الميكانيكا الحيوية للرياضة والنشاط البدني

كتاب
عبدالرحمن, العنقري . 2017
نوع عمل المنشور
كتاب مترجم
مدينة النشر
الرياض
وسوم
ترجمة
اسم الناشر
جامعة الملك سعود
تاريخ المؤتمر
ملخص المنشورات

تمهيد
 

تم كتابة هذا الكتاب بغرض تقديم طلاب الدراسات الجامعية لمجال الميكانيكا الحيوية في الرياضة والنشاط البدني. يُخصص الكتاب بصورة أساسية لطلاب المرحلة الجامعية والمتخصصين في علم الحركة، وعلوم التدريب أو التربية البدنية ولكنه يلائم كذلك الطلاب الدارسين لمجالات حركة الإنسان عموما. تأتي معظم الأمثلة والتطبيقات الواردة في الكتاب من الرياضة أو التدريب ولكنه يحتوي كذلك على أمثلة لأنشطة الحركة الإكلينيكية واليومية لحركة الإنسان. لا يهم أي من مجالات الحركة يهتم به القراء، حيث إنه من المفيد لهم أن يكون لديهم معرفة بمجال الميكانيكا في مجال عملهم.
تأتي غالبية المعلومات الرسمية للعديد من المتخصصين في علم حركة الإنسان فقط من خلال مقرر واحد لطلاب المرحلة الجامعية في علم الحركة أو الميكانيكا الحيوية، وقد يكون هذا الكتاب قد أخذ هذا القيد في الاعتبار.
يتمثل هدف هذا الكتاب والمواد العلمية الإضافية له في توجيه مقدمة لمجال الميكانيكا الحيوية لحركة الإنسان بشكل واضح ومختصر وسهل.
تطورت النسخة الثالثة عن سابقيها بعدة طرق، حيث إنه تم تحديث الصور والأشكال، وتمت إضافة مواد علمية جديدة بما يتضمن أمثلة جديدة للرياضة، ومسائل جديدة، وتفصيل لصور التكنولوجيا الحديثة التي يستخدمها الباحثون في التحليل الميكانيكي الحيوي الكمي.
تمت إضافة أسئلة المراجعة والمسائل إلى العديد من الفصول وتعزيز العديد من المسائل بالأشكال البيانية لمساعدة الطالب على تخيل طبيعة ميكانيكا العالم الواقعي.
كما أن الجديد في هذه الطبعة هو إدخال برنامج التحليل الحركي للفيديو طوال الكتاب.
يستلم الطلاب بشراء الكتاب الجديد الرخصة وتعليمات تنزيل النسخة التعليمية من برنامج التحليل الحركي MaxTRAQ إلى جانب عدد من مقاطع الفيديو. تتضمن الفصول 2، 3، 4، 6 التدريبات التي تتطلب استخدام برنامج MaxTRAQ لقياس المتغيرات الكينماتيكية في العديد من مقاطع الفيديو التي تصحب البرنامج. كما يمكن استخدام البرنامج كذلك في تحليل حركة الإنسان في مقاطع الفيديو المسجلة والتي يوفرها المستخدم.
كما يحتوي الفصل السادس عشر على تمرين يتمكن فيه الطلاب من تسجيل وتحليل مقطع الفيديو الخاص بهم.
يظل ترتيب الكتاب على ما هو عليه سابقًا، حيث يعطي الفصل التقديمي مقدمة عن مجال الميكانيكا الحيوية والذي يتضمن التبرير حول دراسة مجال الميكانيكا الحيوية، كما يتضمن عرضًا وجيزًا لتركيب علم الميكانيكا ومقدمة لأنظمة القياس.
ينقسم باقي الكتاب إلى ثلاثة أبواب.
يتناول الباب الأول الميكانيكا الحيوية الخارجية أو القوى الخارجية وتأثيرها على الجسم وحركته. وتمثل ميكانيكا الجسم الصلب وتطبيقاتها على حركة الإنسان الموضوع الرئيسي لهذا الجزء من الكتاب.
 يعتبر علم الميكانيكا أحد الموضوعات الأكثر صعوبة في فهمها بالنسبة لطلاب المرحلة الجامعية الدارسين لحركة الإنسان؛ لذا يعتبر أهم وأكبر جزء من أجزاء الكتاب.
