Livro - Cinesiologia e Biomecanica_parte2

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Aspectos 
biomecânicos do 
tecido ósseo e das 
articulações
6.1 Biomecânica do crescimento 
e desenvolvimento ósseo
No capítulo anterior, vimos que os ossos formam um sis-
tema de alavancas que podem ser movimentadas pelas forças 
musculares envolvidas. A maneira pela qual os ossos respondem 
às cargas mecânicas se relaciona a seus constituintes materiais e 
a sua organização estrutural, originando um material leve, porém 
resistente. Basicamente, os ossos são compostos por água, colá-
geno, carbonato de cálcio e fosfato de cálcio em percentuais que 
variam conforme a idade e o estado de saúde do osso.
Esses minerais à base de cálcio são os responsáveis pela 
rigidez dos ossos, determinando sua resistência compressiva, 
enquanto os demais minerais (sódio, magnésio e fluoreto) desem-
penham, além de funções estruturais, funções metabólicas essen-
ciais ao crescimento e ao desenvolvimento ósseo. O colágeno, 
por sua vez, determina a resistência tensiva dos ossos, já que é 
Cinesiologia e Biomecânica
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uma proteína que confere flexibilidade, o que explica a maior maleabi-
lidade óssea em crianças em comparação a adultos – com o envelheci-
mento, há perda progressiva de colágeno e, consequentemente, aumento 
da fragilidade óssea. A água também contribui significativamente para a 
resistência óssea (LIPPERT, 2018; HALL, 2000).
Alguns ossos são mais porosos que outros, em virtude da menor pro-
porção de carbonato e fosfato de cálcio, sendo denominados ossos corti-
cais: menos porosos, com 5% a 30% do volume constituído por tecido não 
mineralizado, ou ossos trabeculares, esponjosos ou reticulares: mais poro-
sos, com 30% a 90% do volume constituído por tecido não mineralizado. 
Sendo mais rígido que o trabecular, o osso cortical resiste a maior estresse, 
mas a relativas sobrecarga ou deformação menores. Já o osso trabecular, 
sendo mais esponjoso, resiste a maior sobrecarga até que sofra fratura, 
constituindo a maior parte do conteúdo ósseo das vértebras. Ambos, cor-
tical e trabecular, são ossos anisotrópicos, demonstrando diferentes graus 
de resistência e de rigidez frente a forças aplicadas de direções variadas 
e sendo mais resistentes à compressão e mais fracos ao cisalhamento 
(LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Figura 6.1 – Estrutura dos ossos cortical e trabecular
Epí�se
proximal
Epí�se distal
Diá�se
Placa
epi�sária
Artéria
nutriente
Cavidade medular
Osso trabecular Osso trabecular
Endósteo
Osso cortical
Osso cortical
Periósteo
Medula
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/Alexander_P
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Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
De acordo com o formato e as funções gerais, os ossos podem ser clas-
sificados em (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000):
 2 curtos – aproximadamente cúbicos e responsáveis por movi-
mentos limitados de deslizamento e pela absorção de choques 
(por exemplo, ossos do carpo e tarso);
 2 planos – responsáveis pela proteção de órgãos subjacentes e 
tecidos moles (por exemplo, escápulas, esterno, costelas, patelas 
e alguns ossos do crânio);
 2 irregulares – atuando como túneis protetores da medula, ofe-
recendo processos ósseos para inserções musculares e ligamen-
tares, sustentando o peso das partes superiores do corpo e per-
mitindo movimentação do tronco nos três planos cardinais (por 
exemplo, sacro e cóccix);
 2 longos – formando o arcabouço do esqueleto apendicular (mem-
bros superiores e inferiores);
 2 sesamoides – localizados em regiões em que alguns tendões cru-
zam epífises de ossos longos nos membros superiores e inferiores.
Ossos longos crescem no sentido longitudinal e ao nível das epífises, 
que são discos cartilaginosos localizados próximo à extremidade e produ-
zem novas células ósseas continuamente, até por volta dos 18 anos de idade 
(podendo chegar até os 25 anos), quando desaparecem e resultam na fusão 
do osso, encerrando seu crescimento. Em diâmetro, os ossos longos crescem 
durante a maior parte da vida, porém de maneira mais rápida antes da fase 
adulta, com a produção de novas camadas concêntricas de periósteo (contendo 
osteoblastos e osteoclastos) sobre camadas existentes, concomitantemente à 
reabsorção ou eliminação de tecido morto em torno do contorno da cavidade 
medular (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Em crianças e adolescentes, cerca de 10% das lesões traumáticas acome-
tem a epífise, denominadas lesões epifisárias, incluindo lesões da placa epi-
fisária cartilaginosa, da cartilagem articular e da apófise – locais de inserções 
tendinosas no osso, onde o formato ósseo é influenciado pelas cargas tensivas 
a que estão sujeitos esses locais. As cargas agudas e repetitivas podem lesio-
nar a placa de crescimento, potencialmente levando ao fechamento prematuro 
Cinesiologia e Biomecânica
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da junção epifisária e ao conse-
quente encerramento do cresci-
mento ósseo (LIPPERT, 2018; 
HAMILL; KNUTZEN, 2008; 
HALL, 2000).
A magnitude e a direção 
dos estresses mecânicos que 
atuam sobre os ossos depen-
dem de suas densidades e, em 
menor grau, de seus formatos 
e tamanhos. O peso corpóreo é 
responsável pelo mais constante 
estresse mecânico aos ossos, 
portanto a densidade dos mine-
rais ósseos costuma manter uma 
correspondência com o peso, 
determinando ossos mais maci-
ços em indivíduos mais pesados. 
Os demais interferentes na den-
sidade óssea são raça, genética, 
dieta, perfil de atividade física e 
estilo de vida (HALL, 2000).
Embora raros, casos de hipertrofia óssea (modelagem óssea) podem 
acontecer em decorrência de atividades físicas regulares, como consequ-
ência de um estresse particularmente intenso em determinado membro ou 
região do corpo, como a hipertrofia do raio do braço utilizado por atletas 
profissionais de tênis ou beisebol. Em virtude de estudos com exercícios 
realizados sem sustentação de peso, como natação e cicloergometria, pode-
mos atribuir o aumento da densidade óssea também a outros fatores, como 
aprimoramento da circulação sistêmica. Da mesma forma, ossos que não 
recebem os estresses normais causados pelas contrações musculares ou 
pela sustentação de peso se atrofiam com a remodelagem óssea, como em 
pacientes acamados, idosos sedentários e astronautas. Além disso, quando 
compostos de cálcio são dissolvidos e removidos do tecido ósseo, atingem 
a corrente sanguínea e são filtrados pelos rins, elevando a possibilidade de 
surgimento de cálculos renais (HALL, 2000).
Figura 6.2 – Epífises ósseas
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/ChooChin
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Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
A integridade óssea pode ser afetada por uma interrupção na conti-
nuidade desse osso ocasionada por um evento chamado fratura, cuja natu-
reza depende da magnitude, da direção, da intensidade da sobrecarga e da 
duração da carga mecânica suportada, bem como da saúde e da maturi-
dade óssea no momento da lesão. Fraturas podem ser classificadas como 
simples, no caso de as extremidades permanecerem dentro dos tecidos 
moles envolventes, ou expostas, no caso de uma ou de ambas as extremi-
dades perfurarem a pele, podendo ser de seis tipos:
1. em galho verde – incompleta, ocorrendo na superfície convexa 
da inclinação no osso;
2. fissurada – incompleta, envolvendo uma fenda longitudinal;
3. cominutiva – completa, fragmentando o osso;
4. transversa – completa, com a fenda ocorrendo em ângulo reto 
com o eixo ósseo;
5. oblíqua – completa, não formando um ângulo reto com o eixo ósseo;
6. espiralada – completa, ocasionada por rotação excessiva.
Figura 6.3 – Tipos de fratura
Uma fratura em galho verde é 
incompleta, e a solução de 
continuidade ocorre na superfície 
convexa da inclinação no osso.
Uma fratura �ssurada 
envolve uma fenda 
longitudinal incompleta.
Uma fratura cominutiva é 
completa e fragmenta o osso.
Uma fratura espiralada 
é causada pela rotação 
excessiva de um osso.
Uma fratura oblíqua 
ocorre sem formar um 
ângulo reto com o eixo 
do osso.
Uma fratura transversaé completa, e a fenda 
ocorre em ângulo reto 
com o eixo do osso.
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/Artemida-psy
Cinesiologia e Biomecânica
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Fraturas espiraladas em ossos longos podem ser causadas por cargas 
excessivas de inclinação e de torção, nas quais a aplicação simultânea de 
forças de direções opostas, em pontos distintos ao longo da estrutura, gera 
um torque (momento de inclinação) que leva à inclinação e, consequente-
mente, à fratura. Na presença de uma inclinação, a estrutura óssea é sobre-
carregada em tensão, por um lado, e em compressão pelo lado oposto. 
Como vimos, um osso é mais resistente à compressão e mais fraco ao 
cisalhamento ou à tensão; portanto, espera-se que o lado sobrecarregado 
do osso em tensão sofra a fratura primeiro.
Assim, uma vez que a maior resistência é em relação à compressão se 
comparada à tensão e ao cisalhamento, fraturas traumáticas por compres-
são óssea são raras na ausência de osteoporose, condição na qual a massa 
mineral e a resistência óssea se encontram profundamente comprometidas 
a ponto de o osso sofrer fraturas em atividades diárias. Ainda, quando os 
lados opostos da fratura são comprimidos juntos, há uma fratura impac-
tada; quando a fratura leva à depressão dos fragmentos ósseos para o inte-
rior dos tecidos subjacentes, há uma fratura com afundamento (LIPPERT, 
2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Fraturas de fadiga ou de estresse são consequência de forças de baixa 
magnitude suportadas em bases repetidas, que podem desencadear uma 
reação de estresse (microtraumatismo) caso haja qualquer aumento na 
magnitude ou na frequência da sobrecarga óssea. A responsividade óssea 
frente ao microtraumatismo é a remodelagem: primeiramente, reabsorção 
do tecido lesado pelos osteoclastos, em seguida deposição de novo tecido 
ósseo pelos osteoblastos. Fraturas de estresse são percebidas como peque-
nas interrupções na constância das camadas externas de ossos corticais, 
podendo progredir com o tempo e resultar em fratura cortical completa 
(LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
6.2 Biomecânica articular
Nossa capacidade de orientar a movimentação dos segmentos cor-
porais é orquestrada pelas articulações, cujas diferenças na firmeza ou na 
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Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
frouxidão dos tecidos moles circundantes resultam em diferentes ampli-
tudes articulares de movimento. Com base na capacidade de realização 
dos movimentos, as articulações são classificadas em (LIPPERT, 2018; 
HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000):
 2 sinartroses – permitem absorção de choques, mas pouco ou 
nenhum movimento dos ossos articulados devido a sua compo-
sição fibrosa;
 2 anfiartroses – também permitem absorção de choques e mais 
movimentação óssea que as anteriores devido a sua composi-
ção cartilaginosa;
 2 diartroses ou sinoviais – possibilitam livre movimento dos 
ossos articulados.
