Biomekanik

Illustration av hur olika muskelgrupper arbetar beroende av skidstil
Simuleringsmodell av två olika typer av skidtekniker. Med muskuloskeletär modellering kan forskarna visa hur olika muskler aktiveras.

Hur kan en geckoödla klättra upp för en vertikal glasvägg och varför kan insekten skräddare gå på vatten? Vilken är den effektivaste stakningstekniken vid längdskidåkning? Varför ökar blodtrycket med åldern?

Dessa och många andra frågor inom biologi och fysiologi kan besvaras genom att tillämpa grundläggande principer inom mekanik och termodynamik. Det är vad vi gör inom biomekanik.

Skattar risken för hjärt- och kärlsjukdom

Vid avdelningen för mekanik och hållfasthetslära är flera forskare intresserade av biomekanik med medicinska och fysiologiska tillämpningar. Ett viktigt fokus är hjärt-kärlsystemet eftersom många allvarliga sjukdomar, till exempel artärbråck, högt blodtryck, hjärtinfarkt och slaganfall, har anknytning till biomekanik.

Förändringar hos artärväggarnas struktur och sammansättning med åldern leder till styvare kärl, som i sin tur leder till högre belastning på hjärtat när det pumpar blod ut i kroppspulsådern.

En djupare förståelse för sjukdomars bakomliggande mekanismer och processer är nödvändig för att utveckla nya behandlingar och diagnostiseringsmetoder.

Bevarandelagar för massa, rörelsemängd och energi

Matematisk modellering är en hörnsten i all vår forskning. Med utgångspunkt från massans, rörelsemängdens och energins bevarande kan ett system beskrivas med en uppsättning kopplade differentialekvationer, som tillsammans med lämpliga rand- och begynnelsevillkor bildar vår matematiska modell.

På grund av sin komplexitet måste dessa problem lösas med numeriska metoder, till exempel finita elementmetoden.

Rand- och begynnelsevillkor bestäms ofta genom mätningar, och forskningen är ett samarbete mellan tekniska och medicinska fakulteterna vid Linköpings universitet. Därutöver har vi omfattande samarbete med andra svenska och utländska universitet.

Optimering av längdskidåkningsteknik

Varför kopiera de bästa idrottarna? När du väl lär dig deras teknik kan de redan ha utvecklat nya effektivare tekniker.

Med muskuloskeletär modellering kan du förstå varför en viss teknik används, så att du kan leda utvecklingen istället för att hamna på efterkälken.

Vi studerar teorin för muskuloskeletär modellering, särskilt hur man väljer mellan olika muskelmodeller och kriterier för vilka muskler som aktiveras. Vi studerar också hur modeller kan tillämpas på ländskidåkningstekniker och hur de kan användas för att klassificera handikappidrottare.

Kontakter
Visa/dölj innehåll