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Cinesiologia dos membros superiores e inferiores APRESENTAÇÃO A cinesiologia é conceituada como o estudo do movimento, entretanto essa definição torna-se inespecífica quando utilizada amplamente. Trata-se de um estudo que reúne as áreas da Anatomia, da Fisiologia, da Física e da Geometria, correlacionando-as com o movimento humano. Dessa forma, a cinesiologia utiliza princípios da mecânica, da anatomia do aparelho locomotor e da fisiologia neuromuscular. Nesta Unidade de Aprendizagem você vai aprender a determinar as formas de análise de movimento dos membros superiores e inferiores com e sem instrumentos. Também vai analisar o movimento de membros inferiores e superiores nos diferentes planos e eixos, bem como relacionar o movimento de membros superiores e inferiores com a marcha. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Determinar as formas de análise de movimento dos membros superiores e inferiores com e sem instrumentos. • Analisar o movimento de membros inferiores e superiores nos diferentes planos e eixos.• Relacionar o movimento de membros superiores e inferiores com a marcha.• DESAFIO A cinesiologia e ́ definida como o estudo do movimento humano, com um histórico de estudos de séculos. Na atualidade, a cinesiologia associa os registros antigos à tecnologia moderna com vistas à criação de métodos de análise considerados altamente sofisticados do movimento humano. A evolução do estudo científico de movimentos, simples e/ou complexos, envolve o conhecimento e discernimento acerca de várias questões. Diante disso, imagine que você é um profissional na área de Fisioterapia e seu paciente, Rafael, está sofrendo de dores no ombro. Interessado em entender as causas de sua dor, Rafael gostaria de saber: 1) O que pode ocasionar a síndrome do impacto? 2) Normalmente, quais são as estruturas mais acometidas? INFOGRÁFICO Os planos de movimento são divididos em sagital, frontal e transverso. Dentro de cada princípio de construção, são encontrados planos paralelos aos cardinais. Apesar de cada movimento articular priorizar um dos três planos, é comum a identificação de mais de um plano na análise de determinados movimentos. Na descrição de movimentos em planos combinados, pode-se dizer que ocorrem em planos de movimento diagonais ou oblíquos. Acompanhe neste Infográfico os planos considerados nas análises dos movimentos corporais e seus respectivos eixos. CONTEÚDO DO LIVRO As principais características do membro superior são a sua mobilidade e a sua capacidade de manipulação, ou seja, de segurar, golpear e executar atividades motoras finas. Trata-se da habilidade da mão, por exemplo, em realizar ações como abotoar uma camisa. As articulações do membro superior agem de maneira integrada, com vistas à coordenação dos segmentos interpostos, ocasionando homogeneidade de movimento, bem como eficiência relativa à melhor distância ou posição para cada tipo de atividade. A mão apresenta uma eficiência como resultado da capacidade de colocá-la na posição adequada, por movimentos das articulações escapulotorácica, do ombro, do cotovelo, radioulnar e radiocarpal. Já os membros inferiores se estendem a partir do tronco, com especialização para sustentação do peso corporal e locomoção, no que se refere à capacidade de se deslocar de um lugar para outro. Além disso, prioriza manter o equilíbrio (MOORE; DALLEY; AGUR, 2014). No capítulo Cinesiologia dos membros superiores e inferiores, da obra Cinesiologia e biomecânica, você vai aprender a determinar as formas de análise de movimentos dos membros superiores e inferiores usando ou não instrumentos, bem como vai aprender a analisar o movimento de membros inferiores e superiores nos diferentes planos e eixos. Por fim, você vai poder relacionar o movimento de membros superiores e inferiores com a marcha. CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA Mariluce Ferreira Romão Cinesiologia dos membros superiores e inferiores Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Determinar as formas de análise do movimento dos membros supe- riores e inferiores com e sem instrumentos. � Analisar o movimento dos membros inferiores e superiores nos dife- rentes planos e eixos. � Relacionar o movimento dos membros superiores e inferiores à marcha. Introdução Conhecida como cinética humana, a cinesiologia é a ciência do movi- mento humano, e os cinesiologistas trabalham não apenas nessa área, como também em esporte, terapia ocupacional e ergonomia. Já os equipamentos para medir esse movimento incluem medições de tele- metria com câmeras ópticas ou sensores eletromagnéticos no espaço tridimensional ou no plano bidimensional. Neste capítulo, você estudará as formas de analisar os movimentos dos membros superiores e inferiores, nos planos e eixos existentes, bem como a relação desses movimentos com a marcha. Introdução à análise dos movimentos Todos os movimentos e suas mudanças surgem da ação de forças internas e externas, sendo necessária uma alteração na força que age sobre um objeto para movê-lo de uma posição estacionária ou