Biomechanika

interdisciplinární věda zabývající se pohybovým ústrojím

Biomechanika je interdisciplinární obor zkoumající mechaniku těles, které mají přímou spojitost či aplikaci s živými organismy či jejich částmi.[1]

sumo, yokozuma, sval, biomechanika, anatomie
Vztah silového sportu (Sumó) s biomechanikou, anatomií, fyziologií ...[1] - Pád soupeře vlivem vzájemného silového působení těles (těl).

Úvod a definiceEditovat

 
Grafické znázornění vztahu mezi mechanikou a biomechanikou.[1]

Biomechanika je multioborovým odvětvím mechaniky nebo také multioborovým odvětvím biofyziky. Neexistuje jednoznačná definice biomechaniky.

Biomechanika je interdisciplinární obor zkoumající mechaniku těles, které mají přímou spojitost či aplikaci s živými organismy či jejich částmi. Nebo, Biomechanika je mechanika, která se aplikuje v biologii nebo biologie, která se aplikuje v mechanice. Nebo filosoficky: „Biomechanika je sňatek přírody s technikou“.[1]

Jiná definice může být taková. Biomechanika je oborem mechaniky, který se zabývá studiem mechanických vlastností biologických objektů na všech úrovních. Tedy biomechanika může studovat např. mechanické vlastnosti buněčné membrány nebo cytoskeletu, nebo mechanické vlastnosti kostí a svalů či pohyb živého organismu.[1]

Interdisciplinárnost biomechaniky spočívá v integraci metodických a poznatkových prostředků z klasických oborů (mechanika, matematika, nauka o materiálu, experimenty, morfologie, fysiologie, fyzika, lékařství, kybernetika, chemie, technika, ergonomie …), tak v šíři aplikačních směrů (lékařské obory, technické obory, společenské obory, přírodní vědy, zemědělské obory, ekologie, sport, kriminalistika, paleontologie …).[1]

Řecké slovo bios (βίος), které je základem slova biomechanika, znamená život.[1]

Zákony mechaniky/biomechaniky jsou přirozenou součástí vesmíru a světa kolem nás. Úkolem člověka je zákony mechaniky/biomechaniky zkoumat, objevovat a aplikovat.[1] Nicméně, znalost základů mechaniky je významným krokem k pochopení biomechaniky. Lze také říci, že biomechanika a mechanika (a samozřejmě i další vědy) si vzájemně dávají nové impulsy dalšího rozvoje.

Souvislost biomechaniky s biomedicínským inženýrstvím je zřejmá.

Členění biomechanikyEditovat

Biomechaniku lze dělit různými způsoby. Např. na biomechaniku fauny (člověka, zvířat), biomechaniku flory, biomechaniku hub aj., nebo na biomechaniku nebuněčných, jednobuněčných či mnohobuněčných tvorů. Dalším pohledem (podle délkového měřítka) může být makrobiomechanika, mikrobiomechanika (rozměry ~10−6 m) a nanobiomechanika (rozměry ~10−9 m). Populární jsou také forenzní biomechanika (aplikace pro potřeby orgánů činných v trestním řízení např. biomechanika způsobu zranění, analýza tvaru krevních stop …) lékařská biomechanika, biomechanika úrazů, sportovní biomechanika, bioengineering, biomateriály, biotechnologie, biometrie (zkoumání proměnlivosti organismů), biopotraviny, atd.[1]

V lékařské praxi nachází biomechanika využití zejména v souvislosti s náhradami kloubů, protetickou technikou, implantátů a aparátů pro léčbu zlomenin, chirurgií, zobrazovací technikou (CT, rtg., MRI), rehabilitací, zkoumání proudění při látkové výměně či procesu hojení atd.[1]

Rozdělení teoretické/aplikované biomechaniky není (a ani nebude) plně standardizované a ohraničené, užití přívlastku podléhá více méně aktuální potřebě, např. uromechanika (souvislost s močí), hemomechanika (souvislost s krví), implantologie (implantáty lidí a zvířat), biomateriály, bionika (uplatňování poznatků ze studia živých organismů a jejich struktur při vývoji nových technologií) paleobiomechanika (např. pohyb vyhynulých zvířat), nebo biorobotika, bioinformatika, biotechnologie, biomechanismy, biosenzory, biokybernetika, biointeligence aj.[1]

Etický princip biomechanikyEditovat

Biomechanika ve své aplikační části však musí být v souladu s pravidly bioetiky, což znamená neuškodit člověku/pacientovi „benefice a non-malefice“ (užitek a neublížit).[1] Zde je tedy výrazná podobnost s lékařskou etikou.

Cíl biomechanikyEditovat

Cílem biomechaniky je objevit, porozumět, aplikovat a využívat poznatků tohoto oboru v biomechanice a jiných odvětvích vědy a techniky za účelem zkvalitnění a zefektivnění lidské činnosti.[1]

Stručně o historii biomechanikyEditovat

Podrobnější informace naleznete v článku Historie biomechaniky.

Historii biomechaniky nelze pevně oddělit od historie mechaniky, lékařství, anatomie, fyziologie, přírodovědy, techniky, ekonomie, politiky aj. věd.

Aplikace biomechanikyEditovat

Příklady biomechaniky v praxi uvedené v referenci[1]

Další příklady

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. a b c d e f g h i j k l m n FRYDRÝŠEK, Karel. Biomechanika 1. 1. vyd. Ostrava, Czech Republic,: VSB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Applied Mechanics, 2019. 461. s. ISBN 978-80-248-4263-9. 
  2. FRYDRÝŠEK, Karel; MADEJA, Roman; PLEVA, Leopold, et al. Biomechanika 2. 1. vyd. Ostrava: Ostravská univerzita, 2021 (v tisku). 
  3. FRYDRÝŠEK, Karel; MADEJA, Roman; PLEVA, Leopold, et al. Biomechanika 2. 1. vyd. Ostrava: Ostravská univerzita, 2021 (v tisku). 
  4. FRYDRÝŠEK, Karel; MADEJA, Roman; PLEVA, Leopold, et al. Biomechanika 2. 1. vyd. Ostrava: Ostravská univerzita, 2021 (v tisku). 

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat