Biomécanique 121886 28173640 2008-04-03T01:03:55Z Louperibot 238795 robot Ajoute: nl, oc, ru, sv, th {{ébauche|biologie|physique}} La '''biomécanique''' est l'exploration des propriétés [[mécanique]]s des organismes vivants ainsi que l'analyse des principes d'[[Génie (technique)|ingénierie]] faisant fonctionner les systèmes biologiques. Elle traite des relations existantes entre les ''structures'' et les ''fonctions'' à tous les niveaux d’organisation du vivant à partir des [[molécule]]s, comme le [[collagène]] ou l’[[élastine]], aux [[Tissu biologique|tissu]]s et [[organe]]s. La biomécanique caractérise les réponses spatio-temporelles des matériaux biologiques, qu'ils soient solides, fluides ou viscoélastiques, à un système imposé de forces et de contraintes internes et externes. <br/> Outre la [[mécanique classique]], la biomécanique fait appel à diverses disciplines et techniques comme la [[rhéologie]], pour étudier le comportement des fluides biologiques comme le [[sang]], la [[résistance des matériaux]], pour modéliser les contraintes subies par les tissus comme le cartilage des [[Articulation (anatomie)|articulation]]s ou encore les [[os]], la [[mécanique du solide]] pour analyser la motricité et la [[locomotion]], depuis les cellules individuelles aux organismes entiers, ce qui constitue une partie intégrante de la [[kinésiologie]]. ==Historique== ==Principes== ===Propriétés mécaniques des biomatériaux=== On peut caractériser mécaniquement les biomatériaux comme tous les autres au moyen des dimensions usuelles utilisées dans l'étude de la résistance des matériaux : [[Module de Young]], [[coefficient de Poisson]], Tension ultime, etc. Leur particularité se retrouve par contre dans leur grande [[anisotropie]] ; les propriétés mécaniques des tissus vivants diffèrent souvent selon l'orientation observée. De plus, au sein d'une même structure, sa composition peut varier et modifier le comportement mécanique local. Le facteur d'échelle est donc important à considérer dans cette discipline. ===Système musculo-squelettique=== Le système est composé de muscles, d'os et des d'articulations. Les différentes composantes du système sont si bien intégrées qu'il peut être difficile de bien les distinguer (aponévrose, insertions communes, fascias). ====Tissu osseux==== {{...}} ====Joints et articulations==== {{...}} ====Muscles==== {{...}} ====Mécanique des mouvements==== Contrairement aux systèmes mécaniques conventionnels, le mouvement "vivant" peut être beaucoup plus complexe. Par exemple, l'articulation de l'épaule qui est habituellement associée à un joint sphérique permet en réalité une translation presque pure de la tête de l'humérus. Les calculs et principes de la physique mécanique sont donc essentiel à la compréhension du mouvement des être vivants et de leurs organes. ===Système cardiovasculaire=== {{...}} ====Vaisseaux sanguins==== {{...}} ====Mécanique cardiaque==== {{...}} ====Transport lymphatique==== {{...}} ====Rhéologie des hématocytes==== {{...}} ==Applications== La '''biomécanique''' est la [[mécanique classique|mécanique physique]] appliquée au vivant. Cela concerne : * la [[mécanique des fluides]] : par exemple pour l'étude de la [[circulation sanguine]], de la [[respiration]]. * la [[rhéologie]] : la biorhéologie est l'étude du comportment des fluides biologiques qui présentent un comportement non-newtonien, comme le sang, les selles, les larmes... * la [[mécanique du solide]] : par exemple l'analyse du mouvement du corps humain en utilisant des systèmes opto-électroniques... * la [[résistance des matériaux]] : par exemple pour la résistance des organes et des membres aux chocs et aux contraintes ([[traumatologie]]), pour