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Biomecânica e Cinesiologia #CURRÍCULO LATTES# Professor Me. Gustavo Henrique de Oliveira ● Doutorando em Educação Física (Universidade Estadual de Maringá). ● Mestre em Educação Física (Universidade Estadual de Maringá). ● Licenciado em Educação Física (Universidade Estadual de Maringá). ● Bacharel em Educação Física (Universidade Estadual de Maringá).. Link do Currículo na Plataforma Lattes: http://lattes.cnpq.br/2195965410223306 Ampla experiência com pesquisa acadêmica e treinamento esportivo aeróbio e populações especiais, com ênfase na biomecânica do esporte e alterações cardiovasculares. http://lattes.cnpq.br/2195965410223306 APRESENTAÇÃO DA APOSTILA Prezado(a) aluno(a), Elaborei esse material a respeito da disciplina de biomecânica e cinesiologia para que você possa aprender como realizar uma análise de movimento em um aluno ou atleta para melhorar o seu desempenho e prevenir lesões. Na Unidade I vamos aprender os conceitos e como contextualizar a biomecânica e cinesiologia, esses termos iniciais irão te dar base para facilitar a sua aprendizagem nas unidades seguintes. Você também compreenderá a evolução histórica da biomecânica e cinesiologia, como as descobertas no campo da física e anatomia auxiliaram na criação de conceitos utilizados até hoje. Nesta unidade também será estabelecida a importância da aplicação prática da biomecânica e cinesiologia no ambiente profissional da Educação Física por meio de estudos científicos da área. Já na Unidade II você irá saber mais sobre o corpo humano, posição anatômica e planos e eixos, nesse tema você aprenderá os termos corretos para se referir a estruturas do corpo humano. Os planos e eixos determinam quais tipos de movimentos uma articulação pode realizar e para cada tipo de movimento temos terminologias específicas. Biomecânica é a aplicação de variáveis da física no movimento humano, aqui alguns princípios básicos serão apresentados para você. Na sequência, na Unidade III falaremos a respeito dos conceitos e definições da biomecânica do sistema locomotor. Também abordarei como a biomecânica atua nos ossos, articulações e músculos. Após conhecer com mais detalhes algumas estruturas anatômicas e como as forças físicas podem afetá-las, serão apresentados dois tipos de análise do movimento: a análise quantitativa e a análise qualitativa, para cada tipo de avaliação será apresentada a metodologia adequada para realização de cada análise. Em nossa Unidade IV vamos finalizar o conteúdo dessa disciplina com a análise do movimento humano na Educação Física escolar, você irá observar que aplicar os conceitos da biomecânica em conjunto com os outros assuntos da Educação Física pode enriquecer uma aula e motivar o aluno. Você também terá exemplos a respeito de análises do movimento humano no esporte e em diferentes frentes do exercício físico e perceberá como a biomecânica pode melhorar o desempenho de uma pessoa praticante de exercícios físicos. UNIDADE I CONHECENDO A BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Professor Mestre Gustavo Henrique de Oliveira Plano de Estudo: • Conceitos e definições da biomecânica e cinesiologia: distanciamentos e aproximações de conceitos; • Aspectos históricos da biomecânica e cinesiologia; • Campos de atuação da biomecânica e cinesiologia. Objetivos de Aprendizagem: • Conceituar e contextualizar a biomecânica e cinesiologia • Compreender a evolução histórica da biomecânica e cinesiologia • Estabelecer a importância da aplicação prática da biomecânica e cinesiologia no ambiente profissional da Educação Física. INTRODUÇÃO Prezado(a) aluno(a), nesta unidade vamos iniciar nossos estudos sobre biomecânica e cinesiologia. Aprenderemos os conceitos básicos e definições. Fique atento(a) a esses conceitos, pois eles serão aplicados nas unidades sequentes, então anote eles e, caso tenham dúvidas, revise! Para facilitar esse processo ao longo da apostila serão apresentadas tabelas resumindo os principais tópicos, anote elas em um caderno e tente sempre fazer relações entre os conceitos. Compreender os fundamentos técnicos para realizar análises do movimento humano é fundamental durante a formação em Educação Física, com esse conhecimento será possível melhorar a sua forma de ensino, processos pedagógicos e correção de movimentos, sendo eles de uma prática esportiva, dança, lutas ou alguma atividade do dia a dia. Para que você possa compreender melhor esses processos, é fundamental entender o processo histórico dos cientistas para formulação dos conceitos e teorias que são utilizados até hoje na biomecânica e cinesiologia. O que cada pensador descobriu ao longo da história? Como as suas descobertas influenciam até hoje os processos de análise do movimento? Por fim, serão apresentados para você alguns campos de atuação em biomecânica e cinesiologia. Optei por apresentar aplicações práticas em estudos científicos, pois refletem com mais fidedignidade a aplicação dos métodos para análise de movimentos e os principais equipamentos utilizados. É importante refletir que os métodos avaliativos são aplicados a partir da definição de um problema e, dividindo essa ação em partes menores, é possível estabelecer critérios metodológicos para resolver esse problema. Quer entender como esses processos avaliativos funcionam? Vamos começar pelos conceitos iniciais, processos históricos e aplicações práticas, aqui na Unidade I. 1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES DA BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: DISTANCIAMENTOS E APROXIMAÇÕES DE CONCEITOS Imagem capa do tópico 1: SHUTTER: 767393449 1.1 Conceito de Cinesiologia Cinesiologia é o campo científico do estudo do movimento humano, é aplicado de forma multidisciplinar através de diferentes formas de avaliação do movimento como anatomia, fisiologia, psicologia e mecânica (Figura 1), tendo como finalidade compreender as forças que atuam sobre o corpo humano e como elas influenciam o movimento no espaço (KNUDSON, 2007; PORTELA, 2016). Figura 1 - Diferentes áreas que compõem a cinesiologia Fonte: adaptado de Knudson (2007). Atualmente, nas universidades, as aulas de cinesiologia têm o foco na anatomia funcional enfatizando o sistema musculoesquelético e a sua relação com o desempenho do movimento através da análise das articulações, músculos e tendões que são os componentes do corpo necessário para realização de um movimento (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Contudo, a cinesiologia engloba todas as áreas de análise do movimento, sendo confundido com o conceito de biomecânica, contudo a biomecânica está dentro do campo de estudo da cinesiologia. O movimento dentro da cinesiologia tem ênfase na análise qualitativa, ou seja, observação do movimento, sendo necessário dividir o movimento em fases para identificar a ativação muscular e articular em cada fase para que se possa corrigir e melhorar o desempenho do movimento como um todo (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Como exemplo de aplicação prática para corrigir um movimento de agachamento, é necessário dividir essa ação em 3 fases: 1ª fase - flexão de joelhos com ativação de isquiotibiais; 2ª fase - um breve momento de isometria; 3ª fase - extensão de quadris e extensão de joelhos com principal ativação do grupamento muscular dos quadríceps. É importante destacar que, em cada etapa, é necessário verificar a postura do avaliado(a) para evitar lesões e para que a ativação muscular aconteça de maneira correta. 1.2 Conceito de Biomecânica Biomecânica, segundo a definição da Sociedade Europeia de Biomecânica (), é “o estudo das forças atuantes e geradas no interior do corpo e dos efeitos dessas forças nos tecidos, fluidos ou materiais utilizados no diagnóstico, tratamento ou pesquisa”. Analisa-se a estruturae funções dos sistemas biológicos por meio de métodos da mecânica, que é uma área da física que investiga e quantifica os efeitos das forças incidentes sobre um objeto e o estudo do movimento que pode ser dividido em estático e dinâmico (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). O estudo de sistemas estáticos pode ser aplicado a movimentos em velocidade constante ou em situações de repouso, sem movimento, já os movimentos dinâmicos são abordados em sistemas que incluem aceleração (HALL, 2016). Existem duas formas de abordar análises biomecânicas, a primeira é por meio da avaliação qualitativa (cinemática), através da análise observacional do movimento e a descrição de suas características como sequenciamento de cada etapa do movimento, contudo sem levar em consideração as forças que incidem sobre esse corpo, como resultado desta avaliação podemos analisar a forma e a técnica que o movimento é realizado (HALL, 2016). Para realizar essa avaliação utilizamos principalmente o recurso visual e, para se ter mais precisão na análise, utilizamos imagens gravadas por vídeo para posterior análise, possibilitando o uso de recursos como câmera lenta e marcação de pontos no espaço. As variáveis que conseguimos obter são informações sobre posição do corpo ou objeto no espaço, velocidade, aceleração e ângulos articulares. A segunda forma é a análise quantitativa (cinética) que pode ser avaliada através de equipamentos de dinamometria que mensuram as forças que incidem sobre o corpo ou objeto, como plataforma de força, dinamômetro de mão, isocinéticos, de tração lombar ou escapular. As principais variáveis que podem refletir esses fatores é o torque articular e forças internas e externas. O efeito das forças internas que são produzidas pelos músculos, como a força gerada pela contração do bíceps braquial e dos efeitos das forças externas que atuam sobre o corpo como o efeito da gravidade (HALL, 2016). A descrição das análises cinesiológicas e biomecânicas estão apresentadas na Figura 2. Figura 2 - O movimento pode ser analisado basicamente de 3 formas: utilização do sistema musculoesquelético para a execução de um movimento (anatomia funcional), descrição do movimento (cinemática) e o efeito das forças envolvidas (cinética) Fonte: Hamill, Knutzen e Derrick (2016). Outros métodos para realização de análises quantitativas em biomecânica é o uso da eletromiografia e a antropometria. A eletromiografia tem o objetivo de mensurar a ativação muscular de um determinado músculo, para isso é necessário colocar um eletrodo de forma não invasiva sobre o ventre muscular da região que será analisada. A partir do momento de uma contração muscular é gerado um sinal em milivolts que será convertido em dados e analisado por um software específico (KNUDSON, 2007; NIGG; HERZOG, 1994). A antropometria estuda as medidas e dimensões do corpo humano com o auxílio de fitas métricas, balanças, paquímetros, posturógrafo e equipamentos de bioimpedância. A partir dessas avaliações são obtidas informações sobre altura, massa corporal, composição corporal e comprimento de membros. Saber de forma clara e exata se um corpo humano auxilia em outros processos de análises biomecânicas, como análises por vídeo, em que é necessário ter informações sobre comprimento de membros para calcular ângulos. No campo da cinética, saber a massa corporal é de suma importância para cálculos de força. E medidas completas do corpo humano são utilizadas no campo da ergonomia, aplicada principalmente em ambientes de trabalho para mensurar altura adequada. Atenção: Caro(a) aluno(a), ao longo de cada unidade da disciplina de Biomecânica e Cinesiologia alguns conceitos são fundamentais e devem ser revisados com frequência, pois serão utilizados ao longo do curso. Para facilitar a sua aprendizagem, seguem alguns conceitos: Quadro 1 - Conceitos básicos Unidade I Cinesiologia Estudo do movimento humano Biomecânica Aplicação dos princípios mecânicos no estudo dos organismos vivos Mecânica Ramo da física que analisa as ações de forças sobre sistemas mecânicos Estática Ramo da mecânica que lida com sistemas em estado constante de movimento Dinâmica Ramo da mecânica que lida com sistemas sujeitos a aceleração. Cinemática Estudo da descrição do movimento, considerando espaço e tempo. Cinética Estudo da ação das forças Eletromiografia Análise da ativação muscular Antropometria Medidas do corpo humano Quantitativo Está relacionado com o uso de números Qualitativo Descrição sobre a qualidade de uma ação Fonte: adaptado de Hall (2016) e Hamill, Knutzen e Derrick (2016). 