18/2 - ترمیم رباط صلیبی قدامی

مردم، اغلب، رباط‌ها که بافتهای متصل کننده استخوان به استخوان و پشتیبانی کننده مفصل هستند را ملتهب می‌کنند. صدمات رباط‌ها در فصل ۱۳ توضیح داده شده است.

مفصل زانو یکی از پر آسیب ترین مفاصل، حین فعالیت‌های بدنیه، و تَرَک درجه-سه، یا پاره‌شدن کامل رباط صلیبیِ قدامی (ACL) - که از پشت فمور (استخوان ران) به جلوی تیبیا (استخوان ساق) در مفصل زانو می‌گذره، همانطور که در شکل ۱۸-۱ نشان داده شده است - یکی از مهلک‌ترین آسیب‌ها است.  

18/1 - تمرین در فضا

 با اینکه تصاویر فضانوردان، در حالِ شناور شدن در ایستگاه فضایی جذاب است، اما بار گرانشی صفر که مسئولِ محیطِ بدونِ وزن سفر فضایی است، چالشی بلندمدت برای سلامتِ استخوان و عضلات ایجاد می‌کند. بدون نیاز به مقابله با بار گرانشِ دایمی، چگالی استخوان و قدرت عضلات کاهش پیدا میکنه. چگالیِ معدنیِ استخوان و قدرت عضلانی کمتر، مشکلات قابل توجهی را برای یک فضانورد، پس از بازگشت به زمین و پس از سفرهای فضایی بلند مدت ایجاد می‌کند.

چالش اینه که تجهیزات تمرین برای استفاده در فضا طراحی بشن که امکان حفظ قدرت عضلات و چگالی استخوان را فراهم کند. طبیعتا از دمبل و باربِل های آهنی نمی‌شه استفاده کرد، زیرا بارها و صفحه ها در فضا بدون وزن هستند، مانند فضانورد! به جاش، ماشین‌های تمرین و تردمیل‌ها، با استفاده از کابل‌های لاستیکی طراحی شده‌اند. کار کردن بر خلافِ مقاومت کابل‌ها، برای ایجادِ بار خارجی روی استخوان و عضلات وحین تمرین تعبیه شدن. 

18/0 - توسعه‌ی بیومکانیک: کاربردهای تحقیقاتی

در این فصل

• بررسی تمرین در فضا
• استفاده از بیومکانیک برای بهبود جراحی برای رگ‌های صلیبی پاره‌شده
• طراحی بهتر  کفش‌های دویدن
• ایجاد کلاه‌های محافظ تر 
• بررسی تعادل 

تحقیق، فرآیندی است که به صورت سیستماتیک، دانش ما را درباره چیزی افزایش می‌دهد. تحقیق اصولا از کنجکاوی نشأت می‌گیرد و شامل بررسی این است که چگونه و چرا چیزها به عمل می‌آیند. این فرآیند شامل ارائه یک سوال، انجام مشاهدات دقیق و اندازه‌گیری‌های دقیق برای جستجوی یک پاسخ، و نوشتن و تعاملِ نتایج با دیگران به منظور ارزیابی و در نظرگیری منتقدانه به عنوان پاسخی برای سوال مطرح شده است. پاسخ‌های پذیرفته‌شده، نشان دهنده دانش ما از جهان هستند. با این حال، دانش منحصر به فرد نیست. هدف تحقیق، اصلاح و گاهی چالشِ قبول‌شده‌های ما است. 

تحقیق با استفاده از بیومکانیک، بخشی اساسی از درک این است که چگونه و چرا موجودات زنده، همانطور که هستند حرکت می‌کنند و آسیب می‌بینند. سوالاتی که توسط بیومکانیک‌شناسان بررسی می‌شود بسیار متنوع است و بازتابِ راه‌های مختلفی هستند که بیومکانیک می‌تواند برای درک عملکرد انسان و محدودیت‌ها مورد استفاده قرار گیرد. در این فصل، نگاهی کلی به برخی از کاربردهای گذشته و کنونی بیومکانیک در تحقیقات از زمینه‌های مختلف می‌دهم.

17/4 - ضبط فعالیت ماهیچه ای: الکترومایوگرافی

سیستم عصبی مرکزی، تنشِ ماهیچه رو با مخابره سیگنال های کم ولتاژ (میلی ولت)، که پتانسیل عمل (action potential) نامیده میشن، کنترل میکنه (فصل ۱۴ رو ببینید). الکترومایوگرافی (EMG) مطالعه فعالیت ماهیچه ای ه و شامل ضبط و کمی سازی پتانسیل های عملی میشن که یه ماهیچه رو فعال میکنن. 

معمول ترین وسیله مورد استفاده برای اندازه گیریِ فعالیت ماهیچه ای، شامل یه سنسور و یه تقویت کننده میشه که برای تشخیص و تقویت ولتاژِ پتانسیل های عمل ن و نرم افزاری که روی کامپیوتر نصب میشه تا داده جمع آوری شده، که الکترومایوگرام (electromyogram) نامیده میشه، رو نمونه برداری، ضبط و پردازش کنه. تو این بخش، مبانی جمع آوری و پردازش الکترومایوگرام سطحی رو شرح میدم.

نکته: سنسورهای مورد استفاده برای EMG، معمولا الکترود نامیده میشن، اما عبارتِ الکترود ممکنه به این اشاره کنه که احتمالا یه شوک الکتریکی قراره اتفاق بیوفته (مردم زیاد فیلم ترسناک نگاه میکنن). استفاده از عبارت سنسور، کمتر ترسناک ه و این ترس ناموجه رو از بین میبره.

17/3 - اندازه گیری کینه تیک: سیستم های صفحه نیرو

کینه تیک، شاخه مکانیکه که نیروهای عمل کننده روی بدن رو برای ایجاد تغییر در حرکت، تشریح میکنه. متغیرهای معمول که تو کینه تیک اندازه گرفته میشن، شامل نیروهائی که سبب ایجاد تغییر در حرکت خطی و همچنین، اثر چرخشی یه نیرو، که تورک نامیده میشه و سبب ایجاد تغییر در حرکت زاویه ای میشه، هستن. (فصل های ۴ و ۶ رو برای اطلاعات بیشتر در مورد نیرو و فصل ۸ رو برای اطلاعات بیشتر در مورد تورک ببینید).

متداول ترین وسیله اندازه گیری نیرو، سیستم صفحه نیرو (force platform system) ه که شامل صفحه نیرو و نرم افزار نصب  شده روی کامپیوتره که اطلاعات نیرو رو ثبت و پردازش میکنه. تو این بخش، جمع  آوری و پردازش ساده داده رو با سیستم صفحه نیرو توضیح میدم.