اقرأ في هذا المقال
- مفهوم الميكانيكا الحيوية في الرياضة
- المجالات التي يتم فيها تطبيق الميكانيكا الحيوية في الرياضة
- مبادئ الميكانيكا الحيوية في الرياضة
مفهوم الميكانيكا الحيوية في الرياضة:
تتضمن الميكانيكا الحيوية في الرياضة تحليلاً مفصلاً للحركات الرياضية؛ وذلك من أجل تقليل مخاطر الإصابة وتحسين الأداء الرياضي، كما تشمل الميكانيكا الحيوية للرياضة والتمارين الرياضية مجال العلوم المعني بتحليل آليات حركة اللاعب، حيث يشير إلى الوصف والتحليل التفصيلي وتقييم الحركة البشرية أثناء الأنشطة الرياضية.
كما أن علم الميكانيكا هو فرع من فروع الفيزياء يهتم بوصف الحركة الرياضية والحركة البدنية، وكيف تخلق القوى الحركة، حيث أن الميكانيكا الحيوية للرياضة هو علم يشرح كيف ولماذا يتحرك جسم الإنسان بالطريقة التي يتحرك بها في الرياضة والتمارين الرياضية، وغالبًا ما يتم توسيع هذا التعريف ليشمل أيضًا التفاعل بين المؤدي ومعداتهم وبيئتهم.
كما تقسم الميكانيكا الحيوية تقليدياً إلى المجالات الحركية، وهي فرع من الميكانيكا التي تتعامل مع هندسة حركة الأجسام بما في ذلك الإزاحة والسرعة والتسارع، دون مراعاة القوى التي تنتج الحركة، بينما الحركية هي دراسة العلاقات بين نظام القوة الذي يعمل على الجسم والتغيرات التي ينتجها في حركة الجسم، ونسبةً إلى ذلك يوجد اعتبارات هيكلية وعضلية وعصبية يحتاجها الفرد الرياضي إلى أخذها في الاعتبار عند وصف الميكانيكا الحيوية.
ويمكن تحسين أداء الحركة البشرية بعدة طرق، حيث تشمل الحركة الفعالة العوامل التشريحية والمهارات العصبية والعضلية والقدرات الفسيولوجية والقدرات النفسية والقدرات المعرفية، حيث أن الميكانيكا الحيوية هي في الأساس علم تقنية الحركة، وعلى هذا النحو تميل إلى أن تكون أكثر استخدامًا في الألعاب الرياضية، حيث تكون التقنية عاملاً مهيمنًا بدلاً من البنية الفيزيائية أو القدرات الفسيولوجية.
المجالات التي يتم فيها تطبيق الميكانيكا الحيوية في الرياضة:
وفيما يلي بعض المجالات التي يتم فيها تطبيق الميكانيكا الحيوية، إما لدعم أداء الرياضيين أو حل المشكلات في الرياضة أو التمرين:
- تحديد الأسلوب الأمثل لتحسين الأداء الرياضي، وتحليل تحميل الجسم لتحديد الطريقة الأكثر أمانًا لأداء رياضة معينة أو مهمة تمرين.
- تقييم التجنيد العضلي والتحميل تحليل المعدات الرياضية والتمارين الرياضية مثل الأحذية والأسطح والمضارب، كما يتم استخدام الميكانيكا الحيوية لمحاولة تحسين الأداء، أو لتقليل مخاطر الإصابة في الرياضة ومهام التمرين التي تم فحصها.
مبادئ الميكانيكا الحيوية في الرياضة:
حيث من المهم معرفة العديد من المصطلحات والمبادئ الميكانيكية الحيوية عند دراسة دور الميكانيكا الحيوية في الرياضة والتمارين الرياضية، وأهمها:
القوة وعزم الدوران: حيث أن القوة هي ببساطة دفع أو سحب وتغير حركة جزء من الجسم أو المضرب، كما يتم إنشاء الحركة وتعديلها من خلال تصرفات القوى كقوى العضلات، ولكن أيضًا بواسطة قوى خارجية من البيئة، حيث عندما تقوم القوة بتدوير جزء من الجسم أو المضرب، فإن هذا التأثير يسمى عزم الدوران أو عزم القوة، فعلى سبيل المثال تخلق العضلات عزم دوران لتدوير أجزاء الجسم في جميع ضربات التنس في عمل الخدمة، ويكون الدوران الداخلي للجزء العلوي من الذراع.
حيث أنه هو أمر مهم للغاية لقوة الإرسال؛ وذلك نتيجة لعزم دوران داخلي عند مفصل الكتف ناتج عن حركات العضلات (العضلة الظهرية العريضة، وأجزاء من العضلة الصدرية الكبرى والدالية)، ولتدوير مقطع بمزيد من القوة، كما يقوم اللاعب عمومًا بتطبيق المزيد من القوة العضلية.
