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Biomecânica: o que é, definição

Entenda conceitos como biomecânica do movimento

A biomecânica é um campo interdisciplinar que aplica os princípios da física aos sistemas biológicos para entender como o organismo se movimentam e interagem com o ambiente. A biomecânica tem como objeto de estudo, desde sistemas microscópicos, como a contração muscular nas células, até movimentos em grande escala em um corpo, como um gato pulando.

A biomecânica aplica as leis da física no que diz respeito a alavancas, polias e outras funções conhecidas para definir e compreender as forças complicadas envolvidas nos sistemas biológicos.

Uma carreira em biomecânica significa estudar sistemas biológicos e aprender com eles ou criar dispositivos baseados em uma combinação de princípios biológicos e físicos.

História da Biomecânica

A biomecânica tem uma longa e complexa história, remontando aos dias de Aristóteles e dos primeiros filósofos.

Esses homens procuraram entender as forças motrizes por trás da vida e, como tal, estudaram como os animais se moviam e o que causava essas ações. Com base em seus sucessos, os pensadores da Renascença acrescentaram a essas noções.

Leonard DaVinci ainda é conhecido por seus trabalhos de anatomia e fisiologia, que incorporaram alguns dos primeiros movimentos  biomecânicos baseados em matemática registrados. Engenheiros biomecânicos modernos seguiram seus passos.

As idéias por trás da biomecânica ganharam terreno nos anos 1500, com os escritos de Descartes e outros que viam o mundo de maneira mecânica.

Assim nasceu a ciência dos autômatos, ou a ideia de que todas as criaturas eram simplesmente máquinas biológicas que reagiam a estímulos da mesma maneira que uma máquina.

máquinas biológicas

Essa ideia cativou os cientistas por centenas de anos, já que daria a capacidade definitiva de controlar e manipular essas máquinas. No entanto, à medida que a ciência progrediu, as complexidades das máquinas vivas tornaram-se infinitamente complexas. O campo se ramificou em muitas subdivisões.

A biomecânica moderna tem inúmeras vantagens sobre os primeiros pioneiros da ciência. A tecnologia moderna pode fornecer insights e medições que a ciência nunca conseguiu obter.

Por exemplo, uma maior compreensão dos impulsos nervosos veio após a invenção do EEG, um teste no qual um computador monitora os sinais elétricos passados ​​entre os neurônios. Avanços adicionais em microbiologia e química revelaram a estrutura microscópica interna dos músculos.

Isso permite que os engenheiros biomecânicos tenham uma visão completa e clara do corpo e como ele funciona.

Esses avanços não foram desperdiçados. Novos avanços em biomecânica e biotecnologia estão permitindo novos tratamentos como membros artificiais e substituição de órgãos.

Não só a ciência pode produzir novas articulações para corpos antigos, mas a ciência avançou o suficiente para que possamos agora cultivar órgãos usando células-tronco especializadas borrifadas em modelos impressos em 3D. As possibilidades da biomecânica estão se expandindo rapidamente.

Carreiras em Biomecânica

Os caminhos para uma carreira em biomecânica podem variar, mas quase sempre incluem cursos de engenharia e biologia.

Graus de Bacharel são oferecidos que fornecem introdução à biomecânica, mas a maioria dos profissionais tem um grau de mestre ou superior.

Mais frequentemente é necessário mais cursos para além do grau de bacharel para compreender a matemática e a biologia complexa subjacentes que envolvem esse campo.

Não é raro que um engenheiro biomecânico receba um diploma em engenharia e um doutorado em medicina. No entanto, uma vez que o campo é compreendido, as possibilidades são ilimitadas.

A biomecânica medicinal lida com o corpo humano e está envolvida em tudo, desde a substituição de membros e órgãos até a compreensão das complexas forças com as quais os atletas lidam ao praticar esportes.

Órteses e próteses são os campos que lidam com a substituição de membros perdidos ou ausentes.

Estes cientistas integram a invenção à biologia, à medida que procuram reverter as condições debilitantes.

Outros, como aqueles que estudam biomecânica esportiva, concentram-se na física envolvida durante esportes complexos. A biomecânica do movimento aqui é um objeto de estudo fundamental para a evolução de um esportista.

Esses profissionais fornecem estimativas para os danos causados ​​e formas de evitar esses danos, como usar um capacete.

Outros ainda se concentram no esforço de tarefas repetitivas.

O campo da ergonomia estuda a posição natural do corpo e como as tensões são criadas. Outros ainda, como especialistas em reabilitação, praticam a biomecânica para dar aos pacientes acamados exercícios de tensão zero.

Outros cientistas usam biomecânica por diferentes razões. Compreender a física de um animal pode muitas vezes levar a entendimentos sobre o seu papel no meio ambiente.

Ecologistas e outros cientistas de campo usam a biomecânica para entender as diferentes tensões em um organismo.

Eles poderiam medir a tensão que uma árvore enfrenta ao vento ou medir a quantidade de atrito que um golfinho experimenta enquanto está nadando.

Estas observações podem levar à compreensão sobre o animal ou ecossistema ou até mesmo levar a novos dispositivos para ajudar os seres humanos.

Os engenheiros biomecânicos modernos empregam computadores em sua modelagem. Isso é conhecido como biomecânica computacional e levará a uma maior compreensão de todos os sistemas biológicos.

Especialistas nesta área também têm treinamento em sistemas de informação computacional para explorar o poder dos computadores modernos em seus estudos.

Veja um vídeo documentário incrível sobre o movimento dos animais e a biomecânica.

Referências

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