生物力学:修订间差异

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[[File:Giovanni_Borelli_-_lim_joints_(De_Motu_Animalium).jpg|右|缩略图| 17世纪,生物力学( ''De Motu Animalium'' of [[乔瓦尼·阿方索·博雷利|Giovanni Alfonso Borelli]] )的首批作品之一]]
'''生物力学'''乃是采用[[力学]]的理论来研究[[生物]]体内物质运动的学科。
 
'''生物力学'''(biomechanics)是一门利用力学方法研究生物系统的结构、功能、运动的学科,包括从整个[[生物|生物体]]到[[器官]]、[[细胞]]、[[细胞器]]的任何层次<ref>[[ R.麦克尼尔亚历山大|R. McNeill Alexander]] (2005) ''Mechanics of animal movement'', [[當代生物學|Current Biology]] Volume 15, Issue 16, 23 August 2005, Pages R616-R619. {{Doi|10.1016/j.cub.2005.08.016}}</ref>,属[[生物物理学]]的一个分支<ref>{{Cite journal|title=The meaning of the term biomechanics|last=Hatze|first=Herbert|journal=Journal of Biomechanics|issue=12|doi=10.1016/0021-9290(74)90060-8|year=1974|volume=7|pages=189–190}}</ref>。
生物力学的研究主题可以概括为以下三方面:
* 生物结构与功能的关系;
* 生物体的调节与控制机制;
* 生物的应力-生长关系。
 
== 来源 ==
目前在[[生物]]力学研究方面较为瞩目的研究领域包括[[骨]]组织的结构与受力分析、[[血液]]在[[血管]]及[[毛细血管]]网络中的流动规律、[[心脏]]的瓣膜运动、[[生物材料]]的制备、[[细胞]]乃至[[分子]]层次的生物力学问题等等。
“生物力学”(1899年)和相关的“生物力学技术”(1856年),来自[[古希臘語|古希腊]] ''βίοςBIOS“''生命”和''μηχανική,mēchanikē“''力学”,指的生物体的机械和热力学原理的研究,特别是其运动和结构。 <ref>[[Oxford English Dictionary]], Third Edition, November 2010, [http://www.oed.com/view/Entry/19232 ''s.vv.''] {{Wayback|url=http://www.oed.com/view/Entry/19232 |date=20230703084238 }}</ref>
 
== 分支 ==
运动生物力学:是研究人体运动力学规律的科学,它是体育科学的重要组成部分。
 
{{=== 生物學小作品}}流体力学 ===
[[File:Redbloodcells.jpg|右|缩略图| [[红血球|红细胞]] ]]
{{力學小作品}}
生物流体力学,是研究生物有机体内或周围的气体和液体流体。经常研究的对象是液体,包括人类心血管系统中的血流。在某些[[数理条件]]下, [[血液|血流]]可以通过[[纳维-斯托克斯方程|Navier-Stokes方程]]建模。 有人认为''体内'' [[全血|全部血液]]可以被假设是不可压缩的[[牛顿流体]] 。然而,当考虑[[小動脈|小动脉]]内的前向流动时,该假设不成立。在微观尺度上,个体[[红血球|红细胞的影响]]变得显着,并且全血不能再被建模为连续体。当血管的直径略大于红细胞的直径时,发生[[法琳效应|Fahraeus-Lindquist效应]]并且壁[[剪應力|剪切力]]降低。然而,随着血管直径的进一步减小,红细胞必须挤过血管并且通常只能通过单个。在这种情况下,发生反Fahraeus-Lindquist效应并且血管壁剪切应力增加。
{{生物学页脚}}
[[Category:生物物理学]]
[[Category:生物力學| ]]
 
气体生物流体问题的一个例子是人类呼吸。最近,已经研究了昆虫中的呼吸系统用于生物吸入以设计改进的微流体装置。<ref>{{Cite journal|title=Selective pumping in a network: insect-style microscale flow transport|last=Aboelkassem|first=Yasser|journal=Bioinspiration & Biomimetics|issue=2|doi=10.1088/1748-3182/8/2/026004|year=2013|volume=8|pages=026004|bibcode=2013BiBi....8b6004A|pmid=23538838}}</ref>
[[ar:ميكانيكا حيوية]]
 
