18/5 - تعادل بر دو پا: سخت‌تر از آنچه که فکر می‌کنید
تعادل برای بیشتر ما، چیزی نیست که بخوایم بهش فکر کنیم. حفظِ قامتِ عمودی برای انسان‌ها در واقع چالشی قابل توجه ه، اما سیستم عصبی-عضلانی ما برای این کار حسابی سازگار شده. با این حال، هنگامی که حفظِ تعادل به خطر می‌افتد، مردم بیشتر خطرِ افتادن و آسیب های بعدی رو دارن.
بیومکانیک پایه‌ای حالت ایستاده، به صورت گرافیکی در شکل ۳-۱۸ آمده است. انسانی که عمودی ایستاده است، بی حرکت نیست. از آنجا که مرکز گرانش بدن انسان در ارتفاع حدود سطح کمر (برای اطلاعات بیشتر در مورد مرکز گرانش، به فصل ۸ مراجعه کنید) قرار دارد، انسان عمودی، به جلو و عقب تاب میخوره، به دور محوری که از مفصل مچش میگذره (که در شکل، با نماد ∘ نشان داده شده است) می‌چرخد. تاب خوردن، یک نوع سرعت زاویه‌ای است (که در فصل ۹ توضیح داده شده است) و در شکل، با نماد ω و پیکانی که جهت تاب خوردن را نشان می‌دهد مشخص شده.
ادامه مطلب ...18/4 - محافظت از لوبیاهامون: طراحی کلاه
این توضیحِ بیومکانیکِ گیاهِ لوبیا نیست (گرچه بیومکانیک میوه‌ها و سبزیجات، یک حوزه فعالِ تحقیقاتی است). به جاش، این بخش، برخی از تحقیقات مربوط به طراحی کلاه‌ها برای محافظت از سرهای ما در برابر لرزش‌های مغزی توضیح می‌دهد.
مغز توسط یه بافت همبندِ محکم، درون جمجمه آویخته شده و توسط لایه‌ی نازکی از مایع (یا دقیقتر، مایع مغزی نخاعی) احاطه شده. هنگامی که سر حرکت می‌کند، مغز همراه با آن حرکت می‌کند. زمانی که جمجمه سرعتش کم میشه، بافت همبند و مایع مغزی نخاعی حرکت مغز را کند می کنند.
یک لرزش مغزی (concussion) یک رویداد بیومکانیکی است. از نظر مکانیکی، یک نیروی خارجی که به سرِ در حال حرکت اعمال می‌شود، باعث کاهش سریعِ سرعتش می‌شود (شتاب بالا)، اما بافت همبند و مایع مغزی نخاعی، قادر به کاهش سرعت مغز درون جمجمه نیستند. مغز در حال حرکت، به سطح داخلی جمجمه می‌رسد. این نیرو، بین جمجمه و مغز، مغز را کبود می‌کند و اتصالات بین نورون‌ها را مختل می‌کند.
ادامه مطلب ...18/3 - دویدن مثل پیشینیان مان
دویدن یک شیوهٔ رایج از حرکت ه. دویدن در ورزش‌های مختلف استفاده میشه، و به تنهایی، فعالیتِ تفریحیِ رایج برای میلیون‌ها نفره. متأسفانه، با وجود مزایایش برای تندرستیِ قلبی-عروقی، دوندگان همچنان از انواع مختلفِ آسیب‌هایِ اضافه کاریِ ناشی از بارگذاریِ تکراری با هر تماس با زمین رنج می‌برند.
دویدن، موضوع قابل توجه تحقیقات در بیومکانیک بوده. بخش قابل توجهی از تحقیقات اولیه شامل تجزیه و تحلیل سینماتیک توصیفیِ دویدن، با استفاده از ضبط فیلمیِ دوندگان و تمرکز بر دامنه حرکتِ زاویه‌ای در مفاصلِ مچ پا، زانو و باسن و هماهنگیِ زمانی عملکردهای مشترک مفاصل بوده.
همانطور که پلتفرم‌های نیرو (که در فصل ۱۷ توضیح داده شده است) به طور گسترده در بیومکانیک استفاده شدند، تحقیقات روی تاریخچه نیرو-زمانِ نیروهایِ واکنشیِ زمین، در مرحلهٔ "حمایتی" دویدن (زمانی که پا با زمین تماس می‌گیرد تا زمانی که انگشتان پا زمین را ترک می‌کنند) متمرکز شد.
ادامه مطلب ...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.
ادامه مطلب ...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.
ادامه مطلب ...