1- Introdução ao Estudo da Cinesiologia e Biomecânica

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Introdução ao Estudo da Cinesiologia
e Biomecânica
75-104 minutos
Descrição
A relação do corpo humano e o movimento nos diferentes cenários
da vida cotidiana, pela ótica das disciplinas Cinesiologia e
Biomecânica.
PROPÓSITO
Compreender os fatores que geram e influenciam as múltiplas
possibilidades de movimento do corpo humano nas atividades
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cotidianas, sejam elas de lazer, laboral, esportiva e funcional,
sendo este conhecimento de fundamental importância para os
profissionais da área de Saúde, que trabalham com o movimento,
visando a otimização do comportamento do Sistema Locomotor.
OBJETIVOS
Módulo 1
Identificar a importância da Cinesiologia e Biomecânica para
análise e compreensão do movimento humano, assim como as
áreas de estudo da Biomecânica
Módulo 2
Reconhecer as diretrizes cinemáticas para construção de
estratégias de interpretação do movimento do corpo humano no
espaço
Módulo 3
Identificar o comportamento motor do corpo humano a partir da
atuação das forças agentes sobre ele
Introdução
A partir de agora, vamos iniciar o estudo da Cinesiologia e
Biomecânica. Alguma vez você já questionou de que maneira um
determinado movimento é executado? Por exemplo: por que as
pessoas podem apresentar diferentes formas de caminhar ou
correr; como o exercício de agachamento pode ser realizado para
otimizar os resultados do treinamento; qual é a melhor maneira de
se sentar durante a jornada de trabalho, para evitar um quadro de
lombalgia e o que ocorre na evolução de uma criança quando
passa da postura de engatinhar para a bípede?
Essas e outras questões relacionadas ao movimento humano
serão aqui discutidas nos mais variados cenários, como em
atividades do dia a dia, esportivas, laborais e terapêuticas, visando
oferecer a você um ferramental amplo, não só para observação e
análise, mas também para escolha de estratégias de intervenção,
com a finalidade de uma melhor utilização do corpo humano em
movimento.
Foto: Shutterstock.com
A marcha (caminhada) é o padrão de deslocamento do ser
humano.
Sim! O movimento do corpo humano é a nossa prioridade! O
movimento humano é uma área de estudo muito rica e trará a você
uma série de informações que aumentarão significativamente sua
forma de visualizar, descrever, avaliar e explicar sobre a
mobilidade nas mais diferentes situações. Vale lembrar que a
preocupação com a análise e compreensão do movimento do
corpo humano data de antes da era cristã e, ainda hoje, passados
vários séculos, algumas questões continuam sem respostas e os
estudos nas áreas de Cinesiologia e Biomecânica não param de
evoluir.
Ao final deste tema, você terá maior capacidade de identificar as
variáveis necessárias na hora de atuar como um profissional da
área de Saúde. Agora, você está convidado a uma nova
experiência, um novo estágio para a aplicação do movimento
humano, nas diferentes situações do dia a dia, sejam essas
rotineiras, como nas tarefas de casa, mas também nas atividades
laborais em empresas – tema muito abordado atualmente no que
se refere a questões relacionadas à ergonomia – avançando ainda
mais para atividades esportivas, sejam elas de rendimento ou
recreativas.
MÓDULO 1
Identificar a importância da Cinesiologia e Biomecânica para
análise e compreensão do movimento humano, assim como as
áreas de estudo da Biomecânica
CONCEITOS DE CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
Uma questão que muitos profissionais da área da Saúde abordam
refere-se a semelhanças e diferenças entre a Cinesiologia e a
Biomecânica, pois ambas tratam do mesmo objeto de estudo, que
é o movimento.
A Cinesiologia trata da análise e interpretação do movimento
humano em seu sentido mais amplo. Então, toda e qualquer
disciplina que permita uma interpretação do movimento humano
pode ser tratada pela Cinesiologia. Assim, a Anatomia, a Anatomia
aplicada, a Fisiologia, a Fisiologia do exercício, a Psicologia, a
Nutrição, a Avaliação morfofuncional são disciplinas que oferecem
conteúdos que permitem entender como o movimento do corpo
humano ocorre.
Você pode entender a Cinesiologia como:
A ciência que estuda os movimentos do corpo humano.
Imagem: Shutterstock.com
A Biomecânica pode ser encarada como uma subdisciplina da
Cinesiologia, pois ainda com o foco no ser humano, ela traz para a
análise do movimento os conceitos fundamentados na Física, mais
especificamente, na mecânica.
Para melhorar a compreensão, podemos afirmar que as estruturas
anatômicas do corpo humano, quando levadas ao movimento
(mecânica), devem ser interpretadas a partir das diferentes
características fisiológicas desse corpo, ou seja, “há uma
combinação entre o movimento (mecânica) + estrutura
(anatomia) + função do corpo (fisiologia)”.
Imagem: Adaptado de Biomecânica Básica, HALL, S. 2016, pág.
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Cinesiologia e Biomecânica.
Evolução histórica do estudo do movimento
A preocupação em entender como o movimento humano ocorre
não é recente, data de antes da era cristã, quando já existiam
relatos de problemas quanto à forma de se mover do ser humano.
Foto: Jastrow / Wikimedia Commons/ Domínio público
Aristóteles.
É sabido que o filósofo grego Aristóteles (384-322 a.C.) foi
considerado o pai da Cinesiologia. A ele são atribuídas questões
relacionadas ao conhecimento sobre o centro de gravidade do
corpo humano (CGH), leis de movimento e de alavancas.
Diversos outros pensadores seguiram na esteira de Aristóteles,
demonstrando preocupação em entender o movimento do corpo
humano, respaldados não só nas observações externas ao corpo,
mas também tentando decifrar os mecanismos internos para a
realização dos movimentos.
Foto: Pierre-Roch Vigneron / Wikimedia Commons/ Domínio
Público
Galeno.
Cláudio Galeno (129 – 217 d.C.), médico e filósofo romano de
origem grega, contribuiu a partir dos seus achados com ensaio de
motu musculorum, isto é, a relação entre os músculos agonistas e
antagonistas, nervos motores e sensitivos, além de termos como
diartrose e sinartrose, que são utilizados até hoje para classificar
as articulações do corpo.
Ensaio
Como eram denominados os artigos científicos nesta época.
Foto: Francesco Melzi / Wikimedia Commons/Domínio público
Leonardo da Vinci.
Durante a Idade Média, muito pouca informação podia ser obtida
quanto aos estudos na área do movimento humano. Por outro lado,
o período Renascentista traz de volta toda a preocupação com as
ciências, sendo que é através dos estudos de Leonardo da Vinci
(1452 – 1519), para muitos considerado um gênio, que a marcha
(caminhada, deambulação) humana tem os seus primeiros
registros. Tema ainda hoje muito pesquisado.
Foto: Justus Sustermans / Wikimedia Commons/Domínio público
Galileu Galilei.
O físico italiano Galileu Galilei (1564 - 1642) foi considerado o "pai
da Física Moderna" e o "pai da Ciência Moderna”. Seus achados
permitiram compreender conceitos como rapidez vs. velocidade,
inércia, gravidade e o comportamento dos projéteis.
Foto: Autor desconhecido / Wikimedia Commons/Domínio público
Alfonso Borelli.
Os estudos de Galileu Galilei tiveram continuidade com Alfonso
Borelli (1608 – 1679), que também era físico, matemático e
filósofo. Suas principais contribuições o fizeram ser considerado o
“pai da Biomecânica”. Dentre essas contribuições, podem ser
citados: o livro De Motu Animalium que abordava o padrão de
locomoção do homem, a ideia da contração dos músculos para
realizar um movimento e a mecânica respiratória. Borelli descobriu
ainda questões relacionadas ao equilíbrio, como o comportamento
das articulações em função das forças que atuam sobre elas.
Dentre seus feitos mais importantes, está o posicionamento do
CGH em diferentes situações de equilíbrio.
A partir daí, a Cinesiologia não parou mais de evoluir e, no final do
século XIX, a Biomecânica ganhou corpo no campo dasciências,
chegando em meados do século XX, mais especialmente, nas
décadas de 1960 e 1970, a ter maior representatividade mundial.
CONSIDERAÇÕES ANATOMOFUNCIONAIS
Agora você pode estar pensando: Como então devo pensar o
movimento do corpo humano?