[[bat-smg:Biuomekanėka]]
=== 生物摩擦学 ===
[[ca:Biomecànica]]
[[接触力学]]和[[摩擦学]]的主要方面与[[摩擦力|摩擦]] , [[損蝕|磨损]]和[[潤滑|润滑有关]] 。当两个表面在运动期间接触,即相互摩擦时,摩擦,磨损和[[潤滑|润滑]]效果对于分析非常重要,以便确定材料的性能。生物摩擦学是一项研究生物系统的摩擦,磨损和[[潤滑|润滑]],尤其是人体关节,如臀部和膝盖。 <ref>{{Cite book|last=Davim|first=J. Paulo|title=Biotribology|date=2013|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-1-118-61705-2}}</ref>例如,膝关节植入物的股骨和胫骨组件在日常活动(例如步行或爬楼梯)期间经常互相摩擦。如果需要分析胫骨组件的性能,则使用生物摩擦学原理来确定植入物的磨损性能和滑液的润滑效果。此外, 本分支所研究的[[接触力学]]理论对于生物材料磨损分析也非常重要。生物摩擦学的其他方面还可以分析包括在运动期间接触的两个表面引起的表面下损伤,即相互摩擦损伤,例如在组织工程中软骨磨损的评估中。<ref name="Whitney, G. A. 2014">Whitney, G. A., Jayaraman, K., Dennis, J. E. and Mansour, J. M. (2014), Scaffold-free cartilage subjected to frictional shear stress demonstrates damage by cracking and surface peeling. J Tissue Eng Regen Med. doi: 10.1002/term.1925</ref>
[[de:Biomechanik]]
 
[[en:Biomechanics]]
=== 比较生物力学 ===
[[es:Biomecánica]]
[[File:Penguinu.jpg|右|缩略图| 企鵝飞跃在水面上]]
[[fi:Biomekaniikka]]
比较生物力学是生物力学在部分非人类生物体中的应用,无论是用于获得对人类的更深入的见解(如在[[体质人类学|物理人类学中]] ),还是用于生物体本身的功能、生态分布和适应性。常见的调查领域是[[動物運動|动物运动]]和[[喂养行为清单|喂食]] ,因为它们与生物体的[[適應度|适应性]]有很强的联系,并且具有很高的机械要求。动物运动,有许多表现形式,包括[[跑步]] , [[跳躍|跳跃]]和[[飞行和滑翔的动物|飞行]] 。运动需要[[能量]]来克服[[摩擦力|摩擦]] , [[阻力]] , [[慣性|惯性]]和[[引力|重力]] ,其主要因素因环境而异。
[[fr:Biomécanique]]
 
[[fy:Biomeganika]]
比较生物力学与许多其他领域强烈重叠,包括[[生态学]] , [[神经科学|神经生物学]] , [[发育生物学]] ,[[动物行为学|行为学]]和[[古生物学]]。比较生物力学通常应用于医学(关于常见模式生物,例如小鼠和大鼠)和[[仿生学]] ,其寻求解决工程问题的性质。
[[he:ביומכניקה]]
 
