Биомеханика

Биомеханика — раздел биофизики, изучающий механические аспекты строения и функционирования биологических систем и их взаимодействия с окружающей средой.

    Биомеханические исследования охватывают различные уровни организации живой материи: биологические макромолекулы, клетки, ткани (биореология), органы, системы органов, а также целые организмы и их сообщества. Биомеханика изучает, в частности, реакцию клеток, тканей, органов, систем органов и организма человека в целом на внешние механические воздействия (например, вибрацию, удар, акустическое излучение, перегрузки или невесомость) и их механические ответы на немеханические воздействия, например изменение гидравлического сопротивления сосудов в результате действия химического вещества на их гладкую мускулатуру; исследует механические факторы, вызывающие развитие патологического процесса, и механические проявления этого процесса, например образование атеросклеротических бляшек вследствие изменения условий движения крови.

    Для изучения биомеханических явлений используются методы теоретической и прикладной механики (например,

измерение скорости движения жидкостей и газов в организме, создание физических моделей) в сочетании с методами, применяемыми в биологии и медицине (например, плетизмография, ультразвуковая диагностика). Б. разрабатывает принципиальные основы новых методов диагностики и наблюдения за состоянием больного — таких, например, как определение радиационных нарушений в структуре ДНК по вязкости ее растворов, оценка агрегируемости эритроцитов по показателям вязкости крови, ультразвуковое зондирование сердца и сосудов и др.; создает математические модели, позволяющие при помощи ЭВМ вычислять недоступные прямому измерению (например, во время операции) параметры кровообращения.

    Результаты биомеханических исследований лежат в основе инженерных расчетов при разработке новых или усовершенствовании имеющихся медицинских приборов, создании различного рода протезов и экстракорпоральных систем,

хирургических инструментов, а также используются для расчета и оптимизации конструкций тренажеров и спортивных снарядов, специальной одежды. Наиболее эффективно достижения Б. реализуются в травматологии и ортопедии при создании эндопротезов с учетом адаптационных свойств тканей.

 

    Библиогр.: Глазер Р. Очерк основ биомеханики, пер. с нем., М., 1988, библиогр.; Медицинская биомеханика, под ред. А. Каппоццио и В.К. Калнберза, т. 1—4, Рига, 1986; Проблемы прочности в биомеханике, под ред. И.Ф. Образцова, М., 1988.