Уже в античные времена началось изучение движений человека. Древнегреческий философ Платон (428 -348 гг. до н.э.) считал, что мозг есть сосредоточие мысли, а мышление основывается на стимуляции, получаемой от каждого из видов чувствительности. Управляет же мозг так, как возница управляет лошадьми. Другой древнегреческий философ Аристотель (348 -322 гг. до н.э.) впервые описал действие мышц и провел х геометрический анализ. Римский врач Клавдий Гален (ок. 130 -200 гг.) первый заметил связь активности мышц с движениями в суставах, ввел понятие о мышцах-синергистах и антагонистах, выдвинул положение о врожденных и приобретенных формах поведения.

Первые попытки использовать известные к тому времени знания в области биомеханики при изучении движений живых существ принадлежит великому ученому и художнику Леонардо да Винчи (1451 – 1519 гг.). Он писал, что наука механика потому столь благородна и полезна более всех прочих наук, что, как оказывается, все живые существа, имеющие способность к движению, действуют по ее законам. Ко второй половине XVII в. были накоплены довольно обширные знания по механике: уже были известны многие законы статики, Г. Галилей (1564 – 1642 гг.) провел свои знаменитые опыты в области механики. Первой научной книгой, от которой ведет свое начало биомеханика, было сочинение итальянского математика и врача Д.А. Борелли (1608 – 1679 гг.), которое было опубликовано в 1679 г. и называлось «О движении животных». Вышла эта книга в свет, когда И. Ньютон еще не опубликовал свой знаменитый т руд «Математические начала натуральной философии» (1687), в котором описывал законы механики, названные впоследствии его именем, поэтому Д. Борелли изучал в основном лишь статику (условия равновесия) человеческого тела. Он, в частности, впервые определил положение центра тяжести тела человека.

В XIX и начале XX в. большой вклад в развитие биомеханики (прежде всего методов исследования) внесли американский ученый Е. Майбридж, французский исследователь Э. Марей, немецкие биомеханики В. Брауне и О. Фишер. К. Ваххольдер (1893 – 1961 гг.) открыл трехфазный паттерн электромиографии (ЭМГ) в мышцах-агонистах и антагонистах во время односуставных движений.

Возникновение и развитие отечественной биомеханики связано с именем выдающихся ученых. Физиолог И.М. Сеченов (1829 – 1905 гг.) опубликовал книгу «Очерк рабочих движений человека», в которой впервые рассмотрел некоторые вопросы биомеханики, А.А. Ухтомский (1875 – 1942 гг.) разработал учение о доминанте. Анатом П.Ф. Лесгафт (1837 – 1909 гг.) с 1877 г. стал читать на созданных им курсах по физическому образованию предмет «Теория телесных движений», из которого в 1927 г. в институтах физической культуры возникла дисциплина «Теория движения», некоторое время спустя переименованная в «Биомеханику физических упражнений».

Принципиально важный вклад в развитие биомеханики сделал выдающийся советский ученый Н.А. Бернштейн (1899 – 1966 гг.). Изучая движения, он создал так называемую физиологию активности: теорию о том, как мозг управляет поведением живых существ.

Н.А. Бернштейн разработал многоуровневую теорию построения движений, согласно которой каждая двигательная задача в зависимости от содержания и смысловой структуры осуществляется на том или ином ведущем уровне. Он разработал принцип сенсорных коррекций, предвосхитивший понятие «обратные связи», введенное в кибернетике.

В настоящее время очень многие исследователи работают над проблемами биомеханики. Во многих научных и учебных учреждениях мира ведутся исследования по широкому спектру задач как теоретических, так и прикладного характера. Биомеханика условно развивается в нескольких направлениях:

- теоретическая биомеханика, связанная с математическим моделированием движений, изучением закономерностей управления движениями;

- спортивная биомеханика, связанная с изучением двигательных действий человека в спорте;

- инженерная биомеханика, преимущественно направленная на конструирование управляемых роботов;

- медицинская биомеханика, исследующая причины, последствия и способы профилактики травматизма, занимающаяся проблемами протезостроения;

- эргономическая биомеханика, связанная с изучением взаимодействий человека с предметами окружающей среды, разработкой спортивного инвентаря, оборудования, тренажеров и тренировочных приспособлений с целью рационализации их конструкций и оптимизации взаимодействия с ними человека в процессе двигательной деятельности;

- биомеханика физических упражнений, связанная со всеми аспектами формирования движений в массовых формах физического воспитания населения, кондиционной подготовкой и спортом для всех;

- биомеханика адаптивной физической культуры, связанная с решением широкого круга проблем инвалидного спорта, рационализацией среды обитания инвалидов, разработкой приспособлений и двигательных режимов, повышающих их двигательные возможности при адаптации к окружающей среде.

Перечисленные направления не изолированы. Они взаимосвязаны, дополняют друг друга, в них широко используется методы и подходы друг наук о человеке (физиологии, медицины, миологии, теории и методики физического воспитания, механики, радиоэлектроники и т.д.).

Основные понятия биомеханики