مدخل إلى الميكانيك الحيوية

5.2. الميكانيكا الحيوية العامة

و هي التي تقوم دراسة القوانين الاساسية التي تحكم حالة الجسم من السكون و الحركة و لهذا فهي تشتمل على قسمين اساسيين الاول وهو

1.الاستاتيكا الحيوية

و هي تختص تحليل و اتزان القوى المؤثرة على الاعضاء المختلفة اثناء حالتي السكون او الحركة سرعة منتظمة و تحث الاستاتيكا ايضا في الشروط الواجب توافرها في القوى المؤثرة على الجسم لكي تؤدي الى سكونه و اتزانه

و لا شك ان جسم الانسان هو جسم حي يختلف في سكونه و كذا في حركته عن الاجسام الاخرى سواء ميتة او صماء من حيث تعدد القوى المؤثرة عليه و ظروفها المختلفة و كذلك من ناحية تكوينه و تركيبه مما يترتب عليه تعقيد الحركة و اتزانها و لذلك تقسم القوى وتتعامل مع جسم الانسان الى قسمين

-قوى خارجية و هذه تتمثل في قوة الجاذبية الارضية و قوة رد الفعل و قوة مقاومة الماء و الهواء...... الخ

-قوى داخلية و هي العضلات  القوة الذاتية لجسم الانسان

    و يؤثر هذان القسمان من القوى على عضهما العض سواء في حالة اتزان جسم الانسان او حركته و بما ان جسم الانسان يتكون من مجموعة اجزاء و لذلك تتوقف ظروف اتزانه على وضع اجزاء الجسم بالنسبة لقاعدة ارتكازه و في حالة ما اذا كان الجسم متزنا فان قوى العضلات تكون رغم ذلك في حالة نشاط من اجل ذلك لا تقتصر استاتيكا الحركة على دراسة ظروف الانسان تحت التأثير المتبادل للقوى الخارجية التي تؤثر على جسمه فقط و لكنها تبحث ايضا في التأثير التبادل بين قوى العضلات و هي القوى الداخلية التي يمكن للإنسان واسطتها ان يأخذ وضعا معينا ليس فيه اي حركة وبين القوى الخارجية اما القسم الثاني و هو:

2.الديناميكا الحيوية

و هي تبحث في قواعد العلاقات بين الحركات المختلفة كما تبحث في الشروط التي يتم تأثير القوى تحتها و لتسهيل دراسة الديناميكا انقسمت الى قسمين:

1.2.الكينماتيكا

و هذه تهتم فقط العلاقة بين حركة معينة لجسم ما و بين زمنها و مكانها دون التعرض للقوى التي تسبب هذه الحركة و يعني ذلك عرضا لأنواع الحركات المختلفة مساعدة اصطلاحات السرعة و العجلة اللتين تقومان اساسا على قياس  الزمن والمسافة و لذلك تسمى الكينماتيكا بعلم وصف الحركة وصفا مجردا دون التعرض للقوى المسببة لها . 

وتهتم الكينماتيكا  بوصف الحركة ، ففيها يتم قياس حركات الاشياء خطيا (بالأمتار ، الاقدام) او دائريا (اقطار ، درجات ) والامثلة لها في الجري حيث ان سرعة الرياضي قد تكون بطول الخطوة او سرعة الدوران او زاوية امتداد الفخذ، ومعظم متغيرات الميكانيكا الزاوية لها صفة وجود زاوية وزاوية مقابلة لها قد يستعان بهما في الحسابات. 

الكينماتيكا هي الأداءات التحليلية المفضلة في الاجابة عن  اسئلة الباحثين كمثل « من يكون الاسرع ؟» وما هو مدى حركة المفصل ؟وكيف يعمل نموذجين لحركتين مختلفتين ؟ اهم تطبيقات البيانات الكينماتيكية هي استخدامها كقيم مدخلة من اجل اداء التحليلات الديناميكية المعكوسة لتقدير فعل القوى وعزم القوى عبر مفاصل النظام الحلقي للأجسام الصلبة .(عادل عبد البصيرعلي،2008،ص4 ).

2.2.الكيناتيكا

وفيها تهتم بإيجاد نوع الحركة التي سيتخذها جسم الانسان او احد اجزائه تحت تأثير قوى معينة ذلك حساب و تقدير القوى اللازمة ليتخذ الجسم حركة معينة فاذا ما تغلبت قوى العضلات مثلا على القوى الخارجية في الحركات الميكانيكية الخاصة بالإنسان بمعنى احداث حركة في جسم الانسان فنحن نتكلم عند اذا  على وجود حركة ذاتية او داخلية مثال ذلك على عقل الحائط و على الاعمدة و الجبال و صعود السلالم و الاهرام..... الخ

و هنا تتغلب قوى العضلات و هي القوى الذاتية على قوة الجاذية الارضية فتحدث حركة الصعود او التسلق و تكون بالطبع في اتجاه قوى رد فعل المساوي لقوى العضلات

اما في الحالات التي لا يمكن لقوى العضلات ان توازن القوى الخارجية او تتغلب عليها فإننا نتحدث عن و جود حركة خارجية او غريبة

مثال ذلك التزحلق من فوق الزحافة او الانزلاق على الماء و هذا يتطلب القوة الخارجية قوة (شدة اللنش) في الانزلاق على الماء على قوة العضلات و تسبب حدوث الحركة في اتجاه تأثير القوة . 

اما ميكانيكا القوى المحركة (الكيناتيكا) فهتم بتحديد الاسباب التي تؤدي الى حدوث الحركة ومن امثلتها متغيرات القوى المحركة في الحركة ،والقوى بين القدم وسطح الارض او قوة مقاومة الهواء.