[[io:Biomekaniko]]
=== 计算生物力学 ===
[[it:Biomeccanica]]
[[计算生物学|计算生物力学]]是应用计算科学工具,如微积分来研究生物系统的力学。计算模型和模拟用于预测参数之间的关系,这些参数对于实验测试具有挑战性,或者用于设计更相关的实验,从而减少实验的时间和成本。例如,使用数学分析的机械建模已被用于解释植物细胞生长的实验观察以理解它们如何区分。 <ref name="Bidhendi2018">{{Cite journal|title=Finite element modeling of shape changes in plant cells|url=http://www.plantphysiol.org/content/176/1/41.full.pdf|last=Bidhendi|first=Amir J|last2=Geitmann|first2=Anja|date=January 2018|journal=Plant Physiology|issue=1|doi=10.1104/pp.17.01684|volume=176|pages=41–56|pmc=5761827|pmid=29229695}}</ref>在医学方面,在过去十年中, 数学分析已成为[[In vivo|体内]]外科评估的既定替代[[有限单元法|方法]] 。计算生物力学的主要优点之一在于其能够确定解剖结构的内部解剖学响应,而不受伦理限制。 <ref>Tsouknidas, A., Savvakis, S., Asaniotis, Y., Anagnostidis, K., Lontos, A., Michailidis, N. (2013) The effect of kyphoplasty parameters on the dynamic load transfer within the lumbar spine considering the response of a bio-realistic spine segment. Clinical Biomechanics 28 (9–10), pp. 949–955.</ref>这导致微分方程模型在生物力学的几个领域变得无处不在,而有几个项目甚至采用了无限积分。
[[ja:バイオメカニクス]]
 
[[kn:ಜೈವಿಕ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರ]]
=== 连续生物力学 ===
[[lt:Biomechanika]]
[[生物材料]]和生物流体的机械分析通常采用[[流体力学]]的概念进行。当感兴趣的[[長度尺度|长度尺度]]接近材料的微观结构细节的顺序时,该假设被破坏。生物材料最显着的特征之一是它们的[[等级制度|层次]]结构。换句话说,这些材料的机械特性依赖于从[[分子]]一直到[[组织 (生物学)|组织]]和[[器官]]水平的多个层次发生的理化现象。
[[nl:Biomechanica]]
 
[[oc:Biomecanica]]
生物材料分为两种,硬性和[[軟組織|柔性的组织]]。机械变形的硬组织(如 [[木材]], [[貝殼|壳]] 和 [[骨骼|骨]]),可以进行线性分析,软组织(如 [[皮膚|皮肤]], [[腱|肌腱]], [[肌肉]] 和 [[软骨|骨软骨]])通常进行大的变形,因此他们的分析依赖于微积分数学和[[计算机模拟]]。<ref name="Fung">{{Harvnb|Fung|1993|}}</ref>{{Rp|568}}
[[pl:Biomechanika]]
 
[[pt:Biomecânica]]
=== 植物力学 ===
[[ro:Biomecanică]]
生物力学原理在植物,植物器官和细胞中的应用已发展成植物力学的子领域。 <ref name="Niklas">{{Cite book|last=Niklas|first=Karl J.|authorlink=|title=Plant Biomechanics: An Engineering Approach to Plant Form and Function|url=https://archive.org/details/plantbiomechanic0000nikl|publisher=University Of Chicago Press|edition=1|year=1992|location=New York, NY|page=622|isbn=978-0-226-58631-1}}</ref>生物力学在植物中的应用范围从研究作物的恢复力到环境胁迫<ref>Forell, G. V., Robertson, D., Lee, S. Y., Cook, D. D. (2015), Preventing lodging in bioenergy crops: a biomechanical analysis of maize stalks suggests a new approach. J Exp Bot. doi: 10.1093/jxb/erv108</ref>到细胞和组织规模的发育和形态发生,与机械生物学有一定重叠。 <ref name="Bidhendi2018"/>
[[ru:Биомеханика]]
 
[[sr:Биомеханика]]
=== 运动生物力学 ===
[[sv:Biomekanik]]
在运动生物力学中,力学定律适用于人体运动,以便更好地理解运动表现并减少[[运动损伤]]和提高运动表现 。它侧重于机械原理的应用,以了解人体和运动器具的协调与变化。 [[机械工程|机械工程的]]元素(如[[应变片|应变仪]] ), [[電機工程學|电气工程]] (如, [[数字滤波器|数字滤波]] ), [[计算机科学]] (例如,[[数值分析|数值方法]] ),[[步态分析]](例如,[[力平台]] )和[[臨床神經生理學|临床神经生理学]](例如: [[肌電圖|表面肌电图]] )是运动生物力学中常用的知识或方法。 <ref name="Bartlett">{{Cite book|title=Introduction to sports biomechanics|url=https://archive.org/details/introductiontosp0000bart|last=Bartlett|first=Roger|publisher=Routledge|year=1997|isbn=978-0-419-20840-2|edition=1|location=New York, NY|page=304}}</ref>
[[ta:உயிர்விசையியல்]]
 
