ბიომექანიკა

ბიომექანიკა — ბიოლოგიის განშტოება, რომელიც მექანიკის მეთოდების საფუძვლებზე შეისწავლის ცოცხალი არსებების, ცალკეული ორგანოების, ან მთელი ორგანიზმის თვისებებს და მათში მიმდინარე მექანიკურ მოვლენებს.

XVII საუკუნის ნარკვევები ბიომექანიკაში

ისტორია

ბიომექანიკის ისტორია მჭიდროდ არის დაკავშირებული ბიოლოგიის, ტექნიკის, ფიზიკის და მედიცინის ისტორიაზე. აგრეთვე, დაკავშირებულია ფიზიკურ კულტურასთან და სპორტთან. ამ მეცნიერებების მიღწევებმა დახვეწეს და დააზუსტეს ცოდნა ცოცხალი არსებების მოძრაობაზე. თანამედროვე ბიომექანიკა წარმოუდგენელია მექანიკის კანონების გარეშე, რომლებიც ჩამოაყალიბეს არქიმედემ, გალილეო გალილეიმ, ნიუტონმა შორეულ წარსულში.

ბიომექანიკა ბიოლოგიის ერთ-ერთი ყველაზე ძველი განშტოებაა. პირველად ის შეისწავლეს არისტოტელემ და ლეონარდო და ვინჩიმ. თავის მეცნიერულ ნაშრომში „მოძრაობის ნაწილები და ცხოველების გადაადგილება“, არისტოტელემ განავითარა ეს დარგი და შექმნა იმის წინაპირობა, რომ 2300 წლის შემდეგ ამ მეცნიერებისთვის ბიომექანიკა დაერქმიათ. სამეცნიერო ტრაქტატებში ის აღწერს ცხოველთა სამყაროს და ცხოველების და ადამიანების მოძრაობის თავისებურებებს. იგი წერდა სხეულის იმ ნაწილებზე, რომლებიც უმნიშვნელოვანესი იყო სივრცეში გადაადგილებისას (ლოკომოცია), აგრეთვე, თავისუფალი და შეზღუდული მოძრაობის შესახებ, ადამიანის და სხვა ცხოველების მოძრაობის მოტივაციაზე, გარემო-პირობების წინააღმდეგობაზე, სიარულის და სირბილის ციკლზე და მოძრაობის დაწყებაზე.

ანტიკური ხანის უდიდესი მედიკოსი (ჰიპოკრატეს შემდეგ) იყო კლავდიუს გალენი (ახ. წ. 131-201). ანტიკური დროის მსოფლმხედველობის შესწავლასთან ერთად, გალენმა გაიაზრა ორგანიზმის მთლიანობა. ის წერდა:

„მთლიანობაში, ყველა მათგანი არის შეთანხმებული და... მოქმედებს ერთობლივად.“

ნერვული სისტემის შესწავლის შემდეგ, გალენმა დაასკვნა, რომ ნერვები თავისი ფუნქციონალური თვისებებით იყოფა სამ ჯგუფად: ისინი, რომლებიც მიდიან გრძნობის ორგანოებთან, ასრულებენ აღქმის ფუნქციას, მიდიან მოძრაობის კუნთებთან, ხოლო ისინი, რომლებიც მიდიან ორგანებთან, იცავენ მათ დაზიანებისგან. მისი ძირითადი ჯაფა არის დაკავშირებული ადამიანის სხეულის ნაწილებთან. გალენმა ექსპერიმენტულად აჩვენა, რომ კიდური ხან შიდა კუნთებით იხრება, ხან — გარე. მისი აზრით, ადამიანის სხეულის კუნთებიდან ყველაზე დიდია ბარძაყის კუნთი (რაც შემდგომში ოფიციალურად ფამტკიცდა), რომელიც შედგება დიდი, საშუალო და პატარა კუნთებისგან. ამ კუნთის უკანა ქსოვილები, რომლებიც მიდიან საჯდომის ძვლამდე, აძლიერებენ ფეხის სახსრის გამყარებით. არანაკლები სიმძლავრით ხდება ეს მოქმედება ქვევითა ბოჭკოებზე, რომლებიც ძვლის ქსოვილიდან მოდიან. მაღლა მყოფი ქსოვილები ბარძაყს ისევე ხრიან შიგნით, როგორც ყველაზე მაღლითა ქსოვილები და იმავე დროს, მაღლა წევენ ბარძაყს. მექანიკის განვითარებისთვის შუა საუკუნეებში დიდი გავლენა მოახდინა ლეონარდო და ვინჩის (1452-1519) მრავალმა აღმოჩენამ მექანიზმების თეორემასთან დაკავშირებით, ხახუნმა და სხვა საკითხებმა. ორგანოების ფუნქციების შესწავლისას იგი განიხილავდა ორგანიზმს, როგორც „ბუნებრივი მექანიკის“ ნიმუშს. პირველად მან აღწერა ძვლების და ნერვების რიგი, უდიდესი ყურადღება ექცეოდა ანატომიის შედარებით პრობლემებს. მისი სწრაფვა უკავშირდებოდა ექსპერიმენტულ მეთოდებს ბიოლოგიაში. ამ მხატვარმა, მათემატიკოსმა, მექანიკოსმა და ინჟინერმა პირველად გამოთქვა უმნიშვნელოვანესი აზრი ბიომექანიკის მომავლისთვის:

„მექანიკის მეცნიერება იმიტომ არის ასეთი კეთილშობილი და სასარგებლო სხვა მეცნიერებებთან შედარებით, რომ ყველა ცოცხალი სხეული, რომლებსაც აქვთ მოძრაობის შესაძლებლობა, მოქმედებენ ამ მეცნიერების კანონებზე დაყრდნობით.“

ბიომექანიკის განვითარებაზე მისმა ხატვის ნიჭმაც გადამწყვეტი როლი ითამაშა. მისი დაკვირვებები, რომლებიც დღეს მისაღები და ჩვეულებრივია, შუა საუკუნეებში რევოლუციური იყო. მაგალითად,

„კუნთები სულ იწყებიან და მთავრდებიან ძვლებში, რომლებიც ერთმანეთს ეხებიან და, ისინი არასდროს არ იწყებიან და არ მთავრდებიან ერთი და იგივე ძვალში, რადგან მათ მხოლოდ თავიანთი თავის ამოძრავება შეეძლებოდათ.“

ლეონარდო და ვინჩი არის ბიომექანიკის განუყოფელი ნაწილის, ფუნქციონალური ანატომიის სულის ჩამდგმელი.

ლიტერატურა

• რ. გლაზერი, ბიომექანიკის საწყისები, მოსკ., 1988;
• ვ. ი. ფილატოვი, კლინიკური ბიომექანიკა, გვ. 200, 1980;
• ვ. ი. დუბროვსკი, ვ. ნ. ფიოდოროვა, ბიომექანიკა, გვ. 672, მოსკ., 2003;
• გ. ბრანკოვი, ბიომექანიკის საწყისები, გვ. 254, მოსკ., 1981.