2 ASPECTOS HISTÓRICOS DA BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Imagem capa do tópico 2: SHUTTER: 1677490351 Para iniciar a discussão sobre os aspectos históricos da biomecânica e cinesiologia é necessário comentar sobre o Discóbolo de Míron, símbolo da Educação Física (imagem capa do tópico 2). A escultura representa vigor, energia e vitalidade, características necessárias em atletas e evidência de um corpo forte em movimento. Essa obra foi escolhida pelo Conselho Federal de Educação Física, em 2002, para representar a Educação Física no Brasil (Resolução CONFEF º49/2002). 2.1 História da Biomecânica e Cinesiologia Conforme já apresentado no tópico 1, a biomecânica é contida dentro da cinesiologia, portanto, para fins didáticos, vamos adotar apenas o termo cinesiologia para verificar a sua construção histórica, já que o termo “biomecânica” começou a ser usado, apenas em meados dos anos 70, para descrever a análise mecânica dos seres biológicos (NIGG; HERZOG, 1994). Cinesiologia é derivada de dois termos do grego, kinesis = movimento e logos = estudo, “estudo do movimento”, utilizando de bases anatômicas e fisiológicas para descrever os movimentos realizados. 2.2 História da Biomecânica e Cinesiologia – Antiguidade (650 a.C. a 200 d.C.) Aristóteles (384 – 322 a.C.), grego, foi considerado o pai da cinesiologia. Com base na ciência, ele buscava explicar a natureza utilizando a matemática como instrumento. Relatos indicam que ele realizou a primeira descrição científica da função e ação dos músculos, ossos e do movimento em sua obra Sobre o Movimento dos Animais”. Nessa obra, já antecipa algumas descobertas de Newton, como a lei da reação, descrevendo que, para alguém ou algo se movimentar, era necessário aplicar uma força para baixo e só então ocorreria o deslocamento para alguma direção. Todo movimento depende da ação de um agente em movimento e o movimento é resultado das ações deste agente (NIGG; HERZOG, 1994; PORTELA, 2016). Posteriormente, Arquimedes (287 – 212 a.C.), grego, revelou grandes avanços no estudo da hidrostática, utilizados para explicar a movimentação em meio líquido, como a natação. Outro campo de estudos explorado pelo autor foi as leis da alavanca, analisando o deslocamento de massas através da manipulação do seu centro de gravidade. Desse pesquisador ficou conhecido a famosa frase “Dá-me um ponto de apoio que levantarei o mundo” (NIGG; HERZOG, 1994; PORTELA, 2016). Galeno (129 – 201 d.C.), grego, é considerado o pai da medicina esportiva. Foi médico do Colégio dos Gladiadores em Roma, neste trabalho realizou vários procedimentos médicos adquirindo experiência e conhecimento sobre o corpo humano e seu movimento. Escreveu dois tratados de medicina que foram amplamente utilizados como referência: De Usu Partium (O uso das partes) e De Moto Musculorum (O movimento dos músculos). Nessas obras foram abordadas com profundidade a forma e a função das partes do corpo humano e da sua função em movimento a respeito dos músculos, caracterizando e informando os principais músculos agonistas e antagonistas, nervos motores, sensoriais e termos da artrologia (estudo das articulações). Além disso, foi o primeiro a propor que a contração muscular ocorre após um sinalde um nervo motor. Outro ponto sobre o pesquisador, Galeno não era favorável à dissecação de cadáveres humanos, tendo boa parte das suas conclusões a partir de animais (NIGG; HERZOG, 1994; PORTELA, 2016). 2.3 História da Biomecânica e Cinesiologia – Renascimento (1450 - 1600) O movimento renascentista surgiu na Itália, após conflitos políticos do século XV, quando houve a substituição da teoria teocêntrica para a antropocêntrica. O ser humano volta a ser o centro das atenções e de estudos, retornando a cultura e civilizações clássicas, também as teorias estabelecidas pelos gregos na idade antiga. Dentre os autores renascentistas, Leonardo Da Vinci (1452 – 1519) foi o que mais contribuiu a respeito da anatomia e do movimento humano. Em oposição ao grego Galeno, Da Vinci acreditava que a verificação e a realização de experimentos eram de enorme importância para conclusões em seu estudo, sendo favorável, então, à dissecação de cadáveres humanos. A partir de seus estudos, foi possível estabelecer as estruturas anatômicas com mais exatidão e a influência da mecânica, além de expor seus achados através da união entre arte e ciência (Figura 3), descrevendo a origem e inserção dos músculos (NIGG; HERZOG, 1994). Descreveu também os primeiros relatos do corpo na posição ereta e a primeira análise da marcha humana com o objetivo de demonstrar a variedade dos músculos utilizados durante esse exercício, porém os seus achados foram divulgados apenas 300 anos após a sua morte (PORTELA, 2016). Outro nome importante durante o período do renascimento foi Vesalius (1450 – 1600 d.C.), que se contradiz aos estudos de Galeno, pois sua anatomia se baseava em animais. Vesalius estabeleceu os fundamentos da anatomia moderna (NIGG; HERZOG, 1994). Figura 3 - O Homem Vitruviano de Leonardo da Vinci, representa o equilíbrio e proporção adequada do corpo humano SHUTTER: 1510980131 2.3 História da Biomecânica e Cinesiologia – Revolução Científica (1600 - 1730) Galileu Galilei (1564 – 1642) buscava explicar os fenômenos da natureza através da matemática e da ciência, em sua obra De Animaliam Motibus, descreveu de forma detalhada o salto humano e a passada de cavalos e insetos. Desenvolveu o método de avaliação da balança hidrostática a partir dos conceitos elaborados por Arquimedes (NIGG; HERZOG, 1994). Apresentou fundamentos da mecânica clássica que, posteriormente, seriam utilizados para as formulações das leis de Newton, como a sua teoria de movimento uniforme, balística e quantidade de movimento. Propôs também que, no vácuo, quando dois corpos caem, a aceleração do corpo em queda livre não é proporcional ao seu peso, apenas pela duração em tempo da queda (PORTELA, 2016). Giovanni Borelli (1608 - 1679) foi um matemático e médico e tinha como objetivo integrar as ciências fisiológicas com a física. A sua principal obra foi denominada De Motu Animalium, que utilizava de métodos matemáticos para analisar movimentos complexos, como corrida, salto, natação e contração muscular; os ossos são alavancas e os músculos funcionam através de padrões matemáticos (NIGG; HERZOG, 1994). Isaac Newton (1642 – 1727) físico e matemático publicou, em sua obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, as suas três leis da mecânica, que regem os fundamentos para qualquer análise cinemática ou de cinética em qualquer sistema mecânico. • Lei da Inércia: “um corpo permanecerá em repouso será movido em velocidade constante e uniforme, se não houver forças externas aplicadas sobre ele”, ou seja, um corpo em movimento tende a permanecer em movimento. Exemplo: caso uma pessoa esteja em pé em um ônibus e, de repente, ele pare de forma abrupta, a pessoa será lançada em direção ao movimento anterior do ônibus. • Lei da Aceleração: “a aceleração de um corpo influenciado por forças exteriores é proporcional à sua força sobre ele aplicada e inversamente proporcional a sua massa Força = Massa x Aceleração”, ou seja, quanto maior massa e quanto maior a aceleração imposta, maior será a força resultante. • Lei da Ação e Reação: “Quando dois corpos exercem forças entre si, e essas forças têm a mesma linha de ação, uma força é aplicada em igual magnitude em sentidos opostos” (NIGG; HERZOG, 1994). 2.3 História da Biomecânica e Cinesiologia – Séculos XIX e XX (1800 – 2000) Nesse período mais recente da história, tivemos vários cientistas que fizeram descobertas específicas, que auxiliaram na construção do conhecimento em cinesiologia. As informações a seguir foram extraídas de Nigg e Herzog (1994). Marey (1830 - 1904) propôs instrumentos para análise do movimento da marcha através de métodos de fotogrametria (analisar um vídeo quadro a quadro). Muybridge (1860 - 1904) descobriu novas formas de análise de movimento através de fotos e descobriu que durante a corrida dos cavalos eles possuem uma fase aérea. Braune (1831 - 1892) e Fischer (1861 - 1917) propuseram a análise 3D da marcha e determinaram o centro de massa dos principais segmentos anatômicos do corpo humano utilizando cadáveres congelados. Wolf (1836 - 1902) apresentou a lei da adaptação óssea e descobriu que o osso é um material vivo e que é influenciado pelas leis físicas em seu crescimento. 2.4 História da Biomecânica e Cinesiologia – Brasil Em 1989, na Universidade Federal do Rio Grande do Sul, tivemos o primeiro encontro de professores de Cinesiologia e Biomecânica, o evento contou com cerca de 100 participantes e o tema do encontro foi a aplicação da biomecânica no ensino e na pesquisa. A partir desta data foi realizado um Congresso Nacional de Biomecânica por ano, até 1992, e foi fundada a Sociedade Brasileira de Biomecânica e o evento passou a ser chamado Congresso Brasileiro de Biomecânica, sendo realizado a cada dois anos, em sua maioria. Cada vez que o evento ocorre, ele é realizado em uma região diferente do Brasil, reunindo os principais pesquisadores do assunto para discutir os avanços da Biomecânica e também apresentação das novas tecnologias para análises quantitativas e qualitativas. 3. CAMPOS DE ATUAÇÃO DA BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Imagem capa do tópico 2: SHUTTER: 1881922690 Para entender os campos de atuação da Biomecânica e Cinesiologia é necessário compreender os principais métodos de avaliação tanto qualitativo, com os processos de análise por vídeo, e quantitativo, através de equipamentos de medição, como a plataforma de força, dinamometria, antropometria e eletromiografia. Os detalhes a respeito de cada metodologia veremos na Unidade III. 3.1 Análise do Equilíbrio e Risco de Queda em Idosos Com o desenvolvimento do processo de envelhecimento, ocorre o aumento da instabilidade do equilíbrio postural em idosos, aumentando os riscos de quedas nessa população (GILL et al., 2001; MEIZER; BENJUVA; KAPLANSKI, 2014). Queda em idosos é uma das principais causas de morbidade e mortalidade nessa população (GROSSMAN et al., 2018). No mundo, 30% dos idosos com 65 anos ou mais tem uma ocorrência de queda no ano, e aos 85 anos aumenta em 40% o risco de o idoso cair pelo menos uma vez no ano (HILL; SCHWARZ, 2004). Os danos causados pela queda podem reduzir os níveis de aptidão física, como perda de força, potência, agilidade e equilíbrio (MOREIRA et al., 2018). Entretanto o exercício físico é um fator protetor para quedas, por desenvolver ou realizar a manutenção da aptidão física, como ganho de força e coordenação (DURAY; GENÇ, 2017). O principal fator que pode influenciar no risco de queda é a amplitude de movimento do tronco, estratégias de treinamento que limitam o movimento do tronco são benéficas para aumentar a estabilidade em idosos (HALL, 2016). Por meio de uma plataforma de força, podemos medir o equilíbrio de um idoso e acompanhar a melhora após períodos de intervenção de treinamento físico (DUARTE; FREITAS,2010). Figura 3 - A prática de exercícios físicos melhora o equilíbrio de idosos SHUTTER: 1660019572 3.2 Avaliação da Força e Potência de Membros Inferiores para o Esporte A análise da força e potência muscular são realizadas através dos testes de salto Counter Movement Jump e Squat Jump (Figura 4). Esses testes são realizados por meio de uma plataforma de força e podemos obter informações de potência e força (MARKOVIC et al., 2004; NUZZO et al., 2008). Diferentes esportes que necessitam de potência em saltos utilizam esses métodos de avaliação, principalmente para avaliar o estado atual do atleta e avaliar a sua performance com os treinos. No vôlei, um estudo avaliou o efeito das diferentes superfícies de impacto rígidas e em areia, buscando compreender as diferentes forças geradas pelo atleta em cada ambiente, em um ambiente com solo em areia ocorre mais dispersão de energia e a altura do salto é menor em comparação a um ambiente rígido (GIATSIS et al., 2004). No futebol esses testes também são utilizados para avaliar o desempenho dos jogadores com sua capacidade tática (BORGES et al., 2017). Protocolos de treinamento combinado (Treino resistido + treino aeróbio) também utilizam essa avaliação para quantificar os efeitos do treinamento (TERZIS et al., 2016). Figura 4 - Ilustração dos movimentos Squat Jump (SJ) e Counter Movement Jump (CMJ) Fonte: Padulo et al. (2013). 