As sinartroses podem, ainda, ser subdivididas em suturas e sin-
desmoses. As suturas estão presentes no corpo humano somente nos 
ossos do crânio, constituindo articulações nas quais as lâminas ósseas 
apresentam ranhuras irregulares e íntima equivalência, firmemente uni-
das por fibras contínuas com o periósteo e que começam a se ossificar 
no início da vida adulta e são substituídas completamente por tecido 
ósseo. Nas sindesmoses, a junção dos ossos é assegurada por um tecido 
fibroso denso que permite movimentos limitados, como os observados 
nas articulações coracoacromial, radioulnar média, tibiofibular média 
e tibiofibular distal (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; 
HALL, 2000).
Anfiartroses, por sua vez, podem ser subdivididas em sincondroses 
e sínfises. Nas sincondroses, uma delgada camada de cartilagem hialina 
mantém os ossos articulares unidos, como observado nas articulações 
esternocostais e nas placas epifisárias, anteriormente a sua ossificação. 
Nas sínfises, as camadas de cartilagem hialina, mais finas, designam uma 
separação entre um disco fibrocartilaginoso e os ossos, como acontece 
nas articulações vertebrais e na sínfise púbica (LIPPERT, 2018; HAMILL; 
KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Cinesiologia e Biomecânica
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Quadro 6.1 – Classificação das articulações
Tipo Movimento Estrutura Exemplo
Sinartrose
Sutura
Sindesmose
Nenhum
Pouco
Fibrosa
Fibrosa
Ossos do crânio, exceto a 
mandíbula
Articulação tibiofibular 
distal
Anfiartrose
Sincondrose
Sínfise
Limitado
Limitado
Cartilagem hialina 
delgada
Cartilagem hialina 
fina
Articulações esterno-
costais
Sínfise púbica, vértebras
Diartrose Livre Sinovial Quadril, joelho, cotovelo
Fonte: Lippert (2018, p. 19).
Nas articulações sinoviais, uma cartilagem articular recobre as super-
fícies ósseas articuladas, uma cápsula articular circunda a articulação e 
uma membrana sino-
vial envolve o inte-
rior da cápsula, a qual 
secreta uma espécie de 
lubrificante: o líquido 
sinovial (Figura 6.4). 
Ainda, estão presen-
tes nas diartroses as 
bursas e as bainhas 
tendinosas, respectiva-
mente pequenas cáp-
sulas contendo líquido 
sinovial protegendo as 
estruturas que separam 
tendões de ossos, em 
sua maioria, e estrutu-
ras sinoviais de dupla 
Cápsula articular
Cavidade sinovial
Membrana sinovial
Bolsa pré-patelar
Patela
Tíbia
Fêmur
Bolsa suprapatelar
Bolsa infrapatelar
Bolsa infrapatelar
Lâmina subcondral
Cartilagem articular
Gordura subpatelarMenisco
Figura 6.4 – Exemplo de articulação sinovial (joelho)
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/Alila Medical Media
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Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
camada que envolvem os tendões posicionados intrinsecamente com os 
ossos (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
A cartilagem articular é responsável pela distribuição das cargas atu-
antes em uma articulação por uma extensa área, reduzindo em 50% ou 
mais o nível de estresse em qualquer ponto de contato entre os ossos e pela 
autonomia de movimentação dos ossos articulados, com atrito e desgaste 
mínimos. Em certas articulações, há também a presença de uma fibrocar-
tilagem articular em forma de discos fibrocartilaginosos ou discos parciais 
(meniscos) entre os ossos articulados; por exemplo, os discos interver-
tebrais e os meniscos do joelho. As possíveis funções para essas estru-
turas compreendem distribuição das cargas atuantes sobre as superfícies 
articulares, melhoria do encaixe das superfícies articuladas, limitação do 
deslizamento de um osso em relação a outro, proteção periférica da arti-
culação e lubrificação e absorção de choques (LIPPERT, 2018; HAMILL; 
KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Figura 6.5 – Exemplos de discos fibrocartilaginosos: sínfise púbica (A) e intervertebrais (B)
Processo
espinhoso
Corpo da vértebra
Disco �brocartilaginoso
da sín�se púbica
Osso púbicoA B
Núcleo gelatinoso
Feixe de �brocartilagem
Discos intervertebrais
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/Axel_Kock
Conforme o número de eixos de rotação possíveis, as articulações 
sinoviais podem ser subdivididas em uniaxiais, biaxiais e triaxiais, respec-
tivamente com um, dois e três graus de liberdade ou capacidade de realizar 
movimentos articulares. Exemplos de articulações sinoviais incluem:
 2 esferoidal – as superfícies dos ossos articulados são côncavas e 
convexas, reciprocamente, permitindo a rotação nos três planos 
de movimento (por exemplo, articulações do ombro e do quadril);
Cinesiologia e Biomecânica
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 2 condiloidea, ovoide ou elipsoidal – uma das superfícies ósseas é 
convexa ovoide e a outra é reciprocamente côncava, permitindo fle-
xão, extensão, abdução e circundução (por exemplo, articulações 
metacarpofalangianas e radiocárpicas do primeiro ao quinto dedo);
 2 deslizante, plana ou artrodial – as superfícies ósseas são pra-
ticamente planas e permitem somente deslizamento não axial 
(por exemplo, articulações entre ossos do carpo e do tarso, entre 
metatarsos e articulações facetarias das vértebras);
 2 dobradiça ou gínglimo – uma superfície óssea é convexae a 
outra é côncava e poderosos ligamentos colaterais permitem 
somente um deslizamento planar, como uma dobradiça (por 
exemplo, articulações ulnoumeral e interfalangianas);
 2 em pivô, parafuso ou trocoidea – a rotação ocorre em torno de 
um único eixo (por exemplo, articulações atlantoaxial e radiou-
lnares proximal e distal);
 2 em sela ou selar – ambas as superfícies articulares se asseme-
lham ao assento de uma sela de equitação e permitem a mesma 
capacidade de realização de movimentos que a articulação con-
diloidea, porém com maior amplitude (por exemplo, articulação 
carpometacárpica do polegar).
Figura 6.6 – Exemplos de articulações sinoviais do corpo humano
Articulação esferoidal
Osso ilíaco
Cabeça do fêmur
no acetábulo
Fêmur
Articulação em dobradiça
Rádio
Úmero
Ulna
Trapézio
Primeiro
metacarpo
Articulação em sela
Articulação em pivô
Axis
Dente
Ligamento
transverso
Atlas
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/ ellepigrafica/ Blamb
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Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
No Capítulo 4, estudamos a posição trancada, que constitui a posi-
ção de maior estabilidade articular, na qual há melhor ajuste das super-
fícies articulares, portanto a área de contato é máxima. Por outro lado, 
quaisquer movimentos ósseos na articulação com relações diferentes da 
posição trancada resultam em uma posição destrancada ou de repouso 
e redução na área de contato. Certos formatos de superfícies articulares 
fazem que haja maior ou menor área de contato e, consequentemente, 
maior ou menor estabilidade em ambas as posições trancada e de repouso 
(HALL, 2000).
A estabilidade das articulações pode ser afetada por ligamentos, 
músculos e tendões, principalmente nos ombros e nos joelhos, nos 
quais a configuração dos ossos não é particularmente estável e a tensão 
nos ligamentos e nos músculos contribui muito para a estabilidade, 
mantendo unidas as extremidades ósseas articuladas. O ângulo de 
inserção da maioria dos tendões é de tal maneira que, durante a tensão 
muscular, as extremidades articuladas são aproximadas, favorecendo 
a estabilidade. Quando fatigados, os músculos perdem a capacidade 
de favorecer a estabilidade articular, aumentando a probabilidade de 
rupturas ligamentares por estiramento superior aos limites elásticos 
(HALL, 2000).
Já a flexibilidade articular consiste na amplitude de movimento pos-
sível em cada um dos planos de movimento de uma articulação, sendo a 
flexibilidade estática referente à amplitude de movimento presente quando 
um segmento é movido passivamente por profissionais de Educação Física 
ou fisioterapeutas e flexibilidade dinâmica, na amplitude de movimento 
conseguida por meio de movimentação ativa de um segmento devido à 
contração muscular. Para a avaliação da ocorrência de uma possível lesão, 
a flexibilidade estática é considerada como o melhor indicador de rigidez 
ou frouxidão articular (HALL, 2000).
A amplitude de movimento é mensurada em graus, sendo que 
todas as articulações são consideradas como estando em zero grau 
na posição anatômica. Diversos fatores interferem na flexibilidade 
(mobilidade) articular, como os formatos das superfícies ósseas arti-
culadas, o conteúdo hídrico (nos discos cartilaginosos) e o músculo 
ou tecido adiposo interposto, que podem limitar o movimento de 
Cinesiologia e Biomecânica
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uma amplitude de movimento em seu extremo, como o músculo ou a 
gordura na face anterior do braço, restringindo a flexão do cotovelo 
(HALL, 2000).
O risco de lesão é maior quando a mobilidade articular é extrema-
mente baixa, extremamente alta ou muito discrepante entre os lados 
dominante e não dominante do corpo. De acordo com a atividade que 
um indivíduo deseja realizar, a quantidade desejável de mobilidade 
articular muda, como ginastas e dançarinos, que precisam de maior 
flexibilidade do que atletas de outros esportes e não atletas. Entretanto, 
também precisam de músculos, tendões e ligamentos fortes para um 
bom desempenho e prevenção de lesões, condição que pode inibir a 
amplitude de movimento; por outro lado, uma articulação extrema-
mente estável e resistente pode favorecer grandes amplitudes de movi-
mento (HALL, 2000).
