Biomechanik und Körperbewegung

Biomechanik und Prothesen (November 2024)

Biomechanik ist die Wissenschaft der Bewegung eines lebenden Körpers, einschließlich der Art, wie Muskeln, Knochen, Sehnen und Bänder zusammenwirken, um Bewegung zu erzeugen. Die Biomechanik ist Teil eines größeren Feldes der Kinesiologie, das sich insbesondere auf die Mechanik der Bewegung konzentriert. Es ist sowohl eine Grundlagen- als auch eine angewandte Wissenschaft, die Forschung und praktische Anwendung ihrer Ergebnisse umfasst.

Biomechanik umfasst nicht nur die Struktur von Knochen und Muskeln und die Bewegung, die sie erzeugen können, sondern auch die Mechanik der Durchblutung, der Nierenfunktion und anderer Körperfunktionen. Die American Society of Biomechanics sagt, dass Biomechanik das breite Zusammenspiel zwischen Mechanik und biologischen Systemen darstellt. Die Biomechanik untersucht nicht nur den menschlichen Körper, sondern auch Tiere und erstreckt sich sogar auf Pflanzen und die mechanische Funktionsweise von Zellen.

Beispiele: Die Biomechanik der Kniebeuge beinhaltet die Berücksichtigung der Position und / oder Bewegung der Füße, der Hüften, der Knie, des Rückens und der Schultern und der Arme.

Elemente der Biomechanik

Statik: Untersuchung von Systemen, die sich im Gleichgewicht befinden, entweder im Ruhezustand oder mit konstanter Geschwindigkeit.
Dynamik: Untersuchung von Systemen, die mit Beschleunigung und Verzögerung in Bewegung sind.
Kinematik: Beschreibt die Wirkung von Kräften auf ein System, Bewegungsmuster, einschließlich linearer und Winkeländerungen der Geschwindigkeit. Position, Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung werden untersucht.
Kinetik: Untersuchung der Ursachen der Bewegung, der Kräfte und Momente bei der Arbeit.

Sport-Biomechanik

Sportbiomechanik untersucht menschliche Bewegung während des Trainings und im Sport. Physik und die Gesetze der Mechanik werden auf sportliche Leistungen angewendet.

Die Biomechanik kann auf Personen angewendet werden, die ihre Bewegungen analysieren und sie für eine effektivere Bewegung während des Trainings und der Sportbewegung trainieren. Die Laufgänge oder der Golfschwung einer Person können gefilmt und Empfehlungen für Änderungen und Verbesserungen gegeben werden.
Biomechanik kann bei der Gestaltung von Sportgeräten, Bekleidung, Schuhen sowie auf Feldern und Einrichtungen, auf denen Sport betrieben wird, eingesetzt werden. Ein Schuh kann für die beste Leistung für einen Läufer mit mittlerer Distanz oder ein Schläger für den besten Grip ausgelegt werden.
Die Biomechanik kann Sporttechniken und Trainingssysteme studieren und Wege entwickeln, um sie effizienter zu machen. Dies kann Grundlagenforschung beinhalten, wie die Handposition den Antrieb beim Schwimmen beeinflusst. Es kann neue Trainingstechniken vorschlagen und analysieren, die auf den mechanischen Anforderungen des Sports basieren, um eine bessere Leistung zu erzielen.
Biomechanik kann zur Untersuchung der Ursachen, Behandlung und Vorbeugung von Sportverletzungen eingesetzt werden. Die Forschung untersucht, welche Kräfte bei der Arbeit zu einer Knöchelverstauchung führen können und wie das Schuhdesign oder die Spielfläche das Verletzungsrisiko reduzieren können.

Karriere in der Biomechanik

Spezialitäten in der Biomechanik sind:

Biowissenschaft: Studien zur Biomechanik von Menschen, Tieren, Zellen und Pflanzen.
Übung und Sportwissenschaft: Anwendung von Biomechanik auf die menschliche Leistung in der Leichtathletik.
Gesundheitswissenschaften: Erforschung von Ursachen, Behandlung und Vorbeugung von Verletzungen und Einsatz von Biomechanik zur Gestaltung von Rehabilitationsprogrammen und -geräten.
Ergonomie und Human Factors: Anwendung der Biomechanik auf Mensch-Maschine-Schnittstellen, Arbeitsplatz- und Funktionsdesign und -prozesse.
Technik und angewandte Wissenschaft

Ein Meister der Naturwissenschaften oder der Promotion in der Kinesiologie kann zu einer Karriere auf dem Gebiet der Biomechanik führen, z. B. Forschung und Design durch Sportunternehmen, sportliche Forschung und Erprobung, Arbeitsplatztests und Design von Schnittstellen zwischen Mensch und Gerät.

Ein Student der Biomechanik wird in Physik, Biologie, Anatomie, Physiologie, Mathematik und Statistik unterrichtet. Zu den verwendeten Laborgeräten gehören Kraftmessplatten, Elektromyographie, Hochgeschwindigkeits-Video-Bewegungsanalysesysteme, Digitalisierungsgeräte, Beschleunigungsmesser, Drucksensoren, Potentiometer, Computeranalyseprogramme und Modellierungsprogramme.