3.3 Eletromiografia No voleibol é recorrente lesões nos músculos isquiotibiais, principalmente no bíceps femoral (BF), um estudo com 12 jogadores de voleibol verificou a ativação muscular do BF durante a execução de dois movimentos de salto: Counter Movement Jump (CMJ) e Squat Jump (SJ) e identificou que o CMJ possui uma ativação reduzida do BF devido a contribuição de dos tecidos elásticos durante as fases concêntricas e excêntricas do movimento (PADULO et al., 2013). Recentemente o método de treinamento por eletromioestimulação (Figura 5) vem se tornando cada vez mais usual em clínicas especializadas. Esse treinamento consiste no uso de um equipamento que estimula os músculos por meio de um sinal elétrico; dez semanas deste treinamento melhorou a força e potência de salto, CMJ e SJ, de indivíduos destreinados (BERGER et al., 2020). Na musculação, o estudo de Silva et al. (2014) avaliou a ativação muscular do peitoral maior – três ângulos diferentes de execução do supino reto –, com esses resultados é possível identificar qual é o ângulo de execução do movimento que proporciona maior ativação de um músculo específico. O uso da eletromiografia em programas de reabilitação física como recuperação de lesão no ligamento cruzado anterior é utilizado para determinar a eficiência dos exercícios em programas de treinamento, tornando o processo de reabilitação mais eficaz (ZEBIS et al., 2019). Figura 5 - Treinamento de eletroestimulação Fonte: Berger et al. (2020). 3.4 Dinamometria A dinamometria engloba os métodos de análise de força muscular, essas avaliações são necessárias para determinar casos de sarcopenia, por exemplo. A sarcopenia é conhecida por seus efeitos na funcionalidade muscular, causando uma diminuição acentuada da mobilidade, capacidade de transferência e, consequentemente, prejudicando a capacidade de realizar sozinho e com eficácia as atividades da vida diária (CRUZ-JENTOFT et al., 2019). Para definir um quadro de sarcopenia uma série de testes são necessários, dentre eles testes com dinamômetros para avaliar a força são utilizados, como o dinamômetro de mão que analisa a força de pressão manual e o dinamômetro isocinético que tem como principal função analisar a força de membros inferiores (CRUZ-JENTOFT et al., 2019). Após 8 semanas de treinamento de força com kettebells foi suficiente para aumentar a força de preensão manual e indicadores de sarcopenia em mulheres idosas (CHEN et al., 2018). Tosselli et al. (2020) aplicaram 6 meses de treinamento de força em mulheres obesas e encontraram maiores ganhos de força de pressão manual nas mulheres que treinavam três vezes por semana em relação às que treinavam uma vez por semana. Em homens idosos com sarcopenia, verificou-se que 8 a 12 semanas de treinamento de força em alta intensidade foi capaz de gerar ganhos de massa muscular e de força de pressão manual (LICHTENBERG et al., 2019). Figura 6 - Avaliação de pressão manual com dinamômetro de mão Fonte: Reis e Arantes (2011). 3.5 Cinemática A análise realizada por vídeo auxilia no processo de adaptação e eficiência de órteses e próteses, buscando aproximar o uso desses equipamentos ao movimento humano da melhor forma possível. Foi comprovado que o uso de órteses alivia as dores em indivíduos com osteoartrite patelofemoral (TAN et al., 2020). Indivíduos com alguma patologia tendem a andar mais devagar e alguns fatores biomecânicos podem afetar essas pessoas. Para isso, foram analisadas diferentes velocidades de marcha e os seus padrões em diferentes populações a fim de compreender melhor os parâmetros espaço- temporais e cinemáticos principalmente para evitar possíveis lesões nessa população (FUKUCHI; FUKUCHI; DUARTE, 2019). Algumas lesões em corredores acontecem após um período de pausa sem treino, sendo por alguma lesão ou outra atividade que os impeça de treinar, no período de retreinamento, algumas lesões podem ocorrer principalmente por uma abdução elevada de joelho ou aumento de eversão plantar, possivelmente pela perda de massa muscular específica para essas regiões. Além disso, corredores que passam por um período de retreinamento adotam um estilo de corrida diferente do original. Neste exemplo é fundamental um conhecimento técnico biomecânico de qualidade para que o praticante de corrida possa voltar aos treinos com o risco reduzido de lesões (DUNN et al., 2018). Figura 7 - Ciclo da marcha SHUTTER: 1046319301 3.6 Ergonomia Essa análise busca ajustar o ambiente ou atividade profissional ao corpo do trabalhador, de forma que gerem menos impactos posturais e dispêndio energético desnecessário. Estudos indicam que dores na lombar nem sempre podem estar relacionadas diretamente com o transporte de cargas pesadas, mas sim, que o principal agravante é o fator postural e movimentos repentinos que podem ocasionar em dores (HALL, 2016). Realizar, pelo menos uma vez na semana, exercícios físicos laborais pode ajudar a reduzir dores nas costas em profissionais da saúde (JAHROMI et al., 2012). Através de medidas antropométricas é possível determinar medidas adequadas para atividades de trabalho, podendo reduzir algumas dores oriundas dessa atividade. Por exemplo, um trabalho que exija sentar em uma cadeira e ficar de frente para um computador: deve-se ter um apoio lombar na cadeira, as pernas devem tocar o chão e cabeça deve estar alinhada com o monitor (BRASIL, 2017). Figura 8 - Postura adequada para pegar pesos no solo Fonte: Hall (2016). SAIBA MAIS Porque Usain Bolt é o homem mais rápido do mundo? Em provas de 100m Bolt consegue atingir a incrível marca de 45 km/h, enquanto um corredor amador para fazer essa prova precisa dar 50 a 55 passos, Bolt espera eles na linha de chegada com 41 passos. Bolt consegue otimizar a sua potência anaeróbia e manter elevado tanto a frequência quanto a cadência da passada, além disso o ponto mais importante é que ele desacelera menos que outros atletas, Bolt consegue chegar na sua velocidade máxima e o tempo de redução da velocidade é menor (GÓMEZ et al., 2013). O que está por trás de seu desempenho extraordinário é que ele consegue extrair o máximo do corpo dele, a cada prova que ele participa ele identifica os erros e corrige os seus pontos fracos, além disso muitas análises biomecânicas são realizadas para maximizar o seu desempenho melhorando a sua corrida. Observou comoé incrível um bom trabalho de análise do movimento? Fonte: Rhodes (2015). #SAIBA MAIS# REFLITA “Eu treinei 4 anos para correr apenas 9 segundos, tem gente que não vê resultado em 2 meses e desiste” (Usain Bolt). #REFLITA# CONSIDERAÇÕES FINAIS Com o término desta unidade, você aprendeu as diferenças conceituais entre biomecânica e cinesiologia e as suas formas de avaliação. A partir dos conceitos básicos, agora você tem noções de como é realizado um processo de avaliação e a sua importância para o estudo do movimento humano e a sua relação com a mecânica. A partir de agora, tente pensar criticamente toda vez que for necessário corrigir um movimento, qual é a melhor forma de correção e quais problemas uma execução errada pode causar ao corpo do praticante, sendo uma lesão ou redução do desempenho. A partir da evolução histórica das pesquisas envolvendo biomecânica e cinesiologia podemos perceber que o conhecimento foi desenvolvido de forma gradual, em que cada pesquisador mais antigo influenciou na pesquisa de pesquisadores mais atuais, concordando com os seus achados ou refutando-os. De qualquer maneira, é importante compreender que o conhecimento não é produzido por uma única fonte e sim discutido e construído por várias fontes de pesquisa. Tenha sempre a base do conhecimento a respeito da biomecânica e cinesiologia e a partir dela tente resolver problemas de formas criativas, quem sabe você não se torna mais um importante profissional a contribuir com o estudo do movimento humano. Apresentamos estudos recentes em diferentes campos de atuação em biomecânica e cinesiologia com seus métodos e aplicações, veremos o processo metodológico de algumas avaliações com mais detalhes nas próximas unidades. O mais importante é que você, aluno(a), visualize a aplicação prática desses procedimentos e a sua aplicação na Educação Física. Nesse momento é importante que você faça o seguinte exercício mental: 1. Pensar em um movimento humano, seja um movimento esportivo ou alguma tarefa do dia a dia; 2. Dividir o movimento em fases e pensar processos de correção; 3. Decidir quais avaliações seriam mais adequadas para avaliar o movimento escolhido. LEITURA COMPLEMENTAR O estudo de Fukuchi e Duarte (2008) compara o movimento da corrida durante a fase de apoio e diferencia a sua relação entre homens adultos e idosos, leia o resumo do artigo dos autores, caso surja mais interesse sobre o assunto no final da leitura complementar o estudo estará disponível na íntegra. “A prática regular de atividade física ajuda a prevenir ou postergar o aparecimento de disfunções importantes que acometem os idosos como a osteoporose, diabetes melito, hipertensão arterial e outras doenças cardiovasculares. A corrida de rua é uma das atividades que mais despertou adeptos dessa faixa etária. Apesar dos benefícios da prática de atividade física em geral, e da corrida em particular, o aumento da prática desta última tem levado ao consequente aumento no número de lesões. Anualmente, cerca de 50% dos corredores americanos são acometidos por alguma lesão que é suficiente para causar alteração do desempenho. Ambos os indivíduos, jovens e mais velhos, são frequentemente expostos a lesões, com incidência anual entre 37% e 56%, respectivamente. O maior acometimento dos idosos por lesões pode ser devido às modificações teciduais resultantes do processo de envelhecimento biológico e por eventuais mudanças nos padrões de movimento utilizados na corrida. Os movimentos excessivos da região do tornozelo têm sido associados às lesões musculoesqueléticas em corredores. Os achados da literatura sugerem que idosos são mais susceptíveis às lesões relacionadas à corrida do que adultos. Contudo, ainda é desconhecido se as alterações teciduais trazidas pelo envelhecimento realmente contribuem para esses resultados. O objetivo do presente estudo foi comparar a cinemática da fase de apoio da corrida em adultos e idosos. Foram analisados 17 adultos (31±5 anos) e 17 idosos (69±2 anos) recrutados voluntariamente. Os sujeitos correram em uma esteira ergométrica a 11 km/h, enquanto eram filmados por quatro câmeras de vídeo com frequência de 120Hz. Os ângulos do retropé e do joelho durante a fase de apoio da corrida foram mensurados. Os idosos apresentaram menor excursão de movimentos de flexão do joelho e de rotação medial da tíbia. Aparentemente os idosos apresentaram maior assincronia entre os movimentos do retropé e do joelho em relação aos adultos. Esses resultados sugerem que os idosos adotam padrões de movimentos diferentes dos adultos durante a fase de apoio da corrida. A prescrição de exercícios e as estratégias de prevenção de lesões em idosos corredores devem considerar essas diferenças.” Fonte: Fukuchi e Duarte (2008). LIVRO • Título: Biomecânica Básica • Autor: Susan J. Hall • Editora: Guanabara Koogan • Sinopse: “A sétima de Biomecânica Básica apresenta uma abordagem balanceada das estruturas anatômicas, da biomecânica e de suas aplicações, fornecendo um ótimo ponto de partida para o estudo destes conceitos. Inúmeras aplicações práticas (tanto qualitativas como quantitativas) no esporte, no trabalho, na medicina e no dia a dia ajudam a demonstrar a relevância dos princípios biomecânicos não apenas para o desempenho de atletas de elite, como também para a realização de atividades cotidianas. Os aspectos quantitativos são apresentados de uma maneira simples e progressiva, e um apêndice sobre matemática ajuda a tornar o material acessível a todos os estudantes, seja qual for seu nível de habilidade nessa área. Obra de referência nas áreas de educação física, fisioterapia, medicina esportiva e ortopedia, este livro é fundamental também para professores e profissionais interessados em aperfeiçoar seus conhecimentos.” FILME/VÍDEO • Título: Eu sou Bolt • Ano: 2016 • Sinopse: “Uma das estrelas das Olimpíadas Rio 2016 que já brilhava há muito tempo. Este é Usain Bolt, o homem mais veloz do mundo e o único atleta na história do atletismo a ser tricampeão em três modalidades de pista em Jogos Olímpicos consecutivamente. A lista de vitórias na carreira é extensa, mas a vida de Bolt não se resume a isto. Agora, o velocista jamaicano abre as portas para um universo que vai além das pistas de corrida. Ele se apresenta como o Bolt amigo, filho, com muitos sonhos e desafios” WEB Explicação científica do porquê Usain Bolt é mais veloz que os outros atletas • Link do site: https://www.youtube.com/watch?v=YTj4zl1Vgwc REFERÊNCIAS BERGER, J. et al. 