När vi rör oss samverkar muskler, senor, nerver och skelett i ett komplext samspel. Dessa samma system undersöks inom patologi och fysioterapi för att diagnostisera och behandla olika tillstånd. Att förstå hur dessa delar arbetar tillsammans för att skapa rörelse öppnar dörren till många möjligheter inom medicin, robotik och teknik.
Grundsyftet med biomekanisk analys av mänskliga muskelrörelser är att observera och dokumentera hur musklerna samarbetar med kroppens övriga system för att skapa rörelse. Informationen kan sedan användas inom flera medicinska områden för att identifiera patologier och ta fram lämpliga behandlingsmetoder. Inom teknikutveckling, särskilt områden som fokuserar på energi, kan analyserna bidra till nya sätt att omvandla rörelse till energi. Robotikbranschen använder kunskapen för att konstruera maskiner och androidliknande system som bättre efterliknar mänskliga rörelsemönster.
Biomekanik för mänskliga muskler handlar om att beräkna de krafter som verkar på muskler, leder och ben när en uppgift utförs. Detta omfattar värme, tryck och spänning i muskler, leder och senor. Mätningen sker genom övervakning av musklerna på den aktuella platsen samt de omgivande musklerna. I vissa fall är det nödvändigt att övervaka kroppens samtliga muskler för att få en helhetsbild.
Muskelrörelsernas biomekanik kan bestämmas med hjälp av sensorer och specialiserade datorer. Sensorerna registrerar rörelser i musklerna och gör det möjligt för datorn att följa muskelaktiviteten i detalj. Andra vanliga metoder är värmemätningar, där muskelns temperatur övervakas för att uppskatta energiproduktionen. Elektroder kan även användas för att mäta de elektriska signaler som musklerna avger under rörelse, en teknik som bland annat ligger till grund för elektromyografi (EMG).
Förr studerades musklernas biomekanik genom vivisektion, det vill säga dissektion av levande djur, eller genom dissektion av döda djur. Studier på människor var sällsynta på grund av de etiska frågeställningarna kring experiment på människor. Detta gällde i synnerhet under renässansen och den tidiga amerikanska tiden, då forskare köpte kadaver från tvivelaktiga källor eftersom tillgången på kroppar var strikt begränsad.
Med introduktionen av datoranimation och datorbaserad analys kan levande människor och djur numera studeras utan etiska invändningar, eftersom individen inte kommer till skada. Dissektion används fortfarande i vissa sammanhang, framför allt inom medicinsk utbildning, men denna praxis är på tydlig tillbakagång.
Det finns många möjliga framtida användningsområden för biomekanisk rörelseanalys, men flera aktuella tillämpningar finns redan idag. En viktig sådan är tidig diagnos av olika medicinska tillstånd, exempelvis stroke och cerebral pares. Genom analysen kan skadade nervområden lokaliseras, vilket ger värdefull information för rehabiliteringen.
Andra tillämpningar omfattar fysioterapi för att återuppbygga kroppens funktion efter en olycka. Behandlingen kan riktas mot en specifik kroppsdel eller anpassas för hela kroppen. Även idrott och träning drar nytta av biomekanisk information, som används för att ta fram effektiva träningsprogram som riktar in sig på kroppens problemsområden för vidare utveckling och förfining.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online