[[th:ชีวกลศาสตร์]]
运动中的生物力学可以表示为在执行给定任务,技能和/或技术期间身体的肌肉,关节和骨骼动作。正确理解与运动技能相关的生物力学具有重大的意义:运动的表现,康复和伤害预防,以及运动技能。正如Michael Yessis博士所指出的,最好的运动员是最能发挥其身体潜能的运动员。 <ref>{{Cite book|title=Secrets of Russian Sports Fitness & Training|url=https://archive.org/details/secretsofrussian0000mich|last=Michael Yessis|year=2008|isbn=978-0-9817180-2-6}}</ref>
[[uk:Біомеханіка]]
 
[[ur:حیاتی آلاتیات]]
=== 生物力学的其他应用子领域包括 ===
 
* [[异速生长]]
* 动物运动和步态分析
* [[人因工程学|人体工程学]]
* 法医生物力学
* 人因工程与职业生物力学
* 伤害生物力学
* 植入(医学) , 矫形器和[[義肢|假体]]
* 运动学 (动力学+生理学)
* [[肌肉骨骼系统|肌肉骨骼]]和骨科生物力学
* 复原
* 柔软的身体动态
 
== 历史 ==
 
=== 古代 ===
柏拉图的学生亚里士多德可以被认为是第一个生物机械师,因为他的动物解剖学工作。 [[亚里士多德]]写了第一本关于动物运动的书, ''De Motu Animalium''或On the Animals of Animals 。 <ref>{{Cite book|last=Abernethy|first=Bruce|last2=Vaughan Kippers|last3=Stephanie J. Hanrahan|last4=Marcus G. Pandy|last5=Alison M. McManus|last6=Laurel MacKinnon|title=Biophysical foundations of human movement|url=https://archive.org/details/biophysicalfound0000unse_v7u4|publisher=Human Kinetics|location=Champaign, IL|isbn=978-1-4504-3165-1|page=[https://archive.org/details/biophysicalfound0000unse_v7u4/page/84 84]|edition=3rd|year=2013}}</ref>他不仅将动物的身体视为机械系统,而且追求诸如想象表演和实际行动之间的生理差异等问题。 <ref>{{Cite web|title=A genealogy of biomechanics|url=http://www.asbweb.org/html/biomechanics/genealogy/genealogy.htm|accessdate=2 January 2014|author=Martin|date=October 23, 1999|first=R. Bruce|work=Presidential Lecture presented at the 23rd Annual Conference of the American Society of Biomechanics University of Pittsburgh, Pittsburgh PA|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130808074008/http://www.asbweb.org/html/biomechanics/genealogy/genealogy.htm|archivedate=8 August 2013|dead-url=yes}}</ref>在另一部作品''“动物的部位”中'' ,他准确描述了[[输尿管]]如何使用蠕动将尿液从[[腎|肾脏]]运送到[[膀胱]] 。 <ref name="Fung">{{Harvnb|Fung|1993|}}</ref> {{Rp|2}}
 
随着[[羅馬帝國|罗马帝国]]的兴起,技术变得比哲学更受欢迎,并且下一代有关生物机制的学说出现了。 [[盖伦|Galen]] (公元129年 - 公元210年), [[馬爾庫斯·奧列里烏斯|Marcus Aurelius的]]医生,撰写了他的着名着作“关于人体的功能”(关于人体)。这将是未来1400年的世界标准医学书籍。 <ref name="asbweb.org">{{Cite web|title=American Society of Biomechanics » The Original Biomechanists|url=http://www.asbweb.org/about-biomechanics/the-original-biomechanists/|accessdate=2017-10-25|work=www.asbweb.org|language=en-US|archive-date=2020-08-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20200828152827/http://www.asbweb.org/about-biomechanics/the-original-biomechanists/|dead-url=no}}</ref>
 