يختلف ترتيب تقديم الموضوعات في هذا الجزء عن ذلك في غالبية كتب الميكانيكا الحيوية الأخرى.
يقدم الفصل الأول مفاهيم القوة والاتزان الأستاتيكي، مع القوى كأمثلة لذلك، حيث يقدم هذا الفصل متجه الجمع والتحليل. كما يتم شرح استخدام حساب المثلثات في جمع وتحليل القوى. يناقش الفصل الثاني المعادلات التي تصف حركة الجسم الذي يخضع لتسارع ثابت وتطبيقها في وصف حركة الجسم المقذوف.
يقدم الفصل الثالث مسببات الحركة الخطية ويقدم قوانين نيوتن الثلاثة في الحركة وكذلك مبدأ حفظ كمية التحرك. يتناول الفصل الرابع الشغل الميكانيكي المبذول من العضلات.
ويرد عزم الدوران، وعزم القوة، ومركز الجاذبية في الفصل الخامس حيث تسبق تناول علم الكينماتيكا الدورانية في الفصل السادس.
ترد مسببات الحركة الدورانية في الفصل السابع إلى جانب الإشارات التناظرية الدورانية لقوانين نيوتن الثلاثة للحركة. يختتم الفصل الأول تفصيل لميكانيكا الموائع في الفصل الثامن.
يتناول الباب الثاني الميكانيكا الحيوية الداخلية أو القوى الداخلية وتأثيرها على الجسم وحركته. يبدأ هذا الجزء في الفصل التاسع بتناول ميكانيكا المواد البيولوجية للجسم، ويرد بمفهومي الإجهاد والانفعال في هذا الفصل إلى جانب عدد من مفاهيم قوة المادة. ويرد العرض الوجيز للجهاز الهيكلي، والجهاز العضلي، والتحكم في الجهاز العصبي في الفصول 10، 11، 12.
يتناول الباب الثالث تطبيق علم الميكانيكا الحيوية، حيث ترد الطرق الشائعة في تطبيق الميكانيكا الحيوية في تحليل الرياضة أو مهارات حركة الإنسان في الفصول الثلاثة الأولى من هذا الجزء. يقدم أول فصل من هذه الفصول وهو الفصل الثالث عشر إجراءات استكمال التحليلات الميكانيكية الحيوية الكيفية لتحسين أسلوب الأداء الرياضي، ويقدم الفصل الرابع عشر طريقة التحليل الميكانيكي الحيوي لتحسين التدريب، كما أنه يتم التأكيد في هذا الفصل على الإجراء الكيفي من أجل التعرف على المجموعات العضلية النشطة خلال مراحل الحركة أو أجزائها.
يمثل الفصل الخامس عشر بحث حول كيفية استخدام التحليل الميكانيكي الحيوي الكيفي في فهم مسببات الإصابة.
كتب هذا الفصل ستيفن ماكاو. والفصل السادس عشر وهو الفصل الخاتم لهذا الكتاب والذي يزود بعرض وجيز حول الوسائل التكنولوجية المستخدمة في إجراء التحليلات الميكانيكية الحيوية.
كان الهدف طوال الكتاب وخاصة في الباب الأول منه هو السماح للطلاب باكتشاف مبادئ علم الميكانيكا بأنفسهم.
تمت ملاحظة الأنشطة المعتادة ثم يرد بعدها شروح لتلك الأنشطة، حيث تبين الشروح الناتجة المفاهيم الميكانيكية الكامنة. تتطلب عمليه الاكتشاف مزيد من المشاركة الفعالة من القارئ ولكنها تسفر عن فهم أفضل للموضوع.
الأمر الذي يجعل هذا الكتاب فريدًا من نوعه بين الكتب الأخرى في مجال الميكانيكا الحيوية هو ترتيب التقديم، حيث يتم في معظم كتب طلاب المرحلة الجامعية في مجال الميكانيكا الحيوية تقديم التشريح الوظيفي قبل علم الميكانيكا، بينما يقدم هذا الكتاب علم الميكانيكا أولًا. تمثل العظام والأربطة عناصر البناء التي تدعم جسم الإنسان، وتمثل العضلات المحركات التي تحرك هذا البناء. يتطلب فهم كيف تدعم القوى المبذولة من العظام والأربطة الجسم، وكيف تبذل القوى وعزوم الدوران الناتجة من العضلات الشغل لتحريك أطراف الجسم معرفة القوى وآثارها.