O aumento ou a manutenção da flexibilidade são conseguidos 
com o alongamento dos músculos e dos ligamentos que limitam a 
amplitude de movimento por meio de diversas abordagens, algumas 
mais efetivas do que outras devido às respostas neuromusculares 
diferenciais induzidas. Através das fibras musculares, encontramos 
alguns receptores sensoriais entremeados, orientados paralelamente 
às fibras, denominados fusos musculares, envoltos por uma bainha de 
tecido conjuntivo. Os fusos musculares podem ser primários, carac-
terizados por uma resposta tanto ao grau quanto ao ritmo de alonga-
mento (resposta dinâmica), ou secundários, caracterizados por ape-
nas uma resposta ao grau de alongamento (resposta estática). Sendo 
a resposta dinâmica muito mais vigorosa do que a estática, ritmos 
lentos de alongamento não ativam as respostas dos fusos musculares, 
as quais incluem ativação do reflexo de alongamento e inibição da 
produção de tensão nos músculos antagonistas (inibição recíproca). 
O reflexo de alongamento ou reflexo miotático é estimulado pela ati-
vação dos fusos em um músculo distendido, como no teste do reflexo 
patelar, no qual uma leve estimulação no tendão patelar desencadeia 
um reflexo de estiramento que resulta no espasmo ocasionado pela 
imediata produção de tensão no grupo quadricipital (LIPPERT, 2018; 
HALL, 2000).
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Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
Figura 6.7 – Exemplo de reflexo miotático de estiramento
Axônio de neurônio sensorial
Receptor - fuso muscular
Paleta
Efetor - quadríceps
Grupo muscular femoral
Ligamento
patelarDireção do impulso
Axônio de
neurônio motor
Corpo celular de
neurônio motor
Dendrito de
neurônio motor
Medula espinhal
Dendrito de neurônio sensorial
Corpo celular de neurônio sensorial
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/Aldona Griskeviciene
Os alongamentos podem ser ativos, produzidos pela contração dos 
músculos antagonistas, ou passivos, envolvendo a força gravitacional, 
aplicada por outro segmento ou por outro indivíduo, a fim de movimentar 
um segmento até o limite da amplitude de movimento. Temos, ainda, o 
alongamento balístico, em alongamentos elásticos, utilizando o momento 
dos segmentos corporais para estender repetidamente a posição articular 
até ou além dos extremos da amplitude de movimento, e o alongamento 
estático, na manutenção da posição articular desejada, após alcançada, 
por cerca de 10 segundos a 30 segundos, para estímulo dos órgãos tendi-
nosos de Golgi (OTGs), os quais superam as respostas dos fusos muscula-
res e promovem o relaxamento dos músculos em alongamento. Ambos os 
alongamentos contribuem para o aumento da amplitude de movimento; 
entretanto, o estático costuma ser preferido pela tendência a provocar 
uma resposta dos OTGs que facilita o alongamento, enquanto o balístico 
pode ativar a resposta dos fusos musculares inibitória do alongamento 
(HALL, 2000).
Uma técnica bem fundamentada de alongamento consiste na faci-
litação neuromuscular proprioceptiva (FNP), que envolve um padrão 
Cinesiologia e Biomecânica
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alternado de contração e relaxamento de agonistas e de antagonistas obje-
tivando tirar vantagem da resposta dos OTGs e induzir um aumento signi-
ficativo na amplitude articular de movimento em uma única sessão. Essa 
técnica apresenta duas variações de abordagens: contrair-relaxar-antago-
nista-contrair ou lento-reversão-manter-relaxar, mantendo cada etapa por 
5 segundos a 10 segundos e repetindo a sequência por pelo menos quatro 
vezes, e agonista-contrair-relaxar, com etapas sequenciadas de 5 segundos 
a 20 segundos cada (HALL, 2000).
6.3 Biomecânica musculoesquelética
Todos os tipos de músculo (cardíaco, liso e esquelético) apresentam 
quatro propriedades: extensibilidade, elasticidade, irritabilidade e capacidadede desenvolver tensão. Extensibilidade é a aptidão muscular de estirar ou de 
aumentar em comprimento; elasticidade corresponde à propriedade de voltar 
ao comprimento normal após um estiramento; e irritabilidade refere-se à pro-
priedade muscular de responder a um estímulo eletroquímico ou mecânico. A 
elasticidade dos músculos é devida principalmente a dois componentes: com-
ponente elástico em paralelo (CEP), proporcionado pelas membranas muscu-
lares para fornecer resistência quando passivamente um músculo é estirado, 
e componente elástico em série (CES), proporcionado pelos tendões com o 
objetivo de armazenar energia elástica quando um músculo sob tensão é esti-
rado (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Um músculo sob tensão, quando estirado, faz que o CES desencadeie 
um efeito de recuo elástico, e o reflexo de estiramento simultaneamente 
inicia o desenvolvimento de tensão no músculo (contração excêntrica). 
Sendo assim, um estiramento proporciona subsequentemente o encurta-
mento forçado do músculo (contração concêntrica), sendo esse padrão de 
contração excêntrica imediatamente seguido por contração concêntrica, 
denominado ciclo de alongamento-encurtamento, fenômeno que contribui 
para o efetivo desenvolvimento da força muscular concêntrica em diver-
sos esportes (HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Especificamente, as fibras musculares esqueléticas apresentam carac-
terísticas estruturais, histoquímicas e comportamentais distintas. Podemos 
distinguir dois tipos de fibras quanto à capacidade de suas unidades moto-
– 121 –
Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
ras de se contraírem para alcançar uma tensão máxima: fibras de contração 
rápida (CR) e fibras de contração lenta (CL), sendo que as primeiras levam 
apenas cerca de um sétimo do tempo necessário para as últimas alcança-
rem uma tensão máxima, porque têm maior diâmetro e maiores concentra-
ções de miosina-ATPase – porém, em geral, fatigam-se mais rapidamente 
que as fibras CL (HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Altos percentuais de fibras CR proporcionam maiores magnitudes de 
torque e de potência durante os movimentos, sendo possível classificar 
as fibras em dois subtipos com base em suas propriedades histoquímicas: 
um tipo que compartilha a resistência à fadiga característica das fibras 
CL e outro que tem maior diâmetro e menor quantidade de mitocôndrias, 
fatigando-se mais rapidamente que o primeiro tipo. O Quadro 6.2 designa 
os três tipos gerais de fibras musculares e suas respectivas características, 
sendo as fibras CL denominadas como Tipo I e as fibras CR como Tipo IIa 
e Tipo IIb. Durante um exercício de baixa intensidade, o sistema nervoso 
central ativa quase exclusivamente fibras CL, ativando as fibras tipo IIa 
e, por fim, as fibras tipo IIb na medida em que a atividade prossegue e a 
fadiga se instala (HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Quadro 6.2 – Características das fibras musculares esqueléticas
Característica
Tipo I
Oxidativa 
de contração 
lenta (OL)
Tipo IIa
Glicolítica 
oxidativa de 
contração 
rápida (GOR)
Tipo IIb
Glicolítica 
de contração 
rápida (GR)
Velocidade de 
contração Lenta Rápida Rápida
Ritmo de fadiga Lento Intermediário Rápido
Diâmetro Pequeno Intermediário Grande
[ATPase] Baixa Alta Alta
[Mitocôndrias] Alta Alta Baixa
[Enzimas glicolí-
ticas] Baixa Intermediária Alta
Fonte: adaptado de Hall (2000, p. 113).
Cinesiologia e Biomecânica
– 122 –
A funcionalidade de um músculo também pode ser influenciada pelas 
disposições das fibras em seu interior e os arranjos pelos quais elas se 
conectam aos tendões: em paralelo (longitudinais) ou oblíquas (penifor-
mes). Fibras com arranjo em paralelo se orientam paralelamente ao eixo 
longitudinal do músculo, como as fibras dos músculos sartório, reto abdo-
minal e bíceps braquial; enquanto fibras com arranjo peniforme determi-
nam um ângulo com o eixo longitudinal e cada fibra se conecta a um ou 
mais tendões, como os músculos reto femoral e tibial posterior (LIPPERT, 
2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Figura 6.8 – Tipos de arranjos das fibras musculares: paralelas (A) e peniformes (B)
A)
B)
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/Timonina
Quando a tensão é desenvolvida em um músculo longitudinal, qual-
quer encurtamento do músculo constituirá, essencialmente, o resultado do 
encurtamento de suas fibras; mas quando a tensão é desenvolvida em mús-
culos peniformes, as fibras rodam ao redor de suas inserções tendinosas 
– 123 –
Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
e aumentam progressivamente o ângulo de inserção (Figura 6.9). Quanto 
maior for o ângulo de inserção, menor será a quantidade de força efetiva 
realmente transmitida aos tendões para movimentar os ossos articulados. 
Acima de 60° de inserção, a quantidade de força efetiva transferida ao 
tendão é menor que a metade da força realmente gerada pelas fibras mus-
culares (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Figura 6.9 – Aumento do ângulo de inserção pelo aumento progressivo de tensão
Relaxado Com produção de tensão
Fonte: adaptado de Shutterstock.com/Timonina
O arranjo peniforme das fibras reduz a força efetiva gerada para 
determinado nível de tensão das fibras, mas permite o acomodamento de 
mais fibras que a quantidade capaz de ser acomodada em um músculo 
longitudinal que ocupa o mesmo espaço. Dessa forma, músculos penifor-
mes contêm mais fibras por unidade de volume muscular e, consequente-
mente, geram mais força que músculos longitudinais do mesmo tamanho 
– embora o arranjo em paralelo permita maior encurtamento de todo o 
músculo se comparado ao que seria possível em um arranjo peniforme 
(LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Cinesiologia e Biomecânica
– 124 –
Quando a tensão aplicada a um músculo gera um torque superior ao tor-
que resistivo em uma articulação, o músculo em questão se encurta (contração 
concêntrica), e o movimento articular resultante ocorre na mesma direção do 
torque efetivo gerado, acarretando uma mudança do ângulo ao nível da articu-
lação. Por outro lado, se o torque na articulação atravessada pelo músculo for 
igual ao torque gerado pelo músculo (torque efetivo zero), haverá elaboração 
de tensão, mas sem encurtamento (contração isométrica); ou seja, o compri-
mento do músculo se manterá inalterado e não haverá movimentação na arti-
culação. Por fim, quando um músculo é alongado enquanto estimulado para 
o desenvolvimento de tensão, temos uma contração excêntrica, e a direção do 
movimento articular é oposta àquela do torque muscular efetivo (LIPPERT, 
2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Muitos músculos, como o bíceps braquial, os isquiotibiais e o reto 
femoral, atravessam duas ou mais articulações, afetando, simultanea-
mente, o movimento em ambas ou em todas as articulações atravessa-
das. A eficácia em causar movimento em qualquer articulação atravessada 
depende (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000):
 2 da localização e da orientação da inserção desse músculo em 
relação à articulação;
 2 da rigidez ou da frouxidão apresentadas pela unidade musculo-
tendinosa;
 2 das ações de outros músculos que atravessam a articulação.
