¿Qué es la biomecánica? – Definición y aplicaciones

Publicado el 10 noviembre, 2020

Definición e historia de la biomecánica

Todo el mundo ha estado en un mecánico antes. Es probable que le haya llevado su automóvil para el mantenimiento regular o porque algo salió mal. Debido a su comprensión de esas máquinas volubles y ubicuas que todos usamos, probablemente pudieron diagnosticar el problema con relativa rapidez y ponerlo de nuevo en la carretera en unos pocos días, como máximo.

¡Muchas menos personas han estado alguna vez en biomecánica o incluso saben lo que es! En esta lección, exploraremos qué es exactamente el campo de la biomecánica y veremos sus aplicaciones y usos en el siglo XXI.

La biomecánica es el estudio de cómo los sistemas y estructuras de los organismos biológicos, desde las plantas más pequeñas hasta los animales más grandes, reaccionan a diversas fuerzas y estímulos externos. En los seres humanos, la biomecánica a menudo se refiere al estudio de cómo funcionan los sistemas esquelético y muscular en diferentes condiciones. En biomecánica en general, los científicos a menudo intentan aplicar la física y otras formas de análisis basadas en matemáticas para descubrir los límites y las capacidades de los sistemas biológicos.

En cierto modo, la biomecánica ha existido desde que las mentes inquisitivas de los antiguos griegos y romanos comenzaron a diseccionar animales y viviseccionar humanos para descubrir los sistemas internos de nuestros cuerpos. Muchos de los grandes filósofos y científicos de nuestro pasado probaron suerte con alguna forma de biomecánica, desde Aristóteles, que escribió Sobre el movimiento de los animales en el siglo IV a.C., hasta Leonardo da Vinci, que estudió el músculo humano y la función articular en el siglo XV. Italia. En el siglo XIX, muchos europeos estaban increíblemente fascinados, por alguna razón, con el paso de los caballos y estudiaron extensamente la biomecánica del movimiento al galope de un caballo.

Hoy en día, en lugar de un campo en el que incursionan científicos y filósofos, la biomecánica es su propia rama de las ciencias humanas y biológicas, con departamentos enteros en hospitales y universidades dedicados al estudio del tema.

Aplicaciones

Dado que la biomecánica es el estudio del movimiento humano y la interacción con el medio ambiente, el campo tiene innumerables aplicaciones en la vida diaria y toca muchas ciencias diferentes. Veamos algunos ejemplos de las áreas en las que la biomecánica se usa con mayor frecuencia.

La biomecánica es ciertamente popular en este momento en el deporte y el atletismo. Los equipos deportivos y los propios atletas a menudo contratan equipos enteros para estudiar los movimientos y fuerzas inherentes a los diversos movimientos regulares y acciones importantes durante la práctica de un deporte. Un buen ejemplo de esto es el balanceo de un bate de béisbol o un palo de golf. Ambos son movimientos que contorsionan el cuerpo humano de formas extrañas e irregulares. Los equipos y / o los atletas individuales a menudo contratan a científicos y terapeutas bien versados ​​en biomecánica para estudiar el movimiento de un atleta, a menudo usando cámaras de cámara lenta para estudiar los ángulos y las fuerzas que intervienen en cada acción. En los niveles más altos, encontrar una manera de exprimir ese poquito de poder extra del swing de un jugador de béisbol puede ser la diferencia entre un pop fly y un jonrón.

Los principios de la biomecánica no solo importan para organismos grandes como los humanos. También son aplicables en las escalas más pequeñas. De hecho, los científicos actuales están utilizando la biomecánica para estudiar tejidos y materiales animales, vegetales y humanos y descubrir sus propiedades más básicas. Algunos científicos aplican estrés y fuerzas a diferentes materiales para comprender cuáles son más fuertes en qué condiciones y cómo podríamos usar ese conocimiento para ayudar a diseñar procedimientos médicos nuevos o mejores. Otros están examinando las estructuras básicas de los biomateriales a nivel celular y molecular para descubrir qué puede enseñarnos la biología sobre la creación de materiales sintéticos más fuertes.

Los científicos que estudian la biomecánica comparada tratan de aprender de los movimientos, procesos y funciones que las plantas y los animales ya han desarrollado para superar los problemas de la vida. Esto es particularmente cierto en la locomoción, donde los científicos en biomecánica comparada estudian rutinariamente el vuelo de las aves o los movimientos de los peces y los mamíferos marinos para comprender mejor cómo estos animales son tan efectivos voladores y nadadores. Estos científicos esperan aplicar lo que aprenden para inspirar la creación de nuevos materiales, procesos o inventos completamente nuevos para ayudar al movimiento humano o de la máquina. La biomecánica comparada se practica en prácticamente todas las ciencias, incluida la medicina, donde se estudia la resistencia de los animales a ciertas enfermedades para tratar de encontrar curas o remedios para los humanos.

Resumen de la lección

La biomecánica es el estudio de las estructuras y materiales de la vida humana, vegetal y animal y el efecto de los estímulos externos sobre esos sistemas. El campo es una ciencia de vanguardia, pero tiene raíces antiguas. Durante milenios, los seres humanos han empujado y pinchado y tratado de descubrir cómo funcionan los diferentes organismos. Hoy en día, los científicos biomecánicos están aplicando lo que han aprendido a una enorme variedad de áreas, ¡desde deportes hasta nanoestructuras y vuelo!

Aplicaciones de biomecánica

Bioaplicaciones
  • Deportes y atletismo : observe los movimientos en varios deportes: en el béisbol / golf, el balanceo de un bate o un palo; en remo la sincronización del movimiento de remo por equipo
  • Tejido vegetal, animal y humano : permite a los científicos diseñar mejores procedimientos médicos
  • Bioquímica comparada : estudio del movimiento y funciones de plantas y animales en busca de remedios para humanos.

Los resultados del aprendizaje

Una vez finalizada esta lección, los estudiantes deberían poder:

  • Definir biomecánica
  • Describir la historia de la biomecánica y su lugar en biología y mecánica.
  • Detalle varios ejemplos de aplicaciones biomecánicas

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