Dois pontos principais serão os norteadores de seu raciocínio:
O corpo humano é constituído por um conjunto de segmentos
(braço, antebraço, coxa, perna etc.) que são unidos por
articulações e, em função de seu grau de mobilidade, permite que
esses segmentos descrevam trajetórias no espaço.
Para que um movimento possa ser realizado, há necessidade de
forças atuando sobre o corpo humano e o resultado do
comportamento do corpo no espaço é a resultante dessas forças.
Comentário
O comportamento que um segmento corporal descreve no espaço,
ou seja, o movimento em torno de uma articulação, está
diretamente relacionado ao aproveitamento da energia gerada
pelo(s) músculo(s) durante o processo de contração.
Imagem: Shutterstock.com
Corpo humano e articulações.
Sendo assim tão importante ter sempre em foco que a base da
construção do conhecimento biomecânico está diretamente
relacionada a outras ciências e, principalmente, à:
Anatomia – Permite conhecer as estruturas corporais.
Fisiologia – Permite analisar e avaliar as funções corporais.
Mecânica – Permite estudar todos os corpos que ocupam lugar no
espaço e, no nosso caso, o corpo humano.
Vamos reforçar esse conhecimento sobre a Biomecânica!
“Estudo anatomofisiológico e mecânico do movimento do
homem e de seus segmentos corporais.”
“O estudo da estrutura e da função dos sistemas
biológicos utilizando os métodos de mecânica”
HATZE, 1974.
“Biomecânica é a ciência que examina as forças internas e
externas que atuam no corpo e seus efeitos”
HAY, 1981.
“Biomecânica é a ciência que investiga a ação das forças
internas e externas agindo sobre os corpos vivos. Não é
um conceito novo. O que é novo é um aumento na
amplitude da área de investigação da biomecânica,
para as muitas possibilidades de movimento humano”
HAY, 1981.
Observe que nos dois primeiros conceitos aqui apresentados por
Hatze (1974), a tese da Anatomia, da Fisiologia e da Mecânica são
reforçadas, mas ele destaca que a análise do movimento do corpo
humano deve ser pensada a partir do comportamento dos
segmentos corporais no espaço.
Nossa sugestão é que você se habitue a sempre interpretar o
movimento do corpo humano de maneira “fragmentada”, até que
possa entender o “todo”. Por exemplo, ao sentar-se e levantar-se
de uma cadeira as articulações dos tornozelos, joelhos e quadris
são importantes, assim, tentar identificar o que possa estar
comprometendo este movimento dependerá isoladamente da
avaliação de cada uma dessas articulações.
Imagem: Shutterstock.com
Sentar e levantar.
Já os conceitos propostos por Hay e Miller inserem elementos
novos.
Sim, pois até aqui não havíamos falado sobre forças internas e
externas.
A identificação e análise dessas forças serão fundamentais para
compreensão do comportamento final do corpo e seus segmentos
no espaço. Mas isso é conversa para termos daqui a pouco!
Vale destacar a aplicação da biomecânica na área da Saúde, em
destaque no movimento humano, pode estar relacionada a
diversos campos. Observe:
Foto: Shutterstock.com
Locomoção (marcha humana)
Foto: Shutterstock.com
Esporte (melhoria do desempenho)
Foto: Shutterstock.com
Clínica e reabilitação (prevenção e tratamento de lesões)
Imagem: Shutterstock.com
Ocupacional e ergonomia (relações entre o homem, as máquinas
e o trabalho)
Áreas de atuação da Biomecânica
A Biomecânica pode ser dividida em interna e externa:
Imagem: Shutterstock.com
Músculos e ligamentos do joelho.
Biomecânica interna – Tem como base a determinação das
forças geradas dentro do corpo humano, sejam estas a favor ou
contra o movimento. Através da biomecânica interna, é possível
determinar a resultante dessas forças. São chamadas de forças
internas– forças articulares (ligamentos e cápsula articular) e
musculares (concêntricas, excêntricas e isométricas). O mais
importante é que são classificadas em função das diferentes
formas de solicitação mecânica. Através do estudo da Biomecânica
interna, podemos responder a seguinte questão: qual é a
resultante dessas forças?
Imagem: Shutterstock.com
Força da gravidade.
Biomecânica externa - Identifica e quantifica as forças que são
geradas fora do corpo humano, mas que irão interferir diretamente
na condição dinâmica (movimento) ou estática (inércia).
Essas são chamadas de forças externas (gravidade, atrito,
resistência frontal do ar etc.), que atuam sobre o corpo humano e
trazem consequências resultantes de suas ações, como por
exemplo, a força da gravidade.
Dica
Ao realizar a análise de um movimento, a identificação de força
será sempre no plural, ou seja, forças. Isso porque será sempre
necessário identificarmos as forças externas que estão atuando
sobre o corpo humano, por exemplo, a gravidade e o
comportamento das forças internas em função da postura ou
movimento que se queira realizar.
Exemplo
Ao realizar o movimento de flexão do cotovelo (rosca bíceps), é
necessário um trabalho combinado de outras musculaturas para
manter a postura estática. Musculaturas essas dos membros
inferiores para que o indivíduo se mantenha em pé, assim como a
musculatura da região abdominal e paravertebral, para que o
indivíduo se mantenha estável e não mude a postura durante a
execução do exercício.
Áreas de estudo da Cinesiologia e
Biomecânica
Nos últimos anos, em função da evolução no campo científico, os
estudos cinesiológicos e biomecânicos vêm apresentando uma
evolução muito grande, devido ao desenvolvimento de
instrumentos de mensuração e avaliação dos movimentos do corpo
humano em todos os campos de aplicação (laboral, cotidiano,
terapêutico e esportivo).
Contudo, quatro grandes áreas continuam a assegurar densidade
aos achados científicos no campo do estudo do movimento
humano.
Vamos conhecer um pouco mais cada uma dessas áreas!
Antropometria
É a área mais simples de estudo da Biomecânica. Preocupa-se em
determinar as características das dimensões do corpo humano, ou
seja, estatura, massa corporal e segmentar (e a distribuição
dessas massas), comprimento e volume (dimensões geométricas)
dos segmentos corporais, localização do CGH e do centro de
gravidade (CG) dos diferentes segmentos corporais.
Todos esses parâmetros são necessários para que, a partir de um
modelo antropométrico, seja construído um modelo biomecânico
do corpo que se queira analisar.
Na prática, as avaliações antropométricas utilizam desde recursos
simples, como balança, trena metálica, paquímetros, até sistemas
altamente sofisticados, por exemplo, digitalização a laser,
ultrassonografia etc.
Na Cinesiologia e Biomecânica, esses dados são necessários para
que o movimento possa ser modelado física e matematicamente.
Assim, simulações de movimentos podem ser propostas, o que
permite uma melhor compreensão de como os movimentos estão
sendo realizados e como podem ser otimizados.
Imagem: Shutterstock.com
Antropometria – Dimensões dos segmentos corporais.
Cinemetria
Essa área de estudo tem como foco a análise e descrição do
movimento no espaço, ou seja, se é um movimento rápido ou
lento, amplo ou curto, dentro ou fora da trajetória esperada. Dentro
do enfoque científico é a medição cinemática que permite, de
maneira objetiva, identificar a velocidade e a aceleração do
movimento, discorrer sobre a distância e o deslocamento
realizados no movimento, além da posição e orientação dos
segmentos corporais e do corpo humano no espaço.
Na prática, a aquisição de dados na cinemetria está apoiada das
imagens do movimento a ser analisado. Essa aquisição vale-se
normalmente de recursos de fotos, filmes e vídeos para registro e
descrição dos movimentos. Os equipamentos para pesquisa
científica são de alta tecnologia, como câmeras de alta frequência
(iguaisou maiores que 60 Hz), mas na atualidade vários softwares
e Apps estão disponíveis, o que funciona como tremenda
ferramenta para descrição do movimento. Um smartphone com
uma boa câmera permite análises de movimento de pacientes em
cinesioterapia ou de alunos que realizam treinamento.
Vale destacar que os achados na cinemetria permitem avaliações
quantitativas e qualitativas do movimento; interpretação de
posturas e posições do corpo humano em movimento para a
elaboração das estratégias de intervenção; avaliação da técnica do
movimento selecionado; comparação entre movimentos propostos,
realizados por sujeitos diferentes ou pelo mesmo em momentos
distintos.
