Biomechanika, w nauce, badanie układów biologicznych, w szczególności ich struktury i funkcji, przy użyciu metod pochodzących z mechaniki, która dotyczy wpływu sił na ruch ciał. Idee i badania dotyczące biomechaniki sięgają co najmniej renesansu, kiedy włoski fizjolog i fizyk Giovanni Alfonso Borelli po raz pierwszy opisał podstawy dynamiki mięśni i szkieletu. Badania nad biomechaniką stały się szerzej znane w XX wieku.
współczesna biomechanika to multidyscyplinarna dziedzina, która łączy wiedzę fizyczną i inżynierską z wiedzą z nauk biologicznych i medycznych. Istnieje wiele dziedzin specjalistycznych w biomechanice, takich jak biomechanika sercowo-naczyniowa, biomechanika komórkowa, biomechanika ruchu człowieka (w szczególności biomechanika ortopedyczna), biomechanika zawodowa i biomechanika sportowa. Na przykład biomechanika sportowa zajmuje się poprawą wydajności i zapobieganiem urazom u sportowców. W biomechanice zawodowej analiza biomechaniczna służy do zrozumienia i optymalizacji mechanicznej interakcji pracowników ze środowiskiem.
badania biomechaniczne podsycają różnorodne postępy, z których wiele wpływa na codzienne życie człowieka. Rozwój biomechaniki pracy, na przykład, koncentrował się na zwiększeniu wydajności pracowników bez poświęcania bezpieczeństwa pracy. Zaowocowało to zaprojektowaniem nowych narzędzi, mebli i innych elementów środowiska pracy, które minimalizują obciążenie ciała pracownika. Innym rozwinięciem była biomechanika kliniczna, która wykorzystuje mechaniczne fakty, metodologie i matematykę do interpretacji i analizy typowej i nietypowej ludzkiej anatomii i fizjologii.
w czasie I I II wojny światowej duży nacisk położono na rozwój protez kończyn u weteranów po amputacji, co doprowadziło do znacznego postępu w biomechanice i medycynie rehabilitacyjnej. Prace w tym obszarze koncentrowały się na zwiększeniu sprawności mechanicznej implantów ortopedycznych, takich jak te stosowane do wymiany stawu biodrowego lub kolanowego. Oparte na badaniach biomechanicznych podejście przyczyniło się również do poprawy urządzeń do chodzenia zaprojektowanych dla osób z amputacją dolnej części nogi i dzieci z porażeniem mózgowym. Opracowanie nowej klasy protez stóp, które przechowują i zwracają energię mechaniczną podczas chodzenia, pozwoliło na zmniejszenie wydatków metabolicznych u osób po amputacji i umożliwiło osobom po amputacji udział w zajęciach sportowych. Biomechaniczne projektowanie urządzeń wspomagających, takich jak wózki inwalidzkie, oraz optymalizacja elementów środowiska, takich jak schody, pozwoliły osobom niepełnosprawnym poprawić swoją mobilność.
zastosowania biomechaniki są szerokie. Niektóre przykłady obejmują zastosowanie analizy biomechanicznej w projektowaniu wszczepialnych sztucznych protez, takich jak sztuczne serca i naczynia krwionośne o małej średnicy; w inżynierii żywych tkanek, takich jak zastawki serca i krążki międzykręgowe; oraz w zapobieganiu urazom związanym z wypadkami samochodowymi, w tym kolizjom z małą prędkością obejmującym drobne urazy tkanek miękkich oraz kolizjom z dużą prędkością obejmującym poważne i śmiertelne obrażenia.