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バイオメカニクス

索引 バイオメカニクス

バイオメカニクス(英語:biomechanics)とは、生物の構造や運動を力学的に探求したり、その結果を応用したりすることを目的とした学問である。生体力学あるいは生物力学などと訳されることもある。生体工学も参照。.

25 関係: 力学人工臓器二足歩行心臓エコメカニクス国立科学博物館個体細胞生体工学生体材料生物直立二足歩行靭帯血管血液魚類鳥類英語材料力学構造力学昆虫流体力学流れ

力学

力学(りきがく、英語:mechanics)とは、物体や機械(machine)の運動、またそれらに働く力や相互作用を考察の対象とする学問分野の総称である。物理学で単に「力学」と言えば、古典力学またはニュートン力学のことを指すことがある。 自然科学・工学・技術の分野で用いられることがある言葉であるが、社会集団や個人の間の力関係のことを比喩的に「力学」と言う場合もある。.

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人工臓器

人工臓器 (じんこうぞうき、Artificial Organs)は、患者が極力通常の生活に復帰できるよう、臓器の機能的代替物として人体にインプラントないしは接続される医療機器である。代替される機能に制限はないが、致命的なものであることが多い。 固定された電源、フィルター、化学的な処理装置などと接続されていないことが人工臓器の特徴であるとの考え方もあり、定期的な充電や、消耗品の交換を必要とする機器も人工臓器に分類すべきでないとの意見もある。この立場によれば、例えば人工透析装置は腎臓の機能的代替物であり人体に接続される医療機器であるが、人工臓器ではないということになる。 日本人工臓器学会では「病んだ臓器の代行を目的として開発されたもの」としており、透析装置は人工臓器に含まれるとの立場をとっている。.

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二足歩行

二足歩行(にそくほこう、Bipedal Locomotion)とは、動物が2本の足でその体を支え、重心を前に移動させて前進する歩行様式。 恐竜類に多く見られた他、鳥類も、ダチョウやキーウィのような地上性の種類を含め、前肢が翼に変わって歩行には使われないので、二足歩行であると言える。ヒトの歩き方は、体軸が垂直に立っている、下肢が直線状に伸びている、など他の動物と異なっているので、特に直立二足歩行と呼んで区別することがある。.

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心臓

心臓と肺。古版『グレイの解剖学』より 心臓(しんぞう)とは、血液循環の原動力となる器官のこと大辞泉【心臓】。血液循環系の中枢器官のこと広辞苑 第五版 p.1386【心臓】。.

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エコメカニクス

メカニクス (Ecomechanics) は生物と環境との相互作用を力学の手法を用いて研究する科学の専門分野である。生態学と比較生理学の要素を合わせたバイオメカニクスの派生として生まれた エコメカニクスという用語は、Mimi Koehl博士によって初めに名付けられた。この分野は、:en:Friday Harbor Laboratoriesにおける研究グループの結果として2009年9月に発足した。.

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国立科学博物館

国立科学博物館(こくりつかがくはくぶつかん、英称:National Museum of Nature and Science、略称:かはく、科博)は、独立行政法人国立科学博物館が運営する博物館施設。.

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個体

'''個体と群体''' 群体ボヤ ''Symplegma rubra''の例 ホヤはヒトと同じ脊索動物門に属する動物である。入水口を一つずつ備える各個体は心臓と血管系をもつ。しかしながら、血管系は互いに接続されており、協調して動作する。 個体(こたい)とは、個々の生物体をさす言葉である。生物体の単位と見なされるが、その定義や内容は判断の難しい部分が多い。.

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細胞

動物の真核細胞のスケッチ 細胞(さいぼう)とは、全ての生物が持つ、微小な部屋状の下部構造のこと。生物体の構造上・機能上の基本単位。そして同時にそれ自体を生命体と言うこともできる生化学辞典第2版、p.531-532 【単細胞生物】。 細胞を意味する英語の「cell」の語源はギリシャ語で「小さな部屋」を意味する語である。1665年にこの構造を発見したロバート・フックが自著においてcellと命名した。.

