מכניקה מבנית ותנועה: ביומכניקה הסבר

האם עבור אנשים החווים בעיות שרירים ושלד ותסמיני כאב, האם למידה על ביומכניקה וכיצד היא חלה על תנועה, אימון גופני וביצועים, יכולה לעזור בטיפול ומניעת פציעות?

ביומכניקה

ביומכניקה חוקרת את כל צורות החיים ואת פעולתן המכנית. רבים חושבים על ביומכניקה בספורט ובביצועים ספורטיביים, אך הביומכניקה עוזרת ליצור ולשפר טכנולוגיות, ציוד וטכניקות שיקום פציעות. (טונג-וו לו, צ'ו-פן צ'אנג 2012) מדענים, רופאים לרפואת ספורט, פיזיותרפיסטים, כירופרקטורים ומומחי התניה משתמשים ביומכניקה כדי לעזור בפיתוח פרוטוקולי אימון וטכניקות לשיפור תוצאות הטיפול.

תנועת גוף

הביומכניקה חוקרת את התנועה של הגוף, כולל כיצד שרירים, עצמות, גידים ורצועות פועלים יחד, במיוחד כאשר התנועה אינה מיטבית או נכונה. זה חלק מהתחום הגדול יותר של קינסיולוגיה, המתמקד במיוחד במכניקת תנועה וניתוח של האופן שבו כל חלקי הגוף פועלים יחד כדי להרכיב תנועות אתלטיות ונורמליות. (José M Vilar et al., 2013) הביומכניקה כוללת:

• מבנה העצמות והשרירים.
• יכולת תנועה.
• מכניקה של זרימת הדם, תפקוד הכליות ותפקודים אחרים.
• חקר הכוחות וההשפעות של כוחות אלו על הרקמות, הנוזלים או החומרים המשמשים לאבחון, טיפול או מחקר. (Jose I. Priego-Quesada 2021)

ספורט

ביומכניקת ספורט חוקרת תנועה בפעילות גופנית, אימון וספורט, המשלבת פיזיקה וחוקי המכניקה. לדוגמה, הביומכניקה של תרגיל ספציפי מסתכלת על:

• תנוחת גוף.
• תנועה של כפות הרגליים, ירכיים, ברכיים, גב, כתפיים וזרועות.

הכרת דפוסי התנועה הנכונים עוזרת להפיק את המרב מהתרגיל תוך מניעת פציעות, תיקון טעויות צורה, מידע על פרוטוקולי אימון והגדלת תוצאות חיוביות. ההבנה כיצד הגוף זז ומדוע הוא זז כפי שהוא מסייע לאנשי מקצוע רפואיים למנוע ולטפל בפציעות, להקל על תסמיני הכאב ולשפר את הביצועים.

ציוד מחנאות

ביומכניקה משמשת בפיתוח ציוד פיזי וספורט לשיפור הביצועים. לדוגמה, ניתן לעצב נעל לביצועים אופטימליים עבור גולש סקייטבורד, רץ למרחקים ארוכים או שחקן כדורגל. משטחי משחק נחקרים גם למטרה זו, כגון כיצד קשיחות פני השטח של דשא מלאכותי משפיעה על ביצועים אתלטיים. (Jose I. Priego-Quesada 2021)

אנשים

• ביומכניקה יכולה לנתח את התנועות של הפרט לתנועה יעילה יותר במהלך אימון ומשחקים.
• לדוגמה, ניתן לצלם את הליכת הריצה או התנופה של אדם עם המלצות מה לשנות כדי לשפר.

פציעות

• המדע חוקר את הגורמים, הטיפול והמניעה של פציעות עצב-שריר ושלד.
• המחקר יכול לנתח את הכוחות הגורמים לפציעות ולספק מידע לאנשי מקצוע רפואיים כיצד להפחית את הסיכון לפציעה.