Por outro lado, músculos bi e poliarticulares são desprovidos da pro-
priedade de encurtamento, concomitantemente, em um grau suficiente que 
possibilite uma amplitude plena de movimento em todas as articulações 
atravessadas (insuficiência ativa). Por exemplo, para o punho em posi-
ção de flexão, os flexores dos dedos são incapazes de fechar a mão tão 
completamente como quando o punho está em uma posição neutra. Outra 
situação é que, para a maioria das pessoas, os músculos bi e poliarticulares 
não podem ser estendidos o suficiente para uma amplitude plena de movi-
mento na direção oposta, em todas as articulações atravessadas (insufici-
ência passiva). No caso da articulação do punho, uma maior amplitude de 
hiperextensão é possível quando os dedos se encontram incompletamente 
estendidos(LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
– 125 –
Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
Figura 6.10 – Insuficiência ativa (A) e passiva (B) das articulações cruzadas no punho
Fonte: Shutterstock.com
6.3.1 Interferentes da geração de força muscular
A magnitude da força que um músculo é capaz de gerar também se 
relaciona à velocidade de seu encurtamento, a seu comprimento mediante 
uma estimulação e ao período a partir do estímulo. A força concêntrica 
exercida pelo músculo é inversamente proporcional à velocidade com 
que esse músculo é capaz de se encurtar; ou seja, quando um músculo 
desenvolve força concêntrica resistente a uma carga elevada, é esperada 
uma velocidade de encurtamento muscular relativamente baixa, e quando 
a resistência é baixa, é esperada uma velocidade de encurtamento relati-
vamente alta. Entretanto, 
essa relação força-velo-
cidade não quer dizer que 
seja impossível deslocar 
uma resistência elevada 
com alta velocidade, bem 
como deslocar uma carga 
leve com baixa velocidade 
(HAMILL; KNUTZEN, 
2008; HALL, 2000).
Quanto mais forte 
for o músculo, maior 
será a magnitude da ten-
são isométrica máxima 
(centro da Figura 6.11), 
Velocidade
0
Concêntrico
Excêntrico
Fo
rç
a
Isométrico
Máximo
Figura 6.11 – Relação força-velocidade muscular
Fonte: Elaborado pelo autor
Cinesiologia e Biomecânica
– 126 –
que consiste na quantidade máxima de força que um músculo pode gerar 
antes de sofrer um alongamento real conforme a resistência é aumentada. 
Repare que o padrão geral da curva continua o mesmo, independente-
mente da magnitude da tensão isométrica máxima. A maioria das ativida-
des do nosso cotidiano requer movimentos lentos e controlados de cargas 
submáximas, e a relação força-velocidade indica de fato que, para certa 
carga ou demanda de força muscular, a velocidade máxima do encurta-
mento é fixada conforme o padrão mostrado na Figura 6.11. Para movi-
mentos com rapidez submáxima, a velocidade de encurtamento se sujeita 
ao controle voluntário; isto é, somente é ativado o número necessário de 
unidades motoras. Para cargas maiores que o máximo isométrico, o mús-
culo é forçado ao alongamento conforme o padrão mostrado na metade 
superior da Figura 6.11; e para cargas menores que o máximo isométrico, 
a velocidade de alongamento muscular se sujeita ao controle voluntário 
(HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Na relação comprimento-tensão, podemos observar que o nível de 
tensão isométrica máxima que um músculo pode produzir depende, até 
certo ponto, de seu comprimento. Em uma única fibra muscular, a produ-
ção de força é máxima quando o músculo não está contraído nem relaxado 
(comprimento normal de repouso). Conforme é aumentado ou diminuído 
o comprimento muscular para além do comprimento de repouso, a força 
máxima capaz de ser produzida pelo músculo diminui, gerando uma curva 
em formato de sino (Figura 6.12). Porém, no corpo humano, a capacidade 
de geração de força aumenta quando o músculo se encontra ligeiramente 
estendido: músculos longitudinais geram tensões máximas imediatamente 
acima de seu comprimento de repouso, e músculos peniformes geram 
tensões máximas entre 120% e 130% de seu comprimento de repouso 
(LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Após um estímulo, demanda-se um curto período até que o músculo 
comece a desenvolver tensão, conhecido como retardo eletromecânico 
(REM), possivelmente indispensável para que o componente contrátil 
muscular consiga alongar o componente elástico em série (CES). Durante 
esse tempo, a frouxidão do músculo é eliminada, e, após o CES se apre-
sentar alongado o suficiente, o desenvolvimento de tensão prossegue. A 
duração do REM varia significativamente entre os músculos nos seres 
– 127 –
Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
humanos, tendo sido relatados valores de 20 ms a 100 ms. Estudos suge-
rem a produção de REMs mais curtos por músculos com altos percentuais 
de fibras CR se comparado a músculos com altos percentuais de fibras CL; 
assim como REMs mais curtos em desenvolvimento de forças de contra-
ção mais altas. No entanto, o REM parece não sofrer interferências devido 
a fatores como comprimento muscular, tipo de contração, velocidade de 
contração e fadiga, mas a idade parece interferir nesse período, visto que o 
REM em crianças é muito mais longo que em adultos (HAMILL; KNUT-
ZEN, 2008; HALL, 2000).
6.3.2 Força, potência e resistência musculares
A constância das adequadas força e resistência (endurance) mus-
culares é imprescindível para a realização das atividades cotidianas e a 
prevenção de lesões, principalmente em idosos e indivíduos com distúr-
bios ou lesões neuromusculares. Nos seres humanos, a avaliação direta da 
força produzida por determinado músculo comumente se dá por meio da 
mensuração do torque máximo gerado por um grupo muscular inteiro em 
uma articulação. Dessa maneira, a força muscular é mensurada como uma 
funcionalidade da capacidade mútua de um grupo de músculos em gerar 
torque sobre uma articulação específica (HALL, 2000).
Considerando-se que o componente da força muscular dirigido per-
pendicularmente ao osso articulado produz torque ou efeito rotatório, esse 
componente é denominado componente rotatório da força muscular. O 
tamanho do componente rotatório é máximo quando o músculo se encon-
tra em 90° em relação ao osso, sendo progressivamente reduzido com uma 
mudança no ângulo em qualquer direção. Ainda, o componente de força 
muscular que se aplica de forma paralela ao osso articulado não gera tor-
que, pois se dirige através do centro articular e, portanto, tem um braço de 
momento igual a zero (HALL, 2000).
Todavia, esse componente pode proporcionar influência estabiliza-
dora ou de deslocamento, conforme estiver sendo dirigido para o centro 
articular ou se afastando dele. Resumindo, a força muscular deriva tanto 
da quantidade de tensão que os músculos conseguem gerar quanto dos 
braços de momento dos músculos que contribuem em relação ao centro 
Cinesiologia e Biomecânica
– 128 –
articular, ambos afetados por diversos fatores. Especificamente, o braço 
de momento é afetado por dois fatores (HALL, 2000):
1. distância entre inserção anatômica do músculo no osso e eixo de 
rotação no centro articular;
2. ângulo da inserção do músculo no osso, constituindo típica 
função do ângulo articular relativo. Ou seja, a maior quantidade 
de torque é gerada pela tensão máxima em um músculo orientado 
em um ângulo de 90° em relação ao osso e anatomicamente 
inserido o mais longe possível do centro articular.
A potência muscular constitui o produto da força muscular pela velo-
cidade do encurtamento muscular, sendo que a potência máxima ocorre 
com cerca de um terço da velocidade máxima e um terço da força con-
cêntrica máxima. Consequentemente, a potência muscular é afetada por 
força muscular e velocidade do movimento. A potência é um componente 
essencial para as atividades que exigem tanto força quanto velocidade. 
Sendo assim, um alto percentual de fibras CR em um músculo constitui 
uma vantagem para o atleta de um esporte baseado na potência muscular, 
uma vez que as fibras CR desenvolvem tensão mais rapidamente que as 
fibras CL. No músculo esquelético humano, a relação de produção média 
de potência máxima pelas fibras Tipo IIb, Tipo IIa e Tipo I é de 10:5:1 
(HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
O endurance muscular é a capacidade de o músculo exercer tensão 
durante determinado período, a qual pode ser constante, como durante a 
execução da cruz nas argolas por um ginasta, ou ciclicamente variável, 
como ao remar, correr e pedalar. Quanto maior for o período, maior será 
a resistência; e apesar de a força e a potência musculares máximas serem 
conceitos relativamente específicos, a resistência ou endurance muscular 
é menos bem compreendida porque as necessidades de força e de velo-
cidade de determinada atividade afetam significativamente o período 
durante o qual ela pode sermantida (HALL, 2000).
A resistência muscular é o oposto da fatigabilidade: quanto mais rapi-
damente um músculo se fatiga, menor é sua resistência. Uma série de fato-
res fisiológicos e neurológicos interfere no ritmo com que um músculo se 
fatiga, havendo evidências de que os mecanismos da fadiga podem ser espe-
– 129 –
Aspectos biomecânicos do tecido ósseo e das articulações
cíficos para determinado músculo ou específicos para a duração do exer-
cício. Além disso, no interior de determinado músculo, a composição dos 
tipos de fibras e o padrão de ativação das unidades motoras têm algum papel 
na determinação do ritmo com que um músculo se fatiga (HALL, 2000).
A fadiga muscular se caracteriza por redução na capacidade de pro-
dução de força muscular e velocidade de encurtamento, bem como rela-
xamento prolongado das unidades motoras entre os períodos de recru-
tamento. Atividades de alta intensidade durante certo período também 
resultam em duração prolongada das contrações, bem como em potencial 
de ação prolongado do sarcolema e de amplitude reduzida (HALL, 2000).
A fadiga absoluta é atingida quando uma fibra muscular deixa de 
desenvolver tensão se estimulada por seu axônio motor, podendo também 
ocorrer no próprio neurônio motor, tornando-o incapaz de gerar um poten-
cial de ação. As causas específicas da fadiga ainda não são totalmente 
elucidadas; entretanto, cada vez mais evidências sugerem a participação 
de uma redução no ritmo de liberação e de captação do cálcio intracelu-
lar pelo retículo sarcoplasmático, havendo três mecanismos de captação 
reduzida de cálcio também ainda não completamente elucidados. Outra 
linha de pesquisa sugere que o deslizamento dos filamentos de actina e 
de miosina durante a contração muscular repetida reduz a afinidade pelo 
cálcio nos locais de captação sobre os filamentos finos de actina; além de 
vários outros fatores, como aumento na acidez muscular e no potássio 
intracelular e reduções nos suprimentos de energia ao músculo e do oxigê-
nio intracelular (HALL, 2000).