Foto: Shutterstock.com
Cinemetria.
Dinamometria
Essa é a terceira área de estudo da Biomecânica. Tem como base
os métodos para as medições cinéticas, ou seja, as medidas de
força interna e externa que irão influenciar o movimento. As
avaliações dinamométricas na biomecânica utilizam
prioritariamente: a plataforma de força (avaliação da força de
reação do solo), a distribuição de pressão plantar
(baropodômetros), células de carga e aparelhos isocinéticos
(dinamometria computadorizada).
O principal objetivo é explicar como o movimento está sendo
realizado, a partir das forças que estão atuando sobre o corpo ou
algum segmento analisado de forma isolada, isto é, os fatores
moderadores ambientais (ex.: força da gravidade) e as ações
internas de geração de força frente a esses fatores (ex.: contração
muscular).
Foto: Shutterstock.com
Dinamometria – plataforma de força.
Na prática, essas avaliações permitem a análise da técnica de
execução do movimento, a investigação da condição física, o
controle da sobrecarga e a identificação e influência das forças
externas e internas que afetam o movimento.
Foto: Shutterstock.com
Baropodometria de pressão plantar.
Foto: Shutterstock.com
Dinamometria - Baropodometria.
Eletromiografia
Para entender a eletromiografia (EMG), você deve lembrar que
toda contração muscular é uma atividade eletroquímica. Então, a
EMG é o registro da atividade elétrica de um músculo, quando este
é estimulado. É bom ter em mente que a contração da musculatura
estriada esquelética ocorre como uma ação voluntária em resposta
a um estímulo, assim, alguns fatores podem influenciar os achados
na EMG, como: a velocidade de encurtamento e alongamento
muscular, o equilíbrio das ações de músculos agonistas e
antagonistas, o grau de tensão muscular, a atividade reflexa e,
principalmente, a fadiga muscular.
Para coleta dos dados, são utilizados eletrodos que podem ser
superficiais (sobrepostos na pele no local do músculo que se
queira avaliar) ou profundos, invasivos (dentro do corpo humano -
intramusculares). Por serem mais simples de aplicação, os estudos
tendem em sua maioria a utilizarem a EMG de superfície ou
EMGSup. Esses eletrodos são conectados a um equipamento
chamado eletromiógrafo, que faz a leitura dos sinais elétricos que
podem ser lidos e interpretados em um computador, através de
softwares específicos.
Passe o mouse na imagem. Objeto com interação.
Comentário
A EMG não tem por objetivo medir a quantidade de força muscular.
Na condição de fadiga, há um aumento na amplitude e diminuição
na frequência do sinal eletromiográfico.
ÁREAS DE ESTUDO DA BIOMECÂNICA
O especialista apresenta um resumo do módulo com ênfase na
explicação e aplicação prática das áreas de estudo da
Biomecânica
Verificando o aprendizado
ATENÇÃO!
Para desbloquear o próximo módulo, é necessário que você
responda corretamente a uma das seguintes questões:
Gabarito
1. As forças de reação do solo são forças mesuráveis entre o corpo
e ambiente. No ambiente laboratorial, essas forças são
mensuradas por um equipamento chamado de plataforma de força.
Sabendo que a Biomecânica está dividida em áreas de estudo,
assinale a alternativa abaixo que corresponde a área que engloba
os tipos de medida de força e pressão:
A alternativa "E " está correta.
Cada área de estudo trata de estudar de maneira específica os
conteúdos que permitem a análise biomecânica do movimento e a
área que estuda as forças é a dinamometria.
2. A manutenção da condição dinâmica ou estática deve ser
encarada a partir das forças que estão atuando sobre o corpo
humano. A Biomecânica é dividida em duas áreas de atuação,
cada uma dessas áreas estuda especificamente diferentes tipos de
forças. Assinale, dentre as alternativas abaixo, aquela que está
errada:
A alternativa "E " está correta.
Compreender a ação das forças externas e internas que atuam
sobre o corpo é o que permite estimar o comportamento desse
corpo no espaço. Juntamente, por exemplo, com o atrito e a
resistência frontal do ar, a gravidade é uma força externa que atua
sobre o corpo humano.
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MÓDULO 2
Reconhecer as diretrizes cinemáticas para construção de
estratégias de interpretação do movimento do corpo humano
no espaço.
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Bases cinemáticas para análise do movimento
humano
Foto: Shutterstock.com
Agora você deve estar se perguntando: eu sei que a anatomia me
permite identificar o músculo que deve ser estimulado, a fisiologia,
se um músculo responde melhor a estímulos para resistência ou
força, mas e a mecânica – como ela pode contribuir para a análise
do movimento?
O primeiro passo é ter em mente que apesar de se valer da Física
e da Matemática, a grande maioria dos profissionais da área da
Saúde utilizam os achados nas pesquisas em Cinesiologia e
Biomecânica como ferramentas para melhorarem suas atuações
profissionais, sendo que aqui você deve pensar em avaliação,
prescrição e monitoramento do tratamento fisioterápico ou do
exercício físico.
Não fique preocupado em fazer cálculos, mas em identificar a
melhor maneira de lançar mão dos seus conhecimentos
biomecânicos na hora de atuar profissionalmente.
Para conhecer um pouco mais, faz-se necessário subdividir a
mecânica em duas áreas, que são: Cinemática e Cinética.
Cada área tem seu foco de atuação específico e é isso que iremos
conhecer mais agora.
Cinemática
Primeiramente, é importante deixar claro que todo movimento
ocorre no espaço e essa relação entre o corpo humano,
movimento e espaço é estudada pela Cinemática.
Em segundo, a principal função da Cinemática é descrever o
movimento do corpo humano e de seus segmentos, ou seja, se o
movimento é rápido ou lento, amplo ou curto, na trajetória desejada
ou não.
A partir do exposto, é possível afirmar que a Cinemática estuda a
relação espaço-temporal na realização do movimento, ou seja, a
forma, o padrão e a sequência dos movimentos na relação espaço
e tempo.
Vamos conversar agora sobre conteúdos importantes para uma
avaliação cinemática.
Estática e Dinâmica
“Estática é o exame dos sistemas que não estão se movendo
ou que estão se movendo em velocidade constante a ponto de
considerá-los em equilíbrio”
HAMILL, 2012.
Vale destacar que, para a Cinemática, os achados na estática de
um corpo que não se move, por exemplo, em uma postura ereta
estática, são pouco relevantes, mas sim de interesse da Cinética, o
que será visto mais à frente.
E a dinâmica?
A dinâmica é de total interesse da Cinemática, pois ela está
preocupada em analisar o movimento dos corpos que mudam de
posição no espaço em função do tempo.
O comportamento dinâmico do corpo ou de um segmento, exigirá
de um profissional que queira dominar a análise de movimento, a
condição de transladar entre a descrição e a explicação de como
os movimentos de fato ocorrerem e como podemser melhorados.
Vamos mergulhar nesses conhecimentos!
Grandezas escalares e vetoriais
Os conceitos de Mecânica para serem entendidos devem
considerar a magnitude que está relacionada à intensidade do
movimento e/ou ao sentido do movimento.
Quando um conceito é plenamente compreendido, a partir de sua
magnitude, é chamado de escalar. Por exemplo, a massa corporal
fica claramente entendida quando uma pessoa afirma ter 80kg.
Agora, alguns conceitos devem expressar não só a magnitude,
mas também o sentido. Quando isso ocorre, essa grandeza é
chamada de vetorial. Um vetor é representado por uma “seta”,
onde, além da intensidade, é expressa a posição inicial e final.
Além disso, existem outros conceitos que são utilizados em
Biomecânica, como a distância e o deslocamento:
Distância: É medida como o comprimento da trajetória entre o
ponto do início e do final do movimento. Assim, a distância é uma
grandeza escalar.
&
Deslocamento: É medido como uma linha reta entre as posições
inicial e final de um corpo. Atente-se para dois aspectos: existe
uma posição inicial e outra final, mas, além disso, esse sentido é
preestabelecido. Assim, o deslocamento é uma grandeza vetorial.
Imagem: Shutterstock.com
Distância (linha cinza); deslocamento (linha vermelha).