- الدفعة: وهي ناتج عن سرعة جسم الفرد الرياضي وكتلته، كما أنها في الأساس كمية الحركة التي يمتلكها الجسم، حيث يمكن نقل القوة من لاعب إلى لاعب ثاني، كما يوجد أنواع مختلفة من القوة لكل منها تأثير مختلف على الرياضة.
- توازن ديناميكي: هي القدرة على التحكم بجسم اللاعب أثناء الحركة، ويعد تحديد استقرار الوضع الديناميكي أكثر صعوبة، فالتوازن الديناميكي هو القدرة على نقل الإسقاط الرأسي لمركز الثقل حول قاعدة الدعم الداعمة، كما أن التوازن الديناميكي هو القدرة على الحفاظ على استقرار الوضع والتوجيه مع مركز الكتلة فوق قاعدة الدعم أثناء حركة أجزاء الجسم اللاعب الرياضي.
- الميكانيكا الحيوية الصحيحة: حيث توفر الميكانيكا الحيوية الصحيحة حركة فعالة، وقد تقلل من خطر الإصابة اللاعب في الرياضة، حيث من الجيد دائمًا اعتبار الميكانيكا الحيوية غير الطبيعية أو المعيبة كسبب محتمل للإصابة، كما يمكن أن تكون هذه الميكانيكا الحيوية غير الطبيعية ناتجة عن تشوهات تشريحية أو وظيفية، حيث لا يمكن تغيير التشوهات التشريحية مثل التناقضات في طول الساق اللاعب، ولكن يمكن معالجة الآثار الثانوية مثل بناء الأحذية أو تقويم العظام.
فعلى سبيل المثال، يمكن أن تكون التشوهات الوظيفية التي يمكن أن تحدث اختلالات في العضلات بعد فترة طويلة من عدم الحركة.
حيث يلعب العلم في الرياضة دورًا أكبر ممّا يدركه معظم الناس، حيث أدَّت بنية ووظيفة جسم الإنسان الرياضي بما في ذلك مبادئ الحركة والقوة إلى مجال علم الرياضة المعروف باسم الميكانيكا الحيوية، كما يستخدم جميع الرياضيين والرياضيين النخبة تقريبًا مبادئ الميكانيكا الحيوية عند التدريب أو المنافسة أو التعافي من الإصابة، أي بمعنى أن الميكانيكا الحيوية هي علم الحركة الرياضية البشرية في السياق الرياضي.
حيث تقوم الميكانيكا الحيوية بفحص الرياضي فيما يتعلق ببيئته ومعداته، وأيضاً يتم تحليل القوى المؤثرة على الجسم (الحركية) وحركات الجسم (الحركية) قبل رسم مخطط للتمرين أو الأداء أو خطة التعافي، كما يعتبر التحليل والتشخيص الميكانيكي الحيوي التقييم الشخصي هو الخطوة الأولى نحو الأداء الأمثل، حيث لا يمكن تحسين الوظيفة إلا بعد فهم القيود أو الخلل الوظيفي.
كما يعد التقييم الميكانيكي الحيوي كجزء من عملية التشخيص والعلاج، حيث أنه هو ضروريًا لعلاج الإصابات الرياضية وإصابات العمل بشكل فعال، كما يتم أخذ عوامل إضافية مثل المعدات الرياضية والبيئة في الاعتبار، حيث تنطبق مبادئ الميكانيكا الحيوية على جميع الألعاب الرياضية.
حيث إن كل ما يقوم به اللاعب تقريبًا يتضمن الشكل والحركة على الأقل إلى حد ما، فإن الرياضة ليست استثناء، وفيما يلي بعض الأمثلة على الحالات التي يمكن أن تؤدي فيها الميكانيكا الحيوية السيئة إلى الإصابة، هي: (ركوب الدراجات؛ حيث يمكن إعداد الدراجة إلى آلام في الركبة آلام الظهر، وكذلك السباحة؛ حيث يمكن أن تؤدي إلى تقلبات الجسم وآلام الكتف).
حيث على الرغم من أن الميكانيكا الحيوية قد أحدثت ثورة في عالم الرياضة، إلا أن معظم الرياضيين يريدون التركيز على مجال واحد أو اثنين فقط من مجالات المشاكل، حيث تتضمن الميكانيكا الحيوية الوظيفية تطبيق المبادئ في تلك المجالات التي تتطلب التحسي، كما يمكن أن يتضمن ذلك العديد من التطبيقات، مثل إعادة تدريب مجموعة عضلية لتقليد نشاط أو حركة رياضية، أو تطوير عمليات لتحسين التوازن والاتزان، حيث تنطبق التطبيقات الوظيفية للميكانيكا الحيوية على جميع الألعاب الرياضية.
كما أن سرعان ما أصبحت الميكانيكا الحيوية عاملاً مساعدًا قيِّمًا للطب الرياضي والعلوم، حيث إن أطباء الطب الرياضي والتمارين الرياضية وأخصائي العلاج الطبيعي وأطباء القدم وأخصائي فسيولوجيا التمارين هم خبراء في التقييم الميكانيكي الحيوية في الرياضة.