Síntese
Os ossos têm as funções de sustentar e de proteger outros tecidos do 
corpo, além de atuarem como um sistema de alavancas rígidas manipu-
ladas pelos músculos inseridos. A força e a resistência dos ossos depen-
dem de sua estrutura e de sua composição material, sendo o osso cortical 
mais rígido e resistente que o osso trabecular, porém este apresenta maior 
capacidade de absorção de choques. As articulações determinam nossas 
capacidades de realizar movimentos direcionais dos segmentos corporais 
articulados, sendo que em questão de movimentos permitidos podemos 
Cinesiologia e Biomecânica
– 130 –
classificar as articulações em três categorias principais: sinartroses (imó-
veis), anfiartroses (ligeiramente móveis) e diartroses (livremente móveis). 
Estabilidade articular é a capacidade da articulação em resistir ao deslo-
camento dos ossos articulados, com seus principais interferentes sendo 
o tamanho e o formato das superfícies ósseas articuladas, bem como a 
organização e a resistência de músculos, tendões e ligamentos circundan-
tes. A unidade funcional do sistema neuromuscular é a unidade motora, 
constituída de um único neurônio motor e todas as fibras musculares por 
ele inervadas. As fibras de determinada unidade motora podem ser de con-
tração lenta, de contração rápida e resistentes à fadiga ou de contração e 
fatigabilidade rápidas. O músculo responde à estimulação por meio do 
desenvolvimento de tensão; porém, dependendo das outras forças que 
possam atuar, a ação resultante pode ser concêntrica, excêntrica ou iso-
métrica, para que o comprimento do músculo possa diminuir, aumentar ou 
permanecer inalterado.
Atividades
1. Diferencie osso cortical de osso trabecular em relação às respec-
tivas estruturas e resistências:
2. Explique o que são fraturas de fadiga:
3. Qual tipo de articulação e planos de movimento são permitidos 
para as seguintes articulações: ombro, cotovelo, punho, quadril, 
joelho e tornozelo?
4. Quais são os três tipos principais de fibras musculares? Caracte-
rize sucintamente cada uma delas:
7
Aspectos 
biomecânicos dos 
segmentos corporais
7.1 Biomecânica dos membros superiores
7.1.1 Biomecânica do ombro
A articulação do ombro compreende um conjunto de cinco 
articulações: glenoumeral, esternoclavicular, acromioclavicular, 
coracoclavicular e escapulotorácica, sendo a articulação mais 
complexa do corpo. A articulação glenoumeral (AGU) é a mais 
livre, permitindo movimentos nos três planos: sagital (flexão, 
extensão e hiperextensão), frontal (abdução, adução e abdução 
e adução horizontais) e transverso (rotação medial e lateral do 
úmero). Essa liberdade de movimento se deve ao formato quase 
hemisférico da cabeça do úmero, que apresenta área de superfície 
até quatro vezes maior se comparada à da superfície da estru-
tura com a qual se articula (cavidade glenoidea da escápula) e 
à menor curvatura da cavidade glenoidea em relação à cabeça 
umeral, permitindo movimentação linear do úmero (LIPPERT, 
2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Cinesiologia e Biomecânica
– 132 –
As forças musculares atuantes durante a rotação ativa do ombro ten-
dem a restringir sua amplitude de movimento, limitando translações do 
úmero. Na cápsula articular que circunda a AGU estão inseridos vários 
ligamentos (coracoumeral e glenoumerais superior, médio e inferior) e 
tendões (subescapular, supraespinhoso, infraespinhoso e redondo menor), 
contribuindo para a rotação do úmero e formando um manguito colage-
noso que circunda a articulação e traciona a cabeça do úmero na direção 
da cavidade glenoidea, estabilizando a articulação. A posição trancada 
da AGU é a abdução lateralmente rodada do úmero (LIPPERT, 2018; 
HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
A articulação esternoclavicular (AEC) se constitui da extremidade 
proximal da clavícula, da chanfradura clavicular no manúbrio do esterno e 
da primeira cartilagem costal, proporcionando o eixo principal de rotação 
para a movimentação da clavícula e da escápula. Sendo do tipo esferoidal 
modificada, permite movimentação livre nos planos frontal e transverso e 
certa rotação para frente e para trás no plano sagital. A posição trancada da 
AEC é a elevação máxima do ombro (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUT-
ZEN, 2008; HALL, 2000).
A articulação acromioclavicular (AAC) é formada pelo processo 
acromial da escápula com a extremidade distal da clavícula, constituindo 
uma articulação diartrodial irregular, embora permita movimentação nos 
três planos de movimento. A posição trancada da AAC é a abdução em 
90° do úmero. A articulação coracoclavicular (ACC), por sua vez, é uma 
sindesmose formada pelo processo coracoide da escápula, ligado pelo 
ligamento coracoclavicular à superfície inferior da clavícula, permitindo 
pouca movimentação. A articulação escapulotorácica (AET) se forma 
com a junção da região entre a escápula anterior e a parede torácica, o 
que permite a movimentação da escápula em ambos os planos sagital e 
frontal em relação ao tronco (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 
2008; HALL, 2000).
Durante os primeiros 30° de elevação do úmero, a escápula realiza 
apenas cerca de um quinto da contribuição feita pela AGU, rodando apro-
ximadamente 1° para cada 2° de movimento do úmero quando a elevação 
prossegue além dos 30°, em uma coordenação de movimentos escapulares 
e umerais chamados ritmo escapuloumeral, possibilitando uma amplitude 
– 133 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
de movimento muito maior ao nível do ombro se comparado à escápula 
mantida fixa. A clavícula é elevada em cerca de 35° a 45° na AEC durante 
os primeiros 90° de elevação do braço nos planos sagital, frontal ou dia-
gonal, enquanto na AAC ocorre uma rotação durante os primeiros 30° 
de elevação umeral e quando o braço passa de 135° para uma elevação 
máxima (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Figura 7.1 – Ritmo escapuloumeral (abdução do úmero acompanhada de rotação clavicular)
Fonte:Shutterstock.com/ SciePro
Os músculos inseridos na escápula são elevador da escápula, romboi-
des, serrátil anterior, peitoral menor, subclávio e quatro feixes do trapézio. 
O papel desses músculos é estabilizar a escápula, para que se forme uma 
base rígida para os músculos do ombro durante o desenvolvimento de ten-
são e facilitar os movimentos dos membros superiores devido ao posicio-
namento adequado da AGU. Os músculos na AGU, devido aos locais de 
Cinesiologia e Biomecânica
– 134 –
suas inserções e das linhas de tração, contribuem para mais de uma ação 
do úmero. Uma significativa parte da estabilidade da articulação do ombro 
deriva da tensão nos músculos e nos tendões que atravessam a AGU; entre-
tanto, quando um desses músculos desenvolve tensão, pode ser necessário 
o desenvolvimento concomitante de tensão em um antagonista, para evitar 
a luxação da articulação (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; 
HALL, 2000). A Figura 7.2 mostra os músculos do ombro e suas respecti-
vas inserção proximal, inserção distal e ações primárias.
Figura 7.2 – Músculos do ombro
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
primárias(s) Inervação
Deltoide
Terço externo 
da clacívula, 
acrômio, 
espinha da 
escápula
Tuberosidade 
deltoide do 
pumero
Axilar 
(C5, C6)
(Parte 
anterior)
Flexão, adu-
ção, horizon-
tal, rotação 
medial
(Parte média)
Abdução, 
abdução 
horizontal
(Parte 
posterior)
Extensão, 
abdução hori-
zontal, rota-
ção lateral
Peitoral 
maior
Face lateral 
do úmero 
logo abaixo
(Parte 
clavicular)
Dois terços 
mediais da 
clavícula
Flexão, adu-
ção horizon-
tal, rotação 
medial
Peitoral late-
ral (C5-T1)
– 135 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
primárias(s) Inervação
(Parte 
esternal)
Face anterior 
do esterno e 
cartilagem 
das primeiras 
seis costelas
Extensão, 
adução, adu-
ção horizon-
tal, rotação 
medial
Peitoral 
medial 
(C5-T1)
Supraespinal Fossa supra-espinal
Tubérculo 
maior do 
úmero
Abdução, 
ajuda na rota-
ção lateral
Supraescupu-
lar (C5, C6)
Coraco-
braquial
Processo 
coracoide da 
escápulo
Face ante-
romedial 
do úmero
Flexão, adu-
ção, adução 
horizontal
Musculocutâ-
neo (C5-C7)
Latíssima 
do dorso
Seis vértebras 
torácicas 
inferiores 
e todas as 
vértebras 
lombares, 
face, poste-
rior do sacro, 
crista ilíaca, 
três costelas 
inferiores
Face anterior 
do úmero
Extensão, 
adução, rota-
ção medial
Toracodorsal 
(C6-C8)
Redondo 
maior
Margem late-
ral e ângulo 
inferior da 
espápula
Face anterior 
do úmero
Extensão, 
adução, rota-
ção medial
Subescapular 
(C5, C6)
Infraespinal Fossa infra-espinal
Tubérculo 
maior do 
úmero
Rotação late-
ral, abdução 
horizontal
Subescapular 
(C5, C6)
Redondo 
menor
Margem 
posterolateral 
da escápula
Tubérculo 
maior, diáfise 
do úmero 
adjacente
Rotação late-
ral, abdução 
horizontal
Axilar 
(C5, C6)
Cinesiologia e Biomecânica
– 136 –
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
primárias(s) Inervação
Subescapular
Toda a super-
fície anterior 
da escápula
Tubérculo 
menor do 
úmero
Rotação 
medial
Subescapular 
(C5, C6)
Bíceps 
braquial
Tuberosidade 
do radio
Musculocutâ-
neo (C5-C7)
(Cabeça 
longa)
Margem 
superior da 
cavidade 
glenoidal
Ajuda na 
abdução
(Cabeça 
longa)
Margem 
superior da 
cavidade 
glenoidal
Ajuda na 
flexão, adu-
ção, rotação 
medial e 
adução 
horizontal
Tríceps bra-
quial (Cabeça 
longa)
Logo abaixo 
da cavidade 
genoidal
Olécrano 
da ulna
Ajuda na 
extensão, 
adução
Radial 
(C5-T1)
Fonte: Hall (2000, p. 141).