la fabrication de [[prothèse]]s... La ''biomécanique'' est présente à tous les niveaux de l'étude du vivant : * La cellule : échange, transformations, pathologie... * Le tissu : croissance, résistance, viellissement, réparation... * L'organe : fonctionnement, pathologie, remplacement... * Le système, l'appareil : relations entre les organes au sein d'un système, organisation vis-à-vis des propriétés physiques du milieu extérieur (par exemple, adaptation de l'appareil cardiovasculaire à la [[gravité]]). * Le corps dans son ensemble : déambulation, posture, [[ergonomie]]... La biomécanique a des nombreuses applications pratiques, notamment en [[médecine]] et en [[sport]]. C'est également un domaine actif de recherche scientifique, notamment à l'échelle microscopique. C'est alors un sous-domaine de la [[biophysique]]. Elle s'intéresse par exemple à la mécanique : * des polymères biologiques. L'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] en particulier a fait l'objet d'expériences spectaculaires. La séquence d'acides aminés affecte les propriétés mécaniques des chaînes, en particulier leurs propriétés de repliement. * du [[cytosquelette]]. L'application de déformations (par contact direct ou au moyen de pinces optiques) permet de mesurer les coefficients de réponse élastique du cytosquelette. * de la membrane. Lors des mouvements cellulaires, ou d'évènements de phagocytose ou d'endocytose, la membrane subit des déformations importantes. Les propriétés mesurées dépendent des lipides présents en majorité. == Liens internes == * [[Biophysique]] * [[Biomécanique des muscles]] == Liens externes == * [http://bio-web.paris.ensam.fr/ Laboratoire de Biomécanique - ENSAM CER de Paris - CNRS UMR 8005] *[http://relativitequanta.canalblog.com/archives/biomechanics/index.html Equilibrium shape of a tree branch] === Mécanique du solide === * [http://pastel.paristech.org/bib/archive/00000079/ ''Modélisation géométrique et mécanique tridimensionnelle du rachis thoracique et lombaire en configuration de choc automobile''], F. Delerba, [[Thèse]] de [[Mécanique]], Arts et Métiers ([[ENSAM]]), [[2001]] * [http://pastel.paristech.org/bib/archive/00000547/ ''Contribution à l'étude du comportement du rachis cervical soumis à un choc''], B. Frechede, [[Thèse]] de [[Mécanique]], Arts et Métiers ([[ENSAM]]), [[2003]] * [http://pastel.paristech.org/bib/archive/00001945/ ''Prédiction du risque fracturaire de l'extrémité supérieure du fémur à partir d'une modélisation EF personnalisée''], , L. Duchemin, [[Thèse]] de [[Mécanique]], Arts et Métiers ([[ENSAM]]), [[2006]] * [http://pastel.paristech.org/bib/archive/00001306/ ''Evaluation des relations entre propriétés biomécaniques et disque intervertébral : étude in vitro du disque intervertébral''], , S. Campana, [[Thèse]] de [[Mécanique]], Arts et Métiers ([[ENSAM]]), [[2004]] === Mécanique des fluides === * ''Modélisation de la chimiohyperthermie intrapéritonéale : étude expérimentale de certains aspects thermiques'', K. Szafnicki, M. Cournil, D O'Meara, J-N. Talabard, J. Porcheron, T. Schmitt, J.G Balique, ''Bull. Cancer'' n°85 (2), pp160-166, [[1998]] : circulation d'eau chaude dans l'abdomen pour le traitement du cancer === Biomécanique des traumatismes crânio-cérébraux === * [http://www.neurostaff.org/ Neurostaff] {{Portail|biologie|physique}} [[Catégorie:Biomécanique]] [[de:Biomechanik]] [[en:Biomechanics]] [[es:Biomecánica]] [[fy:Biomeganika]] [[he:ביומכניקה]] [[ja:バイオメカニクス]] [[lt:Biomechanika]] [[nl:Biomechanica]] [[oc:Biomecanica]] [[pl:Biomechanika]] [[pt:Biomecânica]] [[ro:Biomecanică]] [[ru:Биомеханика]] [[sr:Биомеханика]] [[sv:Biomekanik]] [[th:ชีวกลศาสตร์]] [[uk:Біомеханіка]] [[zh:生物力学]]