إن علم الميكانيكا هو علم دراسة القوى وتأثيرها، وبالتالي يجب أن يسبق علم الميكانيكا دراسة النظام العضلي الهيكلي.
كما يتفرد هذا الكتاب بترتيب تقديمه للموضوعات الميكانيكية.
يبدأ الجزء الميكانيكي في غالبية كتب مجال الميكانيكا الحيوية بعلم الكينماتيكا الخطية، وينتهي بعلم الكيناتيكا الدورانية. يقدم هذا الكتاب القوى قبل تقديم الكينماتيكا الخطية، حيث تمثل القوى مسببات التغيرات في الحركة وتكون القوى في حالة اتزان ما لم يحدث أي تغيرات بالحركة؛ لذا فإنه من المعقول أن نقوم بتعريف وفهم القوى قبل تناول الحركة.
وهو ما ينطبق خاصة إذا تناولنا حركة الجسم المقذوف ومعادلات الجسم المقذوف تحت عنوان الكينماتيكا الخطية.
بما أن حركة الجسم المقذوف تتأثر بقوة الجاذبية، يجب أن يسبق فهم هذه القوة تفصيل آثار القوة. وبالمثل ترد عزوم الدوران قبل شرح الكينماتيكا الدورانية.
بما أن علم الميكانيكا يستخدم المعادلات في شرح العلاقات أو في تعريف الكميات، فمن الضروري وجود معرفة بعلم الرياضيات (الجبر بصورة أساسية).
لقد حاولت أن أكتب هذا الكتاب بطريقة تمكن الطالب الضعيف في مهارات علم الرياضيات من النجاح في تعلم الميكانيكا الحيوية. ولكن النجاح في تعلم المادة العلمية سيتأتى بصورة أيسر لمن هم أفضل في علم الرياضيات.
يحتوي الملحق (أ) على الوحدات الأساسية المستخدمة في الكميات الميكانيكية بنظام وحدات القياس الدولي وكذلك الجذور والتحويلات إلى وحدات معتادة تُستخدم في الولايات المتحدة.
يتضمن كل فصل من فصول هذا الكتاب العناصر التي تهدف إلى مساعدة القارئ في تعلم المادة العلمية.
يبدأ كل فصل بمجموعة من الأهداف والتقديم الافتتاحي الذي يقود إلى أسئلة يمكن القارئ الإجابة عنها عقب قراءة وفهم المادة العلمية الواردة بهذا الفصل.
تدخل الأمثلة العملية للمفاهيم في الكتاب طوال كل فصل من فصول الكتاب.
ويتم تقديم المسائل وتوضيح إجراءات حلها خطوة بخطوة. تظهر المسائل وأسئلة المراجعة بنهاية كل فصل لاختبار فهم القارئ للمادة العلمية المقدمة. إلى جانب أنه تمت إضافة المزيد من المسائل أيضًا.
 تظهر إجابات المسائل ومعظم أسئلة المراجعة في الملحق (ب).
وأخيرًا تتضمن هذه الطبعة الحديثة النسخة التعليمية من فيديو برنامج التحليل الحركي MaxTRAQ مصحوبًا بمقاطع الفيديو. تظهر التدريبات التي تتطلب استخدام هذا البرنامج بنهاية الفصول 2، 3، 4، 6، 16. وتظهر حلول هذه التمارين في الملحق (ب). توضح مسائل تحليل الفيديو المبادئ بشكل أكثر وضوحًا والواردة بكل فصل.
لقد حاولت طوال الكتاب شرح وتوضيح المفاهيم بأوضح ما يمكن وبطريقة تجعلك تشترك بفاعلية في اكتشافهم. ولازال يمكنك أن تواجه بعض الأشياء الصعبة، وقد تجد نفسك من وقت لآخر مشتتًا أو متحيرًا عند القراءة.
لا تستسلم! فإن ما تفعله يستحق العناء.

المرفقات
المرفق الحجم
Biomechanics of Sports and Exercise 120.09 كيلوبايت