הדרכה

• ביומכניקה לומדת טכניקות ספורט ומערכות אימון כדי לפתח דרכים לשיפור היעילות.
• זה יכול לכלול מחקר על מיקום, שחרור, מעקב וכו'.
• זה יכול לנתח ולעזור לעצב טכניקות אימון חדשות המבוססות על הדרישות המכניות של הספורט, שמטרתן להביא לשיפור ביצועים.
• לדוגמה, הפעלת השרירים נמדדת ברכיבה על אופניים באמצעות אלקטרומיוגרפיה וקינמטיקה, מה שעוזר לחוקרים לנתח גורמים כמו יציבה, רכיבים או עוצמת פעילות גופנית המשפיעים על ההפעלה. (Jose I. Priego-Quesada 2021)

תנועות

בביומכניקה, מתייחסים לתנועות הגוף מתוך מיקום אנטומי:

• עומד זקוף, עם המבט ישר קדימה
• זרועות בצדדים
• כפות הידיים פונות קדימה
• רגליים מרווחות מעט זו מזו, בהונות קדימה.

שלושת המישורים האנטומיים כוללים:

• Sagittal – חציון – חלוקת הגוף לחצאים ימני ושמאלי היא המישור הסגיטלי/חציוני. כפיפה והרחבה מתרחשים במישור הסגיטלי.
• חזיתית - המישור הקדמי מחלק את הגוף לצדדים קדמיים ואחוריים אך כולל גם אבדוקציה, או הרחקת איבר מהמרכז, ואדוקציה, או הזזת איבר לכיוון המרכז במישור הקדמי.
• רוחבי - אופקי. – החלק העליון והתחתון של הגוף מחולקים לפי המישור הרוחבי/אופקי. תנועות סיבוב מתרחשות כאן. (המועצה האמריקאית לאימון 2017)
• הנעת הגוף בכל שלושת המישורים מתרחשת עם פעילות יומיומית. לכן מומלץ לבצע תרגילים בכל מישור תנועה לבניית כוח, תפקוד ויציבות.

כלים

כלים שונים משמשים ללימוד ביומכניקה. מחקרים מבוצעים בדרך כלל באמצעות מכשיר המכונה אלקטרומיוגרפיה או חיישני EMG. חיישנים מונחים על העור ומודדים את כמות ומידת הפעלת סיבי השריר בשרירים מסוימים במהלך תרגילי מבחן. EMGs יכולים לעזור:

• חוקרים מבינים אילו תרגילים יעילים יותר מאחרים.
• מטפלים יודעים האם שרירי המטופלים פועלים ומתפקדים כראוי.

1. דינמומטרים הם כלי נוסף שעוזר למדוד את כוח השרירים.
2. הם מודדים את תפוקת הכוח שנוצר במהלך התכווצויות שרירים כדי לראות אם השרירים חזקים מספיק.
3. הם משמשים למדידת חוזק האחיזה, שיכול להוות אינדיקטור לחוזק כללי, בריאות ואריכות ימים. (Li Huang et al., 2022)

---

מעבר להתאמות: כירופרקטיקה ואינטגרטיבית בריאות

---

הפניות

Lu, TW, & Chang, CF (2012). ביומכניקה של תנועה אנושית ויישומיה הקליניים. כתב העת Kaohsiung למדעי הרפואה, 28(2 Suppl), S13–S25. doi.org/10.1016/j.kjms.2011.08.004

Vilar, JM, Miró, F., Rivero, MA, & Spinella, G. (2013). ביומכניקה. BioMed Research International, 2013, 271543. doi.org/10.1155/2013/271543

Priego-Quesada JI (2021). תרגול ביו-מכניקה ופיזיולוגיה. לייף (באזל, שוויץ), 11(2), 159. doi.org/10.3390/life11020159

המועצה האמריקאית לפעילות גופנית. מייקבה אדוארדס. (2017). מישורי תנועה מוסברים (מדעי התרגיל, גיליון. www.acefitness.org/fitness-certifications/ace-answers/exam-preparation-blog/2863/the-planes-of-motion-explained/

Huang, L., Liu, Y., Lin, T., Hou, L., Song, Q., Ge, N., & Yue, J. (2022). מהימנות ותוקף של שני דינמומטרים ידניים בשימוש על ידי מבוגרים המתגוררים בקהילה מעל גיל 50. BMC גריאטריה, 22(1), 580. doi.org/10.1186/s12877-022-03270-6