=== 发展 ===
随着[[列奥纳多·达·芬奇|莱昂纳多达芬奇]]的诞生,下一个主要的生物力学时期在1452年左右出现。达芬奇是一位艺术家,机械师和工程师。他为机械,军事和土木工程项目做出了贡献。他对科学和力学有很好的理解,并在力学背景下研究解剖学。他分析了肌肉力量和运动,并研究了关节功能。这些研究可以被认为是生物力学领域的研究。达芬奇倾向于模仿他机器中的一些动物特征。例如,他研究了鸟类的飞行,以找到人类可以飞行的方法;因为马是当时机械动力的主要来源,他研究了他们的肌肉系统来设计能够更好地受到这种动物施加的力量的机器。 <ref name="Mason">{{Cite book|title=A History of the Sciences|url=https://archive.org/details/historyofscience00maso|last=Mason|first=Stephen|publisher=Collier Books|year=1962|isbn=|location=New York, NY|page=[https://archive.org/details/historyofscience00maso/page/550 550]}}</ref>
 
1543年,盖伦的作品“部件的功能”受到了29岁的[[安德雷亚斯·维萨里|安德烈亚斯·维萨利乌斯]]的挑战。维萨利斯出版了他自己的作品“人体结构”。在这项工作中,Vesalius纠正了Galen所犯的延续了几个世纪的许多错误。哥白尼日心说的出现也改变了力学和后来的生物力学的发展。 <ref name="asbweb.org"/>
 
[[伽利略·伽利莱|伽利略]]是机械师也是生物力学之父,在[[尼古拉·哥白尼|哥白尼]]去世21年后诞生。伽利略在医学院度过了许多年,经常质疑他教授所教的一切。他发现教授们无法证明他们所教的内容,因此他转向数学,必须证明一切。然后,在25岁时,他去了比萨并教数学。他是一位非常优秀的讲师,学生们会让其他教师听他说话,所以他被迫辞职。然后,他成为[[帕多瓦]]一所更有声望的学校的教授。他的精神和教导将再次引领世界走向科学的方向。在他多年的科学研究中,伽利略已经将许多生物力学方面都知道了。例如,他发现了这一点&nbsp; “动物的体重与它们的大小不成比例地增加,因此它们的骨骼也必须不成比例地增加周长,适应承重而不仅仅是尺寸。[管状结构如骨骼的弯曲强度相对于其重量增加了空心的,增加直径。海洋动物可能比陆地动物大,因为水的浮力减轻了它们的重量。“ <ref name="asbweb.org"/>
 
[[伽利略·伽利莱|Galileo Galilei]]对骨骼的强度感兴趣,并提出观点:骨骼是空心的。因为这样可以在最小的重量下提供最大的力量。他指出,动物的骨量与其大小不成比例地增加。因此,骨骼也必须在周长方面不成比例地增加,而不仅仅是大小。这是因为管状结构(例如骨)的弯曲强度相对于其重量更为有效。<ref name="Mason"/>
 
在16世纪, [[勒内·笛卡尔|笛卡尔]]提出了一种哲学体系,即所有生命系统,包括人体,都是由相同的机械法则统治的机器,这一理念在促进和维持生物力学研究方面做了很多工作。 [[乔瓦尼·阿方索·博雷利|Giovanni Alfonso Borelli]]接受了这个想法,研究了行走,跑步,跳跃,鸟类飞行,鱼类游动,甚至是机械框架内心脏的活塞动作。他可以确定人体[[共同質量中心|重心]]的位置,计算和测量吸气和呼气量,并显示吸气是肌肉驱动的,呼气是由组织弹性引起的。 Borelli是第一个明白肌肉骨骼系统的杠杆放大运动而非力量的人,因此肌肉必须产生比抵抗运动的力更大的力量。受到他个人认识的伽利略工作的影响,他在[[艾萨克·牛顿|牛顿]]公布运动定律之前就对人体各个关节的静态平衡有了直观的理解。 <ref name="Humphrey">{{Cite journal|title=Continuum biomechanics of soft biological tissues|url=http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/459/2029/3.full.pdf|last=Humphrey, Jay D.|journal=Proceedings of the Royal Society of London A|issue=2029|doi=10.1098/rspa.2002.1060|year=2003|volume=459|pages=3–46|bibcode=2003RSPSA.459....3H}}</ref>
 