para alterar sua velocidade. Já a quantidade dessa mudança na velocidade do objeto depende da magnitude e direção da força aplicada. As leis de Newton estabelecem uma relação clara entre a força mutável e a resultante no movimento, que são aplicáveis a todas as formas de movimento, incluindo a locomoção humana. A análise do movimento humano é o estudo sistemático deste por uma observação cuidadosa, aumentada pela instrumentação para medir os movimen- tos do corpo, sua mecânica e a atividade dos músculos. Seu objetivo é reunir informações quantitativas sobre a mecânica do sistema musculoesquelético na execução de uma tarefa motora. Já seu ramo especial envolve a análise da marcha, que é específica para o estudo da marcha humana, usada para avaliar, planejar e tratar indivíduos com condições que afetam sua capacidade de deambular (BERGMANN et al., 2001). Veja a seguir um breve relato da história da análise do movimento humano. Ao buscarem a excelência mental e física, os gregos antigos descobriram que a harmonia da mente e do corpo requeria atividade atlética para complementar a procura por conhecimento. Seu interesse no esporte e no movimento humano pode ser visto na predominância das representações cinemáticas do atletismo na mídia artística. Assim, com os paradigmas mecânicos, matemáticos e anatômicos desenvolvidos durante a Antiguidade grega, o filósofo Aristóteles escreveu o primeiro livro sobre o tema, que é a primeira análise científica do movimento humano e animal em termos de observação e descrição de ação e movimento. Já no Renascimento, Leonardo da Vinci foi o primeiro a estudar a anatomia humana por meio das dissecações de, pelo menos, 30 cadáveres. Ele estava particularmente interessado na estrutura do corpo quanto ao desempenho, equilíbrio, centros de gravidade e de resistência. Identificou ainda os músculos e nervos do ser humano, descrevendo sua mecânica na postura em pé, ao subir e descer a colina, levantar-se da posição sentada, ao pular e durante a marcha. Ele sugeriu que os cordões fossem presos a um esqueleto nos pontos de origem e inserção dos músculos para demonstrar a ação progressiva e a interação de vários músculos durante o movimento. Apesar de Leonardo da Vinci ter feito descrições muito detalhadas do corpo humano, quando Andreas Vesalius publicou o primeiro livro de anatomia De Humani Corporis Fabrica, em meados do século XVI, isso lhe deu o crédito de ser o pai da anatomia moderna. Outras figuras principais do Renascimento foram Galileu Galilei e Giovani Alfonso Borelli, o primeiro aplicou a teoria mecânica para estudar o movimento animal e escreveu o tratado De Animaliam Motibus, já o segundo publicou De Motu Animalum, em 1680, esclarecendo com sucesso o movimento muscular e adinâmica corporal. Borelli também estimou o centro de massa do corpo humano, esticando um cadáver sobre uma plataforma rígida que era apoiada no fio da faca e reposicionada até que ficasse equilibrada. Devido a isso, ele é frequentemente considerado o pai da biomecânica. Cinesiologia dos membros superiores e inferiores2 Durante a época de esclarecimento, Wilhelm Eduard Weber e seu irmão mais novo, Eduard Friedrich Weber, publicaram os resultados de seu estudo colaborativo sobre o mecanismo de andar na humanidade, em 1836. Desde então, a análise do movimento humano progrediu muito de um observatório/ uma ciência descritiva para ser baseada em medidas quantitativas, para a qual Étienne-Jules Marey fez uma descoberta mais importante que determinou uma série de ações de locomoção em várias formas segundo as medidas do esforço exercido a cada momento, usando métodos gráficos, cronofotografia de filme de vidro e placa celuloide. Carlet acrescentou um salto e separou as câmaras do antepé aos sapatos de registro de pressão de Marey, obtendo mais medidas de início e duração da sustentação de peso e a força de reação vertical. Entre os cientistas notáveis, Eadweard Muybridge começou a primeira avaliação da marcha e merece ser considerado o pai da análise moderna da marcha. Como ele descobriu que não era possível capturar os movimentos rápidos de membros em movimento do olho, melhorou a fotografia ao criar uma câmera com velocidade de até 1/100 de segundo e registrou o movimento em homens, mulheres, crianças, animais e pássaros. Com o auxílio da visão computacional e técnicas de reconhecimento de padrões e inteligência artificial, a fotogrametria usando fotografias, radiografias e imagens de vídeo continuou a se desenvolver após a invenção de Muybridge. Já a estereofotogrametria é a técnica que mede as coordenadas dos marcos 3D, desenvolvida por Carl Pulfrich. Já Christian Wilhelm Braune e Otto Fischer usaram fotogrametria analítica de curto alcance combinada com propriedades geométricas da projeção central de observações multicâmera, para estimar os dados da posição 3D a partir dos dados de imagem digitalizados e barulhentos. Na década de 1890, eles utilizaram medidas de estereofotogrametria e força de reação do solo (FRS) para estudar a biomecânica da marcha humana sob condições carregadas e descarregadas, com sua técnica matemática 3D pioneira baseada na mecânica newtoniana. A FRS é uma variável que contém informações quantitativas das características da marcha, as quais refletem os efeitos das forças internas e externas durante a locomoção, possibilitando a identificação de alterações no padrão do movimento. 