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Biomécanique

Thèmes de recherche

Métrologie :

• Études et conception de systèmes de mesure de la puissance mécanique chez les sportifs.
• Étude de la spécialité des tests réalisés en conditions de laboratoire.

Études des déterminants biomécaniques de la performance :

- En cyclisme (route et BMX) :

• Travail avec l'équipe de France de BMX.
• Analyse vibratoire du couple cycle /cycliste.

- En force athlétique :

• Étude des trois mouvements, de l'effet des maillots d'assistance...

- En triathlon :

• Tests d'effort, tests de combinaisons.

Étude de la posture :

• Effet de l'exercice chez les seniors, autonomie motrice...

Étude des propriétés mécaniques musculaires chez le rat et la souris (mdx) :

• Mesure de la raideur musculaire...

I. Définitions de la biomécanique

Bio : Du grec bios « vie »

Mécanique : science du mouvement et de l'équilibre des corps

→ La biomécanique est la mécanique appliquée au vivant (souvent l'humain).

Plus largement, la biomécanique rlie les sciences du vivant à celles de l'ingénieur.

• Cela concerne par exemple :

• La mécanique du solide : par exemple l'analyse du mouvement du corps humain.
• La mécanique des fluides : par exemple pour l'étude de la circulation sanguine, de la respiration.
• La résistance des matériaux : par exemple pour la résistance des organes et des membres aux chocs et aux contraintes, pour la conception et la fabrication des prothèses...

Biomécanique : approche de la structure et du fonctionnement des êtres vivants s'appuyant sur les lois de la mécanique et les méthodes du mécanicien ayant pour objectif de connaître et comprendre afin d'exploiter, d'améliorer ou de restaurer les capacités de ces êtres.

• Les grands objectifs :

• Optimiser la performances
• Préserver l'intégrité de la structure (du corps humain)
• Réparer la structure et corriger les dysfonctionnements

1) Optimiser la performance

• Domaine : sport, travail, handicap...

• Démarche :

• Définir des critères de performances
• Comparer la performance d'individus
• Identifier les facteurs de la performance
• Hiérarchiser et quantifier leur influence
• Modéliser la performance
• Développer et applique des outils d'évaluation et d'aire à la conception de tâches, d'équipements, de formation

2) Préserver l'intégrité de la structure

• Domaine : Sécurité, ergonomie, sport.

• Objectifs : Prévenir les effets des sur-sollicitations :

• Aigues : accidents de la route, du travail, du sport
• Chroniques : troubles musculo-squelettiques

3) Réparer la structure, corriger les dysfonctionnements

• Domaine : chirurgie, réparatrice, orthopédie.

• Démarche :

• Définir des critères dysfonctionnels
• Développer des outils d'évaluation et d'aide à la décision
• Définir la population « normale »
• Caractériser l'écart par rapport à la normale
• Décider et appliquer une stratégie corrective
• Évaluer les résultats de l'action corrective

II. Domaines d'application

La « machine humaine »

Exemple de variabilité : L'anthropométrie

→Variation de morphologie du nouveau-né à l'adulte : notez les dimensions relatives de la tête et du reste du corps.

1) Biomécanique et expérimentation

Les essais sont essentiels pour comprendre le comportement biomécanique de différents structures (os, muscles, peau...), évaluer des implants, ou valider des modèles. Les essais surs les animaux (souris, rats...)

2) Biomécanique et sport

Amélioration du geste, des performances

Conception des chaussures de sport.

Conception des vêtements de sport.

Conception de mat&riels (ski, raquette, casques...)

3) Biomécanique et sécurité des véhicules

"Crash tests" pour concevoir des airbags, modélisation en vibrations... Pour améliorer le confort ou la sécurité des véhicules

4) Biomécanique et ergonomie

L'objectif de l'ergonomie est l'amélioration des relations entre l'homme et son environnement par un aménagement approprié de ce dernier en vue d'une meilleure efficacité globale du système :

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