=== 工业时代 ===
下一个主要的生物力学家[[乔瓦尼·阿方索·博雷利|Giovanni Alfonso Borelli]]是第一个理解“肌肉系统的杠杆放大运动而非力量,因此肌肉必须产生比抵抗运动更大的力量”的人。 <ref name="asbweb.org"/> Borelli利用伽利略的作品并从中汲取灵感,找出了人体各种关节平衡所需的力量。他甚至发现了人体的重心和空气量&nbsp;肌肉弹性。他的作品通常被认为是生物力学史上最重要的作品,因为他创造了许多新的发现,为后代继续他的工作和学习开辟了道路。
 
Borelli在生物力学领域取得任何重大飞跃之前很多年。在那之后,越来越多的科学家开始学习人体及其功能。 19世纪或20世纪没有很多着名的科学家在生物力学方面,因为现在这个领域太过庞大,无法将一件事归于一个人。然而,该领域每年都在继续增长,并且在发现更多关于人体的方面继续取得进展。由于该领域变得如此受欢迎,许多机构和实验室在上个世纪对人们开放,人们继续进行研究。随着1977年美国生物力学学会的成立,该领域不断发展并取得了许多新的发现。 <ref name="asbweb.org"/>
 
在19世纪, [[艾蒂安-朱尔·马雷|Étienne-Jules Marey]]使用[[电影摄影|电影技术]]来科学地研究运动 。他首先将地面反作用力与运动联系起来,开启了现代“运动分析”领域。在德国, 恩斯特·海因里希·韦伯兄弟和[[威廉·韦伯|威廉·爱德华]] ·韦伯兄弟对人类步态进行了大量假设,但是使用最近在工程力学方面取得进步的科学家克里斯蒂安·威廉·布劳恩 ( Christian Wilhelm Braune )大大推进了科学研究。在同一时期,在[[第一次工业革命|工业革命]]的要求下[[材料力学|,材料]]的工程[[材料力学|力学]]开始在法国和德国蓬勃发展。当[[列車駕駛|铁路工程师]] Karl Culmann和解剖学家Hermann von Meyer将人体股骨中的应力模式与类似形状的起重机中的应力模式进行比较时,这导致了骨生物力学的重生。受此发现的启发, Julius Wolff提出了着名的[[沃爾夫定律|Wolff]] [[骨的再建|骨重建 定律]] 。 <ref>{{Cite web|title=A Genealogy of Biomechanics|url=http://www.asbweb.org/html/biomechanics/genealogy/genealogy.htm|accessdate=13 October 2010|author=R. Bruce Martin|date=23 October 1999|publisher=23rd Annual Conference of the American Society of Biomechanics|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100917074516/http://asbweb.org/html/biomechanics/genealogy/genealogy.htm|archivedate=17 September 2010|dead-url=yes}}</ref>
 
