Тело человека представляет собой мышечно-скелетную систему, состоящую из твёрдых (кости), упругих (мышцы) и гибких (связки, мышцы, сухожилия) элементов, звеньев. Двигательная (или биомеханическая) система включает те компоненты нервной системы, которые участвуют в осуществлении движения.

Кости. Тело человека не могло бы выполнять разнообразные двигательные функции, если бы отсутствовала опорная конструкция – костный скелет, который формируют порядка 206 костей. Кость – живая ткань, состоящая из белкового матрикса, на который откладываются соли кальция. Функции, выполняемые костями, очень важны как для движения, так и для поддержания жизнедеятельности организма: кости обеспечивают механическую поддержку, являясь центральной структурой каждого сегмента тела; образуют эритроциты; служат активным резервуаром ионов кальция и фосфора.

Механические свойства костей определяются их разнообразными функциями: кроме двигательной, они выполняют защитную и опорную функции. Кости черепа, грудной клетки и таза защищают внутренние органы. Опорную функцию выполняют кости конечностей и позвоночника.

Кости ног и рук продолговатые и трубчатые по строению и поэтому могут противодействовать значительным нагрузкам. При растягивающей продольной силе кость выдерживает напряжение 150 Н/мм ². Установлено, что прочность кости на растяжение почти равна прочности чугуна. При сжатии прочность костей ещё выше: так, самая массивная кость – большеберцовая – выдерживает вес 27 человек. Предельная сила сжатия составляет 16 000 – 18 000 Н. При изгибе кости человека также выдерживают значительные нагрузки. Например, силы 12 000 Н (1,2 т) недостаточно, чтобы сломать бедренную кость.

При движениях кости не только растягиваются, сжимаются и изгибаются, но также и скручиваются. Например, при ходьбе моменты скручивающих сил могут достичь 15 Н • м.

Прочность костей в 2 – 5 раз превышают силы, действующие на них в повседневной деятельности человека. Если механические нагрузки, например, как у спортсменов, превышают обычные диапазоны, то организм с ними справляется, гипертрофируя кости. Известно, что у штангистов утолщаются кости ног и позвоночника, у футболистов – внешняя часть кости плюсны, у теннисистов – кости предплечья. И т. д.

Суставы. В теле человека почти 200 суставов. Для выполнения двигательных действий наибольшее значение имеют синовиальные, которые обладают наибольшей подвижностью (плечевой, локтевой, тазобедренный, коленный и голеностопный), и хрящевые, слабо подвижные (грудино-рёберные, межпозвонковые диски).

Механические свойства суставов зависят от их строения. Поверхность суставов смачивается синовиальной жидкостью (смазкой), которая, как в капсуле, хранится в суставной сумке. Эта жидкость уменьшает коэффициент трения в суставе примерно в 20 раз.

Связки и сухожилия. Сухожилия соединяют мышцы и кости, связки обеспечивают соединения между костями. Функции сухожилия заключаются в сообщении усилия мышц кости или хрящу, а связок – в стабилизации сустава. Основой сухожилия и связки является фибрилла.