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Biomecânica

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de biomecânica

A biomecânica é um campo interdisciplinar que aplica os princípios da física aos sistemas biológicos para entender como o organismo se move e interage com o ambiente. A biomecânica está preocupada com tudo, desde sistemas microscópicos, como a contração muscular nas células, até movimentos de corpo inteiro em larga escala, como um gato saltador. A biomecânica aplica as leis da física com relação a alavancas, polias e outras funções conhecidas para definir e entender as forças complicadas envolvidas em sistemas biológicos. Uma carreira em biomecânica significa estudar sistemas biológicos e aprender com eles ou criar dispositivos com base em uma combinação de princípios biológicos e físicos.

História da biomecânica

A biomecânica tem uma história longa e complexa, voltando aos dias de Aristóteles e aos primeiros filósofos. Esses homens procuraram entender as forças motrizes por trás da vida e, como tal, estudaram como os animais se moviam e o que causou essas ações. Com base em seus sucessos, os pensadores do Renascimento adicionaram a essas noções. Leonard DaVinci ainda é conhecido por suas obras de anatomia e fisiologia, que incorporaram algumas das primeiras biomecânicas orientadas por matemática a registro. Os engenheiros biomecânicos modernos seguiram seus passos.

As idéias por trás da biomecânica ganharam pé nos anos 1500, com os escritos de Descartes, e outros que viram o mundo de maneira mecânica. Assim nasceu a ciência dos autômatos, ou a idéia de que todas as criaturas eram simplesmente máquinas biológicas que reagiram a estímulos da mesma maneira que uma máquina faria. Essa idéia cativou os cientistas há centenas de anos, pois daria a capacidade final de controlar e manipular essas máquinas. No entanto, à medida que a ciência progredia, as complexidades das máquinas vivas se tornaram infinitamente complexas. O campo se ramificou em muitas subdivisões.

A biomecânica moderna tem inúmeras vantagens sobre os primeiros pioneiros da ciência. A tecnologia moderna pode fornecer informações e medições que a ciência nunca foi capaz de obter. Por exemplo, uma maior compreensão dos impulsos nervosos ocorreu após a invenção do EEG, um teste no qual um computador monitora os sinais elétricos passados entre as células. Avanços adicionais para microbiologia e química revelaram a estrutura microscópica interna dos músculos. Isso permite que os engenheiros biomecânicos tenham uma visão completa e clara do corpo e como ele funciona. Esses avanços não foram deixados desperdiçados. Novos avanços na biomecânica e na biotecnologia estão permitindo novos tratamentos como membros artificiais e substituição de órgãos. A ciência não apenas pode produzir novas articulações para corpos antigos, mas a ciência avançou o suficiente para que agora possamos cultivar órgãos usando células -tronco especializadas pulverizadas em modelos impressos em 3D. As possibilidades da biomecânica estão se expandindo rapidamente.

Carreiras em biomecânica

Os caminhos para uma carreira em biomecânica podem variar, mas quase sempre incluem cursos de engenharia e biologia. São oferecidos diplomas de bacharel em geral, que fornecem introdução à biomecânica, mas a maioria dos profissionais possui mestrado ou superior. Muitas vezes, são necessários cursos adicionais além de um diploma de bacharel para entender a complexa matemática e biologia subjacente ao campo. Não é raro um engenheiro biomecânico receber um diploma em engenharia e doutorado. No entanto, uma vez que o campo é entendido, as possibilidades são ilimitadas.

A biomecânica medicinal lida com o corpo humano e está envolvido em tudo, desde a substituição de membros e órgãos até a compreensão das forças complexas, os atletas lidam enquanto pratica esportes. Ortóticos e prótese são os campos que lidam com a substituição de membros perdidos ou ausentes. Esses cientistas integram a invenção à biologia, pois procuram reverter as condições debilitantes. Outros, como aqueles que estudam biomecânica esportiva, se concentram na física envolvidos durante esportes complexos. Esses profissionais fornecem estimativas para os danos causados e maneiras de evitar esse dano, como usar um capacete. Outros ainda se concentram na tensão de tarefas repetitivas. O campo da ergonomia estuda a posição natural do corpo e como as tensões são criadas. Outros ainda, como especialistas em reabilitação, praticam a biomecânica para dar exercícios de gente zero de pacientes.

Outros cientistas usam biomecânica por diferentes razões. Compreender a física de um animal geralmente pode levar a entendimentos sobre seu papel no ambiente. Ecologistas e outros cientistas de campo usam biomecânica para entender as diferentes tensões em um organismo. Eles poderiam medir a tensão que uma árvore rosta no vento ou medir a quantidade de atrito que uma dolfin experimenta enquanto está nadando. Essas observações podem levar ao entendimento sobre o animal ou ecossistema ou até levar a novos dispositivos para ajudar os seres humanos. Os engenheiros biomecânicos modernos geralmente empregam computadores em sua modelagem. Isso é conhecido como biomecânica computacional e levará a uma maior compreensão de todos os sistemas biológicos. Especialistas nessa área também têm treinamento em sistemas de informação de computador para explorar o poder dos computadores modernos em seus estudos.

Referências

  • De Luliis, G., & Polera, D. (2007). A dissecção de vertebrados. Amsterdã: Academic Press.
  • Nelson, D.L. & Cox, M.M. (2008). Princípios de bioquímica. Nova York: W.H. Freeman e companhia.
  • Rollin, B. E. (2006). Direitos dos animais e moralidade humana (3ª ed.). Nova York: Prometheus Books.

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