Biomechanik und Körperbewegung
Die Biomechanik ist die Bewegungswissenschaft eines lebenden Körpers, einschließlich der Art und Weise, wie Muskeln, Knochen, Sehnen und Bänder zusammenarbeiten, um Bewegung zu erzeugen. Die Biomechanik ist Teil des größeren Bereichs der Kinesiologie, wobei der Schwerpunkt auf der Mechanik der Bewegung liegt. Es ist sowohl eine Grundlagen- als auch eine angewandte Wissenschaft, die die Forschung und die praktische Nutzung ihrer Ergebnisse umfasst.
Die Biomechanik umfasst nicht nur die Struktur von Knochen und Muskeln und die Bewegung, die sie erzeugen können, sondern auch die Mechanismen der Durchblutung, der Nierenfunktion und anderer Körperfunktionen. Die amerikanische Gesellschaft für Biomechanik sagt, dass die Biomechanik das breite Wechselspiel zwischen Mechanik und biologischen Systemen darstellt. Die Biomechanik untersucht nicht nur den menschlichen Körper, sondern auch Tiere und erstreckt sich sogar auf Pflanzen und die mechanische Funktionsweise von Zellen.
Beispielsweise umfasst die Biomechanik der Hocke die Berücksichtigung der Position und / oder Bewegung der Füße, Hüften, Knie, des Rückens und der Schultern und Arme.
Elemente der Biomechanik
- Statik: Untersuchen von Systemen, die sich im Gleichgewicht befinden, entweder in Ruhe oder in Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.
- Dynamik: Studieren von Systemen, die mit Beschleunigung und Verzögerung in Bewegung sind.
- Kinematik: Beschreibung der Wirkung von Kräften auf ein System, Bewegungsmuster einschließlich linearer und winkliger Änderungen der Geschwindigkeit über die Zeit. Position, Verschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung werden untersucht.
- Kinetik: Untersuchung der Ursachen von Bewegung, der Kräfte und Momente bei der Arbeit.
Sportbiomechanik
Die Sportbiomechanik untersucht die Bewegung des Menschen während des Trainings und im Sport. Die Physik und die Gesetze der Mechanik werden auf sportliche Leistungen angewendet.
- Biomechanik kann auf Einzelpersonen angewendet werden, indem ihre Bewegungen analysiert und sie für eine effektivere Bewegung während des Trainings und der Sportbewegung trainiert werden. Der Laufgang oder der Golfschwung eines Individuums kann gefilmt und Empfehlungen zur Änderung und Verbesserung gegeben werden.
- Die Biomechanik kann bei der Gestaltung von Sportgeräten, Bekleidung, Schuhen sowie Feldern und Einrichtungen, auf denen Sport betrieben wird, eingesetzt werden. Ein Schuh kann für die beste Leistung für einen Mitteldistanzläufer oder ein Schläger für den besten Halt entworfen werden.
- Die Biomechanik kann Sporttechniken und Trainingssysteme studieren und Wege entwickeln, um sie effizienter zu machen. Dies kann Grundlagenforschung einschließen, wie sich die Handhaltung auf den Vortrieb beim Schwimmen auswirkt. Es kann neue Trainingstechniken vorschlagen und analysieren, die auf den mechanischen Anforderungen des Sports basieren und zu einer besseren Leistung führen sollen.
- Die Biomechanik kann zur Untersuchung der Ursachen, Behandlung und Prävention von Sportverletzungen eingesetzt werden. Die Forschung analysiert die Kräfte bei der Arbeit, die zu einer Verstauchung des Knöchels führen können, und wie das Schuhdesign oder die Spielfläche das Verletzungsrisiko verringern können.
Karriere in der Biomechanik
Zu den Spezialgebieten der Biomechanik gehören:
- Biologische Wissenschaft: Studien zur Biomechanik von Menschen, Tieren, Zellen und Pflanzen.
- Sport und Bewegung: Anwendung der Biomechanik auf die menschliche Leistungsfähigkeit in der Leichtathletik.
- Gesundheitswissenschaften: Ursachenforschung, Behandlung und Prävention von Verletzungen und Einsatz von Biomechanik zur Entwicklung von Rehabilitationsprogrammen und -geräten.
- Ergonomie und menschliche Faktoren: Anwendung der Biomechanik auf Mensch-Maschine-Schnittstellen, Arbeitsplätze sowie funktionale Designs und Prozesse.
- Technik und angewandte Wissenschaft
Ein Master of Science oder eine Promotion in Kinesiologie kann zu einer Karriere in einem biomechanischen Bereich führen, wie Forschung und Design durch Sportunternehmen, sportliche Forschung und Tests, Arbeitsplatztests und Design von Schnittstellen zwischen Mensch und Ausrüstung.
Ein Student der Biomechanik wird Kurse in Physik, Biologie, Anatomie, Physiologie, Mathematik und Statistik absolvieren. Zu den verwendeten Laborgeräten gehören Kraftmessplatten, Elektromyographie, Hochgeschwindigkeits-Video-Bewegungsanalysesysteme, Digitalisierungsgeräte, Beschleunigungsmesser, Drucksensoren, Potentiometer, Computeranalyseprogramme und Modellierungsprogramme.
Berufsverbände für Biomechanik
- Internationale Gesellschaft für Biomechanik
- Amerikanische Gesellschaft für Biomechanik
- Internationale Gesellschaft für Biomechanik im Sport