Formas de movimento
Basicamente todos os movimentos são classificados e descritos a
partir de duas possibilidades:
A) movimento linear ou de translação
B) movimento angular ou de rotação
O corpo humano e seus segmentos ao se movimentarem terão sua
descrição a partir da situação A ou B.
É importante pensar que é a possibilidade de movimento das
articulações que permite aos segmentos corporais se deslocarem
no espaço, ou seja, faz que o corpo humano passe a assumir
novas posições ao longo do tempo.
Resumindo: é nas articulações que os movimentos ocorrem,
levando os segmentos corporais associados a essas articulações a
descreverem trajetórias espaciais.
Agora, qual é a diferença entre movimento linear e movimento
angular?
Movimento linear ou translação
É caracterizado quando todas as partes do corpo percorrem a
mesma distância, na mesma direção e ao mesmo tempo. Pode ser
dividido em movimento linear retilíneo ou movimento linear
curvilíneo.
Movimento angular ou rotação
Para que ocorra esse movimento, é necessária a existência de um
eixo, pois todo movimento angular ocorre em torno de um eixo.
É identificado quando todas as partes de um corpo se deslocam
em torno de um ponto (eixo), na mesma direção e ao mesmo
tempo. Reforçando: não existe movimento angular sem eixo e, no
caso dos estudos dos movimentos do corpo humano, esses eixos
podem estar localizados interna ou externamente ao corpo.
Foto: Shutterstock.com
Movimento angular ou rotação.
Veja a figura: durante o movimento de flexão do cotovelo, ocorre o
deslocamento da ulna e do rádio em direção ao úmero, onde o eixo
é a articulação do cotovelo.
Movimento combinado ou generalizado
É a junção dos movimentos de translação (linear) e rotação no
momento da análise (angular). É importante deixar claro que a
caracterização de cada movimento é feita isoladamente, mas o
comportamento do corpo no espaço permite entender a
combinação dos movimentos lineares e angulares.
Observe uma caminhada. O que me permite caracterizar a
mudança de local e posicionamento do corpo no espaço é a
alteração do posicionamento do CGH ao longo do tempo. Essa
alteração é descrita como movimento linear, mas, para que isso
ocorra, as articulações dos tornozelos, joelhos e quadris devem se
movimentar e esses movimentos são chamados de angulares, pois
ocorrem em torno do eixo articular.
Resumindo
O movimento de translação do corpo humano que ocorre durante a
marcha é realizado devido aos movimentos angulares das
articulações, o que permite identificar a marcha como um
movimento combinado ou generalizado.
Posições de referência: posição anatômica
(PA) ou posição fundamental (PF)
É vital para análise do movimento que uma posição de referência
inicial seja identificada para que o movimento seja descrito.
Quando isso não ocorre, assumimos que a PA seja a nossa
referência.
Observe as figuras abaixo e atente para a diferença sutil entre uma
e outra. Na PF, que também pode ser chamada de posição
cinesiológica, no posicionamento dos braços, as palmas das mãos
estão voltadas para face lateral da coxa e os pés ligeiramente
“abduzidos” (7 a 10 graus).
Imagem: Shutterstock.com
Posição anatômica.
Imagem: Shutterstock.com
Posição fundamental.
Todo movimento é inicialmente descrito a partir da PA ou PF.
Contudo, nada impede que outra posição inicial (PI) seja utilizada
para descrever um movimento, mas, para isso, é necessário que
essa PI seja descrita, por exemplo, em postura ereta e braços
paralelos ao solo com as palmas das mãos voltadas para frente.
Em breve, você irá conhecer os movimentos descritos a partir
desta posição.
Foto: Shutterstock.com
Posição Inicial: “ombros abduzidos e cotovelos na altura do
processo xifoide”.
Planos e eixos de movimento
Aqui, o primeiro ponto a ser registrado é que o movimento ocorre
no espaço e a referência espacial para descrição dos movimentos
é tridimensional, ou seja, direita e esquerda, anterior e posterior,
superior e inferior.
Desta forma, os planos de referência para descrição dos
movimentos guardam uma relação ortogonal, ou seja, formam
ângulos de 90° entre si, e são chamados de planos cardinais.
Esses planos são nominados a partir do seu posicionamento em
relação ao corpo humano:
Plano sagital
Divide o corpo em lado direito e esquerdo.
Plano frontal ou coronal
Divide o corpo em parte anterior e posterior.
Plano transverso ou horizontal
Divide o corpo em parte superior e inferior.
Mas, por que isso é importante?
Resposta
A partir das observações dos movimentos que ocorrem com base
nessas referências, é que poderemos avaliar se um movimento
atende ou não a um determinado padrão esperado.
Vale ainda lembrar que existem diversos planos intermediários
entre os planos de referência. Desta forma, ao elevar o segmento
do braço (abdução dos ombros), este movimento não
obrigatoriamente ocorrerá no plano sagital ou frontal, ele poderá
estar ocorrendo em um plano intermediário, esta informação é
importante pois permitirá ampliar sua capacidade de avaliar um
movimento.
Você já ouviu falar em “plano escapular”?
Mais à frente, você conhecerá mais sobre esse assunto, mas, para
isso, domine muito bem os chamados movimentos básicos.
Observe as figuras abaixo e esteja atento às diferenças!
Imagem: Adaptada por Luís Salgueiro
Planos intermediários.
Mas vamos continuar com planos e eixos!
Os planos já são conhecidos. Você já sabe que os movimentos
ocorrem nas articulações e que esses só podem ser classificados
de duas formas (linear ou angular), sendo que, para o movimento
angular, há necessidade de um eixo. Assim, as articulações
funcionam como eixos para realização dos movimentos, o que
permite o deslocamento dos segmentos no espaço.
Imagem: Shutterstock.com
Rosca bíceps com HBC (Halter de Barra Curta). Melhor observado
no plano sagital.
Como esses eixos são chamados?
O primeiro passo é deixar claro que, para cada plano de referência
(sagital, frontal e transverso), existirá um eixo e este será
perpendicular ao plano. Veja abaixo:
Plano sagital
Eixo látero-lateral, medial, médio-lateral
Plano frontal
Eixo anteroposterior
Plano transverso
Eixo longitudinal
Atenção
Esses eixos podem receber nomes variados dependendo do autor.
Termos que descrevem movimentos gerais
É importante saber que todos os movimentos ocorrem em um
plano e possuem um sentido, os quais servirão de base para sua
descrição. Você pode estar se perguntando: então, se existem
movimentos nos planos de referência, como estes são chamados?
Vamos esclarecer, mas, antes disso, observe estas referências:
Imagem: Shutterstock.com
Posição ou direção relativa.
Lembre-se que todos os movimentos serãodescritos a partir da
PA.
Veja o quadro a seguir:
Plano Eixo Movimento
Sagital Látero-lateral Flexão: ocorre a diminuição do
ângulo articular.
Extensão: ocorre o aumento do
ângulo articular.
Hiperextensão: o segmento é
deslocado além da PA.
Frontal Anteroposterior Abdução: movimento tem início
com o afastamento do segmento
da linha média do corpo.
Adução: é o movimento de
retorno da abdução.
Transverso Longitudinal Rotação interna (medial): o
segmento é “girado” para dentro
ou medialmente.
Rotação externa (lateral): o
segmento é “girado” para fora ou
lateralmente.
Planos e eixos de movimento. Autor: Claudio Gonçalves Peixoto
Há ainda o movimento de circundução, que é classificado como um
movimento “multiplanar” e “multiaxial”, ou seja, ao longo da sua
realização passa por múltiplos planos e, com isso, apresenta
múltiplos eixos.
Para que uma articulação possa realizar a circundução, ela deverá
ser capaz de realizar movimentos em pelo menos dois planos
cardinais. Assim, ombro e punho, por exemplo, podem realizar a
circundução, já o cotovelo não.
A circundução pode ser descrita como o desenho de um cone
imaginário no espaço, cujo vértice está na articulação e a base no
extremo distal. Veja como ocorre a circundução do ombro no nado
borboleta:
Foto: Shutterstock.com
Circundução.
Cadeias cinemáticas de movimento
A cadeia cinemática pode ser caracterizada por um conjunto de
segmentos unidos por articulações, assim, a alteração na
capacidade de movimentação de qualquer articulação de uma
cadeia, tenderá a interferir nos movimentos das outras
articulações.