Uma vez que as articulações da cintura escapular estão ligadas, 
atuam, em parte, como uma única unidade na sustentação de cargas e 
absorção de choques, sendo que a AGU, por proporcionar apoio mecâ-
nico direto ao braço, sustenta cargas muito maiores que as outras arti-
culações do ombro. O peso do braço corresponde a apenas 5% do peso 
corporal, mas o comprimento do braço em extensão horizontal produz 
grandes braços de momento dos segmentos, portanto, grandes torques a 
serem contrabalançados pelos músculos do ombro. Quando esses mús-
culos se contraem para sustentação do braço estendido, a AGU sustenta 
forças compressivas de até 50% do peso corporal. Os músculos inseridos 
no úmero contribuem principalmente para o cisalhamento em oposição à 
compressão, desempenhando o papel de estabilizar o úmero na cavidade 
glenoidea contra contrações poderosas que poderiam luxar a articulação 
(HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
– 137 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
7.1.2 Biomecânica do cotovelo
O cotovelo é envolvido por três articulações (LIPPERT, 2018; 
HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000):
1. articulação umeroulnar (AUU) – formada pela tróclea ovu-
lar do úmero com a fossa troclear da ulna, permitindo movi-
mentos de flexão e extensão, embora em alguns indivíduos 
também seja possível hiperextensão, e cuja posição trancada 
é a extensão;
2. articulação umerorradial (AUR) – formada pelo epicôndilo 
esférico do úmero e a extremidade proximal do rádio, que res-
tringe movimentos no plano sagital e cuja posição trancada é 
a flexão em 90° do cotovelo e a supinação em cerca de 5° do 
antebraço;
3. articulação radioulnar proximal (ARUP) – formada pela 
cabeça do rádio e pela chanfradura radial da ulna, unidas pelo 
ligamento anular, permitindo pronação e supinação do antebraço 
quando o rádio gira medial e lateralmente sobre a ulna, e cuja 
posição trancada é a supinação do antebraço em 5°.
Diversos músculos atravessam o cotovelo (Figura 7.3), incluindo 
alguns que também cruzam o ombro e outros que se estendem até as mãos 
e os dedos. Os músculos que atravessam a face anterior do cotovelo (bra-
quial, bíceps braquial e braquiorradial) são seus flexores, sendo o músculo 
braquial o mais forte deles. O principal extensor do cotovelo é o tríceps, 
atravessando a face posterior da articulação, auxiliado pelo ancôneo, 
unindo a superfície posterior do epicôndilo lateral do úmero ao olecrânio 
lateral e à face posterior da ulna proximal (LIPPERT, 2018; HAMILL; 
KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Figura 7.3 – Principais músculos do cotovelo
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) Inervação
Bíceps 
braquial
Tuberosidade 
do rádio
Flexão, ajuda 
na supinação
Musculocutâ-
neo (C5-C7)
Cinesiologia e Biomecânica
– 138 –
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) Inervação
(Cabeça 
longa)
Margem 
superior da 
cavidade 
genoidal
(Cabeça 
curta)
Processo 
coracoide 
da escápula
Braquior-
radial
Dois terços 
superiores da 
crista supra-
condilar late-
ral do úmero
Processo esti-
loide do rádio
Flexão, pro-
nação a partir 
da posição em 
supino, supi-
nação a partir 
da posição 
de pronoção 
a neutra
Radial 
(C5, C6)
Braquial
Metade 
anteroinferior 
do úmero
Processo 
coronoide 
da ulna
Flexão Musculocutâ-neo (C5, C6)
Pronador 
redondo
Ponto médio 
lateral do 
rádio
Pronação, 
ajuda na 
flexão
Mediano 
(C6, C7)
(Cabeça 
umeral)
Epicôndilo 
medial do 
úmero
(Cabeça 
ulnar)
Processo cro-
noide da ulna
Pronador 
quadrado
Quarto infe-
rior da ulna, 
face anterior
Quarto infe-
rior do rádio, 
face anterior
Pronação
Interósseo 
anterior 
(C8, T1)
Tríceps 
braquial
Olécrano 
da ulna Extensão
Radial 
(C6-C8)
(Cabeça 
longa)
Logo abaixo 
da cavidade 
glenoidal
– 139 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) Inervação
(Cabeça 
lateral)
Metade 
superior do 
úmero, face 
posterior
(Cabeça 
medial)
Dois terços 
inferiores do 
úmero, face 
posterior
Ancôneo
Epicôndilo 
posterior late-
ral do úmero
Olécrano, 
face lateral, 
e ulna, face 
posterior
Ajuda na 
extensão
Radial 
(C7, C8)
Supinador
Epicôndilo 
lateral do 
úmero e 
da ulna
Terço 
superolateral 
do rádio
Supinação
Nervo 
interósseo 
(C5, C6)
Fonte: Hall (2000, p. 150).
7.1.2.1 Pronação e supinação
Ainda no cotovelo, temos três articulaçõesradioulnares: proximal, 
média e distal, sendo a proximal e a distal em pivô, e a média uma sin-
desmose na qual a membrana permite supinação e pronação, mas evita o 
deslocamento longitudinal dos ossos. O principal músculo pronador é o 
quadrado pronador, inserido na parte distal da ulna e do rádio, auxiliado 
pelo redondo pronador, que atravessa a articulação radioulnar proximal, 
quando a pronação é rápida ou sofre uma resistência (LIPPERT, 2018; 
HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
O cotovelo sustenta grandes cargas durante as atividades diárias, 
embora não seja considerado uma articulação responsável pela sustentação 
do peso: durante a flexão e a extensão dos braços, por exemplo, calculam-
-se forças máximas de até 45% do peso corporal em cada cotovelo. Ainda, 
como a inserção do tendão tricipital da ulna fica mais próxima do centro 
articular do cotovelo que as inserções do braquial da ulna e do bíceps no 
Cinesiologia e Biomecânica
– 140 –
rádio, o braço de momento extensor é mais curto que o flexor, o que signi-
fica que os extensores do cotovelo devem gerar mais força que os flexores 
para produzir a mesma quantidade de torque, equivalendo a maiores for-
ças de compressão no cotovelo durante a extensão se comparado à flexão 
quando estão sendo executados movimentos com demandas comparáveis 
de velocidade e de força (HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
7.1.3 Biomecânica do punho
O punho é envolvido por duas articulações (LIPPERT, 2018; 
HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000):
1. radiocárpica – formada pelo rádio e pelos ossos escafoide, 
semilunar e piramidal, permitindo flexão, extensão e hiperex-
tensão no plano sagital, desvio radial e desvio ulnar no plano 
frontal e circundução, e cuja posição trancada é a extensão com 
desvio radial;
2. intercárpica – do tipo deslizante e pouco contributivo para a 
movimentação do punho.
Figura 7.4 – Movimentos do punho
Flexão
Hiperextensão Desvio radial Desvio ulnar
Fonte: adapatado de Shutterstock.com/ Auttapon Wongtakeaw
Os músculos atuantes na flexão do punho são o flexor radial do carpo, 
o flexor ulnar do carpo e o palmar longo, se presente. Quando os dedos se 
encontram completamente estendidos, o flexor superficial e o flexor pro-
fundo deles participam auxiliando a flexão do punho. A extensão e a hipe-
– 141 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
rextensão do punho são conseguidas com a contração do extensor longo 
radial do carpo, do extensor curto radial do carpo e do extensor ulnar do 
carpo. Quando os dedos se encontram em flexão, o extensor longo do 
polegar, o extensor do indicador, o extensor do dedo mínimo e o extensor 
dos dedos contribuem para a extensão do punho. O desvio radial é pro-
duzido pela contração do flexor radial do carpo e dos extensores curto e 
longo radiais do carpo, enquanto o desvio ulnar é produzido pelo flexor 
ulnar do carpo e pelo extensor ulnar do carpo (LIPPERT, 2018; HAMILL; 
KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
7.1.4 Biomecânica da mão
As extensas capacidades de movimentação da mão são devidas, 
principalmente, às articulações carpometacárpica, metacarpofalangiana e 
interfalangiana. A articulação carpometacárpica do polegar é formada por 
esse metacarpo e pelo trapézio, constituindo uma articulação em sela clás-
sica, enquanto as demais articulações carpometacárpicas são consideradas 
deslizantes ou em sela modificadas. A articulação metacarpofalangiana é 
formada pelas cabeças distais dos metacarpos e as extremidades proxi-
mais côncavas das falanges, constituindo articulações condiloideas cuja 
posição trancada é a flexão plena dos dedos e a oposição do polegar. A 
articulação interfalangiana (proximal e distal) dos dedos é do tipo dobra-
diça, cuja posição trancada é a extensão plena (LIPPERT, 2018; HAMILL; 
KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
A articulação carpometacárpica do polegar permite movimentos 
semelhantes aos de uma articulação esferoidal, enquanto na segunda, na 
terceira e na quarta articulações carpometacárpicas a movimentação é 
pequena devido às contenções impostas pelos ligamentos – com movi-
mentação ligeiramente maior na quinta articulação. A articulação metacar-
pofalangiana do polegar atua mais como dobradiça, permitindo somente 
movimentos de flexão e extensão, enquanto as articulações metacarpofa-
langianas do segundo ao quinto dedos permitem flexão, extensão, abdução 
(afastamento do dedo médio), adução (aproximação do dedo médio) e cir-
cundução. Articulações interfalangianas, dobradiças clássicas permitem 
flexão e extensão e, em alguns indivíduos, leve hiperextensão (LIPPERT, 
2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Cinesiologia e Biomecânica
– 142 –
Existem nove músculos extrínsecos e dez músculos intrínsecos no 
punho (Figura 7.5), respectivamente cruzando e se inserindo distalmente, 
sendo o flexor ulnar do carpo o mais forte, capaz de movimentar o punho 
na direção da flexão e do desvio ulnar. Os flexores extrínsecos da mão são 
mais de duas vezes mais fortes que os extensores extrínsecos, uma vez que 
os flexores da mão são vastamente utilizados em atividades diárias que 
envolvem movimentos de preensão, apertar ou pinçar (LIPPERT, 2018; 
HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Figura 7.5 – Principais músculos da mão e dos dedos
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) Inervação
Músculos extrínsecos