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生体工学

生体工学(せいたいこうがく、英: bionics)は、科学的方法や自然界にあるシステムを応用して工学システムや最新テクノロジーの設計や研究を行う学問領域である。アメリカ空軍の医師が1958年に提唱した。「bionics」の語源は、ギリシア語の βίον(生命体)に接尾辞 -ic(-的、-の方法で)が付いたもので、「生命体的」を意味する。 近い概念として、生体模倣(英: Biomimetics,Biomimicry)がある。 生命体には進化的な圧力による高度な最適化があり、効率的であるため、これを人工物の構築に応用することが考えられた。古典的な例としてはハス科の植物の表面を研究することにより、撥水加工技術が生まれた(ロータス効果)。他にも、イルカの肌を模倣した船殻、コウモリの反響定位を模倣したソナー、レーダー、医用超音波画像などがある。 コンピュータの分野では、生体工学の研究から人工神経、ニューラルネットワーク、群知能などが生まれた。進化的計算も生体工学的な考え方が根底にあるが、In silico(コンピュータを用いて)進化のシミュレーションを行うことから生まれた考え方であり、自然界にはなかった最適化された手法が生み出されている。 イギリス バス大学の生体模倣技術の専門家ジュリアン・ヴィンセントによれば、「現在、生物学とテクノロジーの間でメカニズムが共有されている部分は10%にすぎない」とされている。.

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生体材料

生体材料(せいたいざいりょう、英語: biomaterial、バイオマテリアル)とは、医学・歯学分野において、主にヒトの生体に移植することを目的とした素材のことである。具体的な生体材料としては人工関節やデンタルインプラント、人工骨および人工血管用の素材などが該当する。.

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生物

生物(せいぶつ)または生き物(いきもの)とは、動物・菌類・植物・古細菌・真正細菌などを総称した呼び方である。 地球上の全ての生物の共通の祖先があり(原始生命体・共通祖先)、その子孫達が増殖し複製するにつれ遺伝子に様々な変異が生じることで進化がおきたとされている。結果、バクテリアからヒトにいたる生物多様性が生まれ、お互いの存在(他者)や地球環境に依存しながら、相互に複雑な関係で結ばれる生物圏を形成するにいたっている。そのことをガイアとも呼ぶものもある。 これまで記録された数だけでも百数十万種に上ると言われており、そのうち動物は100万種以上、植物(菌類や藻類も含む)は50万種ほどである。 生物(なまもの)と読むと、加熱調理などをしていない食品のことを指す。具体的な例を挙げれば“刺身”などが代表的な例としてよく用いられる。.

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直立二足歩行

立二足歩行(ちょくりつにそくほこう、bipedalism)とは、脚と脊椎を垂直に立てて行う二足歩行のことである。現存する生物のうち、直立二足歩行が可能な生物は、ヒトだけである。.

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靭帯

靭帯(じんたい、羅: ligamentum; 英: ligament)は、強靭な結合組織の短い束で、骨と骨を繋ぎ関節を形作る。主成分は長いコラーゲンの線維である。靭帯には関節の可動域を制限する働きもある。なお、骨と骨格筋を繋ぐのは靱帯ではなく腱である。なお、靭帯に関する学問は「靭帯学」(syndesmology)である。 関節包靭帯は関節包の一部となって関節を包み、機械的な強度を増すのに役立っている。関節包外靭帯は骨と骨の剥離を防ぎ、関節を安定させる役割を持っている。 靭帯には若干の弾性があり、張力がかかると次第に伸びていく。脱臼した場合、できるだけ早期に整復する必要があるのは、一つにはこのためである。治療が遅れると靭帯が伸び過ぎ、関節の強度が落ち、習慣的な脱臼の元になる。.

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血管

血管(けっかん、blood vessel)は、血液を身体の各所に送るための通路となる管。全身へ酸素や栄養分、老廃物、体温(恒温動物の場合)、水分を運ぶ。血管中の血液を規則的に送るための筋肉に富む構造がある場合、これを心臓という。血管中の血液の流れる方向は普通一定している。脊椎動物の血管は心臓から出る血液を送る動脈と心臓へ戻る血液を送る静脈、そしてそれぞれの末端(細動脈と細静脈)をつなぐ毛細血管からなる。.

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血液

血液 血液(けつえき、blood)は、動物の体内を巡る主要な体液で、全身の細胞に栄養分や酸素を運搬し、二酸化炭素や老廃物を運び出すための媒体である生化学辞典第2版、p.420 【血液】。.

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(ほね、英:bone)は、脊椎動物において骨格を構成する、リン酸カルシウムを多分に含んだ硬い組織。特に軟骨(cartilage)などと明確に区別する場合には硬骨とも呼ばれる。 動物体内での骨の機能は多岐に亘り、体の保護や姿勢の維持、筋肉を用いた運動のほかに、栄養の貯蔵や、血球を産生する場としての役割も持っている。ヒトの大人の体には、大小約206の骨があり(幼児で約270個)、それぞれに固有の名称が与えられている。ヒトの体で最も大きな骨は大腿骨である。 またこの意味の他にも、口語的には骨格そのものを指し示す場合もあり、生物に留まらず広く用いられる(例:傘の骨、鉄骨など)。本項目では、特に断りのない限り、最初に示した通り脊椎動物の骨を説明する。.

