Các phân mục nghiên cứu Cơ sinh học

Cơ sinh hoc nghiên cứu bao gồm:

  • Động lực học vật thể biến dạng
  • Chuyển động của cơ thể
  • Chuyển động của các loài vật
  • Xương khớp và phẫu thuật chỉnh hình
  • Cơ sinh học tim mạch
  • Cơ sinh học cho an toàn lao động
  • Cơ sinh học cho cấy ghép, lắp bộ phận giả
  • Cơ sinh học cho phục hồi chức năng
  • Cơ sinh học cho thể thao
  • Cơ sinh học về chấn thương

Cơ học cho thể thao

Trong cơ sinh học cho thể thao, các đinh luật về cơ học được áp dụng cho các vận động viên để đạt được thành tích cao và để giảm chấn thương thể thao. Các yếu tố về kỹ thuật cơ khí (ví dụ, đồng hồ đo biến dạng), kỹ thuật điện (ví dụ, lọc kỹ thuật số), khoa học máy tính (ví dụ, phương pháp số), phân tích dáng đi (ví dụ, đo lực lên bề mặt), và thần kinh học lâm sàng (ví dụ, bề mặt EMG) là các phương pháp phổ biến được sử dụng trong cơ sinh học cho thể thao.[4]

Cơ sinh học trong thể thao, có thể nói là những hành động cơ bắp, khớp và xương của cơ thể trong quá trình thực hiện một nhiệm vụ, kỹ năng và / hoặc kỹ thuật nhất định. Hiểu biết đúng đắn của cơ sinh học liên quan đến kỹ năng thể thao có tác động lớn nhất đến thi đấu thể thao, phục hồi chức năng và phòng chống thương tích, cùng với môn thể thao ưu thế. Theo ghi nhận của bác sĩ Michael Yessis, người ta có thể nói rằng vận động viên tốt nhất là người thực hiện điều kỹ năng của mình là tốt nhất.[5]

Cơ sinh học môi trường liên tục

Phân tích cơ học của vật liệu sinh học và chất lỏng sinh học thường được thực hiện ra với các khái niệm của cơ học môi trường liên tục. Giả định này bị phá vỡ khi kích thước hay cấp độ của phần quan tâm tiếp cận theo các cấp độ của các chi tiết cấu trúc vi mô của vật liệu. Một trong những đặc điểm đáng chú ý nhất của vật liệu sinh học là cấu trúc phân cấp của họ. Nói cách khác, các đặc tính cơ học của các vật liệu này dựa trên hiện tượng vật lý xảy ra ở nhiều cấp độ, từ các phân tử tất lên đến mức mô và cơ quan.

Vật liệu sinh học được xếp vào hai nhóm, các mô cứng và mềm. Biến dạng cơ học của mô cứng (như gỗ, vỏ và xương) có thể được phân tích với lý thuyết đàn hồi tuyến tính. Mặtkhác, mô mềm (như da, gân, cơ và sụn) thường trải qua biến dạng lớn và do đó phân tích của họ dựa trên lý thuyết biến dạng lớn và máy tính mô phỏng bằng phần tử hữu hạn. Sự quan tâm về cơ học liên tục trong cơ sinh học được thúc đẩy bởi nhu cầu hiện thực trong sự phát triển của mô phỏng y tế.[6]:568

Phương pháp số cho cơ sinh học

Trong thập kỷ qua phương pháp phần tử hữu hạn đã trở thành một cách để thay thế việc để đánh giá phẫu thuật trong cơ thể. Ưu điểm chính của tính toán bằng phương pháp số trong cơ sinh học là có thể xác định phản ứng bên trong của một giải phẫu mà không bị hạn chế về đạo đức.[9]Điều này đã dẫn đến mô hình phần tử hữu hạn dần đến mức trở thành phổ biến trong một số lĩnh vực Cơ Sinh học trong khi một số dự án thậm chí còn thông qua dự án về mã nguồn mở (ví dụ BioSpine).