ชีวกลศาสตร์คืออะไร?

ชีวกลศาสตร์เป็นวินัยทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้หลักการที่ศึกษาในกลไกเพื่อความเข้าใจของสิ่งมีชีวิต วินัยนี้รวมนักวิจัยจากสาขาต่าง ๆ เช่นชีวฟิสิกส์วิศวกรรมชีวภาพชีววิทยาและการแพทย์และครอบคลุมสิ่งมีชีวิตจากพืชถึงปลาวาฬ วิทยาลัยและมหาวิทยาลัยหลายแห่งมีโปรแกรมชีวกลศาสตร์ซึ่งให้การฝึกอบรมแก่นักเรียนพร้อมกับความเป็นไปได้ในการทำวิจัยมากมายในสาขาวิชานี้

การศึกษาชีวกลศาสตร์สามารถเกิดขึ้นได้ในหลายระดับและหลายระดับตั้งแต่ระดับโมเลกุลของการส่งสัญญาณของเซลล์ไปจนถึงการศึกษาสิ่งมีชีวิตทั้งหมด การทำความเข้าใจว่าสิ่งมีชีวิตเคลื่อนที่เป็นสิ่งสำคัญในสาขานี้เช่นเดียวกับความเข้าใจในระบบกลไกในร่างกายเช่นระบบไหลเวียนโลหิตและระบบทางเดินอาหาร ในขณะที่ผู้คนอาจไม่คิดว่าสิ่งมีชีวิตเป็นเครื่องจักรในหลาย ๆ ทางพวกเขาปฏิบัติจริงเหมือนเครื่องจักรและแนวคิดที่ใช้ในกลศาสตร์พื้นฐานสามารถนำไปใช้กับร่างกาย

สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจในชีวกลศาสตร์คือการศึกษาการบาดเจ็บ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบาดเจ็บจากการเล่นกีฬานั้นเป็นที่สนใจของนักวิจัยบางคนโดยผู้ที่สนใจในการเรียนรู้ว่านักกีฬาที่จุดสูงสุดของการเคลื่อนไหวและทำร้ายตัวเองได้อย่างไร นักวิจัยด้านชีวกลศาสตร์ยังดูที่หัวข้อว่าการสูญเสียอวัยวะสามารถเปลี่ยนรูปแบบการเคลื่อนไหวได้อย่างไรอุปกรณ์เทียมสามารถออกแบบให้เคลื่อนไหวร่างกายได้ดีขึ้นอย่างไรและร่างกายตอบสนองต่อความเครียดและความเครียดอย่างไรตั้งแต่การสูญเสียมวลกระดูกในอวกาศไปจนถึงการทำงาน คนใช้แรงงาน

ในระดับคลินิกชีวกลศาสตร์เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการทำความเข้าใจรูปแบบของการบาดเจ็บและการพัฒนาโปรแกรมการบำบัดทางกายภาพซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรง ชีวกลศาสตร์ยังเป็นศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังคำแนะนำด้านการยศาสตร์สำหรับทุกคนตั้งแต่นักนวดบำบัดไปจนถึงพนักงานออฟฟิศ การทำความเข้าใจว่ากิจกรรมต่าง ๆ เช่นการใช้คอมพิวเตอร์นั่งอยู่บนเก้าอี้ที่ไม่สบายหรือยกของหนัก ๆ เป็นภาระร่างกายเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการค้นหาวิธีที่จะช่วยให้คนลดความเครียด ชีวกลศาสตร์ยังใช้เพื่อแสดงวิธีการใช้ร่างกายของพวกเขาอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเช่นในกรณีของนักนวดบำบัดที่ใช้แรงกดของข้อศอกแทนที่จะใช้มือ

นักวิจัยยังสนใจว่าสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ เคลื่อนที่และทำงานอย่างไรและความผันแปรเหล่านี้มีประโยชน์อย่างไร ตัวอย่างเช่นปลาและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลว่ายน้ำในหลากหลายวิธีที่แตกต่างกันในขณะที่พืชได้พัฒนาวิธีการสร้างสรรค์ที่หลากหลายเพื่อเข้าถึงสารอาหารและทรัพยากรเช่นแสงแดด