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INTRODUÇÃO Caro(a) aluno(a), nesta unidade vamos conhecer um pouco mais sobre o corpo humano através dos conceitos de posição anatômica, planos e eixos. Com esse conhecimento será mais fácil descrever um movimento de forma mais técnica, compreender de melhor forma a linguagem dos livros e também facilitar o ensino e correção de movimentos. Depois deste tópico, para facilitar o processo de ensino e aprendizagem sempre será utilizado os termos técnicos de planos e eixos para facilitar a descrição dos movimentos, pode parecer um pouco complicado de início, mas será natural o uso destes termos com a prática. Aprenderemos também os diferentes tipos de movimento, como pensar e analisar movimentos realizados de forma linear ou angular. Exemplo, pense em um jogador de futebol, ele conduz uma bola em um campo quando se aproxima do gol, o seu padrão de movimento muda ele apoia o pé de apoio do lado da bola e estende a outra perna para trás, gira o quadril e o tronco e com toda força chuta a bola, aqui podemos analisar e corrigir os movimentos do jogador, porém a bola irá sair do pé do jogador e irá se deslocar em direção ao gol, a trajetória do seu movimento também deve ser analisada, com essas informações você terá um maior acervo de dados para melhorar a eficiência de um jogador de futebol. Viu como a biomecânica é totalmente aplicável? Continuando nesse mesmo exemplo do jogador de futebol, quais outras variáveis físicas podem influenciar no movimento de chute do jogador? Podemos pensar em como o movimento foi realizado, qual foi a posição das pernas, pés e troncos durante o movimento, em qual plano ou eixo cada fase do movimento ocorreu. Também podemos quantificar com quanta força ele realizou o chute, qual foi o torque gerado nas articulações, seria possível ter mais potência e velocidade nesse chute? Veremos também nesta unidade alguns princípios básicos da física aplicados na biomecânica, irei trazer para vocês os conceitos, terminologias, e exemplos de aplicação prática. 1. CORPO HUMANO, POSIÇÃO ANATÔMICA E PLANOS E EIXOS Imagem do Tópico: SHUTTER: 390360016 Na imagem da capa desta unidade vemos um homem correndo e temos a visão lateral desse movimento. Com essa visão lateral podemos descrever alguns movimentos que estão acontecendo como a inclinação do tronco para frente que proporciona o deslocamento do centro de gravidadepara frente então temos um movimento em alguma direção e identificamos também flexão de joelhos e cotovelos. Essas informações só podem ser obtidas porque o corredor está em uma perspectiva lateral e nos proporciona essa visualização. Entretanto, seria possível realizar essa mesma análise olhando o corredor pela frente ou por cima? Já adianto a resposta que não. Se visualizarmos uma pessoa correndo de forma frontal teremos outra perspectiva como a visualização da rotação do tronco, mas não movimentos de flexão e extensão de cotovelo e joelho, claro que será possível identificar o movimento de ida e volta, porém não será possível analisar de uma forma mais eficiente e precisa. A partir dessas ideias vamos iniciar o estudo dos termos anatômicos essenciais e planos e eixos, esse assunto é extremamente necessário e irá compor toda a base de análise de movimento. Referências anatômicas Inicialmente para que seja possível explicar as posições, os movimentos articulares e planos e eixos, temos que utilizar uma posição de referência para que todos os movimentos partam a princípio dela, chamaremos simplesmente de posição anatômica (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Nesta posição o sujeito deverá permanecer em pé e ereto, com os pés afastados e com dedos para frente, as palmas da mão devem estar voltadas para frente, os braços devem ficar estendidos, mas levemente posicionados a frente do tronco, a cabeça deve permanecer estática com o olhar para frente (Figura 1.1). A partir da explicação do parágrafo anterior sobre a posição anatômica padrão é importante que você leia essa descrição e tente se posicionar da mesma forma que a figura 1.1, lembre-se também de descrever mentalmente cada posição e segmento corporal para si mesmo. Esse exercício é importante para fixação desse termo, ao longo da unidade toda vez que for mencionado um movimento sem nenhuma especificação de posição, tenha a figura 1.1 como base. Alguns termos são utilizados para facilitar a descrição e localização das posições anatômicas, utilizaremos essas nomenclaturas ao longo do nosso curso na descrição dos movimentos. Lembre-se de utilizar a posição anatômica padrão (Figura 1.1) para compreender a posição dos termos e seus exemplos (Tabela 1.1) e a sua representação (Figura 1.2). Utilizaremos a abordagem dos autores Hamill; Knutzen; Derrick (2016). Figura 1.1. Posição anatômica padrão Fonte: SHUTTER: 1398691874. Tabela 1.1. Termos e posições anatômicas Termo Posição Exemplo Superior Mais próximo da cabeça O pescoço está superior ao esterno Inferior Mais afastado da cabeça As pernas estão inferiores ao quadril Anterior Está mais à frente O coração está anterior à coluna torácica Posterior Está mais atrás A articulação do joelho está posterior à rótula. Medial Mais próximo do meio O hálux está medial aos outros dedos do pé Lateral Mais afastado do meio O polegar está lateral ao tronco Proximal Mais próximo do tronco O joelho está proximal ao tornozelo Distal Mais afastado do tronco A palma da mão está distal ao cotovelo Fonte: Adaptado de Hamill; Knutzen; Derrick (2016). Figura 1.2. Termos anatômicos para descrição de posições Fonte: HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016. Planos e Eixos Para compreender o movimento humano utilizamos três planos de referência, estes planos imaginários dividem o corpo de três formas separando-o em partes proporcionais, os planos serão descritos de acordo com as nomenclaturas adotadas por Hall (2016) (Figura 1.3). O plano sagital ou plano anteroposterior divide o corpo de forma vertical em duas partes, direita e esquerda. O plano frontal ou coronal divide o corpo verticalmente em parte anterior (frente) ou posterior (atrás). O plano transverso separa o corpo de forma horizontal em partes superior (em cima) ou inferior (embaixo). Os movimentos que acontecem no plano sagital são caracterizados por ações de deslocamento para frente e para trás, como por exemplo a corrida, descrita no início dessa unidade e o andar de bicicleta. O plano coronal é utilizado em movimentos que geram deslocamentos laterais como o polichinelo e saltos laterais, para visualizar de forma mais clara os movimentos possíveis nesse plano, imagine uma parede atrás de uma pessoa, ela deverá ficar encostada nessa parede, a única opção de deslocamento que ela terá será para os lados se ela continuar encostada totalmente na parede. No plano transverso está contido os movimentos que envolvem giros como uma cambalhota de um ginástica olímpico ou um giro da patinação no gelo. Figura 1.3. Diferentes tipos de planos de corte do corpo humano Fonte: SHUTTER: 1645354666. Apesar do movimento humano ocorrer em três dimensões simultaneamente utilizamos as três referências de planos: sagital, coronal e transversal para facilitar a descrição dos movimentos e dos processos mecânicos que estão relacionados ao movimento humano. Os planos são utilizados para visualização do movimento, porém o que permite a execução de uma ação e o que indicará em qual direção a articulação poderá trabalhar são os eixos, cada eixo está inserido de forma perpendicular ao seu respectivo plano (Figura 1.4). No plano sagital temos o eixo mediolateral, para compreender de forma didática a ação deste eixo vamos utilizar a analogia da parede, tente fazer em sua casa também, de forma lateral e em pé, apoie o seu ombro e cotovelo direito na parede de maneira que você fique totalmente de lado, qual será a única opção de movimento que você irá conseguir fazer? Flexão e extensão de cotovelo ou de joelho, se você permanecer o máximo possível encostado na parede desta forma essa será a única opção de ação de movimento das articulações que será permitido. No plano frontal ou coronal temos o eixo anteroposterior que irá permitir a realização de movimentos laterais como o polichinelo e passadas laterais, para compreender melhor, apoie totalmente as costas, cotovelo e a parte de trás das mãos na parede, faça o movimento do polichinelo apenas com as mãos do quadril até em cima da cabeça fazendo um “círculo”. Observe também que esse será o único movimento que você irá conseguir realizar, fazemos nesse eixo os movimentos de adução e abdução. No plano transversal temos o eixo longitudinal para visualizar este eixo, imagine um peão ele tem uma parte maior em cima de madeira e uma parte fina de metal que toca o chão, imagine que tem uma linha vertical no meio deste pião e o coloque para girar, ele irá girar em torno do próprio eixo, no corpo humano imagine essa mesma linha imaginária perpendicular da cabeça aos pés de uma pessoa e peça para ela fazer um giro, ela também irá girar em torno de si, ou seja, irá girar em torno do seu próprio eixo, então os movimentos que são possíveis nesse planos são rotações internas e externas. Figura 1.4. Planos e eixos do corpo humano Fonte: HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016. Centro de Gravidade O ponto de intersecção entre os planos sagital, coronal e transversal é denominado de centro de gravidade (figura 1.5), nesse ponto está concentrado todo o peso corporal e está relacionado ao centro de equilíbrio de uma pessoa (PORTELA, 2016). Para que uma pessoa possa realizar um deslocamento para alguma direção como uma caminhada, é necessário deslocar primeiro o centro de gravidade para frente proporcionando uma situação de desequilíbrio, como resposta do corpo para voltar ao equilíbrio temos um primeiro passo à frente e assim por diante em um sistema de desequilíbrio e equilíbrio temos o movimento da marcha. A localização do centro de gravidade é diferente entre os sexos, em homens o centro de gravidade é geralmente um pouco mais alto que os das mulheres, para localizar o centro de gravidade temos um método simples, porém não totalmente preciso, em algumas situações ele é encontradoem torno de quatro centímetros na frente da primeira vértebra sacral (PORTELA, 2016). O centro de gravidade é responsável pelo equilíbrio do corpo humano, vocês viram que para acontecer o movimento da marcha é necessário que ocorra o deslocamento do centro de gravidade. Em outros esportes o centro de gravidade também é fundamental, como no judô que tem como objetivo desequilibrar o adversário através de técnicas e projetá-lo em direção ao solo. Outra importante observação é que objetos também apresentam os seus respectivos centros de gravidade, como em uma bola de sinuca, de golfe ou tênis de mesa, elas são diretamente influenciáveis pela posição que a força é aplicada nelas. Figura 1.5. Centro de gravidade Fonte: SHUTTER: 50342761. Tabela 1.2. Termos e definições do tópico 1 Termos Definição Posição anatômica padrão Posição de referência para descrição de movimentos Plano sagital Visão lateral do movimento Plano coronal Visão frontal do movimento Plano transversal Visão superior / inferior do movimento Eixo mediolateral Movimentos no plano sagital Eixo anteroposterior Movimentos no plano coronal Eixo longitudinal Movimentos no plano transversal Centro de gravidade Ponto de equilíbrio Fonte: Adaptado de Hall (2016). 