Extensor 
longo do 
polegar
Face dorsal 
média da ulna
Dorso da 
falange do 
polegar
Extensão nas 
articulações 
MF e IF 
do polegar, 
adução na 
articulação MF 
do polegar
Radial 
(C7, C8)
Extensor 
curto do 
polegar
Face dor-
sal média 
do rádio
Dorso da 
falange 
proximal 
do polegar
Extensão nas 
articulações 
MF e CM 
do polegar
Radial 
(C7, C8)
Flexor longo 
do polegar
Face pal-
mar média 
do rádio
Face palmar 
da falange 
distal do 
polegar
Flexão nas 
articulações 
IF e MF do 
polegar
Mediano 
(C8, T1)
Abdutor 
longo do 
polegar
Face dorsal 
média da ulna 
e do rádio
Base radial 
do primeiro 
metacarpo
Abdução na 
articulação 
CM do polegar
Radial 
(C7, C8)
Extensor 
do dedo 
indicador
Face dorsal 
distal da ulna
Face ulnar 
do tendão 
do extensor 
digital
Extensão na 
articulação MF 
do segundo 
dígito
Radial 
(C7, C8)
– 143 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) Inervação
Extensor 
dos dedos
Epicôndio 
lateral do 
úmero
Base da 
segunda e 
da terceira 
falange, 
dígitos 2 a 5
Flexão nas 
articulações 
IF proximal 
e distal e MF, 
dígitos 2 a 5
Radial 
(C7, C8)
Extensor do 
dedo mínimo
Tendão proxi-
mal do exten-
sor dos dedos
Tensão do 
extensor dos 
dedos distal 
à quinta arti-
culação MF
Extensão na 
quinta arti-
culação MF
Radial 
(C7, C8)
Flexor 
profundo 
dos dedos
Três quatros 
proximais 
da ulna
Base da 
falange distal, 
dígitos 2 a 5
Flexão nas 
articulações 
IF proximal 
e distal e MF, 
dígitos 2 a 5
Ulnar e 
mediano 
(C8, T1)
Flexor 
superficial 
dos dedos
Epicôndio 
medial do 
úmero
Base da 
falange 
média, 
dígitos 2 a 5
Flexão nas 
ariculações 
IF e MF 
proximaism 
dígitos 2 a 5
Mediano 
(C7, C8, T1)
Músculos intrínsecos
Flexor curto 
do polegar
Face ulnar do 
1º metacarpo
Base pal-
mar ulnar 
da falange 
proximal 
do polegar
Flexão e 
adução na 
articulação MF 
do polegar
Mediano 
(C8, T1)
Abdutor curto 
do polegar
Ossos 
trapézio e 
escafoide
Base radial 
da 1ª falange 
do polegar
Abdução na 
1ª articulação 
CM o polegar
Mediano 
(C8, T1)
Oponente 
do polegar
Osso esca-
foide
Face radial 
do 1ª 
metacarpo
Flexão e 
adução na 
articulação 
CM do polegar
Mediano 
(C8, T1)
Cinesiologia e Biomecânica
– 144 –
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) Inervação
Adutor do 
polegar
Capitato, 2º 
e 3º metacar-
pos, extremi-
dade distal
Lado ulnar 
da base da 
falange proxi-
mal, 5ª dígito
Adução e 
flexão na 
articulação
Ulnar (C8, 
T1)
Abdutor do 
dedo mínimo
Osso pisi-
forme
Lado ulnar 
da base da 
falange proxi-
mal, 5º dígito
Abduçãoe 
flexão na 5ª 
articulação MF
Ulnar (C8, 
T1)
Flexor curto 
do dedo 
mínimo
Osso hamato
Lado ulnar 
da base da 
falange proxi-
mal, 5º dígito
Flexão na 5ª 
articulação MF
Ulnar (C8, 
T1)
Oponente do 
dedo mínimo Osso hamato
Lado ulnar do 
5º metacarpo
Oposição na 5ª 
articulação CM
Ulnar (C8, 
T1)
Interósseos 
dorsais (qua-
tro músculos)
Lados dos 
metacar-
pos, todos 
os dedos
Base da 
falange pro-
ximal, todos 
os dedos
Abduçãna 2ª 
ou 4ª articu-
lação MF, 
desvio ulnar 
e radial na 3ª 
articulação MF 
e flexão nas 
articulações 
MF 2 a 4
Ulnar (C8, 
T1)
Interósseos 
palmares (três 
músculos)
2º, 4º e 5º 
metacarpos
Base da 
falange pro-
ximal, dígitos 
2, 4 e 5
Adução e 
flexão nas arti-
culações MF, 
dígitos 2, 4 e 5
Ulnar (C8, 
T1)
Lumbricais 
(quadros 
músculos)
Tendões 
do flexor 
profundo 
dos dedos, 
dígitos 2 a 5
Tendões do 
extensor 
dos dedos, 
dígitos 2 a 5
Flexão nas 
articulações 
MF dos 
dígitos 2 a 5
Mediano 
e ulnar 
(C8, T1)
Fonte: Hall (2000, p. 160-161).
– 145 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
7.2 Biomecânica dos membros inferiores
7.2.1 Biomecânica do quadril
A articulação do quadril é formada pela cabeça do fêmur e pela fossa 
do acetábulo do osso do quadril e contém vários ligamentos volumosos 
e resistentes contribuintes para sua estabilidade (iliofemoral ou em Y, 
pubofemoral, isquiofemoral e redondo) e uma cartilagem resistente 
cobrindo toda a articulação. Devido ao encaixe do acetábulo ser muito 
mais profundo do que a cavidade glenoidea da escápula, a articulação 
do quadril é muito mais estável ou menos propensa a luxações do que a 
articulação do ombro. Os movimentos do fêmur são conseguidos prin-
cipalmente por causa da rotação que ocorre na articulação do quadril, e, 
diferentemente da cintura escapular, a pelve é uma estrutura única e não 
articulada, mas capaz de rodar nos três planos de movimento, facilitando 
o movimento do fêmur. Ainda, os movimentos da cintura pélvica são coor-
denados com alguns movimentos da coluna vertebral (LIPPERT, 2018; 
HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Os principais flexores do quadril são os músculos que cruzam a arti-
culação na face anterior: ilíaco e psoas maior (conjuntamente denomina-
dos iliopsoas, constituindo os mais importantes), pectíneo, reto femoral, 
sartório e tensor da fáscia lata. O reto femoral, um músculo biarticular, 
atua em flexão do quadril e extensão do joelho e funciona de maneira 
mais efetiva como flexor do quadril quando o joelho está em flexão. Os 
extensores do quadril são o glúteo máximo e os três isquiotibiais (bíceps 
femoral, semitendinoso e semimembranoso), que contribuem, respectiva-
mente, para quando o quadril se encontra em flexão (ao subirmos escadas, 
por exemplo) e para a extensão ao nível do quadril e flexão no joelho 
(ao ficarmos em pé, caminharmos ou corrermos, por exemplo) (LIPPERT, 
2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
O principal abdutor do quadril é o glúteo médio, com contribuição do 
glúteo mínimo, estabilizando a pelve durante a fase de apoio da marcha 
e da corrida, além de quando ficamos apoiados sobre uma única perna. 
Durante a deambulação, quando o peso corporal é sustentado pelo pé 
direito, os abdutores direitos do quadril se contraem isométrica e excen-
Cinesiologia e Biomecânica
– 146 –
tricamente, a fim de evitar que o lado esquerdo da pelve seja tracionado 
inferiormente pelo peso da perna esquerda oscilante. Se essa compensação 
não fosse possível, uma inclinação pélvica lateral e um arraste do pé da 
perna oscilante ocorreriam em cada passada durante a deambulação.
Os adutores do quadril são os músculos que cruzam a articulação na 
face medial: adutores (longo, curto e magno) e grácil, regularmente ativa-
dos durante a fase de balanceio do ciclo da marcha a fim de que o pé per-
maneça debaixo do centro de gravidade do corpo durante a fase de apoio. 
Os três adutores também contribuem para a flexão e a rotação lateral do 
quadril, especialmente quando o fêmur roda medialmente, e o músculo 
grácil contribui para a flexão da extremidade inferior ao nível do joelho 
(LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Quando o quadril se encontra em 90° de flexão, com o fêmur em 
abdução ou adução, ocorre abdução e adução horizontais do quadril, exi-
gindo a atuação simultânea e coordenada de diversos músculos para a ela-
boração de uma tensão nos flexores do quadril que permita a elevação do 
fêmur. Os músculos da parte posterior do quadril são mais efetivos como 
abdutores e adutores horizontais, pois são estendidos quando o fêmur 
se encontra em 90° de flexão, enquanto a tensão nos músculos da parte 
anterior geralmente é reduzida quando o fêmur se encontra nessa posição 
(LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
Figura 7.6 – Músculos que cruzam o quadril
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) 
sobre o 
quadril
Inervação
Reto femoral
Espinha ilí-
aca anteoin-
ferior (EIAI)
Patela Flexão Femoral (L2-L4)
Iliopsoas Trocanter menor Flexão L1 e femoral
(Ilíaco)
Fossa ilíaca 
e sacro 
adjacente
(L2-L4)
– 147 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) 
sobre o 
quadril
Inervação
(Psoas)
12ª vértebra 
torácica e 
todas as vér-
tebras e dis-
cos lombares
(L1-L3)
Sartório
Espinha 
ilíaca ante-
rossuperior
Tíbia, parte 
medial 
superior
Ajuda na fle-
xão, abdução, 
rotação lateral
Femoral 
(L2-L3)
Pectíneo
Crista 
pectínea do 
ramo púbico
Porção pro-
ximal medial 
do fêmur
Flexão, adu-
ção, rotação 
medial
Femoral 
(L2-L3)
Tensor da 
fáscia lata
Crista 
anterior do 
ílio e EIAI
Trato 
iliotibial
Ajuda na fle-
xão, abdução, 
rotação medial
Glúteo supe-
rior (L4-S1)
Glúteo 
máximo
Face ilíaca 
posterior, 
crista ilíaca, 
sacro e cóccix
Tuberosidade 
glútea do 
fêmur e trato 
iliotibial
Extensão, 
rotação lateral
Glúteo infe-
rior (L5-S2)
Glúteo médio
Entre as linhas 
glúteas poste-
rior e anterior 
da face pos-
terior do ílio
Trocanter 
maior, faces 
superior 
e lateral
Abdução, 
rotação medial
Glúteo supe-
rior (L4-S1)
Glúteo 
mínimo
Entre as 
linhas glúteas 
anterior e 
inferior da 
face poste-
rior do ílio
Face anterior 
do trocan-
ter maior 
Abdução, 
rotação medial
Glúteo supe-
rior (L4-S1)
Grácil
Porção 
anteoinferior 
da sínfise 
púbica
Porção pro-
ximal medial 
da tíbia
Adução Obturatório (L3-L4)
Cinesiologia e Biomecânica
– 148 –
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) 
sobre o 
quadril
Inervação
Adutor 
magno
Ramo infe-
rior do púbis 
e do isquio
Toda a linha 
áspera
Adução, 
rotação lateral
Obturatório 
(L3-L4)
Adutor longo Púbis, face anterior
Linha áspera 
média
Adução assiste 
na flexão
Obturatório 
(L3-L4)
Adutor breve Ramo infe-rior do púbis
Linha áspera 
superior
Adução, 
rotação lateral
Obturatório 
(L3-L4)
Semitendíneo
Tuberosidade 
isquiática, 
parte medial
Porção pro-
ximal medial 
da tíbia
Extensão Tibial (L5-S1)
Semimen-
branáceo
Tuberosidade 
isquiática, 
parte lateral
Portão pro-
ximal medial 
da tíbia
Extensão Tibial (L5-S1)
Biceps femo-
ral (cabeça 
longa)
Tuberosidade 
isquiática, 
parte lateral
Côndilo late-
ral da tíbia, 
face poste-
rior, cabeça 
da fíbula
Extensão Tibial (L5-S2)
Seis rotado-
res laterais
Sacro, ílio, 
ísquio
Trocanter 
maior, face 
posterior
Rotação lateral (L5-S2)
Fonte: Hall (2000, p. 171).