Por exemplo, o segmento do pé é unido à perna pela articulação
do tornozelo, a perna é unida à coxa pela articulação do joelho, a
coxa é unida à pelve pela articulação do quadril e a pelve é unida à
coluna vertebral (sacro) pela articulação sacroilíaca. A sequência
acima forma a cadeia de membros inferiores.
Foto: Shutterstock.com
Cadeia de movimento do corpo inteiro.
Caso uma das articulações dessa cadeia esteja comprometida, as
demais tentarão “compensar” esse comprometimento.
Exemplo
Muitas vezes, ao machucar o joelho, o sujeito não deixará de se
deslocar, mas, para que isso ocorra, as articulações do tornozelo e
quadril tenderão a tentar compensar essa “falha”.
Por isso, é tão importante entender o conceito e, mais ainda, a
aplicação dessas cadeias de movimento, que podem ser
classificadas em cadeia aberta e cadeia fechada.
Clique nas figuras abaixo. Objeto com interação.
Imagem: Shutterstock.com
Exercício em cadeia aberta de membros superiores.
A cadeira aberta é aquela que o segmento distal está livre no
espaço ou não encontra restrição a sua livre movimentação. Outra
forma de definir a cadeia aberta é quando ocorre um deslocamento
dos ossos do esqueleto apendicular, enquanto o esqueleto axial
permanece fixo. Ex.: abdução do ombro com halter de barra curta
(HBC).
Imagem: Shutterstock.com
Cadeia fechada de membros inferiores.
A cadeira fechada é aquela que o segmento distal está fixo ou
encontra restrição a sua livre movimentação ou o esqueleto
apendicular está fixo e ocorre o deslocamento do esqueleto axial.
Ex.: agachamento.
Observe que, no exemplo da cadeia aberta, os membros
superiores estavam sendo analisados e o segmento distal é a mão.
No exemplo da cadeia fechada, a análise está nos membros
inferiores e o segmento distal é o pé.
Há também a cadeia mista, ou seja, no momento da análise, são
identificadas as cadeias aberta e fechada. Um bom exemplo é a
análise dos membros inferiores durante a marcha. Observe que
dois momentos devem ser identificados, que são: os dois pés
estão em contato com o solo = cadeia fechada; um dos pés em
contato com o solo (fase de apoio) = cadeia fechada e o outro
pé livre no espaço (fase de balanço) = cadeia aberta.
Foto: Shutterstock.com
Análise da marcha em cadeia mista: em determinado momento, os
dois pés estão apoiados no solo, no outro, o apoio é realizado com
um dos pés enquanto o outro permanece suspenso.
CINEMÁTICA DO MOVIMENTO HUMANO
O especialista abordará a diferença entre Cinética e Cinemática
para depois fazer as relações entre planos, eixos e movimentos,
buscando uma aplicação prática com os movimentos de
musculação, Pilates e cinesioterapia.
Verificando o aprendizado
ATENÇÃO!
Para desbloquear o próximo módulo, é necessário que você
responda corretamente a uma das seguintes questões:
Gabarito
1. As relações de tempo e espaço são a base para a descrição dos
movimentos do corpo humano. Essa análise do comportamento do
corpo em movimento é possível a partir da observação dos
aspectos cinemáticos. A cinemática tem um foco de estudo bem
definido. Com base nos achados cinemáticos é correto afirmar que:
A alternativa "B " está correta.
Ter noção da forma, sequência e padrão de movimento em relação
ao tempo e ao espaço é a base para descrição do movimento e da
Cinemática.
2. Os planos e eixos de movimento ou ortogonais são a base para
descrição dos movimentos articulares. A partir do movimento de
uma articulação, os segmentos corporais descrevem trajetórias
espaciais. Os conhecimentos cinemáticos permitem assinalar
como correta a alternativa:
A alternativa "A " está correta.
A noção de espaço deve considerar o comportamento
tridimensional do corpo no espaço. E a partir daí, os movimentos
articulares descritos como flexão, extensão, abdução, adução,
rotação interna, rotação externa e circundução.
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MÓDULO 3
Identificar o comportamento motor do corpo humano a partir
da atuação das forças agentes sobre ele
Bases cinéticas para análise do movimento humano
Agora você deve estar se perguntando: eu já sei descrever os
movimentos do corpo humano, mas, como posso explicá-los?
É para isso que serve a Cinética! Os conhecimentos cinéticos
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darão a você condições de identificar e analisar as forças que
estão atuando sobre o corpo e a partir das ações dessas forças,
explicar como o movimento está sendo realizado ou a condição de
equilíbrio estático está sendo mantida.
Ao entender e aplicar os princípios mecânicos que interferem no
movimento, a qualidade de suas avaliações e intervenções para
prescrição de terapias e o exercício serão um grande diferencial
profissional.
A Cinética é um ramo da Física, mecânica que investiga os
conceitos de força, energia e massa atuando sobre um corpo.
Dominar esses conceitos é fundamental para que você possa
identificar as condições estáticas e dinâmicas de um corpo e como
este pode se manter em equilíbrio mesmo na condição dinâmica,
por exemplo, durante a marcha e a corrida.
Noções básicas de Cinética
Vale destacar que os conceitos físicos serão contextualizados,
considerando não só as estruturas anatômicas do corpo humano,
mas também o comportamento do corpo no espaço. Veja abaixo:
Força
A ideia simples passa por um impulso ou tração exercida sobre um
corpo, mas, na prática, deve ser entendida como a capacidade de
vencer, ceder ou igualar a uma resistência.
Você já foi apresentado às forças internas e externas. Agora, é
importante que conheça também os seguintes conceitos:
Força ou força potente
Atua a favor do movimento que se quer realizar.
Resistência ou força resistente
Força com ação contrária ao movimento que se quer realizar.
Exemplo
Um músculo agonista (responsável pela realização do movimento)
deve ser encarado como força potente, já o antagonista (que tem
ação contrária ao do movimento) deve ser encarado como força
resistente.
Foto: Shutterstock.comMúsculos do quadríceps, glúteos e posteriores da coxa agem como
força potente e o peso corpo e a barra que será levantada agem
como força resistente.
Massa e peso
Muitas pessoas confundem esses termos, muito mais pelo que é
aceito no senso comum, mas devem ter compreensões distintas:
Massa (m) é a quantidade de matéria que constitui um corpo. A
unidade de massa é o quilograma (kg), como, por exemplo, a
massa corporal.
Peso é a massa sofrendo a ação da gravidade (g) ou P = m x g.
Vale lembrar que a gravidade é uma força que atua verticalmente
de cima para baixo, puxando os corpos em direção ao centro da
terra. A unidade de peso é o Newton (N).
Exemplo
Um sujeito com uma massa de 80kg, estando no nível do mar,
onde a força g é igual 9,81m/s², ou seja, aproximadamente 10m/s²,
terá um peso de 800N (80kg x 10m/s²).
Você deve ter sempre em mente que, para manter a postura ereta,
o corpo é obrigado a gerar uma força interna (muscular), para
vencer a ação da gravidade que puxa esse corpo para baixo. Em
uma perspectiva prática, observe que a pessoas idosas,
normalmente, apresentam menor capacidade de geração de força
muscular e, assim, tendem a acentuar a cifose torácica.
Pressão
É a força (F) aplicada em uma determinada área (A) ou P = F / A.
Este conceito passa a assumir especial importância quando
entendemos que uma das funções dos meniscos é aumentar a
área para distribuição da carga da massa corporal acima dos
joelhos.
A partir daí é correto afirmar que os meniscos tendem a diminuir a
pressão interna nos joelhos e qualquer alteração nessas estruturas
tende a vulnerabilizar esta articulação.
Volume
É o espaço ocupado por um corpo. Isoladamente, o conceito de
volume parece não ser tão relevante, mas vale lembrar que o
corpo humano é constituído por biomateriais de diferentes
densidades, ou seja, gordura, músculo, ossos etc.
Desta forma, ao relacionarmos as massas desses materiais aos
seus volumes, teremos a densidade e essa sim é importante na
análise e interpretação do movimento humano.
A densidade (d) deve ser entendida como a relação entre a massa
(m) e o volume (v) de um corpo, ou seja, d = m / v. A unidade de
densidade é kg/m3.