2. MOVIMENTO, PLANOS E EIXOS Fonte: SHUTTER: 594340445. Tipos de movimentos O movimento é caracterizado como a mudança de um corpo no espaço, deslocando algum segmento corporal em um ponto do espaço para outro (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). A maioria dos movimentos humanos são obtidos a partir de uma combinação de movimentos lineares e angulares, entretanto nem todo movimento pode ser simplesmente dividido em apenas linear e angular, tudo depende da complexidade do movimento analisado (HALL, 2016). Movimento Linear O movimento linear também é chamado de translação e é caracterizado pelo deslocamento uniforme do corpo ou de um objeto no espaço, ou seja, quando o corpo está nesse estado de movimento linear não é apenas um segmento corporal que se move e sim todo o corpo (HALL, 2016). Esse tipo de movimento pode ser dividido em outros dois, retilíneo e curvilíneo. O movimento é retilíneo quando ele acontece ao longo de uma reta, podemos utilizar o exemplo de um corredor que corre em uma direção fixa se deslocando para frente ou uma pessoa realizando uma barra fixa (Figura 2.1) ocasionando um movimento para cima. Um movimento curvilíneo acontece quando uma curva é realizada, imagine o mesmo corredor, contudo surge um obstáculo em sua frente, quando o corredor saltar (Figura 2.2) para transpor esse objeto ele sairá da trajetória linear e entrará em uma trajetória de curva. Figura 2.1. Movimento linear retilíneo: barra fixa . Fonte: SHUTTER: 1642300411. Figura 2.2. Movimento linear curvilíneo: salto frontal Fonte: SHUTTER: 1138734545. Movimento Angular Para que você possa compreender o movimento angular vamos voltar a descrição do plano transverso, em seu exemplo nesse plano ocorre movimentos de rotações que são guiados por uma linha imaginária e o movimento ocorre através dessa linha, iremos chamar esse movimento de eixo de rotação (HALL, 2016). Os movimentos angulares ou de rotação são os principais movimentos que acontecem no corpo humano com foco nas articulações. Uma articulação se move sempre através de uma rotação que irá tracionar pelo menos dois segmentos paralelos como resultado temos um movimento. Como exemplos de movimentos angulares de rotação temos o giro da patinação artística, onde o corpo gira em torno do seu próprio eixo, uma tacada do golf (figura 2.3) ou parte de uma das fases de movimento de um chute no futebol com o giro do quadril que auxiliará no aumento da força. Um ponto importante que merece destaque é que as articulações geram movimentos rotacionais como já explicado e essas rotações acontecem de forma perpendicular no plano em que o movimento está inserido (HALL, 2016). Movimentos não são exclusivos de um plano, porém para estudarmos e termos parâmetros de classificação denominamos certos movimentos em um plano específico. Figura 2.3. Movimento angular: tacada do golf Fonte: HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016. É importante que você tenha ciência que descrever um movimento como linear ou angular é apenas o início de uma análise de movimento, a partir desta colocação temos que observar a relação com a posição anatômica padrão, os termos anatômicos e iniciar a descrição de cada movimento, essa parte você irá estudar no tópico a seguir. Tabela 2.1. Termos e definições do tópico 2 Termos Definição Movimento em geral Combinação de movimentos lineares e angulares Movimento Linear Pode ser realizado em linha reta ou em curva Retilíneo Movimento em linha reta Curvilíneo Movimento em curva Movimento angular Movimentos que envolvem rotações em volta do eixo do próprio segmento Eixo de rotação Linha imaginária e perpendicular para rotação no próprio eixo Fonte: Adaptado de Hall (2016). 3. DESCRIÇÃO DE MOVIMENTOS E SUAS TERMINOLOGIAS SHUTTER: 1445167352 Movimentos realizados no Plano Sagital Os principais movimentos que acontecem nesse plano são chamados de flexão, extensão e hiperextensão. A flexão é o movimento acontece quando ocorre a diminuição de um ângulo articular, como envolve articulações também é um movimento que implica uma rotação no plano sagital (PORTELA, 2016; HALL, 2016). A extensão é aumento do ângulo articular que irá retornar um segmento anatômico flexionado para a sua posição anatômica padrão e em alguns casos pode ocorrer o movimento de hiperextensão que é a ampliação do movimento de extensão (PORTELA, 2016; HALL, 2016). Utilizamos os termos flexão e extensão quando envolvemos principalmente as articulações do joelho e cotovelo para flexionarmos pernas e braços (Figura 3.1). Para a articulação do tornozelo nomeamos os movimentos de flexão plantar e dorsiflexão dos pés (Figura 3.2). E no movimento da articulação do punho utilizamos os termos flexão dorsal e flexão palmar (Figura 3.4). Figura 3.1. Flexão e extensão Fonte: SHUTTER: 673813480. Figura 3.2. Flexão plantar e dorsiflexão dos pés Fonte: SHUTTER: 1149562340. Figura 3.4. Flexão dorsal e flexão palmar da mão Fonte: SHUTTER: 673813480. Movimentos realizados no Plano Coronal No plano coronal temos como principais movimentos a abdução e a adução. A abdução também é um movimento que aumenta o ângulo articular e está fortemente presente nos braços (Figura 3.5) e nas pernas (Figura 3.6), a abdução ocorre lateralmente distanciando o segmento da linha média do corpo, ou seja, braços e pernas para longe do corpo de forma lateral (PORTELA, 2016; HALL, 2016). A adução é o movimento contrário a abdução, ela aproxima o segmento da linha média e reduz ângulos articulares. Outros movimentos nesse plano também são destacados, porém com menor uso. No tronco temos o movimento de flexão lateral (Figura 3.7), tanto para a direita quanto para a esquerda. Os movimentos laterais que a articulação do punho realiza nesse plano é o desvio ulnar e desvio radial (Figura 3.8). Já o tornozelo realiza os movimentos laterais de inversão e eversão (Figura 3.9), torções são comuns nessa articulação principalmente nesses dois movimentos, inversão é quando o pé se aproxima da linha medial e o tornozelo gira para fora, e eversão é quando o tornozelo gira para dentro e o pé se afasta da linha medial. Figura 3.5. Abdução e adução de braços Fonte: SHUTTER: 673813480. Figura 3.6. Abdução de pernas Fonte: SHUTTER: 1149562340. Figura 3.7. Flexão lateral de tronco Fonte: SHUTTER: 1717714696. Figura 3.8. Desvio ulnar e desvio radial Fonte: SHUTTER: 673813480. Figura 3.9. Inversão e eversão Fonte:SHUTTER: 228843235. Movimentos em geral são ações complexas, a cada passo que uma pessoa realiza durante uma caminhada vários processos ocorrem no corpo humano, quando o pé toca ao solo ele pode se comportar de três formas: pronado, supinado ou neutro (Figura 3.10). A pronação é a combinação dos movimentos de eversão, abdução e dorsiflexão, já a supinação é composta pela inversão, adução e flexão plantar (HALL, 2016). Figura 3.10. Pronação, posição neutra e supinação Fonte: SHUTTER: 1603298884. Movimentos realizados no Plano Transverso Os movimentos realizados no plano transversal em sua maioria acontecem por rotações realizadas ao redor do seu próprio eixo, podendo ser rotações internas (mediais) ou externas (laterais) (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Naturalmente a cabeça (Figura 3.11) e o tronco (Figura 3.12) realizam movimentos de rotação para direita ou para a esquerda. Outro movimento rotacional frequente é a supinação e pronação realizadas pelo antebraço (Figura 3.13), na posição de supinação a palma na mão fica em voltada em direção anterior e na pronação a palma da mão se localiza em uma posição posterior. Nas articulações do ombro, quadril, vértebras e joelhos também está presente os movimentos de rotação. Movimentos rotacionais são realizados pelas articulações devido a contração dos músculos adjacentes aos ossos das articulações. Como resultado dessa contração teremos a geração de torque articular (conceito que será discutido mais à frente nesta unidade) que irá gerar a força necessária para execução de algum movimento. Quando um jogador se prepara para chutar uma bola, ele posiciona o pé de apoio contrário a perna de chute próximo a bola e então é realizada uma rotação do quadril e tronco para aumentar a força do chute. Para arremessar uma bola de beisebol é necessário realizar uma rotação de tronco para melhorar a qualidade e força do movimento. Figura 3.11. Rotação da cabeça para direita e esquerda Fonte: SHUTTER: 11495623400. Figura 3.12. Rotação do tronco para direita e esquerda Fonte: SHUTTER: 1790962307. Figura 3.13. Supinação e pronação Fonte: SHUTTER: 147943883. Tabela 3.1 Termos e definições do tópico 3 Termos Principais movimentos Movimentos no plano sagital Flexão e extensão Movimentos no plano coronal Abdução e adução Movimentos no plano transversal Rotações Fonte: Adaptado de Hamill; Knutzen; Derrick (2016). 4. PRINCÍPIOS BÁSICOS DA BIOMECÂNICA SHUTTER: 731486308 Sistemas de Referência Adotamos o plano de cartesiano como medidas de referência do movimento, nele podemos analisar de forma quantitativa as ações realizadas nos planos sagital, coronal e transversal, porém ficamos limitados a análises bidimensionais do movimento em uma direção única como demonstrado na figura 4.1, onde está representado as coordenadas do quadril durante o movimento (HALL, 2016). Para identificarmos as posições dos segmentos em um plano cartesiano no sistema bidimensional utilizamos pontos que podem estar localizados de forma horizontal no eixo x ou verticalmente no eixo y, além disso cada coordenada em um plano cartesiano pode ser medida de forma positiva ou negativa (Figura 4.2) (HALL, 2016). Figura 4.1. Sistema de coordenadas cartesianas para os eixos x e y do quadril Fonte: HALL, 2016. Figura 4.2. Cada ponto em um sistema de coordenadas pode ser positivo e/ou negativo Fonte: SHUTTER: 1059316625. Ângulo Absoluto: É o ângulo aplicado a algum segmento corporal com base a uma referência fixa no espaço, em geral a referência parte de uma linha na horizontal e à direita do segmento corporal analisado (Figura 4.3) Figura 4.3. Ângulos absolutos durante a corrida Fonte: WILL AMARO apud ALBUQUERQUE, 2020. Ângulo Relativo Compreende aos ângulos articulares, onde o ângulo é sempre relativo a uma articulação e a dois segmentos adjacentes, esse ângulo não descreve a posição do segmento no espaço e sim por exemplo os movimentos de flexão e extensão das pernas durante a execução de um movimento de agachamento (Figura 4.4) Figura 4.4. Ângulos relativos da perna durante o movimento do agachamento Fonte: WILL AMARO apud ALBUQUERQUE, 2020. Inércia (1º Lei de Newton) A inércia traz a resistência de um corpo ou objeto a resistir contra uma mudança de estado, ou seja, um corpo ou um objeto parado tende a permanecer parado ou se estiver em movimento tende a continuar em movimento, esses fatores também estão relacionados com a massa de um objeto quanto maior ele for maior será a tendência de permanecer estático (HALL, 2016). Uma anilha de 10kg se estiver no chão, ficará lá até alguém a remover ou um objeto em um sistema em movimento tende a continuar em movimento mesmo se o sistema parar (Figura 4.5). Figura 4.5. Exemplificação do conceito de inércia Fonte: SHUTTER: 1091469026. Massa A massa é a quantidade total de matéria contida em um corpo, por exemplo, será somado a quantidade de massa muscular, gordura, massa óssea e água para poder ser quantificado em quilogramas (kg) a massa de uma pessoa (HALL, 2016) Força (2º Lei de Newton) A força (F) pode ser uma ação de puxar ou empurrar um corpo ou objeto no espaço, existem dois tipos de forças: interna e externa (HALL, 2016). A força interna é gerada pela contração dos músculos que irá possibilitar pegar um peso do chão. Força externa são as forças que têm apresentam alguma relação com o corpo ou objeto, temos como exemplo a gravidade, resistência do ar ou influência de um outro corpo ou objeto sobre outro (ALBUQUERQUE, 2020). A unidade de medida clássica para indicar força é em Newton (N) e para calcular a força devemos multiplicar a massa (m) de um corpo ou objeto pela sua aceleração (a): F = M x A (HALL, 2016). Peso Peso é a multiplicação da massa pela gravidade, ou seja, apresenta os efeitos da força gravitacional sobre um corpo, utilizamos o termo força peso (HALL. 2016). Não confunda massa com peso! Massa é a quantidade de matéria em um corpo, para termos o peso é necessário multiplicar a massa em kg de uma pessoa ou objeto e multiplicar pela força da gravidade que arredondada é em torno de 9,8 m/s (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Volume O volume indica a qualidade de espaço que um corpo ou objeto ocupa em um ambiente, sendo calculado em comprimento, largura e altura (HALL, 2016), utilizamos como unidades métricas valores elevados ao cubo por indicar às três dimensões, como metros cúbicos (m³) ou litros cúbicos (l³). Torque Torque é um dos conceitos mais importantes em biomecânica, basicamente