3Cinesiologia dos membros superiores e inferiores Braune e Fischer também estudaram cuidadosamente a massa, o volume do seu centro e os segmentos corporais de três cadáveres adultos, bem como introduziram o uso das equações de regressão para estimar os parâmetros desse segmento, com base no seu comprimento e na sua massa. Até hoje, essa metodologia matemática da análise da marcha permaneceu essencialmente inalterada na sua análise moderna. Durante a era do Iluminismo, os com- putadores ainda não haviam sido desenvolvidos, por isso, necessitava-se do envolvimento manual para determinar os marcadores específicos no corpo humano em cada imagem, o que não era apenas laborioso e demorado, como também uma das principais fontes de erro. Isso limitou a aplicação clínica da medição e análise, principalmente, bidimensionais (2D) do movimento humano nesse período (LU; CHANG, 2012). Já na era moderna, a análise do movimento humano desenvolveu-se de forma rápida à medida que os conhecimentos de anatomia, mecânica e tecno- logia de medição foram progressivamente estabelecidos. Na década de 1940, Harold Eugene Edgerton foi um pioneiro na fotografia estroboscópica de alta velocidade, usada para fotografar os objetos em movimento a uma frequência de milhões de exposições por segundo. Durante os anos de 1970, os sistemas de câmeras de vídeo, como os de infravermelho de alta velocidade, come- çaram sua ampla aplicação na análise da marcha patológica, com resultados detalhados de análise de movimento dentro de custos realistas e restrição de tempo. A partir da colocação de computadores de alta velocidade e desses sistemas, a análise 3D do movimento humano tornou-se viável, mas teve que esperar até depois da Segunda Guerra Mundial para fazer sua estreia nas aplicações clínicas em 3D. Depois da guerra, havia muitos soldados aposentados que sofreram lesões nos membros e precisavam de tratamento ortopédico, próteses, órteses e reabilitação subsequente para recuperar a sua independência funcional. Para fornecer melhores serviços médicos e atingir as metas de tratamento, vários pesquisadores se dedicaram ao estudo da análise da marcha para aplicações clínicas, entre eles, Verne Thompson Inman, que começou a aplicar a teoria da engenharia mecânica aos problemas clínicos, como projetar as próteses para pessoas que foram amputadas. Ele estudou a biomecânica da locomoção e provou a suposição de que o padrão de marcha mais eficiente é alcançado ao minimizar as excursões verticais e laterais do centro de gravidade do corpo. Inman ainda identificou os determinantes da marcha para a caminhada normal, que são características do padrão de movimento que minimizam essas excursões de centro de gravidade do corpo, sugerindo que fossem usadas para Cinesiologia dos membros superiores e inferiores4 determinar se um padrão é normal ou patológico. Após seu trabalho, Jacquelin Perry dividiu o ciclo da marcha em cinco períodos de fase de apoio e três de fase de balanço. David Sutherland, por sua vez, refinou a definição do ciclo para ter três períodos de postura: suporte duplo inicial, posição de membro único e segundo suporte duplo. Ele realizou uma investigação abrangente sobre os padrões de caminhada em cerca de 300 crianças normais com idades entre 1 e 7 anos para estudar o desenvolvimento da marcha. Devido à natureza entediante do processamento e à análise do filme cine- matográfico, a necessidade de uma abordagem mais científica para automatizar esse processo levou ao desenvolvimento do sistema de captura 3D Vicon pelo professor John P. Paul e seus alunos de doutorado, Mick Jarrett e Brian Andrews. Ele foi feito para capturar os dados de movimentos humanos em dígitos numéricos em vez de analógicos, sendo agora amplamente utilizado no estudo do movimento humano. Além das medições cinemáticas com câmeras de vídeo, o Dr. J. Robert Close usou uma câmera de filme de 16 mm com trilha sonora para estudar a ação fásica dos músculos em indivíduos após a transferência muscular para a poliomielite, tornando-se assim o primeiro a registrar de forma síncrona a eletromiografia cinesiológica de um músculo e os dados cinemáticos em filme cine. Já Jacquelin Perry foi um pioneiro ao usar eletrodos de arame fino para registrar a eletromiografia da marcha como ferramenta clínica primária, com o intuito de determinar a adequação dos procedimentos cirúrgicos e corrigir deformidades da marcha (SUTHERLAND, 2001). Como os músculos são os motores para a produção de movimentos ativos, a eletromiografia da marcha tornou-se uma ferramenta de avaliação útil que detecta atividade elétrica de músculos específicos e avalia sua contribuição para o movimento ou a marcha. Entre os anos de 1944 e 1947, Verne Inman e seus colegas adicionaram a eletromiografia cinesiológica a outras medidas (força e energia 3D) no estudo da caminhada em pessoas normais e amputa- das, contribuindo significativamente para os avanços da ciência da análise da marcha. O objetivo mais importante da análise do movimento humano é entender a função mecânica do sistema musculoesquelético durante a execução da tarefa motora. Uma vez que as forças que geram o movimento nesse sistema são muito difíceis de medir de maneira não invasiva, as abordagens combi- nadas de modelos experimentais ematemáticos têm sido usadas. O poder da modelagem matemática inclui o fato de que ela permite calcular valores de parâmetros difíceis ou impossíveis de medir a partir dos valores das grandezas que podem ser medidas. 