorátu v kineziologii může vést k kariéře v oblasti biomechaniky, jako je výzkum a design sportovních společností, atletický výzkum a testování, testování na pracovišti a návrh rozhraní mezi člověkem a zařízením.
Student biomechaniky absolvuje kurzy fyziky, biologie, anatomie, fyziologie, matematiky a statistiky. Použité laboratorní vybavení zahrnuje silové desky, elektromyografii, vysokorychlostní systémy pro analýzu pohybu videa, digitalizační zařízení, akcelerometry, snímače tlaku, potenciometry, programy pro počítačové analýzy a programy pro modelování.
Profesní sdružení pro biomechanika
- Mezinárodní společnost biomechaniky
- Americká společnost biomechaniky
- Mezinárodní společnost biomechaniky ve sportu