== 应用 ==
生物力学的研究范围从细胞的内部运作到[[肢|肢体]]的运动,到[[軟組織|软组织]]的机械特性, <ref name="Whitney, G. A. 2014">Whitney, G. A., Jayaraman, K., Dennis, J. E. and Mansour, J. M. (2014), Scaffold-free cartilage subjected to frictional shear stress demonstrates damage by cracking and surface peeling. J Tissue Eng Regen Med. doi: 10.1002/term.1925</ref>和[[骨骼]] 。生物力学研究的一些简单的例子包括在肢体行动的部队,在调查[[空气动力学]]的[[鳥飛|鸟类]]和[[昆虫]] [[飛行|的飞行]] ,在[[流體動力學|流体力学]]中游泳的[[鱼]] ,和运动一般在所有的生命形式,从单个细胞到整个[[生物|有机体]] 。随着对活组织生理行为的日益了解,研究人员能够推进[[组织工程学|组织工程领域]] ,并为包括癌症在内的多种[[病理学|病症]]开发出改进的治疗方法。 <ref>{{Cite journal|title=Solid stress and elastic energy as measures of tumour mechanopathology|url=https://www.nature.com/articles/s41551-016-0004#article-info|last=Nia|first=H.T.|date=2017|journal=Nature Biomedical Engineering|doi=10.1038/s41551-016-0004|volume=004|pages=0004|language=en|pmc=5621647|pmid=28966873|display-authors=etal|access-date=2019-08-14|archive-date=2017-12-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20171202134151/http://www.nature.com/articles/s41551-016-0004#article-info|dead-url=no}}</ref>
 
生物力学也用于研究人类肌肉骨骼系统。这种研究利用力平台研究人体地面反作用力和红外摄像,以[[动作捕捉|捕捉]]附着在人体上的标记物的轨迹,以研究人体3D运动。研究还应用肌电图来研究肌肉激活,研究肌肉对外力的反应和扰动。 <ref>Basmajian, J.V, & DeLuca, C.J. (1985) Muscles Alive: Their Functions Revealed, Fifth edition. Williams & Wilkins.</ref>
 
生物力学广泛用于整形外科工业,以设计用于人体关节,牙科部件,外部固定和其他医疗目的的整形外科植入物。生物摩擦学是其中非常重要的一部分。它是用于整形外科植入物的生物材料的性能和功能的研究。它在改善设计和生产用于医疗和临床目的的成功生物材料方面发挥着至关重要的作用。一个这样的例子是组织工程软骨。 <ref name="Whitney, G. A. 2014">Whitney, G. A., Jayaraman, K., Dennis, J. E. and Mansour, J. M. (2014), Scaffold-free cartilage subjected to frictional shear stress demonstrates damage by cracking and surface peeling. J Tissue Eng Regen Med. doi: 10.1002/term.1925</ref>
 
它还与[[工程学|工程]]领域紧密相关,因为它经常使用传统的工程科学来分析生物系统 。 [[经典力学|牛顿力学]]和/或[[材料科学|材料科学的]]一些简单应用可以为许多生物系统的力学提供正确的近似。应用力学,尤其是[[机械工程]]学科,如[[连续介质力学]] , [[机构 (工程学)|机械]]分析, 结构分析, [[运动学]]和[[動力學|动力学]] ,在生物力学研究中发挥着重要作用。 <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Qq5JDOvo0YwC&pg=PA75|title=Biomechanical Modelling at the Molecular, Cellular and Tissue Levels|last=Holzapfel|first=Gerhard A.|last2=Ogden|first2=Ray W.|date=2009|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-3-211-95875-9|page=75|access-date=2019-08-14|archive-date=2021-04-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20210418172221/https://books.google.com/books?id=Qq5JDOvo0YwC&pg=PA75|dead-url=no}}</ref>
[[File:Protein_translation.gif|缩略图|250x250像素| [[核糖体]]是利用蛋白动力学的[[分子機器|生物机器]] ]]
通常,生物系统比人造系统复杂得多。因此, 数学分析几乎应用于所有生物力学研究中。研究是在假设和验证的迭代过程中完成的,包括[[概念模型|建模]],[[计算机模拟]]和[[实验|实验测量]]等几个步骤。
 
== 参看 ==
 
* Biomechatronics
* [[生物医学工程]]
* 心血管系统动力学会
* 进化生理学
* 法医生物力学
* 国际生物力学学会
* 生物流体力学研究小组名单
* [[性的力学|人类性行为的力学]]
* OpenSim(仿真工具包)
* 肿瘤生理学
 
