Biomechanica is de wetenschap van beweging van een levend lichaam, inclusief hoe spieren, botten, pezen en ligamenten samenwerken om beweging te produceren. Biomechanica maakt deel uit van het grotere veld van de kinesiologie, met name gericht op de mechanica van beweging. Het is zowel een elementaire als toegepaste wetenschap, die onderzoek en praktisch gebruik van de bevindingen omvat.
Biomechanica omvat niet alleen de structuur van botten en spieren en de beweging die ze kunnen produceren, maar ook de mechanica van de bloedcirculatie, de nierfunctie en andere lichaamsfuncties. De American Society of Biomechanics zegt dat biomechanica de brede wisselwerking tussen mechanica en biologische systemen vertegenwoordigt. Biomechanica bestudeert niet alleen het menselijk lichaam maar ook dieren en strekt zich zelfs uit tot planten en de mechanische werking in cellen.
Voorbeelden: De biomechanica van de squat houdt rekening met de positie en / of beweging van de voeten, heupen, knieën, rug en schouders en armen.
Elementen van de biomechanica
- Statica: systemen bestuderen die in evenwicht zijn, in rust of met een constante snelheid bewegen.
- Dynamiek: systemen bestuderen die in beweging zijn met versnelling en vertraging.
- Kinematica: beschrijven van het effect van krachten op een systeem, bewegingspatronen inclusief lineaire en hoekveranderingen in snelheid in de tijd. Positie, verplaatsing, snelheid en versnelling worden bestudeerd.
- Kinetica: bestuderen wat beweging, krachten en momenten op het werk veroorzaakt.
Sportbiomechanica
Sportbiomechanica bestudeert menselijke beweging tijdens sporten en sporten. Natuurkunde en de wetten van de mechanica worden toegepast op atletische prestaties.
- Biomechanica kan op individuen worden toegepast, hun bewegingen worden geanalyseerd en gecoacht voor een effectievere beweging tijdens beweging en sportbewegingen. De looppas of golfswing van een persoon kan worden gefilmd en aanbevelingen kunnen worden gedaan om deze te veranderen en te verbeteren.
- Biomechanica kan worden gebruikt bij het ontwerpen van sportuitrusting, kleding, schoenen en op de velden en voorzieningen waar sport wordt gespeeld. Een schoen kan worden ontworpen voor de beste prestaties voor een middellange agent of een racket voor de beste grip.
- Biomechanica kan sporttechnieken en trainingssystemen bestuderen en manieren ontwikkelen om deze efficiënter te maken. Dit kan onder meer fundamenteel onderzoek zijn naar hoe de positie van de hand de voortstuwing in het zwemmen beïnvloedt. Het kan nieuwe trainingstechnieken voorstellen en analyseren op basis van de mechanische eisen van de sport, gericht op betere prestaties.
- Biomechanica kan worden toegepast bij het bestuderen van de oorzaken, behandeling en preventie van sportblessures. Onderzoek analyseert de krachten op het werk die tot een enkelverstuiking kunnen leiden en hoe het ontwerp van de schoen of het speeloppervlak het risico op verwonding kan verkleinen.
Loopbanen in de biomechanica
Specialiteiten binnen biomechanica zijn onder meer:
- Biologische wetenschappen: onderzoek van biasechanica van mens, dier, cel en plant.
- Oefening en sportwetenschap: toepassing van biomechanica op menselijke prestaties in de atletiek.
- Gezondheidswetenschappen: onderzoek naar oorzaken, behandeling en preventie van letsel en gebruik biomechanica om rehabilitatieprogramma’s en -apparatuur te ontwerpen.
- Ergonomie en menselijke factoren: toepassing van biomechanica op interfaces tussen mens en machine, werkplek- en functionele ontwerpen en processen.
- Engineering en toegepaste wetenschappen
Een master in de wetenschap of doctoraat in de kinesiologie kan leiden tot een loopbaan in de biomechanica, zoals onderzoek en ontwerp door sportbedrijven, atletisch onderzoek en testen, werkplektesten en ontwerp van interfaces tussen mensen en apparatuur.
Een student biomechanica doet cursussen in de natuurkunde, biologie, anatomie, fysiologie, wiskunde en statistiek. Gebruikte laboratoriumapparatuur omvat krachtplaten, elektromyografie, high-speed video-bewegingsanalysesystemen, digitaliseringsapparatuur, versnellingsmeters, druksensoren, potentiometers, computeranalyseprogramma’s en modelleringsprogramma’s.
Professionele verenigingen voor biomechanica
- International Society of Biomechanics
- American Society of Biomechanics
- International Society of Biomechanics in Sports
