Biomechanik ist die Wissenschaft der Bewegung eines lebenden Körpers, einschließlich der Art und Weise, wie Muskeln, Knochen, Sehnen und Bänder zusammenarbeiten, um Bewegung zu erzeugen. Die Biomechanik ist Teil des größeren Bereichs der Kinesiologie und konzentriert sich insbesondere auf die Mechanik der Bewegung. Es ist sowohl eine Grundlagen- als auch eine angewandte Wissenschaft, die Forschung und praktische Anwendung ihrer Ergebnisse umfasst.
Die Biomechanik beinhaltet nicht nur die Struktur von Knochen und Muskeln und die Bewegung, die sie erzeugen können, sondern auch die Mechanismen der Blutzirkulation, der Nierenfunktion und anderer Körperfunktionen. Die American Society of Biomechanics sagt, dass Biomechanik das breite Zusammenspiel zwischen Mechanik und biologischen Systemen darstellt. Biomechanik untersucht nicht nur den menschlichen Körper, sondern auch Tiere und erstreckt sich sogar auf Pflanzen und die mechanischen Vorgänge in Zellen.
Beispiele: Die Biomechanik der Kniebeuge beinhaltet die Berücksichtigung der Position und / oder Bewegung der Füße, Hüften, Knie, Rücken und Schultern und Arme.
Elemente der Biomechanik
- Statik: Systeme untersuchen, die sich im Gleichgewicht befinden, entweder in Ruhe oder mit konstanter Geschwindigkeit.
- Dynamik: Systeme untersuchen, die mit Beschleunigung und Verzögerung in Bewegung sind.
- Kinematik: Beschreibung der Wirkung von Kräften auf ein System, Bewegungsmuster einschließlich linearer und winkliger Geschwindigkeitsänderungen im Zeitverlauf. Position, Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung werden untersucht.
- Kinetik: Studieren, was Bewegung, Kräfte und Momente bei der Arbeit verursacht.
Sport-Biomechanik
Sport-Biomechanik untersucht die Bewegung von Menschen während des Trainings und im Sport. Physik und die Gesetze der Mechanik werden auf sportliche Leistung 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. Der Laufgang oder Golfschwung einer Person kann gefilmt und Empfehlungen dazu gegeben werden, sie zu verändern und zu verbessern.
- Die Biomechanik kann bei der Gestaltung von Sportausrüstung, Kleidung, Schuhen und den Bereichen und Einrichtungen, in denen Sport betrieben wird, verwendet werden. Ein Schuh kann für die beste Leistung für einen Mittelstreckenläufer oder einen Schläger für den besten Griff ausgelegt sein.
- Biomechanik kann Sporttechniken und Trainingssysteme studieren und Wege entwickeln, um sie effizienter zu machen. Dies kann Grundlagenforschung darüber umfassen, wie die Handposition den Antrieb beim Schwimmen beeinflusst. Es kann neue Trainingstechniken vorschlagen und analysieren, die auf den mechanischen Anforderungen des Sports basieren, um bessere Ergebnisse zu erzielen.
- Biomechanik kann zur Untersuchung der Ursachen, Behandlung und Prävention von Sportverletzungen eingesetzt werden. Die Forschung analysiert die Kräfte bei der Arbeit, die zu einer Verstauchung des Knöchels führen können und wie das Schuhdesign oder die Spielfläche das Verletzungsrisiko verringern können.
Karriere in der Biomechanik
Zu den Spezialitäten der Biomechanik gehören:
- Biowissenschaften: Studien zur Biomechanik von Menschen, Tieren, Zellen und Pflanzen.
- Bewegung und Sportwissenschaft: Anwendung von Biomechanik auf die Leistungsfähigkeit von Menschen in der Leichtathletik.
- Gesundheitswissenschaften: Erforschung von Ursachen, Behandlung und Prävention von Verletzungen und Einsatz von Biomechanik zur Gestaltung von Rehabilitationsprogrammen und -geräten.
- Ergonomie und menschliche Faktoren: Anwendung von Biomechanik auf Mensch-Maschine-Schnittstellen, Arbeitsplatz- und Funktionsdesigns und -prozesse.
- Ingenieurwesen und Angewandte Naturwissenschaften
Ein Master of Science oder Doktortitel in Kinesiologie kann zu einer Karriere in einem Biomechanik-Bereich führen, wie Forschung und Design von Sportunternehmen, athletische Forschung und Tests, Arbeitsplatz-Tests und Design von Schnittstellen zwischen Mensch und Gerät.
Ein Student der Biomechanik wird Kurse in Physik, Biologie, Anatomie, Physiologie, Mathematik und Statistik belegen. Zu den verwendeten Laborgeräten gehören Kraftmessplatten, Elektromyographie, Hochgeschwindigkeits-Video-Bewegungsanalysesysteme, Digitalisierungsgeräte, Beschleunigungsmesser, Drucksensoren, Potentiometer, Computeranalyseprogramme und Modellierungsprogramme.
Berufsverbände für Biomechanik
- Internationale Gesellschaft für Biomechanik
- Amerikanische Gesellschaft für Biomechanik
- Internationale Gesellschaft für Biomechanik im Sport