5Cinesiologia dos membros superiores e inferiores Nessa abordagem, por exemplo, é possível determinar a força em uma mola que não pode ser medida diretamente. Com a deformação mensurável, calcula-se sua força usando a lei de Hooke, que relaciona a deformação à força na mola, conforme você pode ver na Figura 1. Portanto, numerosos estudos utilizaram modelagem matemática em conjunto às medidas experimentais não invasivas para calcular forças internas não mensuráveis no sistema mus- culoesquelético por meio da análise de dinâmica inversa. Figura 1. Força não mensurável (Δf) na mola a partir da sua deformação, medida (Δx) pela lei de Hooke. Fonte: Lu e Chang (2012, documento on-line). Geralmente, os valores mensuráveis das grandezas na análise de movi- mento humano são o movimento do sistema musculoesquelético, definido pelos marcadores de pele e medido pelos sistemas de captura de movimento, já as forças externas aplicadas ao sistema, mede-se pelas placas de força. Com as trajetórias tridimensionais dos marcadores cutâneos obtidos pela estereofotogrametria, as FRS e o centro de pressão medidos pelas placas de força, as forças intersegmentares e os movimentos internos nas articulações dos membros inferiores são calculados a partir da solução de equações baseadas nas leis de Newton — essa abordagem é chamada de análise di- nâmica inversa. Cinesiologia dos membros superiores e inferiores6 Análise dos movimentos Os pontos de referência para a análise dos movimentos são estruturas do corpo que funcionam como uma referência para as atividades e estudos dos planos anatômicos, por exemplo, as seguintes situações: ossos do crânio, suturas, coluna vertebral, entre outras que se baseiam por eixos. � Eixo longitudinal ou craniocaudal: é caracterizado por ser heteropolar, indo do sentido cefálico ao podal. � Eixo sagital ou anteroposterior: é caracterizado por ser heteropolar, indo do plano anterior ou ventral ao centro do plano posterior ou dorsal. � Eixo transversal ou látero-lateral: é caracterizado por ser homopolar, indo entre os polos laterais ou transversais. De acordo com Dângelo e Fattini (2002), existem deslocamentos desses eixos que permitem realizar os três cortes corporais que dão origem aos planos de divisão ou seccionais. � Corte sagital mediano: é caracterizado pelo deslocamento do eixo cefalopodálico ao longo do plano mediano, dividindo o indivíduo em metades direita e esquerda. � Corte transversal: ocorre nele um deslocamento do eixo anteroposterior, resultando em uma parte/metade superior e outra inferior. � Corte coronal: divide o segmento em metades anterior e posterior. � Plano mediano: passa longitudinalmente pelo corpo, apresentando a divisão em metades iguais direita e esquerda. Existe também o plano paramediano, que é desnecessário para alguns pesquisadores, como neurologistas e anatomistas, conforme trazido na literatura, pois se ele for paralelo ao mediano, automaticamente será sagital. � Planos sagitais: apresentam-se por meio do corpo de forma paralela ao plano mediano. � Planos frontais (coronais): atravessam o corpo no sentido látero-lateral e são divididos em anterior e posterior. � Planos transversos (horizontais): dividem o corpo em regiões inferior e superior transversalmente, como um ângulo reto. 7Cinesiologia dos membros superiores e inferiores No Quadro 1, você pode ver que as faixas de movimento das articulações são classificadas de acordo com seus eixos de movimento. Tipos Amplitude de movimento Exemplo/lugar do corpo Bolsas sinoviais 3 eixos, flexão/extensão, abdução/adução, rotação, circundução Quadril: fêmur, acetábulo da pelve. Ombro: escápula, úmero. Dobradiça 1 eixo, flexão/extensão Joelho: fêmur, tíbia. Cotovelo: úmero, rádio, ulna. Pivô 1 eixo, rotação Coluna: atlas (processo odontoide do eixo, em que se vira a cabeça de um lado para outro). Cotovelo: extremidades proximais do rádio e da ulna. Condiloide 2 eixos, flexão/ extensão, abdução/ adução, circundução Articulação dos dedos: metacarpos, falanges. Pulso: raio, carpais. Selar 2 eixos, flexão/ extensão, abdução/ adução, circundução Articulação na base do polegar: carpal, metacarpo. Deslizantes Um pequeno movimento em todas as direções Centro do peito: clavícula, esterno. Coluna: articulando superfícies. Pulso: carpais. Tornozelo: tarso. Quadro 1. Resumo dos tipos de algumas articulações e intervalos de movimento Padrões de movimento em uniões — terminologia As possíveis variações de movimento dentro da articulação variam de acordo com a forma das superfícies articulares e, portanto, o tipo de articulação. Esses padrões de movimento foram categorizados conforme os planos corporais relevantes. Cinesiologia dos membros superiores e inferiores8 Padrões de movimento no plano sagital Você pode conferir a seguir os padrões de movimento no plano sagital ou mediano. � Flexão: diminui o ângulo entre os ossos em articulação. � Extensão: aumenta o ângulo entre os ossos em articulação para voltar a parte do corpo à sua posição anatômica, após ela ter sido flexionada. � Hiperextensão: é a extensão forçada de uma articulação para além da sua amplitude normal de movimento. � Flexão plantar: consiste em mover os pés para baixo, em um ato de flexionar os músculos envolvidos nessa flexão, como a manobra da bailarina de ponta do pé. � Dorsiflexão: é um movimento da articulação do tornozelo que se refere à flexão entre o pé e a superfície do corpo (parte anterior do membro inferior). Padrões de movimento no plano frontal Veja a seguir os padrões de movimento no plano frontal ou coronal. � Abdução: significa levar embora e é caracterizada pelo movimento para longe da linha média, independentemente do segmento articular que se move, por exemplo, a abdução do quadril ocorre quando o segmento do membro inferior se afasta da linha média do corpo. � Adução: significa reunir e é caracterizada pelo movimento em direção à linha média (movimento no sentido do segmento), por exemplo, no quadril, tem-se o contato dos membros inferiores ou 0°. Podendo cruzar a linha média. � Flexão lateral: é o movimento de inclinação lateral, seja de cabeça, tronco ou outro membro. � Eversão: é a ação articular no tornozelo, caracterizada pela rotação da parte inferior do pé lateralmente para fora, sendo um movimento com- binado de pronação, adução e dorsiflexão, por exemplo, o movimento do calcanhar para longe do plano mediano. � Inversão: é a ação articular no tornozelo, caracterizada pela rotação da parte inferior do pé medialmente para dentro, sendo o movimento combinado de supinação, adução e flexão plantar, por exemplo, com uma bola de futebol, o jogador inverte o pé para passá-la com o exterior da sua chuteira. 9Cinesiologia dos membros superiores e inferiores � Depressão: descreve o movimento dos ombros em sentido caudal (para baixo), por exemplo, um indivíduo com alteração postural de depressão dos ombros apresenta encurtamento excessivo dos músculos trapézio inferior, serrátil anterior (fibras inferiores) e peitoral menor. � Elevação: descreve o movimento dos ombros para cima. Na Figura 2, você pode conferir os padrões de movimento das grandes articulações. Figura 2. Alguns termos anatômicos utilizados em relação ao movimento. Fonte: Adaptada de Snell (1984). Extensão Extensão Extensão Flexão Flexão Flexão Abdução Adução Circundução Rotação medial Rotação lateral Articulação do ombro Articulação do cotovelo Articulação do joelho Cinesiologia dos membros superiores e inferiores10 Amplitude de movimento da articulação A amplitude de movimento (ADM) da articulação é medida em unidades de graus, com um instrumento chamado goniômetro, sendo que, na posição anatômica,todas as articulações são consideradas em 0º. Por isso, a ADM para flexão no quadril se trata do tamanho do ângulo por meio do qual a perna estendida se move de 0º para o ponto de máxima flexão. A ADM para extensão (retorno à posição anatômica) é igual a da flexão, com o movimento passando por essa posição na outra direção, sendo quanti- ficada para hiperextensão. Diferentes fatores influenciam a flexibilidade das articulações, assim, as formas das superfícies ósseas que se articulam e os músculos ou o tecido gorduroso intermediário podem terminar seu movimento no extremo da ADM. Quando o cotovelo estiver em hiperextensão, por exemplo, o contato do olécrano da ulna com sua fossa do úmero restringe o movimento adicional nessa direção; já o músculo e/ou gordura na face anterior do braço podem finalizar a sua flexão. Participantes regulares de esportes bilateralmente assimétricos, como o tênis, provavelmente têm menos ADM para o braço dominante do que o não dominante na articulação glenoumeral do ombro. Para a maioria das pessoas, a flexibilidade articular é, principalmente, uma função da relativa frouxidão e/ou extensibilidade dos tecidos e músculos colágenos que atravessam a articulação. Ligamentos rígidos e músculos com extensibilidade limitada são os inibidores mais comuns da ADM articular, mas precisa-se de mais pesquisas para identificar o mecanismo específico responsável pelos efeitos do seu aquecimento. Ferramentas para medir ângulos corporais Em geral, os goniômetros (Figura 3) são usados durante a avaliação clínica para mensurar diretamente os ângulos articulares relativos ao ser humano. O goniômetro é essencialmente um transferidor com dois braços longos ligados, um fixado para que se estenda dele em um ângulo de 0º, e o outro se estende do seu centro e está livre para girar (MARQUES, 1997). 11Cinesiologia dos membros superiores e inferiores Figura 3. Goniômetro. A goniometria é a medida da ADM em uma articulação e pode ser utilizada como uma forma de diagnóstico ou terapêutica para determinar o estado funcional de uma pessoa com alteração musculoesquelética. Assista ao vídeo no link a seguir para entender, na prática, como ela é realizada nos segmentos corporais. https://qrgo.page.link/NPY2 O centro do transferidor, ou goniômetro, está alinhado sobre o da articu- lação; e os dois braços, sobre os eixos longitudinais dos dois segmentos do corpo que se conectam na articulação, cujo ângulo se verifica na interseção do braço rotativo livre e da escala da ferramenta (a precisão da leitura depende Cinesiologia dos membros superiores e inferiores12 do seu exato posicionamento). Já o conhecimento da subjacente anatomia da articulação é essencial para a localização adequada do centro articular de rotação, desse modo, colocar marcas na pele para identificá-la e nos eixos longitudinais dos segmentos do corpo antes de alinhar o goniômetro às vezes pode ser útil, especialmente se medições repetidas estiverem sendo feitas na mesma articulação (MARQUES, 1997). Importância dos movimentos corporais na marcha A análise cinemática relaciona-se com o movimento relativo entre os corpos rígidos e possui aplicação na análise da marcha e de outros movimentos cor- porais, nos quais cada segmento do membro é considerado um corpo rígido. As medidas do movimento se realizam com referência aos centros articulares, por isso, esses movimentos (e não os centros de massa) são os pontos de maior significância cinemática. Regulação do movimento dos membros superior e inferior durante a locomoção humana O movimento suave e coordenado entre as mãos, bem como entre os braços e as pernas, se trata de saídas motoras que a maioria das pessoas considera completamente garantidas enquanto caminham. No entanto, a natureza da coordenação entre os membros é uma área de incerteza na pesquisa sobre controle motor. Certamente, os mecanismos voluntários e involuntários (reflexos) estão envolvidos nessa coordenação afinada, o que reforçou a visão de que apoiam e desempenham papéis na geração e no controle de muitos tipos de movimento, quando são descritos dentro de uma “ação integrativa do sistema nervoso”. Segundo Sherrington (1910), o “reflexo de extensão cruzada” envolvendo flexão ipsilateral e extensão contralateral era um reflexo integrado intencional e, de fato, durante os movimentos rítmicos dos membros inferiores, como caminhar, elaborações de reflexos simples de extensão cruzada poderiam sustentar as redes neurais que controlam a locomoção. Nos seus experimentos em quadrúpede, Brown (1911) forneceu evidências convincentes de osciladores neurais residentes na medula espinhal. Uma extensão do modelo meio-centro sugeriu que o ritmo discreto ou a geração de padrões de redes se tornaram responsáveis pela produção do ritmo locomotor 13Cinesiologia dos membros superiores e inferiores básico; já as interações dentro e entre flexores e extensores de cada membro posterior foram presumidas subjacentes à coordenação locomotora obser- vada. A evidência disponível baseada em estudos de muitas preparações de invertebrados e vertebrados indica que os geradores de ritmo centrais podem produzir os padrões motores coordenados isoladamente, mas a regulação funcional primorosa dos padrões relevantes requer estímulos aferentes e su- praespinais — ao contrário do caso de animais, deve-se confiar em evidências e inferências indiretas. Ao usar observações de outras preparações animais como pano de fundo, pode-se especular e levantar hipóteses sobre o que se deve observar caso os geradores de padrão central estejam ativos para controlar o movimento humano rítmico. A preponderância de evidências em indivíduos com lesão medular durante o suporte parcial de peso sugere que os mecanismos desses geradores contribuem para o padrão locomotor da marcha. Demonstrou-se também que o feedback aferente contribui para modular a produção desses geradores de padrão central. Portanto, a modulação da atividade motora devido às mudanças no feedback periférico no movimento pode ser usada para inferir a atividade dos geradores, e a atividade em deter- minado caminho de feedback é utilizada como uma sonda neural da atividade de geradores. Por exemplo, a modulação dos reflexos cutâneos durante o movimento rítmico tem sido sugerida para inferir a atividade de um gerador de padrão central na marcha. Coordenação dos membros durante a marcha Demonstrou-se um alto grau de coordenação temporo-espacial em segmentos inter e intralobulares para a marcha humana. A evidência sustentou que essa co- ordenação entre os membros é mediada por circuitos interneuronais espinhais, estando sob o controle supraespinal. O controle neuronal regula os circuitos dos membros superiores e inferiores manifestados no balanço do superior durante a caminhada como a função residual da locomoção. Já o acoplamento do inferior refere-se a um estado de coordenação dos membros inferiores, temporo-espaciais, bem como sinais neurais específicos dos superiores. A fase normal do balanço do membro superior durante a locomoção humana desempenha um papel ativo no controle postural do corpo, portanto, quando a amplitude de membros superiores e inferiores aumentar, a velocidade da marcha também se eleva. Já o movimento cíclico dos membros superiores é considerado um componente de suporte da marcha, que visa à conservação do custo de energia. Muitos pesquisadores demonstraram que as atividades Cinesiologia dos membros superiores e inferiores14 musculares de membros superiores e inferiores são bem coordenadas em diferentes tarefas locomotivas, como andar, rastejar e nadar (BOVONSUN- THONCHAI et al., 2012). A coordenação é considerada uma propriedade de ordem superior do sistema global do corpo humano. Assim, Bruijn et al. (2008) estudaram o efeito do aumento da velocidade da marcha nas rotações torácica e pélvica, verificando que suas contribuições para o movimento angular total do corpo foram inferioresa 10%; e as contribuições para as pernas e os braços, de aproximadamente 90%. Embora as pessoas sejam capazes de andar sem usar o balanço dos membros superiores, é necessária uma maior ativação muscular dos inferiores. A coordenação exata dos membros na marcha se torna essencial aos animais terrestres para garantir a segurança e a realização da marcha, mas se trata de um requisito particularmente crítico para os seres humanos, que têm um centro de gravidade mais elevado e apenas dois membros para apoio. Os estudos anteriores mostraram que a coordenação dos membros durante a deambulação é deteriorada por envelhecimento e doenças, porém, alguns quantificaram a coordenação de locomoção em condições não naturais. Por exemplo, a relação de fase esquerda-direita dos membros inferiores foi in- vestigada nos movimentos de pedalar em uma bicicleta estacionária ou andar em uma esteira. Análise da marcha A análise da marcha é sobretudo a avaliação do padrão de caminhada e, surpreendentemente, apenas uma pequena lesão, que cause sintomas como dor leve, rigidez ou fraqueza, pode afetar a maneira como você deambula ou corre. Má caminhada/corrida não se torna apenas ineficiente, como também provoca lesões compensatórias acima ou abaixo do nível da lesão, por exemplo, um joelho lesionado que afeta a marcha pode causar dor nos pés, no quadril ou na lombar. O padrão de deambulação normal é ainda mais importante quando você começa a correr, aumentando quaisquer forças de estresse anormais em suas articulações e músculos. Os maus hábitos podem se tornar de longo prazo, o que pode predispor a outras lesões ou às artrites. A análise da marcha pode ser realizada de várias maneiras, e um fisio- terapeuta é capaz de detectar suas anormalidades puramente por meio da observação de seu estilo de caminhada ou corrida. Caso seja por vídeo, usa-se para desacelerar sua ação de caminhada para fins de avaliação e correção; outra opção seria a análise do computador da placa de força. 15Cinesiologia dos membros superiores e inferiores A gravitação universal afeta todas as formas de vida na terra, e o corpo está constantemente sujeito às forças internas e ao redor dele. Por meio do estudo da interação dessas forças e seus efeitos sobre o corpo, a forma, a função e o movimento dele podem ser estudados; e o conhecimento resultante, aplicado para promover a qualidade de vida. Ao usar técnicas de análise de movimento humano baseadas em este- reofotogrametria combinadas com FRS medidas e atividades musculares, os desvios dos padrões cinemáticos, cinéticos ou a eletromiografia normal podem ser identificados e usados para ajudar no planejamento do tratamento subsequente, avaliar as condições neuromusculoesqueléticas e a eficácia dos tratamentos em vários grupos de pacientes. Essa análise ainda pode ser usada para melhorar o desempenho atlético e ajudar a identificar problemas relacionados à postura ou ao movimento em pessoas com lesões e diversas patologias. O estabelecimento adicional da biomecânica do movimento humano e de suas aplicações clínicas se beneficia da integração das técnicas de engenharia existentes e do desenvolvimento contínuo das novas tecnologias. BERGMANN, G. et al. Hip contact forces and gait patterns from routine activities. Journal of Biomechanics, New York, v. 34, n. 7, p. 859–871, july 2001. BOVONSUNTHONCHAI, S. et al. Effect of speed on the upper and contralateral lower limb coordination during gait in individuals with stroke. The Kaohsiung Journal of Medical Sciences, Taiwan, v. 28, n. 12, p. 667–672, dec. 2012. Disponível em: <https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1607551X12001301>. Acesso em: 31 mar. 2019. BROWN, T. G. The intrinsic factors in the act of progression in the mammal. 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EXERCÍCIOS A escápula é um osso em forma de asa grande e triangular situado na porção posterossuperior do tronco. Essa estrutura, às vezes chamada de osso do ombro, é considerada um osso tanto da cintura escapular quanto da articulação do ombro. A figura abaixo ilustra as muitas proeminências ósseas da escápula, incluindo as bordas lateral e medial e o ângulo inferior na junção das duas bordas. 