¿Qué es la biomecánica humana?

La biomecánica humana como disciplina rigurosa es la fusión relativamente moderna de las dos ciencias antiguas de fisiología e ingeniería. La investigación sobre la biomecánica siempre ha existido, desde los primeros humanos que extrajeron un hueso de un cadáver de animales y lo usó con éxito para levantar una piedra pesada debajo de la cual se enterraron los sabrosos grubes de insectos. Sin embargo, no fue sino hasta la década de 1970, con el avance tecnológico en la medición y el cálculo electrónicos, que los principios mecanicistas se convirtieron en una influencia principal en la comprensión de los sistemas biológicos. La articulación de la rodilla humana, por ejemplo, se modela rutinariamente como, incluso se define como una bisagra o palanca mecánica. Este enfoque de la anatomía humana se extiende a muchos campos variados más allá de la medicina, incluido el rendimiento deportivo y el diseño industrial.

No es que la rodilla humana no haya sido analogizada como una bisagra por fisiólogos anteriores que estudian las estructuras y la función de las partes del cuerpo. La ingeniería mecánica es una ciencia práctica en la lenguaE de matemáticas. Cuando se hizo posible medir con precisión las muchas partes de una rodilla y sus tolerancias a las fuerzas mecánicas, era un puente fácil enchufar estos números en ecuaciones de ingeniería conocidas que definen los atributos físicos de una bisagra o palanca. Dichas mediciones y cálculos, llamados biometría, se utilizan para mejorar las prótesis, como las juntas de reemplazo de cadera artificial. La biomecánica humana es el intento de definir no solo una articulación ósea sino a todo el cuerpo humano, su estructura, diseño y funcionamiento, como algo representable a través de la simulación por computadora.

El propósito principal de la biomecánica, como se aplica al cuerpo humano, ha sido en gran medida uno para mejorar la salud. Un ejemplo de esto es la evaluación de la salud cardiovascular del corazón a través de las mediciones del flujo sanguíneo y aplicarlas a los principios de ingeniería que rigen la dinámica de fluidos, el comportamiento físicoo de líquidos. Una de las aplicaciones más comúnmente conocidas de la biomecánica humana es la kinesiología, el estudio del movimiento. Esta ha sido una contribución significativa a la industria deportiva.

El principio de ingeniería llamado optimización determina los valores específicos de un sistema mecánico, como un motor de motor, para lograr un determinado estado, como la eficiencia o la tolerancia a las fallas. Con las mediciones relevantes de un atleta dado y un modelo de la biomecánica humana de la carrera, es posible calcular su forma óptima, zancada y otros valores para una oportunidad en el registro mundial. Por los mismos métodos, se podría demostrar que la biomecánica correcta para un lanzador de béisbol particular dicta que su bola rápida de dedos divididos debe arrojarse con más curva y menos estrés de torque, en la articulación del codo con bisagras. Las tecnologías para la medición y el análisis son lo que ha impulsado el campo moderno de la biomecánica humana. Sensores como acelerómetros para medir la velocidad, tres velocidadesLos sistemas de cámara de captura de movimiento dimensional y las computadoras potentes capaces de simular el rendimiento de sistemas muy complejos son ejemplos de las herramientas que permiten el estudio del cuerpo como un sistema mecánico.