para que qualquer movimento ocorra é necessário que seja realizado torque nas articulações. Torque se resume em produzir força por meio de movimentos rotacionais em uma articulação, para que uma quantidade determinada de torque seja gerada em uma articulação é necessário a contração dos músculos adjacentes da articulação, sendo pela equação T = F x r, onde T é o torque, F é a força gerada pelos músculos e r é chamado de braço de momento, indicado pela distância entre o ponto de resistência onde uma força é aplicado até a articulação (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). No movimento da rosca direta o bíceps tem que se contrair e gerar uma força que será direcionada para a articulação do cotovelo, a partir da distância do ponto de apoio dos pesos que no caso é a mão até a articulação do cotovelo, poderemos calcular os valores de torque. Sistema de alavancas Para que seja possível compreender a força gerada pelo torque, temos que compreender o sistema de alavancas, onde a força aplicada em uma determinada porção de um objeto e com o auxílio de um eixo ou fulcro é possível levantar altas cargas (Figura 4.6), no corpo humano os ossos funcionam comoestrutura rígida que a partir de uma força aplicada sobre eles pelos músculos irão ativar um eixo ou fulcro que no caso são as articulações e o que irá determinar a força necessária a ser aplicada será a massa do objeto e a distância entre ele e a articulação ativada (HALL, 2016). Figura 4.6. Diferentes aplicações do sistema de alavancas. Fonte: SHUTTER: 1689123712. Vetores (3º Lei de Newton Os vetores são representados por setas e indicam o efeito de forças e o deslocamento de um determinado objeto ou segmento corporal, a magnitude desse efeito pode ser representada pelo comprimento da seta, enquanto a ponta da seta irá indicar a direção, podemos aumentar ou reduzir a largura da seta para indicar intensidade da força aplicada e vetores também podem ser somados, caso ambos apontarem para mesma direção a seta ficará maior (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016; HALL, 2016). (Figura 4.3). Em caso de somas de vetores em direções opostas, podemos deduzir que temos uma força sendo aplicada em uma direção e outra força em uma direção oposta, aqui temos a 3º Lei de Newton, ação e reação, se as forças forem de igual magnitude ou de igual intensidade as duas forças se anulam e os objetos permaneceram parados, porém se uma dessas forças for superior em magnitude ou intensidade, esse vetor mais forte prevalecerá, porém perderá intensidade, sendo subtraído o vetor oposto em comprimento e intensidade (HALL, 2016). Figura 4.3. Diferentes vetores e operações vetoriais Fonte: HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016. Resumo dos termos da unidade Tabela 4.1. Termos e definições do tópico 4. Termos Definição Sistema de referência Posições de coordenadas em um plano cartesiano Ângulo absoluto Ângulo com base em um sistema de referência fixo Ângulo relativo Ângulos articulares relativos aos segmentos adjacentes Inércia Um corpo tende a manter o seu estado Massa Matéria contida em um corpo Força Massa x Aceleração F = m x a Peso Massa x força da gravidade Volume Quantidade de massa em um espaço Torque Força angular produzida pelas articulações Sistema de Alavancas Força aplicada através de um eixo para elevar cargas mais pesadas Vetor Seta que indica comprimento e intensidade de uma força Fonte: Adaptado de Hall (2016). SAIBA MAIS A aplicação das forças é a base para criar estímulos no corpo humano, para isso é fundamental compreender quais são as forças que atuam sobre o corpo humano e como as forças externas e internas interferem nos movimentos. Apesar de não ser possível observar todas essas forças durante o exercício, elas sempre estarão atuantes e responsáveis pelas adaptações em nosso corpo. Um profissional da saúde tem que conhecer e saber aplicar de maneira estratégica essas forças, bem como conhecer o corpo humano e as respostas neuromusculares e articulares que cada estímulo emite, quando conseguir fazer isso irá aplicar a biomecânica no exercício. Fonte: Albuquerque (2020). #SAIBA MAIS# REFLITA “Inteligência é a capacidade de se adaptar à mudança”. Fonte: Stephen Hawking. #REFLITA# CONSIDERAÇÕES FINAIS Chegamos ao fim de mais uma unidade e com ela seus conhecimentos em biomecânica estão sendo ampliados, lembre-se sempre de fazer relações com cada novo conceito aprendido com o que já sabia. Como verificamos no início da nossa unidade, você aprendeu as nomenclaturas e termos básicos em anatomia humana para poder descrever os movimentos desde os mais simples até compreender que alguns movimentos são tão complexos que envolvem diversos planos e eixos. Em cada plano podemos realizar movimentos específicos e estes movimentos em cada plano será permitido pelo seu eixo relacionado, aprendemos que os movimentos podem acontecer de forma linear através de movimentos de reta e curvas e movimentos angulares também são exigidos em movimentos mais complexos como arremessar uma bola de beisebol ou chutar uma bola de futebol em direção ao gol. Com os conceitos básicos em anatomia e utilizando a posição anatômica padrão foi possível descrever os principais movimentos que acontecem em cada plano como flexão e extensão para o plano sagital, abdução e adução para o plano coronal ou frontal e rotações para o plano transversal. Além disso, temos algumas peculiaridades com nomes diferentes para a execução de certos movimentos na mão e no tornozelo, foque nesse assunto, caso não saiba nomear de forma adequada os movimentos terá dificuldade quando analisar uma ação como um todo. A biomecânica está diretamente relacionada aos conceitos da mecânica e da física. Você aprendeu o básico sobre os sistemas de referência através dos planos cartesianos, na unidade III e IV estes tópicos serão abordados com mais detalhes para que você possa realizar análises através dos métodos da cinemática (por vídeo ou imagem). Aprendemos o conceito de massa e a sua diferença em relação ao peso e às influências do torque e do sistema de alavancas no corpo humano. LEITURA COMPLEMENTAR A ação da biomecânica O movimento angular é o que acontece, por exemplo, quando atletas da ginástica giram o corpo em uma barra. Contudo, o tipo de movimento angular mais estudado pela biomecânica é o que possibilita um deslocamento linear. Toda ação linear dos seres humanos ocorre como consequência de contribuições angulares. A concepção básica de movimento linear é o que acontece ao longo de uma via, seja ela curva ou reta. Exemplos claros de ação exclusiva do movimento linear no esporte são a trajetória de uma bola de beisebol ou o movimento da barra de um supino. Durante um movimento linear – o deslocamento de um velocista, por exemplo -, o centro da massa do corpo é um dos pontos fundamentais para a análise biomecânica. O centro da massa (ou centro de gravidade) é o ponto sobre o qual toda a massa do objeto fica equilibrada e representa o local em que a gravidade age sobre o corpo de forma completa. A gravidade puxa para baixo todo ponto de massa que constitui esse corpo. É uma força externa que age sobre a Terra, e o equilíbrio diante dessa força só acontece com a indução de uma segunda força. Considerações musculares sobre o movimento Os principais produtores do movimento humano são os músculos e a força da gravidade. A gravidade, como já foi descrito, é uma força que puxa para baixa todo ponto de massa do corpo. Os músculos são fundamentais para a manutenção de um estado, para a desacelerar um movimento ou para desempenhar qualquer ação no corpo humano. Para a estática, a tensão dos músculos contribui aplicando compressão nas articulações e aumentando a estabilidade. Em algumas articulações, essa tensão pode agir tracionando os segmentos de forma a separá-los e o efeito é contrário. Forças que atuam nos movimentos A partir dos conceitos da mecânica, pode-se definir a força como qualquer tração ou empurrão sobre um corpo. Trata-se de uma entidade que tende a produzir movimento, definida a partir de quatro características: direção, sentido, quantidade de tração e valor absoluto. As forças mais comuns envolvidas com a biomecânica são a força muscular, a gravidade, a inércia, a força de flutuação e a força de contato. Cada uma delas tem uma característica diferente e age de maneira distinta para que o corpo humano possa desempenhar um movimento ou se manter estático. Nos músculos, a força produzida depende da velocidade de contração do músculo e de seu comprimento. A força gravitacional é gerada pela massa de um objeto, o conceito de inércia é o que impede alterações no corpo durante o repouso ou em um deslocamento uniforme e a força de flutuação é a que resiste à gravidade, aparecendo de forma mais contundente em esportes aquáticos. Fonte: Noções básicas sobre a atuação da biomecânica. Disponível em: https://universidadedofutebol.com.br/2007/07/26/nocoes-basicas-sobre-a-atuacao-da-biomecanica/#:~:text=A%20biomec%C3%A2nica%20%C3%A9%20a%20disciplina,e%20efeitos%20nos%20organis mos%20vivos.. Acesso em: 19 de junho de 2021. LIVRO • Título: Bases biomecânicas do movimento humano • Autor: Joseph Hammil; Kathleen M. Knutzen; Timothy R. Derrick • Editora: Manole • Sinopse: Com um enfoque quantitativo da biomecânica, esta obra apresenta exemplos numéricos pontuais e significativos que desfazem concepções equivocadas relacionadas à mecânica do movimento humano. Abrangente e acessível mesmo àqueles que possuem conhecimentos básicos de matemática, o livro integra anatomia funcional, física, cálculo e fisiologia, proporcionando ao leitor a compreensão do continuum completo do potencial do movimento. FILME/VÍDEO • Título: A teoria de tudo • Ano:2014 • Sinopse: Baseado na história de Stephen Hawking, o filme expõe como o astrofísico fez descobertas relevantes para o mundo da ciência, inclusive relacionadas ao tempo. Também retrata seu romance com Jane Wilde, uma estudante de Cambridge que viria a se tornar sua esposa. Aos 21 anos de idade, Hawking descobriu que sofria de uma doença motora degenerativa, mas isso não o impediu de se tornar um dos maiores cientistas da atualidade. WEB Esse vídeo ilustra de forma visual os planos, eixos e quais movimentos são realizados pelas articulações. • Link do site. https://www.youtube.com/watch?v=T2lYA216IEo REFERÊNCIAS ALBUQUERQUE, A.M. Biomecânica Prática No Exercício Físico. Editora Intersaberes. 2020. HALL, S. J. Biomecânica básica 7º ed. Guanabara Koogan, 2016. HAMILL, J., KNUTZEN, K.M, DERRICK, T.R. Bases biomecânicas do movimento humano 4º ed. Manole, 2016. PORTELA, J. P. Cinesiologia. Sobral: INTA, 2016. UNIDADE III ESTUDO CINESIOLÓGICO E BIOMECÂNICO CORPORAIS Professor Mestre Gustavo Henrique de Oliveira Plano de Estudo: • Conceitos e definições da biomecânica do sistema locomotor; • Biomecânica óssea, articular e muscular; • Análise quantitativa e qualitativa do movimento; • Metodologia para análise biomecânica. Objetivos de Aprendizagem: • Conceituar e contextualizar a biomecânica do sistema locomotor; • Compreender a aplicação da biomecânica nos ossos, articulações e músculos; • Analisar as diferentes formas de análise do movimento tanto qualitativos como quantitativos; • Conhecer a metodologia para análise em biomecânica. INTRODUÇÃO Prezado(a) aluno(a), nesta unidade vamos aprender com mais ênfase os efeitos da biomecânica no corpo humano. Iniciaremos pela biomecânica do sistema locomotor, como o corpo é construído? O que acontece com o corpo humano durante uma caminhada e corrida? O que acontece no pé quando ele toca o solo? Quais são os impactos nas articulações a cada passada? A partir de agora iremos analisar os movimentos na prática e vamos aplicar os conceitos que você aprendeu nas unidades anteriores, lembre-se quando ficar com alguma dúvida retome as unidades anteriores. A partir da posição anatômica padrão e sobre os movimentos nos planos e eixos vamos analisar o comportamento das forças físicas nos ossos, articulações e músculos e como esse sistema musculoesquelético trabalha em conjunto para possibilitar a realização do movimento humano. Trabalharemos também com mais detalhes como é realizado uma análise qualitativa e quantitativa do movimento humano. Já adianto que a análise qualitativa busca analisar a qualidade de um movimento, por isso é mais observacional. Já na análise quantitativa podemos mensurar ou calcular alguma variável como a força aplicada em uma determinada situação. Todavia é necessário compreender em qual fase do movimento cada tipo de análise é mais eficiente ou qual é a mais adequada para resolver um problema em questão. Para dar suporte a essas análises você também aprenderá as diferentes metodologias para análises em biomecânica. Do ponto de vista cinemático você aprenderá algumas técnicas e equipamentos de análise de vídeo, partiremos dos equipamentos utilizados em laboratórios de pesquisa, mas também será apresentado uma forma mais econômica para aplicar essas análises como a utilização do seu smartphone. Na parte da cinética você irá aprender os equipamentos que podem medir diferentes formas de produção de força e análise de sinais eletromiográficos. 