1) Em relação aos movimentos que acontecem no ombro e aos seus respectivos eixos, é correto afirmar que: A) a escápula realiza rotação no plano sagital/eixo laterolateral. B) a escápula realiza protração no plano sagital/eixo laterolateral. C) a escápula realiza abdução no plano frontal/eixo anteroposterior. D) a escápula realiza deslizamentos em todas as direções/anaxiais. E) a escápula realiza elevação no plano transverso/eixo longitudinal. A articulação do joelho, uma das maiores do corpo, é sinovial uniaxial e costuma ser chamada de articulação em gínglimo. Na realidade, não é uma articulação em gínglimo verdadeira, mas um gínglimo. A verdadeira, como a dobradiça de uma porta, abre-se e fecha-se em torno de um único eixo constante. No joelho, a tíbia (osso distal) desliza em torno da extremidade distal do fêmur (osso proximal) e, embora o movimento permaneça 2) no mesmo plano (sagital), ocorre em torno de um eixo em mudança constante. Com cada grau de movimento no plano sagital, o eixo frontal horizontal muda. Assim, no caso do joelho, o termo articulação em gínglimo modificado é mais apropriado do que apenas articulação em gínglimo. Considerando a cinesiologia da articulação do joelho e a figura acima, é correto afirmar que: A) o movimento demonstrado acontece em cadeia cinética fechada. B) o membro distal é observado se deslocando no eixo longitudinal. C) o deslocamento da perna ocasiona, no joelho, força de compressão. D) o membro distal fica livre, realizando movimento em cadeia cinética aberta. E) na reabilitação, o movimento demonstrado gera maior estabilidade articular. 3) Os músculos anteriores do cotovelo são três: o braquial, o braquiorradial e o bíceps braquial. O braquial e o braquiorradial estão envolvidos, exclusivamente, em um movimento único da articulação do cotovelo, a flexão, enquanto o bíceps braquial participa do movimento da articulação do cotovelo e também do movimento do antebraço. Na flexão do cotovelo, considerando o tipo de alavanca e a figura acima, é correto afirmar que: A) é formada uma alavanca de primeira classe ou interfixa. B) se trata de uma alavanca com desvantagem mecânica. C) o braço de força é maior que o braço de resistência. D) a força potente é aplicada na diáfise do úmero. E) se identifica uma alavanca de resistência. 4) A caminhada requer equilíbrio sobre um membro inferior enquanto o outro se move para frente. É necessário o movimento não só dos membros inferiores, mas também do tronco e dos membros superiores. Na marcha, quais músculos contribuem para a estabilidade da pelve, considerando os membros superiores e inferiores? A) Serrátil posterior superior e inferior. B) Escalenos anterior, médio e posteriores. C) Latíssimo do grande dorso e quadríceps. D) Eretores da espinha e abdutores da coxa. E) Semiespinal da cabeça e grupo isquiotibial. 5) A articulação chamada de punho envolve a extremidade distal do rádio e, sobretudo, dois ossos da fileira proximal do carpo: o escafoide e o semilunar. O movimento entre esses ossos produz uma ação de deslizamento à medida que um escorrega sobre o outro. As articulações radiocarpais são classificadas como articulações elipsóideas em decorrência dos seus movimentos. Em relação aos movimentos do punho, sobretudo nas articulações radiocarpais, é correto afirmar que: A) acontecem no plano frontal e em seu respectivo eixo laterolateral. B) acontecem nos eixos longitudinal e anteroposterior. C) acontecem nos eixos laterolaterais e longitudinais. D) acontecem nos planos transverso e sagital. E) acontecem nos planos sagital e frontal. NA PRÁTICA O complexo do ombro e ́ formado por pelo menos seis articulações, sendo três verdadeiras ou ósseas (glenoumeral, acromiclavicular e esternoclavicular) e três funcionais ou falsas (sulco bicipital, supraumeral e escapulotorácica). Trata-se de um complexo amplamente móvel, tendo em vista os elementos articulares, com destaque para o que causa instabilidade e susceptibilidade a lesões: a cápsula articular “frouxa” e a cavidade glenoide “rasa” da escápula. Confira Na Prática a análise dos movimentos do complexo do ombro de um paciente adulto. SAIBA MAIS Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Como aliviar a síndrome do piriforme Uma fisioterapeuta esclarece possíveis causas da síndrome do piriforme bem como a forma de intervenção e o tratamento fisioterapêutico indicados. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Associação do valgo dinâmico do joelho no teste de descida de degrau com a amplitude de rotação medial do quadril Este artigo apresenta uma análise do valgo dinâmico do joelho no teste de descida de degrau com a amplitude de rotação medial do quadril Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Desenvolvimento de recurso de tecnologia assistiva para pacientecom lesão do plexo braquial Leia um relato da experiência de desenvolvimento de um recurso de tecnologia assistida para um paciente com lesão do plexo braquial. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
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