Na prática, 1kg de tecido muscular e de gordura tem a mesma
massa, mas, como o volume ocupado pelo músculo é menor que o
volume ocupado pela gordura, o músculo é mais denso que a
gordura.
Foto: Shutterstock.com, adaptado por Luís Salgueiro
Comparação de dois homens com mesma massa, mas com
volumes diferentes.
Energia
É a capacidade de realizar trabalho. Muitas são as possibilidades
de interpretação deste conceito no corpo humano, mas, para
sintetizar em função do trabalho realizado, essa energia tenderá a
sofrer variações. Por isso, é tão importante a adoção da prática do
exercício físico, pois, com o aumento da força, há fisicamente
maior capacidade de reserva energética e, consequentemente,
maior capacidade de realizar trabalho.
Leis de Newton - 1ª Lei de Newton (lei da
inércia)
Inércia deve ser entendida como a quantidade de matéria que
constitui um corpo. Isso porque, o conceito puro diz que todo corpo
em repouso ou em movimento retilíneo uniforme tenderá a
permanecer nessa condição, a menos que sobre esse corpo seja
aplicada uma força.
Na prática, quanto maior for a massa de um corpo, maior será a
quantidade de força necessária para que a mudança no seu estado
de movimento ocorra.
Foto: Shutterstock.com
Primeira lei de Newton.
Exemplo
Imagine duas pessoas com quantidades de massa corporal iguais,
90kg, só que o sujeito A apresenta 20% de gordura e 41% de
massa muscular e é praticante de exercício físico regular, já o
sujeito B apresenta 26% de gordura e 35% de massa muscular e é
sedentário. Parece que, para que ambos movimentem seus
corpos, a quantidade de força será igual, mas o sujeito A irá
realizar essa tarefa com muito mais facilidade quando comparado
ao sujeito B.
2ª Lei de Newton (lei da aceleração)
O conceito diz que a velocidade de alteração de movimento de um
corpo é proporcional ao sentido e à força que atuam sobre este
corpo, sendo inversamente proporcional à massa dele, ou seja,
força é igual ao produto entre a massa e a aceleração (F = m x a).
Vamos entender com base em uma pessoa que precise executar
saltos verticais sucessivos e rápidos. O que você pensa sobre a
quantidade de força necessária para realizar essa tarefa? Isso
mesmo! Quanto maior for a massa dessa pessoa, mais difícil será
acelerar esse corpo e, para que isso ocorra, maior será a
quantidade de força necessária. Pense em um jogador de voleibol,
que precise saltar várias vezes de maneira rápida nos jogos e nos
treinos. Percebeu o porquê desses atletas serem fortes, mas não
tenderem a ser muito hipertrofiados?
3ª Lei de Newton (lei da ação e reação)
O conceito puro tende a não fazer muito sentido para os
profissionais da área da Saúde, pois ele diz que, para toda ação
aplicada sobre um corpo, haverá uma reação de mesma
intensidade e direção, mas em sentido contrário.
O melhor exemplo que podemos vincular ao corpo humano é a
marcha, mais especificamente, a força de reação do solo (FRS)
durante a caminhada. Desta forma, empurramos o solo para baixo
e o solo nos empurra para cima. Para que possamos alcançar
maiores velocidades, em um mesmo tipo de piso, será necessária
maior quantidade de força para empurrar o solo e, assim, receber
maior carga de retorno.
Imagem: Shutterstock.com
Terceira lei de Newton.
Diagrama de corpo livre
São importantes, pois permitem identificar as forças que atuam
sobre o corpo e suas possíveis consequências de movimento, o
que facilita a análise do movimento.
Observe as forças que atuam durante a corrida na figura anterior:
FRS, atrito, peso corporal e resistência do ar. Cada uma irá, em
função do seu ponto de aplicação, interferir no movimento. Por
isso, é importante localizar esses pontos para estimar o
aproveitamento individual de cada músculo.
O mesmo raciocínio deve ser utilizado para interpretar a ação das
forças resistentes.
Imagem: Shutterstock.com
Diagrama de corpo livre.
Natureza dos fluidos e resistência dinâmica
Fluido é toda substância que flui quando submetida a um estresse
de deslizamento (cisalhamento). Em Biomecânica aplicada, os dois
fluidos mais estudados são o ar e a água.
Foto: Shutterstock.com
Fluido passado pela mão e pelo corpo.
É importante observar o comportamento de um fluido ao passar
por um corpo, pois existe a tendência a duas diferentes formas de
fluxo deste fluido em função de características estruturais do objeto
em contato com o fluido.
Esses fluxos podem ser:
Imagem: Shutterstock.com
Laminar Ao passar pelo objeto, as camadas de fluido são
regulares e paralelas.
Imagem: Shutterstock.com
Turbilhonar Ao passar pelo objeto, ocorre mistura das camadas de
fluidos adjacentes.
Flutuabilidade
Está relacionada com a possibilidade de um objeto flutuar.
Tem relação direta entre o peso do corpo humano e o peso da
água deslocada, ou seja, conforme o Princípio de Arquimedes: a
força de flutuação que atua sobre um corpo é igual ao peso do
líquido deslocado pelo corpo.
Você sabia
O corpo humano é constituído por biomateriais de diferentes
densidades. Como a gordura é menos densa quando comparada
aos músculos e ossos, pessoas com maiores percentuais de
gordura tendem a flutuar com maior facilidade quando comparadas
aos sujeitos com maiores percentuais de massa muscular.
E ainda, a flutuação do corpo humano ocorre a partir do seu centro
de volume, ou seja, o ponto no qual a força de flutuação atua com
maior intensidade. Por isso, também é mais fácil flutuarmos com os
pulmões cheios de ar, quando comparados à expiração plena.
Imagem: Adaptado de Biomecânica Básica, HALL, S. J , 2016,
pág. 581
Centro de volume corporal.
Princípio de Bernoulli
É uma expressão da relação inversa entre a velocidade relativa e
pressão relativa no fluxo de um fluido horizontal, ou seja, onde há
alta velocidadede deslocamento do fluido, menor será a pressão;
já nos pontos de mais baixa velocidade, maior será a pressão.
Imagem: Shutterstock.com
Foto: Shutterstock.com
Princípio de Bernoulli: o formato da asa do avião altera a
velocidade de deslocamento do fluxo de ar que passa por baixo e
por cima dela, possibilitando os diferentes níveis de pressão
nesses locais. O mesmo princípio pode ser aplicado às mãos do
nadador em relação à água.
Na prática, observe o deslocamento horizontal dos braços
submersos em uma piscina. Perceba que, para mesma velocidade
de deslocamento, quando as palmas das mãos estão voltadas para
baixo, o deslocamento ocorre de maneira mais estável, já quando
as mãos estão na vertical (palma voltada para palma), não só o
movimento é lentificado, como também tende a ficar mais instável.
Por esse motivo, é tão importante conhecer a resistência dinâmica
que um objeto oferece ao passar por um fluido, ou seja, torna mais
lento o movimento de um corpo através de um fluido em função da
sua forma, superfície e onda.
Então, vamos lá:
Escolha uma das Etapas a seguir. Escolha uma das Etapas a
seguir.
Resistência de forma
Criada por um diferencial de pressão entre a superfície anterior e
posterior de um corpo que se movimenta através de um fluido. O
exemplo já foi citado em função do posicionamento das mãos
submersas na piscina, no movimento horizontal dos braços.
Resistência de superfície
Deriva do atrito entre camadas adjacentes de fluido próximas de
um corpo que se movimenta através do fluido. Assim, quanto mais
liso e lubrificado for um corpo, mais facilmente, um fluido irá fluir
sobre ele. Por isso, em algumas modalidades desportivas, como o
ciclismo, os atletas utilizam roupas grudadas ao corpo.
Resistência de onda
Criada pela produção de ondas na interface entre dois fluidos
diferentes, ar e água, em função do deslocamento do corpo no
fluido água. Desta forma, quanto maior for o movimento do corpo
dentro do fluido água, maior tende a ser a resistência de onda. Por
esse motivo, é tão importante a técnica para um nado mais eficaz.
Comportamento ativo e passivo do sistema
musculoesqueléticoão
Comportamento ativo e passivo do sistema
musculoesqueléticoão
Vimos que, para que um corpo se movimente, sobre ele deve
haver a ação de uma força. Desta forma, você pode estar
pensando que todos os deslocamentos do corpo humano estão
vinculados à ação de uma força interna pró-movimento, mas isso
deve ser repensado, pois existem formas ativas e passivas de
movimento.