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魚類

魚類(ぎょるい)は、脊椎動物亜門 から四肢動物を除外した動物群。日常語で魚(さかな)。脳や網膜など神経系の発達にも関与するといわれている。流行歌のおさかな天国には「魚を食べると頭が良くなる」というフレーズがあるが、上記の健康影響を考えると無根拠とも言えない。 村落単位で見た生活習慣では、労働が激しく、魚又は大豆を十分にとり、野菜や海草を多食する地域は長寿村であり、米と塩の過剰摂取、魚の偏食の見られる地域は短命村が多いことが指摘されている。 魚介類の脂肪酸にて、魚介類100g中の主な脂肪酸について解説。.

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鳥類

鳥類(ちょうるい)とは、鳥綱(ちょうこう、Aves)すなわち脊椎動物亜門(脊椎動物)の一綱岩波生物学辞典 第4版、928頁。広辞苑 第五版、1751頁。に属する動物群の総称。日常語で鳥(とり)と呼ばれる動物である。 現生鳥類 (Modern birds) はくちばしを持つ卵生の脊椎動物であり、一般的には(つまり以下の項目は当てはまらない種や齢が現生する)体表が羽毛で覆われた恒温動物で、歯はなく、前肢が翼になって、飛翔のための適応が顕著であり、二足歩行を行う『鳥類学辞典』 (2004)、552-553頁。.

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腱(けん)は、解剖学において骨格筋が骨に付着する部分の筋肉主体部寄りにある結合組織のひとつ。骨と骨とを結合させているものは靱帯という。両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類の骨格筋に付属して存在する。骨格筋は全体的に赤色(哺乳類)を示すが、腱はほぼ白色に見える。組成は殆どが線維質であるコラーゲンで、軟部組織としては硬い方に属する。代表的な腱はアキレス腱があり、人体の中では最大のものである。 獲物・解体した家畜の部位としての腱は、きわめて強靭で弾力性の高い繊維であり、乾燥によって収縮しつつ硬くなる性質を持つ。そのため縫い糸、石器を木に接合する、木と木をきわめて強く結びつける、合成弓や投石器のばね、さらに煮て膠を得るなど古代においてはきわめて重要な物資でもあった。 食品としては長時間煮込めば柔らかくなる。すじ肉を参照。.

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英語

アメリカ英語とイギリス英語は特徴がある 英語(えいご、)は、イ・ヨーロッパ語族のゲルマン語派に属し、イギリス・イングランド地方を発祥とする言語である。.

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材料力学

材料力学(ざいりょうりきがく、)は、応用力学の一分野で、機械や構造物に負荷が加わったときの変形、そして破壊の原理を研究する学問である。.

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構造力学

構造力学(こうぞうりきがく、英語:structural mechanics)は連続体力学の一分野であり、橋梁、建築物、ヴィークル類などの構造物が荷重を受けたときに生じる応力や変形などを解析するための力学である。一つの物体のときは材料力学という。土木工学の分野では根幹を成す学問分野であり、水理学、地盤力学と合わせて「3力(さんりき)」と呼ばれることがある。.

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昆虫

昆虫(こんちゅう)は、節足動物門汎甲殻類六脚亜門昆虫綱(学名: )の総称である。昆虫類という言葉もあるが、多少意味が曖昧で、六脚類の意味で使うこともある。なお、かつては全ての六脚虫を昆虫綱に含めていたが、分類体系が見直され、現在はトビムシなど原始的な群のいくつかが除外されることが多い。この項ではこれらにも触れてある。 昆虫は、硬い外骨格をもった節足動物の中でも、特に陸上で進化したグループである。ほとんどの種は陸上で生活し、淡水中に棲息するものは若干、海中で棲息する種は例外的である。水中で生活する昆虫は水生昆虫(水棲昆虫)とよばれ、陸上で進化した祖先から二次的に水中生活に適応したものと考えられている。 世界の様々な気候、環境に適応しており、種多様性が非常に高い。現時点で昆虫綱全体で80万種以上が知られている。現在知られている生物種に限れば、半分以上は昆虫である。.

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流体力学

流体力学(りゅうたいりきがく、fluid dynamics / fluid mechanics)とは、流体の静止状態や運動状態での性質、また流体中での物体の運動を研究する、力学の一分野。.

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流れ

流れ(ながれ)は.

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