1. CONCEITOS E DEFINIÇÕES DA BIOMECÂNICA DO SISTEMA LOCOMOTOR Imagem do Tópico: SHUTTER: 1219858987 Sistema Locomotor O sistema locomotor é composto basicamente por outros dois sistemas: o sistema muscular e o esquelético. O sistema muscular é constituído pelos músculos que possuem a capacidade de realizar contração muscular e a partir disso gerar algum tipo de força. Os sistemas musculares podem ser divididos em dois tipos de tecidos: o músculo estriado esquelético e o músculo liso (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). O sistema esquelético é composto por ossos, ligamentos, cartilagem e articulações, os ossos são responsáveis pela estrutura do corpo humano e também tem o objetivo de atuar como um fator de proteção para órgãos vitais através principalmente dos ossos que compõem a costela e medula óssea presente em ossos longos (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Antes de prosseguirmos com o estudo dos sistemas muscular e esquelético, você irá aprender outros conceitos físicos da mecânica que se aplicam ao sistema locomotor. Aplicações de diferentes tipos de força no sistema locomotor Você já parou para pensar como uma pessoa consegue realizar um movimento ou simplesmente realizar uma ação de caminhada? O básico provavelmente você já conhece, o que permite a execução de qualquer movimento são os ossos, articulações e músculos. Porém, como isso acontece em detalhes? Como as forças internas e externas podem influenciar no sistema músculo esquelético? As forças externas você já aprendeu que pode ser a influência da gravidade sobre uma pessoa ou objeto ou outra força externa influenciando uma ação e as forças internas são produzidas pelo próprio sistema musculoesquelético através dos componentes biológicos do corpo humano como a força produzida nos músculos, tendões, articulações e ossos. Medir as propriedades físicas através de métodos biomecânicos como cinemática, cinética e dinamometria nos possibilita compreender melhor as forças internas que são geradas nessas estruturas, assim, poderemos diferenciar as forças externas que são impostas a essas estruturas biológicas e como resultado poderemos quantificar a deformação dessas estruturas, com essas informações podemos conhecer melhor as propriedades e funções de uma estrutura (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). As principais forças relacionadas à deformação de uma estrutura são a compressão, tensão e o cisalhamento (Figura 1.1.). A força de compressão é caracterizada com uma força capaz de esmagar algo (HALL, 2016), imagine dois vetores, um apontando para baixo e outro apontando para cima e no meio alguma estrutura, pode ser uma caixa ou uma vértebra, agora por meio da força de compressão esses vetores apertaram o objeto até conseguirem se encontrar, o que vai determinar se isso irá acontecer será a resistência a deformação do objeto. Continuando no exemplo de uma vértebra, cada vértebra da coluna está sendo pressionada por outra vértebra acima, pela massa corporal e pela gravidade, cada vértebra está sendo achatada ou esmagada por efeito destas forças. Outro importante exemplo é são as forças recebidas pela articulação do tornozelo e joelho, em geral, indivíduos obesos possuem dores ou alguns impedimentos nessas articulações devido ao excesso de massa corporal sobre elas. A força de tensão atua de forma contrária à compressão, invés de comprimir algo tracionar (Puxar / expandir) um determinado objetoserá gerado uma força de tensão (HALL, 2016), imagine dois vetores em direções opostas tentando fugir um do outro, porém alguma estrutura está presa aos vetores, podemos utilizar a analogia de uma corda onde cada vetor irá tracionar a corda para um lado. Através da contração muscular os músculos produzem força de tensão que irá tracionar os ossos a onde os músculos estão fixados. Outra forma de compreender a tensão de forma mais didática é por meio do slackline, onde uma fita é estendida entre dois pontos de apoio, a princípio a fita é um objeto maleável, porém após tracionado e com a tensão gerada é capaz de sustentar uma pessoa acima dela. A força de cisalhamento diferente das forças de compressão e tensão que apresentam vetores (para essa explicação utilizaremos o sentido vertical) no sentido vertical a força de cisalhamento apresenta vetores aplicando forças no sentido horizontal e paralelas entre si em sentidos opostos, causando um efeito de deslizamento entre objetos (HALL, 2016). Mover os de um lado para o outro aplica força de cisalhamento ou em algumas articulações durante o amortecimento de impactos. Figura 1.1 Forças de compressão, tensão e cisalhamento Fonte: SHUTTER: 1930515758. Outra força que também é responsável pela deformação de uma estrutura é a torção que através de uma rotação irá gerar força em um corpo através do próprio eixo longitudinal (HALL, 2016). Quando acontece valores elevador de força aplicados por torção temos algumas lesões comuns, como torção de tornozelo em eversão ou inversão ou no ligamento cruzado anterior na articulação do joelho. Figura 1.2 Força de torção Fonte: Hall (2016). Estresse agudo e crônico Com o uso repetitivo das estruturas anatômicas algumas deformações podem ocorrer com o tempo. De forma aguda podemos pensar que em um único impacto causado por um salto não gera tantas deformações nas estruturas biológicas do corpo, mas de forma crônica suscetíveis saltos irão impactar o corpo de forma mais significante. Nem sempre o termo impacto terá aspecto negativo, a força de reação de solo oriunda de um salto irá retornar energia para o corpo e caso bem administrado auxiliará no fortalecimento dos músculos e ossos. Mas, também o uso frequente de determinadas estruturas anatômicas pode aplicar um desgaste articular elevado ou gerar danos nos ossos. Em jogadores de tênis devido a rotação em excesso do quadril para realização dos movimentos é comum a ocorrência de lesões nesta articulação, em jogadores de vôlei lesões na articulação do ombro são mais comuns e em corredores a articulação do joelho é a mais afetada. Compreender o que cada modalidade esportiva exige mais do corpo é fundamental para poder traçar estratégias de fortalecimento para evitar lesões comuns em cada modalidade por movimentos de repetição. Lembre-se que a cada repetição de um movimento é gerado uma carga de força e quando repetido várias vezes essa carga é aumentada podendo gerar um processo lesivo. Tabela 1.2. Termos e definições do tópico 1. Termos Definição Sistema locomotor Sistema muscular + esquelético Deformação Mudança de formato de uma estrutura Força de compressão Pressão ou esmagamento Força de tensão Tração ou estiramento Força de cisalhamento Deslizamento Força de torção Força produzida por um movimento rotacional Fonte: Adaptado de Hall (2016). 2. BIOMECÂNICA ÓSSEA, ARTICULAR E MUSCULAR Imagem do Tópico: SHUTTER: 292906613 Sistema esquelético Os ossos são estruturas vivas e tem a importante função de sustentação corporal, proteção de órgãos vitais, produção de medula óssea, e também agem como um sistema de alavancas que após um músculo se contrair ele irá tracionar os ossos em que ele está ligado e assim teremos o movimento. Em sequência você irá aprender com mais detalhes como funciona o sistema esquelético através da sua composição e organização estrutural. O osso é composto por cálcio, colágeno e água e a quantidade percentual de cada um desses componentes variam de acordo com a idade corporal e saúde do próprio osso, além disso principalmente pelas concentrações de cálcio será definido o nível de rigidez da estrutura óssea que refletirá a resistência do osso em relação a força de compressão, enquanto o colágeno presente no osso irá determinar a sua capacidade de resistência a força de tração (HALL, 2016). Existem basicamente dois tipos de ossos: os corticais e trabeculares. Eles são caracterizados de acordo com o seu nível de porosidade, os ossos corticais são ossos menor porosos e como consequência são mais rígidos e mais ricos em cálcio e estão presentes na parte mais periférica dos ossos oferecendo rigidez e proteção (HALL, 2016). Os ossos trabeculares são estruturas mais esponjosas com menos concentração de cálcio, ou seja, estruturas menos rígidas, são fundamentais para que seja possível ocorrer a irrigação sanguínea dentro dos ossos e possibilitar a produção de medula óssea internamente nos ossos (HALL, 2016). Em casos de baixos níveis de cálcio nos ossos a porosidade interna será maior podendo levar a casos de osteoporose, onde o osso se torna mais frágil e está mais propenso a se quebrar em acidentes (Figura 2.1) mais simples do dia a dia, a osteoporose atinge principalmente os idosos. Figura 2.1. Na esquerda temos um osso trabecular normal e a direita um osso mais poroso com osteoporose Fonte: SHUTTER: 619425599. Cada tipo de osso apresenta uma função específica, nas vértebras é aproveitado a porosidade óssea como mais um suporte para amenizar os impactos na coluna vertebral, em ossos longos temos um sistema bem vascularizado (Figura 2.2) e também será o local de produção da medula óssea que produz leucócitos para proteção do sistema imunológico, hemácias e plaquetas, além de ser um gerenciador de cálcio do corpo humano, mineral essencial para contração muscular (SOBOTTA, 2000). Figura 2.2. Vascularização interna de um osso e medula óssea Fonte SHUTTER: 131448077. O corpo humano é composto por 206 ossos ao total em um adulto e cada osso apresenta uma função específica, estes ossos são divididos em dois grupos modelos de classificação (Figura 2.3), o esqueleto axial que compreende os ossos do eixo centro do corpo humano como as costelas, coluna vertebral e crânio e o esqueleto apendicular que é composto pelos ossos mais periféricos do corpo humano como ossos que compõem os membros superiores (por exemplo: escápula, úmero, rádio e ulna) e membros inferiores (por exemplo: quadril, fêmur, tíbia e fíbula) (HALL, 2016). Figura 2.3. Esqueleto apendicular e o esqueleto axial Fonte: SHUTTER: 1203624673. Além da localização dos ossos, eles também podem ser classificados pelo seu formato como os ossos curtos que compõem principalmente as mãos (ossos do carpo) e dos pés (ossos dos tarsos) (HALL, 2016). O corpo humano também apresenta ossos planos que tem como principal objetivo a proteção a órgãos vitais, como exemplo temos as costelas, esterno, alguns ossos do crânio e as escápulas (HALL, 2016). Alguns ossos são irregulares pois não seguem nenhum padrão específico, porém possuem funções específicas como as vértebras que irão compor a coluna vertebral e o sacro. Os principais ossos responsáveis pelo movimento humano são os ossos longos, neles o osso é maior no sentido longitudinal e apresenta uma maior presença da característica de osso cortical, sendo mais rígido e resistente para poder sustentar o resto do corpo humano, nesses ossos também estão presentes o canal medular, local onde é produzido a medula óssea. Figura 2.4. Principais ossos do corpo humano Fonte: (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). O crescimento ósseo ocorre de forma longitudinal e em diâmetro. O crescimento longitudinal ocorre devido uma estruturachamada epífise localizada nas extremidades ósseas e se torna responsável pelo desenvolvimento ósseo até os 25 anos de idade (HALL, 2016). O crescimento em diâmetro é regido por uma camada interna dos ossos chamado de periósteo que irá produzir diferentes camadas de tecido ósseo sobrepostas a outra camada, esse processo ocorre através de células chamadas de osteoblastos que irá sintetizar e construir tecido ósseo enquanto as