== 参考文献 ==
{{Reflist}}
 
== 进一步阅读 ==
{{Refbegin}}
*{{cite book|editor-last=Cowin|editor-first=Stephen C.|title=Bone mechanics handbook|year=2008|publisher=Informa Healthcare|location=New York|isbn=978-0-8493-9117-0|edition=2nd}}
*{{cite book|last=Fischer-Cripps|first=Anthony C.|title=Introduction to contact mechanics|year=2007|publisher=Springer|location=New York|isbn=978-0-387-68187-0|edition=2nd}}
*{{cite book|last=Fung|first=Y.-C.|title=Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues|url=https://archive.org/details/biomechanicsmech0000fung|publisher=Springer-Verlag|location=New York|year=1993|isbn=978-0-387-97947-2|ref=harv}}
*{{cite book|last=Gurtin|first=Morton E.|title=An introduction to continuum mechanics|year=1995|publisher=Acad. Press|location=San Diego|isbn=978-0-12-309750-7|edition=6}}
*{{cite book|last=Humphrey|first=Jay D.|title=Cardiovascular solid mechanics : cells, tissues, and organs|year=2002|publisher=Springer|location=New York|isbn=978-0-387-95168-3}}
*{{cite book|last=Mazumdar|first=Jagan N.|title=Biofluids mechanics|year=1993|publisher=World Scientific|location=Singapore|isbn=978-981-02-0927-8|edition=Reprint 1998.}}
*{{cite book|editor-last=Mow|editor-first=Van C.|editor2-first=Rik|editor2-last=Huiskes|title=Basic orthopaedic biomechanics & mechano-biology|year=2005|publisher=Lippincott, Williams & Wilkins|location=Philadelphia|isbn=978-0-7817-3933-7|page=2|edition=3}}
*{{cite book|editor-last=Peterson|editor-first=Donald R.|editor2-first=Joseph D.|editor2-last=Bronzino|title=Biomechanics : principles and applications|url=https://archive.org/details/biomechanicsprin0000unse|year=2008|publisher=CRC Press|location=Boca Raton|isbn=978-0-8493-8534-6|edition=2. rev.}}
*{{cite book|last=Temenoff|first=J.S.|first2=A.G.|last2=Mikos|title=Biomaterials : the Intersection of biology and materials science|url=https://archive.org/details/biomaterialsinte0000teme|year=2008|publisher=Pearson/Prentice Hall|location=Upper Saddle River, N.J.|isbn=978-0-13-009710-1|edition=Internat.}}
*{{cite book|editor-last=Totten|editor-first=George E.|editor2-last=Liang|editor2-first=Hong|title=Mechanical tribology : materials, characterization, and applications|year=2004|publisher=Marcel Dekker|location=New York|isbn=978-0-8247-4873-9}}
*{{cite book|last=Waite|first=Lee|first2=Jerry|last2=Fine|title=Applied biofluid mechanics|url=https://archive.org/details/appliedbiofluidm0000wait|year=2007|publisher=McGraw-Hill|location=New York|isbn=978-0-07-147217-3}}
*{{cite book|last=Young|first=Donald F.|author2=Bruce R. Munson|author3=Theodore H. Okiishi|title=A brief introduction to fluid mechanics|url=https://archive.org/details/briefintroductio0000youn|year=2004|publisher=Wiley|location=Hoboken, N.J.|isbn=978-0-471-45757-2|edition=3rd}}
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== 外部链接 ==
 
* [http://biomch-l.isbweb.org/ 生物力学和运动科学(Biomch-L)] {{Wayback|url=http://biomch-l.isbweb.org/ |date=20141110041255 }}
* [https://web.archive.org/web/20110907151226/http://bones.ame.nd.edu/links.html 生物力学链接]
* [https://web.archive.org/web/20130808074008/http://www.asbweb.org/html/biomechanics/genealogy/genealogy.htm 基于基因组的生物力学]
 
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