A carga compressiva que atua sobre a articulação do quadril é a soma 
do peso corporal, das forças de impacto transferidas para cima pelo esque-
leto a partir do pé e da tensão corporal. Quando o peso corporal está dis-
tribuído igualmente entre os dois membros inferiores, na posição ereta, 
cada quadril sustenta a metade do peso dos segmentos corporais acima 
dele (cerca de um terço do peso corporal total). Entretanto, a carga total 
imposta sobre cada quadril é maior que o peso sustentado porque a tensão 
nos grandes e resistentes músculos do quadril aumentaainda mais com a 
compressão na articulação – devido à tensão muscular, a compressão no 
– 149 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
quadril é praticamente igual ao peso corporal durante a fase de balanceio 
da marcha. Durante a deambulação normal, as forças articulares máximas 
podem corresponder de 300% a 400% do peso corporal, aumentando para 
550% durante deambulação rápida ou trote e para 870% ao cambalear. 
Subidas e descidas de escada aumentam em cerca de 10% e 20% as car-
gas impostas ao quadril, respectivamente (HAMILL; KNUTZEN, 2008; 
HALL, 2000).
7.2.2 Biomecânica do joelho
A articulação do joelho é envolvida por duas articulações condilares 
do complexo articular tibiofemoral e pela articulação patelofemoral, tam-
bém ligeiramente influenciada pela articulação tibiofibular por meio de 
conexões de tecidos moles. As duas articulações condilares são formadas 
pelos côndilos medial e lateral da tíbia e do fêmur, funcionando simulta-
neamente como uma junta tipo dobradiça modificada, que torna possíveis 
apenas alguns movimentos laterais e rotacionais e cuja posição trancada 
é a extensão plena do joelho. A articulação patelofemoral é formada pela 
patela e pelo sulco troclear entre os côndilos femorais, tendo a patela 
algumas funções biomecânicas importantes (LIPPERT, 2018; HAMILL; 
KNUTZEN, 2008; HALL, 2000):
 2 aumenta o ângulo de tração do tendão do quadríceps sobre a 
tíbia, crescendo em até 50% a vantagem mecânica do quadríceps 
no sentido de produzir a extensão do joelho;
 2 centraliza a tensão divergente exercida pelo quadríceps, que é 
transmitida ao tendão patelar;
 2 amplia a área de contato entre o tendão patelar e o fêmur, redu-
zindo o estresse de contato da articulação;
 2 proporciona certa proteção para a fáscia anterior do joelho 
e auxilia na proteção do atrito entre o tendão quadricipital e 
ossos adjacentes.
Muitos ligamentos também cruzam o joelho, aumentando significati-
vamente sua estabilidade. Os ligamentos colaterais medial e lateral, tam-
bém denominados respectivamente de tibial e fibular, atuam na prevenção 
Cinesiologia e Biomecânica
– 150 –
da movimentação lateral ao nível do joelho. O ligamento colateral medial 
se funde à cápsula articular e ao menisco medial para unir o epicôndilo 
medial do fêmur à tíbia medial, enquanto o ligamento colateral lateral 
une o epicôndilo lateral do fêmur à cabeça da fíbula, contribuindo para 
a estabilidade lateral do joelho (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 
2008; HALL, 2000).
Os ligamentos cruzados anterior e posterior limitam o deslizamento 
do fêmur para frente e para trás sobre os platôs tibiais durante a flexão e 
a extensão do joelho, também limitando sua hiperextensão. O ligamento 
cruzado anterior une a parte anterior da fossa intercondiliana da tíbia à 
superfície medial posterior do côndilo lateral do fêmur, enquanto o liga-
mento cruzado posterior une a parte posterior da fossa intercondiliana 
tibial ao côndilo medial anterolateral do fêmur. Os demais ligamentos 
que contribuem para a integridade do joelho são os ligamentos poplíteos 
oblíquo e arqueado, o ligamento transverso e o trato iliotibial (LIPPERT, 
2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
O joelho, assim como o cotovelo, é cruzado por muitos músculos 
biarticulares (Figura 7.7). O músculo poplíteo atua rodando medialmente 
a tíbia em relação ao fêmur, tornando possível a flexão, assim como os 
demais flexores do joelho: isquiotibiais, grácil, sartório e gastrocnêmio. 
Os extensores do joelho são os músculos que compõem o quadríceps: reto 
femoral, vasto lateral, vasto medial e vasto intermédio, os quais se inse-
rem distalmente no tendão patelar (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUT-
ZEN, 2008; HALL, 2000).
A rotação medial da tíbia é produzida com o desenvolvimento de 
tensão nos músculos semimembranosos, semitendinoso e poplíteo, com 
participação dos músculos grácil e sartório, enquanto a rotação lateral da 
tíbia é produzida exclusivamente pelo bíceps femoral. Por outro lado, o 
deslocamento da patela sobre o fêmur se subordina à direção da força 
gerada pelo quadríceps nela inserido: a tendência do vasto lateral é de 
tracioná-la lateralmente, ao mesmo tempo em que o vasto medial oblíquo 
traciona no sentido oposto, mantendo-a centralmente no sulco patelofe-
moral (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
– 151 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
Figura 7.7 – Músculos que cruzam o joelho
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) 
sobre o joelho 
Inervação
Reto femoral
Espinha ilí-
aca anteroin-
ferior (EIAI)
Patela Extensão Femoral (L2-L4)
Vasto lateral
Trocanter 
maior e linha 
áspera lateral
Patela Extensão Femoral (L2-L4)
Vasto 
intermédio
Fêmur, face 
anterior Patela Extensão
Femoral 
(L2-L4)
Vasto medial Linha áspera medial Patela Extensão
Femoral 
(L2-L4)
Semitendíneo
Tuberosidade 
isquiática, 
parte medial
Porção pro-
ximal medial 
da tibia na 
pata de ganso
Flexão, rotação 
medial
Isquiático 
(L5-S2)
Semimem-
branáceo
Tuberosidade 
isquiática, 
parte lateral
Porção pro-
ximal medial 
da tíbia
Flexão, rotação 
medial
Isquiático 
(L5-S2)
Bíceps 
femoral
Côndilo late-
ral da tíbia, 
parte poste-
rior, cabeça 
da fíbula
Flexão, rota-
ção lateral
Isquiático 
(L5-S2)
(Cabeça 
longa)
Tuberosidade 
isquiática
(Cabeça 
curta)
Linha áspera 
lateral
Sartório
Espinha 
ilíaca ante-
rossuperior
Porção pro-
ximal medial 
da tíbia na 
pata de ganso
Ajuda na 
flexão e na 
rotação lateral 
da coxa
Femoral 
(L2-L3)
Cinesiologia e Biomecânica
– 152 –
Músculo Fixação proximal
Fixação 
distal
Ação(ões) 
principal(ais) 
sobre o joelho 
Inervação
Grácil
Porção ante-
roinferior da 
sínfise púbica
Porção pro-
ximal medial 
da tíbia na 
pata de ganso
Adução da 
coxa, flexão 
da perna
Obturatório 
(L2-L3)
Popliteo Côndilo late-ral do fêmur
Porção 
posterome-
dial da tíbia
Rotação 
medial, flexão
Tibial 
(L4-L5)
Gastrocnêmio
Côndilos 
femorais 
medial e 
lateral, parte 
posterior
Tuberosidade 
do calcâneo 
pelo tendão 
do calcâneo
Flexão Tibial (S1-S2)
Plantar
Porção distal 
posterior 
do fêmur
Tuberosidade 
do calcâneo Flexão
Tibial 
(S1-S2)
Fonte: Hall (2000, p. 180).
A articulação do joelho é a principal responsável pela sustentação 
do peso; por estar localizada entre as duas alavancas ósseas mais longas 
do corpo (fêmur e tíbia), o potencial para o desenvolvimento de torque 
nela é muito grande. A articulação tibiofemoral sustenta ambas as car-
gas de compressão e cisalhamento, acarretadas pela sustentação do peso 
e pela produção de tensão nos músculos que cruzam o joelho. A força 
de compressão nessa articulação é cerca de três vezes maior do que o 
peso do corpo no decorrer da fase estática de marcha, aumentando para 
cerca de quatro vezes durante a subida de escada. Com o joelho estendido 
durante o apoio estático, a força compressiva é sustentada pelo platô tibial 
medial, enquanto o platô tibial lateral suporta maior percentual das forças 
compressivas muito menores, aplicadas durante a fase de balanceio. Os 
meniscos agem na distribuição das cargas sobre uma área mais ampla, 
reduzindo a magnitude do estresse articular e auxiliando diretamente na 
absorção das forças ao nível do joelho, suportando cerca de 45% da carga 
total (LIPPERT, 2018; HAMILL; KNUTZEN, 2008; HALL, 2000).
– 153 –
Aspectos biomecânicos dos segmentos corporais
Durante a flexão do joelho e quando o ângulo na articulação aumenta 
para 90°, o componente de cisalhamento da força articular gerada pela sus-
tentação do peso aumenta. As cargas de cisalhamento ao nível do joelho 
devem ser resistidas pelos ligamentos e por outras estruturas de apoio que 
cruzam a articulação, porque causam uma tendência para o deslocamento 
anterior do fêmur sobre os platôs tibiais. Durante a marcha normal, as forças 
compressivas na articulação patelofemoral correspondem à metade do peso 
corporal, aumentando para mais de três vezes durante a subida de escada, 
pois o aumento