Que tal conhecermos um pouco mais?
Forma ativa
Ocorre quando existe uma força interna atuando diretamente para
realização do movimento. Observe que essa força atua no sentido
de fazer com que o movimento desejado ocorra.
Veja alguns exemplos:
Clique nas barras para ver as informações. Objeto com interação.
Força contínua
Considera a ação dos músculos agonistas (realizam a contração) e
relaxamento dos antagonistas (opostos à contração). São
movimentos providos de menor controle motor. O foco aqui é a
ação de estimulação contínua dos agonistas. Por exemplo: um
salto para um maior alcance vertical possível.
Equilibrado dinâmico
Tem como base a ação dos receptores musculares que são
sensibilizados a partir da variação no comprimento do músculo, ou
seja, os fusos musculares. Estes, em função do seu grau de
estiramento, informam ao Sistema Nervoso Central as variações
no comprimento do músculo, sendo então emitido um comando
para geração de tensão muscular proporcional ao equilíbrio que se
queira manter. Por exemplo, ao permanecer na postura ereta
estática, pequenas oscilações ocorrem no posicionamento do
corpo e são necessários ajustes para manutenção do equilíbrio.
Observe que, com o envelhecimento, mesmo essa postura é mais
difícil de ser mantida.
Movimento dirigido
Tem como principal característica os ajustes finos necessários para
realização dos movimentos, pois estes são dotados de grande
exatidão. Assim, há necessidade da ação dos músculos agonistas
e antagonistas para que o movimento possa ser executado com
excelência. Por exemplo, a escrita ou a ação de um relojoeiro ao
consertar um relógio.
Comentário
Nos exemplos acima, fica claro que o processo de contração
muscular, geração de força e realização do movimento exige uma
relação transdisciplinar que perpassa várias áreas do
conhecimento.
Forma passiva
Ocorre por ação de uma força externa ao corpo humano ou a um
segmento que se queira deslocar no espaço. Usualmente, essa
força pode ser a gravidade, mas também a ação de um profissional
da área da Saúde, manipulando o segmento de outra pessoa
durante uma intervenção, ou ainda, uma força que foi gerada em
um momento anterior ao da análise.
Vejam alguns exemplos:
Foto: Shutterstock.com
Movimento gravitacional – A força que concorre para a
realização do movimento é a força da gravidade. Por exemplo, ao
saltar de cima de uma caixa para o solo, o que desloca o corpo
para baixo é a ação da gravidade agindo sobre o CGH.
Foto: Shutterstock.com
Movimento de inércia – No momento da análise, não há força
muscular, atuando para realização do movimento. Esta foi imposta
em um momento anterior. Por exemplo, fase de deslizamento da
braçada do nado de peito na natação.
Foto: Shutterstock.com
Movimento de manipulação – A força de manipulação é a ação
de outra pessoa, sendo diferente da ação da gravidade. Por
exemplo, quando uma pessoa apresenta restrição na amplitude de
movimento articular e um profissional da área da Saúde manipula
(movimenta) o segmento vinculado a esta articulação, no intuito de,
progressivamente, aumentar a amplitude de movimento. Na
prática, uma restrição identificada na articulação do cotovelo tem o
antebraço manipulado para ganho de amplitude dessa articulação.
Centro de gravidade e estabilidade do movimento
Estamos chegando a um dos pontos mais importantes na análise
do movimento humano. A noção da importância do Centro de
Gravidade do Corpo Humano (CGH) interferindo no movimento,
a partir da manutenção da estabilidade e equilíbrio do corpo, nas
condições estática e dinâmica.
Conceitualmente, o CGH é a síntese da quantidade de massa que
constitui um corpo em único ponto, sofrendo a ação da gravidade.
Alguns aspectos deverão ser sempre considerados:
• A gravidade é uma força.
• Seu sentido será sempre o centro da Terra.
• Essa força é mais intensa no nível do mar e vai perdendo
intensidade quanto mais elevado estiver esse corpo.
A ação da gravidade atuando sobre o CGH concorre diretamente
para que se verifique a estabilidade do movimento realizado,
considerando a área da base de sustentação ou área de suporte.
O que é área da base de sustentação?
Resposta
É a área formada pelo posicionamento dos pés no solo ou das
partes do corpo que estão em contato com o solo, por exemplo, em
um exercício com quatro apoios, temos quatro pontos do corpo em
contato com o solo.
Fonte: Shutterstock.com, adaptado por Luís Salgueiro
Relação CGH, base de sustentação e equilíbrio.
A projeção do Centro de Gravidade dentro da base de sustentação
aumenta a estabilidade (equilíbrio) do corpo e, quando essa
projeção estiver fora da área de sustentação, o corpo estará
desequilibrado.
Na atualidade, não há mais necessidade de cálculos para
determinação do CGH, isso já foi realizado no passado, mas é
importante que você saiba que o CGH tende a estar posicionado a,
aproximadamente, 57% e 55% da estatura, respectivamente, para
homens e mulheres, medida a partir do solo.
Contudo, hoje em dia, quando há necessidade específica da
determinação da localização do CGH, isso é feito através de
tomografia computadorizada ou ressonância magnética por
imagem, como no caso de confecção de próteses que auxiliam na
marcha.
Alguns fatores afetam diretamente a estabilidade e o equilíbrio do
corpo humano, eles são:
Aprendizado e desenvolvimento motor
Por isso, é tão importante a técnica de execução do movimento.
Forçae resistência muscular
A base neuromuscular para vencer uma resistência ou se manter
em movimento de maneira correta. A fadiga tende a promover
desarranjo na cadeia de movimento.
A flexibilidade ou mobilidade articular
Quanto mais “rígida” for uma articulação, mais difícil será promover
os ajustes finos musculares, a partir dos mecanismos de co-
contração, para manutenção do equilíbrio.
Sistema de alavancas
Conforme mencionado anteriormente, a Cinética permite explicar a
ação das forças sobre o corpo humano e, por consequência, os
comportamentos dos segmentos corporais e do corpo como um
todo.
Para isso, há necessidade de investigar a ação da força muscular,
a partir da inserção de um músculo em um osso e o efeito dessa
ação sobre uma ou mais articulações.
O responsável por essas ações é o sistema de alavancas, que
responde sobre o aproveitamento da força, com base nas
variações dos posicionamentos articulares, e da resistência
imposta ao longo de todo o movimento.
Essa compreensão torna-se plena ao entender o conceito de
momento ou torque de uma força. Mas, antes disso, vamos
conhecer como é constituído um sistema de alavancas.
Todo sistema de alavancas é constituído por quatro
elementos:
A alavanca é conceitualmente uma barra rígida e, no caso do
corpo humano, são os ossos.
O eixo ou fulcro é o ponto ao redor do qual o movimento ocorre. No
corpo humano, corresponde às articulações (especialmente, as
sinoviais).
A força potente ou força é atuante a favor do movimento que se
quer realizar.
A força resistente ou resistência é a que tem sentido contrário ao
movimento que se quer realizar.
Imagem: Shutterstock.com
Sistema de alavancas.
Atenção
• Um sistema de alavancas só pode ser construído sabendo-se o
movimento a ser analisado.
• A análise deve considerar isoladamente uma articulação, assim,
serão necessárias tantas análises quanto o número de articulações
que se queira observar.
• Uma força, que foi considerada potente em um determinado
movimento, pode ser considerada resistente no movimento
contrário.
Na prática, como os quatro elementos que constituem um sistema
de alavancas podem ser organizados?
Clique nas setas para ver o conteúdo. Objeto com interação.
Imagem: Shutterstock.com
Alavanca de 1º gênero.
Primeiro gênero, primeira classe, interfixa, interapoio ou
equilíbrio
O ponto de apoio está entre a força potente e a força resistente.
Imagem: Shutterstock.com
Alavanca de 2º gênero.
Segundo gênero, segunda classe, inter-resistente ou força
A força resistente está localizada entre o apoio e o ponto de
aplicação da força potente.
Imagem: Shutterstock.com
Alavanca de 3º Gênero.
Terceiro gênero, terceira classe, interpotente ou velocidade
A força potente está localizada entre a força resistente e o ponto
de apoio.
