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Biomechanics como uma disciplina científica

08 Dec 2016

Sobre esportes biomechanics, movimento de animais e perturbações mecânicas no corpo humano. Que lugar toma biomechanics em esportes profissionais? Que importante é o estudo de mecanismos de movimento de microrganismos? Que problemas médicos podem resolver-se biomechanics?

Biomechanics é a ciência que estuda o movimento em sistemas vivos. Neste sentido, o biomechanics do interesse mais ou menos cobre a área inteira da biologia, porque a existência de todos os organismos vivos se relaciona de qualquer maneira ao movimento. Às vezes é óbvio, como em caso de pássaros, gerência, marcha ou natação em caso do peixe e em outros casos é óbvio.

O interesse em biomechanics surgiu desde então emergiu como uma ciência. E, possivelmente, o primeiro biomechanics saliente foi Leonardo da Vinci, que deixou um montante enorme do material dedicado a somente o movimento de organismos diferentes.

Além de tarefas, onde o papel da mecânica é evidente, há muitos eventos onde a mecânica desempenha um enorme papel significante, mas não é óbvio. Um tal exemplo é uma fábrica que se conhece sintetizar substâncias orgânicas de água e gás carbônico. A água em caso da qual tomam do solo, e, diz, a árvore mais alta, sequóia gigantesca, há bastante uma tarefa trivial que levanta grandes volumes da água no tronco, que pode ser 70 metros de altura, e a entrega da água onde a fotossíntese se realiza na coroa desta árvore. Isto é um problema mecânico, e a sua natureza decide-se, sabendo as leis da mecânica.

Quanto ao assim chamado biomechanics exterior, isto é, voo, natação, corrida, - houve muitos cientistas diferentes que fizeram uma contribuição fundamental para esta área. Movimentos de trabalho, atléticos biomechanics clássicos - o cientista russo Nikolai Bernstein, e para muitas pessoas a palavra "biomechanics" associa-se com esportes biomechanics. Biomechanics desempenha um papel importante no treinamento de atletas na sua preparação.

O movimento de animais diferentes - também é o fenômeno muito interessante e muito não-trivial. É bastante supor que há baleias gigantescas o tamanho de 30 metros, o tamanho e peso com um bom barco que se movem com grande velocidade para a água e características uma natação tais grandes animais, os seus movimentos - como o trabalho os seus músculos, como fornecem tal grande velocidade e uma suficientemente alta eficiência em velocidades enormes e tamanho enorme - é o sujeito da pesquisa biomechanics.

Para classificar estes problemas, tem de ser familiar com a mecânica. Não é de admirar um dos biomechanics britânicos salientes, Senhor James Lighthill, fez uma enorme contribuição nesta área. Também sabia muito bem a taxonomia de animais aquáticos diferentes e foi um nadador fenomenal - muitas vezes nadava na própria conferência, sem o barco, se não estiveram em uma ilha muito remota. Isto é uma escala, com uma variedade de questões. Ou um voo de pássaros, que voam milhares de quilômetros - também não é trivial: de como têm a energia para ele. E é o voo muito econômico - também é o sujeito da pesquisa biomechanics.

De outro lado da escala - o movimento de organismos monocelulares que fazem isto à custa do molecular um motor - cilia e flagella - e, graças ao seu movimento, desenvolve a velocidade bastante perceptível. Também é um objeto de interesse e curiosidade, de um lado. De outro lado, tem umas aplicações completamente práticas, porque a infertilidade masculina muitas vezes se associa com a capacidade prejudicada da esperma de mover-se. Este estudo a vários níveis, nos limites do comportamento de estudar a mecânica da esperma, que termina no estudo de que proteína que violações em que proteína e como uma causa é infertilidade.

O complexo de cytamins do sistema iocomotor ajuda a manter a saúde de um sistema do corpo, Meldonium protegeria o seu coração e Grandaxin reduzem a inquietude.

O segundo círculo de problemas biomecânicos - é, por exemplo, o biomechanics do fluxo sanguíneo, biomechanics respiratório, biomechanics circulação.

Isto também é uma região muito velha - logo que William Harvey descobrisse a circulação durante o XVII século, tornou-se uma tarefa científica. Muito disto fez Leonhard Euler, que não foi só um matemático saliente e mecânico, mas especialmente, foi o primeiro em escrever uma equação, inventou a teoria da onda de pulso do coração aos navios na cama arterial, a teoria da onda de pulso. O primeiro lugar do trabalho foi a Academia de São Petersburgo de Ciências, encabeçou o Departamento da Fisiologia.

No momento, estes problemas relacionam-se estreitamente à medicina e, biomechanics peritos estudam o fluxo do sangue nas artérias, especialmente as violações do fluxo na patologia diferente, quando lá surgem placas ornamentais ou, ao contrário, os aumentos de artéria surgem aneurysm, modificando o fluxo - que à sua vez afeta o próprio processo. O estudo de tais doenças, operações de simulação, que se produzem nos navios ou o coração, e tentam predizer os seus resultados e ajudar o doutor a escolher isto ou aquela tática - também é o sujeito de biomechanics, que se desenvolve rapidamente no mundo, especialmente agora, quando graças a novas técnicas de visualização - tomography de raio x, visualização magnética nuclear - e a emergência de novos sistemas de ultra-som, temos a oportunidade de ver bem a estrutura e fluxo sanguíneo, tal como em vasos sanguíneos.

Outro aspecto prático importante de biomechanics, onde novamente o movimento é não-trivial, óbvio que um sistema mecânico, mas de fato a mecânica desempenha lá um papel significante - o movimento, comportamento, interação não é células de músculo, não aqueles que se projetam especificamente para movimento e células normais. Isto relaciona-se à oncologia, porque foram células anormalmente móveis que são maus vizinhos sentem-se e entendem, tornam-se a fonte dos tumores mais perigosos - movem-se de um lugar a outro, dão a origem à metástase e assim por diante. E este aspecto mais profundo do papel de interações mecânicas no comportamento de células na sua diferenciação, na qual a proteína nele se exprime e que não são - isto é um problema biológico profundo, na solução que é agora intensivamente, ativamente participa biomechanics, porque os biólogos realizaram que tal interação mecânica entre as células é muito importante. E sem a participação da mecânica, biomechanics movimento nesta direção é muito difícil.

Assim, o biomechanics é uma ciência complexa, que se relaciona, em geral, a todos os problemas da biologia, de um lado, ajuda a entender a estrutura, como os sistemas biológicos, de outro lado, ajudam a ter uns médicos práticos entendem como consertar, se qualquer perturbação mecânica, dano para ocorrer no corpo. A criação da prótese conjunta, por exemplo - uma tarefa que implicou biomechanics no mundo inteiro.

É uma ciência, que, de um lado, é ocupada estudando de como a vida selvagem, e de outro lado, que tem umas aplicações completamente práticas na medicina moderna.


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