Agora sim é hora de conversarmos sobre o momento ou torque
articular!
Torque ou momento de força é o efeito rotatório de uma força ao
redor de um eixo de rotação (articulação).
É medido como o produto da força pela distância perpendicular ( ),
entre a linha de ação da força e o eixo rotação.
A menor distância perpendicular entre a linha de ação da força e
um eixo de rotação é chamada de braço do momento da força
(BMF).
Imagem: Shutterstock.com
Torque articular.
Na prática, quanto maior for BMF, mais facilmente essa força será
aproveitada para fazer o movimento, o que irá promover uma
vantagem mecânica para realização do movimento.
Já, quando o BMF é curto, muita força é necessária para que o
movimento ocorra a favor dessa força, o que promove uma
desvantagem mecânica.
Lembre-se que sobre uma alavanca existirão a força potente e a
força resistente.
Quando o BMFpotente (BMFp) for maior que o BMFresistente
(BMFr), haverá vantagem mecânica.
Por outro lado, quando o BMFr for maior que o BMFp haverá
desvantagem mecânica.
Imagem: Shutterstock.com
Vantagem mecânica (BMFp>BMFr).
Como as alavancas de terceiro gênero, considerando a função
agonista ou a ação concêntrica, são as mais comuns no corpo
humano, na maioria das atividades, o corpo humano trabalha em
desvantagem mecânica.
Tipos de cargas mecânicas atuando sobre os
biomateriais
Aqui, você deve estar consciente que carga é sinônimo de força,
ou seja, que diferentes tipos de forças atuam sobre as estruturas
biológicas (biomateriais).
Mas quem são esses biomateriais?
Resposta
No caso do estudo da Cinesiologia e Biomecânica, consideraremos
basicamente os seguintes biomateriais: ossos, músculos,
tendões, ligamentos e cápsula articular.
As cargas são aplicadas às estruturas biológicas com base no
sentido longitudinal da própria estrutura, por exemplo, um osso
longo.
Imagem: Adaptado de Biomecânica Básica, HALL, S. J, 2016, pág.
95 e 99
Cargas mecânicas.
Quando a cargas são aplicadas na mesma direção longitudinal da
estrutura, são consideradas cargas axiais e, quando essas cargas
são aplicadas fora dessa direção, são consideradas não axiais.
Cargas axiais
Compressão ou esmagamento
São cargas aplicadas concentricamente à estrutura biológica,
tendendo a promover o esmagamento ou diminuição no
comprimento dela.
Tensão ou tração
São cargas aplicadas excentricamente à estrutura biológica,
tendendo a promover o estiramento ou aumento no comprimento
da mesma.
Imagem: Adaptado de Biomecânica Básica, HALL, S. J, 2016, pág.
95
Cargas axiais.
Cargas não axiais
Torção ou rotação
São cargas aplicadas em torno do eixo longo da estrutura
biológica.
Cisalhamento ou deslizamento
São cargas aplicadas paralela ou tangencialmente às estruturas
biológicas.
Inclinação ou curvamento
São cargas que tendem a “dobrar” a estrutura biológica, ou seja,
identificando compressão em um dos lados e tensão do lado
oposto dessa estrutura.
Imagem: Adaptado de Biomecânica Básica, HALL, S. J, 2013, pág.
95 e 99
Cargas não axiais.
Cargas combinadas
É a identificação de mais de um tipo de carga atuando
simultaneamente sobre a estrutura.
Atenção
A identificação do tipo de carga é importante, pois a assimilação
desta nos diferentes biomateriais é distinta.
Os “estresses” provocados por essas cargas, desde que bem
administrados, concorrem diretamente para integridade estrutural e
como consequência funcional dos biomateriais.
Tipos de deformações
A ideia de deformação pode parecer estranha, mas aqui
deformação deverá ser entendida como mudança no formato
original do biomaterial.
Imagine um músculo que não seja estimulado em sua capacidade
de encurtamento e estiramento. Como este se tornaria forte?
As deformações podem ser de dois tipos:
Escolha uma das Etapas a seguir. Escolha uma das Etapas a
seguir.
Deformações elásticas
São a capacidade do biomaterial de retornar seu formato e
tamanho originais quando as cargas aplicadas são removidas.
Deformações plásticas
Implicam na manutenção da deformação mesmo após a remoção
da carga aplicada. Essas deformações podem ser temporárias ou
permanentes. Por exemplo, um estiramento muscular, uma vez
tratado, faz com que o músculo volte a apresentar o seu
comportamento elástico, já uma ruptura tendínea total exigirá
reparo cirúrgico, caso contrário, o músculo associado a esse
tendão perderá a sua função.
Então, é relevante destacar que todos os biomateriais apresentam
característica elásticas e plásticas, sendo essas diferentes para
cada estrutura. E ainda, que os biomateriais podem sofrer
deformações plásticas quando são carregados além dos seus
limites elásticos. O ponto entre o limite elástico e a passagem para
a região plástica é chamado de ponto de cessão ou cedência.
Imagem: Adaptado de Biomecânica Básica, HALL, S. J, 2013, pág.
100
Gráfico carga (tensão) x deformação.
BASES CINÉTICAS PARA ANÁLISE DO
MOVIMENTO HUMANO
O especialista explicará os tipos de alavancas, buscando sempre
uma aplicação prática.
Verificando o aprendizado
ATENÇÃO!
Para desbloquear o próximo módulo, é necessário que você
responda corretamente a uma das seguintes questões:
Gabarito1. A Cinética permite explicar de que maneira o movimento ocorre
a partir da ação das forças que estão atuando sobre o corpo.
Assim, os conhecimentos cinéticos funcionam como base para
interpretação dos movimentos e permitem estimar alguns
comportamentos. Sendo correto afirmar que:
A alternativa "A " está correta.
Os conceitos e noções cinéticas básicas dão ao profissional da
área da Saúde condições de estabelecer melhores avaliações e
intervenções. Para alcançar maior velocidade em determinado tipo
de piso, é necessário aplicar maior quantidade de força para
empurrar o solo, recebendo, assim maior carga de retorno. A areia,
principalmente, a fofa, não cumpre com este papel.
2. A atuação das cargas mecânicas sobre os biomateriais tende a
promover deformações que podem ou não serem reversíveis.
Assim, as estruturas biológicas respondem de maneira distinta aos
diferentes tipos de cargas. Sobre as cargas mecânicas, é correta a
seguinte alternativa:
A alternativa "C " está correta.
Ter noção da atuação das cargas mecânicas permitirá estimar o
comportamento do biomaterial e as cargas de cisalhamento são
decorrentes de deslizamentos entre estruturas anatômicas.
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Conclusão
Considerações Finais
Com certeza, muitas descobertas foram realizadas, mas o mais
importante foi você ter tido contato com a ciência que estuda os
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movimentos do corpo humano. Observe que essa curiosidade não
é de hoje e data de antes da era cristã, com questionamentos que
são presentes, como no exemplo da marcha humana, sendo tão
verdadeiro quando passamos a observar a indústria dos calçados
e as evoluções tecnológicas das últimas décadas.
Outro ponto a ser destacado é a noção do comportamento do
corpo no espaço, a partir das forças que atuam sobre este. Então,
a Cinemática e a Cinética passam a ser hierarquicamente
disciplinas vitais para a modelagem físico-matemática do
movimento.
Na Cinemática, três componentes devem nortear suas
observações: a velocidade, a amplitude e a trajetória dos
movimentos segmentares e, por conseguinte, do corpo humano.
Para tanto, lembre-se das formas de realização, dos planos e
eixos, da descrição e das cadeias de movimento. Considere que,
apesar de poder ser analisada isoladamente, o movimento de uma
articulação tende a gerar comportamentos adaptativos nas demais
articulações do sistema locomotor, em especial, nas articulações
da mesma cadeia.
Finalizando, falamos da Cinética, pois é ela que explica como os
movimentos serão realizados. Para isso, é importante ter clareza
nas forças (externas e internas) que estão atuando sobre o corpo.
Isso permitirá que você interceda para a execução técnica do
movimento dentro de um padrão estabelecido, por exemplo, se a
condição de equilíbrio está sendo mantida. Então, foque em
observar a base de sustentação do corpo humano, a tendência à
assimilação das cargas impostas aos biomateriais, em função da
intensidade, sentido e deformações possíveis.
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