células de osteoclastos serão responsáveis pela deformação e remodelagem óssea (HALL, 2016; (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Contamos também com células de osteócitos que irão destruir tecidos ossos para dar espaço para a construção de novos tecidos através dos osteoblastos (SOBOTTA, 2000). Figura 2.5. Osteoclastos e osteoblastos A prática de atividade física pode auxiliar na produção de tecido ósseo por proporcionar estresse mecânico através das forças geradas pelo movimento, estimulando o seu crescimento e com o tempo ganho de massa, contudo esses estímulos devem ser progressivos e controlados para que o corpo possa se adaptar às novas forças, caso contrário com o excesso de força e impacto aplicados no corpo humano as chances de ocorrer um processo lesivo será aumentado (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Os benefícios do estímulo através de aplicação de forças sobre o sistema esquelético é corroborado pela lei de Wolff que apresenta o aumento da força óssea de forma proporcional ao estímulo de forças que essa estrutura recebe, levando a um processo de modelagem óssea no sentido de fortalecimento (HALL, 2016). Como verificado, a atividade física é essencial para o estímulo e desenvolvimento do sistema esquelético, enquanto a inatividade física pode gerar um processo inverso aumentando a degradação do tecido ósseo (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Além disso, é importante destacar que a aplicação de forças incorretas sobre uma estrutura óssea pode levar a sérias fraturas (Figura 2.6). Figura 2.6. Tipos de fraturas ósseas Articulações A articulação é o local de conexão entre dois ossos e tem como principais funções: proporcionar movimento para os segmentos corporais; manter os ossos e o esqueleto conectados e dissipar energia ocasionada por impactos ou outras forças (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). As articulações podem ser classificadas em relação a sua estrutura, ou seja, em qual tipo de tecido conectivo ela está em contato com o osso, para exemplificar tempo três possibilidades deste tipo de articulação a fibrosa, a cartilaginosa e a sinovial (SOBOTTA, 2000). As articulações fibrosas são unidades por fibras de conectivo fibroso, não possuem uma cavidade articular e podem gerar pouco ou nenhum tipo de movimento, como exemplo temos as suturas presente no crânio (SOBOTTA, 2000). Figura 2.7. Articulação fibrosa do tipo sutura Fonte: SHUTTER: 277946111 Nas articulações cartilaginosas os ossos estão unidos por meio de um tecido cartilaginoso, também não apresenta uma cavidade articular, apresenta duas subdivisões (SOBOTTA, 2000). As articulações sincondroses (Figura 2.8) que são compostas por cartilagem hialina, temos como exemplo a articulação esternocostal entre o esterno e às costelas, elas apresentam um baixo nível ou nenhuma capacidade de movimento (SOBOTTA, 2000). E também temos as articulações sínfises (Figura 2.9) que são conectadas aos ossos por fibrocartilagem, a sínfise púbica é um exemplo desta articulação, essas articulações já apresentam uma capacidade de pequena e limitada de movimento (SOBOTTA, 2000). Figura 2.8 Articulação Esternocostal Fonte: SHUTTER: 172528934. Figura 2.9 Articulação sínfise pubiana Fonte: SHUTTER: 1067997155. As articulações sinoviais são as mais comuns no esqueleto apendicular, apresentam uma substância denominada de líquido sinovial dentro de uma cavidade articular ou sinovial e possibilita a realização de vários movimentos de forma ampliada (SOBOTTA, 2000). Essas articulações são revestidas por cartilagem hialina que auxilia na absorção de impactos ocasionados por forças compressivas (HALL, 2016). Apresenta uma cavidade articular ou sinovial onde apresenta um espaço adaptado para conter o líquido sinovial que atua como um “lubrificante” para as articulações. Nas articulações sinoviais temos uma cápsula articular composta por duas camadas: a primeira é uma cápsula fibrosa que é densa e irregular, está irá fornecer fortalecer a articulação e a segunda é a membrana sinovial que fornecerá liberdade para movimentação e tem a função de produzir o líquido sinovial (SOBOTTA, 2000). Dentro da cápsula articular temos nervos que irão ajudar a reconhecer a posição das articulações no espaço através da propriocepção. Figura 2.10 Articulação sinovial do joelho Fonte: SHUTTER: 217315702. As articulações apresentam níveis de classificação envolvendo os graus de liberdade que é a capacidade de gerar movimento em um, dois ou três planos através dos seus eixos (Tabela 2.1) (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). As articulações sinoviais apresentam também diferentes formas e características em sua superfície (Tabela 2.2), em geral funcionam com peças que se encaixam e atuam como uma engrenagem que possibilita a realização de movimentos (Figura 2.11), além disso cada tipo de estrutura articular permite uma amplitude de movimento característica, onde cada articulação terá uma angulação máxima de movimento possível devido aos ossos e ligamentos envolvidos na ação (HALL, 2016). Tabela 2.1. Classificação dos graus de liberdade (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016) Característica Ação Graus de liberdade Monoaxial Ocorre ao redor de um eixo 1 Biaxial Ocorre ao redor de dois eixos 2 Multiaxial Ocorrem ao redor de vários eixos 3 Tabela 2.2 Tipos de articulação sinovial (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016) Tipo de Articulação Característica Movimento Exemplo Plana ou deslizante Monoaxial Superfícies deslizantes Intervertebrais e acromioclavicular Gínglimo ou Dobradiça Monoaxial Flexão e extensão Cotovelo e tornozelo Trocóide ou pivô Monoaxial Rotação, pronação e supinação Proximal radioulnar Selar Biaxial Flexão e extensão; Abdução e adução Carpometacarpal do polegar Condilóide ou elipsóide Biaxial Flexão e extensão; Abdução e adução Radiocarpal do punho Esferóide ou bola e soquete Multiaxial Flexão e extensão; Abdução e adução; rotação Quadril e ombro Figura 2.11. Tipos de articulações sinoviais Fonte: HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016. Sistema muscular O músculo é a única estrutura biológica capaz de produzir força de tensão, produzir movimento, proteção de órgãos internos, estabilizar articulações, manter a postura corporal ereta e absorver energia de impactos (HALL, 2016). Os músculos podem ser divididos em três tipos de células musculares (Figura 2.12): músculo estriado esquelético, músculo estriado cardíaco e o músculo liso (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). O músculo estriado esquelético apresenta a característica de contração voluntária, ou seja, você quer flexionar o seu braço e depois levar a mão para cima, você quis realizar esses movimentos e isso aconteceu de forma voluntária, esse tipo de tecido muscular está ligado aos ossos por meio de tendões e só irão se contrair a partir de algum estímulo. Já o músculo estriado cardíaco possui a característica de contração involuntária o coração se contrai a partir de processos biológicos. Por fim, temos o músculo liso presente em alguns órgãos como por exemplo o intestino e também apresenta contração involuntária. Figura 2.12. Tipos de células musculares Fonte: SHUTTER: 448042597. Figura 2.13. Principais músculos do corpo humano Fonte: HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016. O músculo esquelético possui quatro propriedades basesem seu tecido: capacidade de gerar tensão após contrações, irritabilidade, extensibilidade e elasticidade. A capacidade de gerar tensão em contrações é uma característica que apenas os músculos podem realizar (HALL, 2016). A irritabilidade é a capacidade que o músculo tem em responder a algum estímulo gerando força tensão, esse estímulo pode ser ativado através de um impulso elétrico por um nervo ou uma reação mecânica (HALL, 2016). A extensibilidade é a capacidade de um músculo se estender (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). E a elasticidade é a propriedade que reflete a capacidade da fibra retornar a sua posição de repouso após uma extensão (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Cada célula muscular é denominada de fibra muscular (Figura 2.14), sendo envolvida por uma estrutura chamada sarcolema (membrana) e em sua parte interna é denominada de sarcoplasma (citoplasma) (HALL, 2016). Dentro do sarcolema termos várias unidades de miofibrilas que são filamentos longos compostos por faixas proteínas como a actina (faixa clara) e miosina (faixa escura), estas proteínas são responsáveis pela contração muscular através do deslizamento de uma proteína sobre a outra (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Cada grupamento de fibras musculares é controlado por uma unidade motora regida por um neurônio motor (Figura 2.14) que irá emitir um sinal em milivolts para ser realizado uma contração muscular, esse sinal é chamado de potencial de ação (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Figura 2.14. Fibra muscular Fonte: HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016. Figura 2.14. Fibra muscular Fonte: SHUTTER: 78688372. A estrutura da organização das fibras musculares tanto em sua posição anatômica, direção, organização das fibras musculares e a sua fixação em tendões influência na sua função muscular e na sua capacidade de produzir força (Figura 2.15) (HALL, 2016). As fibras podem ser organizadas em paralelas (dispostas de forma paralela e longitudinal) temos como exemplo o bíceps braquial e o reto do abdome ou também podem ser organizadas de forma peniforme (com mais de um ângulo de fixação nos tendões) e como exemplos temos o deltóide e o reto femoral (HALL, 2016). Figura 2.15. Diferentes estruturas das fibras musculares Fonte: SHUTTER: 111678929. Os músculos geram movimento através da produção de torque que é caracterizado como a força de produzir rotação em um eixo, no caso as articulações (HAMILL; KNUTZEN; DERRICK, 2016). Para calcular o torque articular (T) devemos multiplicar a força produzida pelos músculos (F) pela distância entre o ponto de inserção muscular até o centro de rotação articular (D), temos então a fórmula de torque T = F x D (HALL, 2016). Figura 2.16. Produção de torque no músculo Fonte: HALL, 2016. Cada músculo tem um limite biológico de resistência para a produção de força, caso esse limite seja extrapolado por uma sobrecarga, lesões por rupturas podem acontecer nas fibras musculares (HALL, 2016). A gravidade de uma ruptura de fibra depende da carga imposta e do grupamento muscular. Caso o músculo seja comprimido por outra força externa como um impacto direto, lesões por contusões podem acontecer gerando hematomas na região (HALL, 2016). 3. ANÁLISE QUANTITATIVA E QUALITATIVA DO MOVIMENTO Imagem do Tópico: Shutter: 173668709 A partir da imagem do tópico 3, vamos avaliar o movimento do agachamento que esse homem está realizando. A primeiro momento devemos observar se esse movimento está adequado visualmente, para isso, alguns tópicos que devemos verificar nessa situação: ● As articulações do joelho estão em uma inclinação adequada; ● O movimento está sendo realizado em uma linha perpendicular ao centro de gravidade original; ● Os pés mantêm contato com o solo o tempo todo; ● Os joelhos estão voltados para linha central do pé ou para fora; ● A coluna está em uma postura adequada. Depois, podemos mensurar algumas variáveis relacionadas com esse movimento como a massa das anilhas e das barras e se possível em situação de laboratório poder calcular através de uma plataforma de força posicionada abaixo dos pés a força de reação do solo e por uso da eletromiografia a ativação muscular de alguns músculos interessantes envolvidos no agachamento como os componentes do quadríceps e panturrilha. Acabamos de descrever de duas formas o mesmo movimento, a primeira através de uma abordagem qualitativa onde buscamos identificar as principais características desse movimento através de recursos observacionais, podendo utilizar fotos e/ou vídeo. Em um segundo momento foi descrito o mesmo movimento do agachamento de uma forma que fosse possível mensurar as forças envolvidas nesse movimento através de uma análise quantitativa, com ela podemos medir indicadores de força como a força de reação do solo e ativação muscular através da eletromiografia. A análise qualitativa é um processo subjetivo onde o avaliador deve fazer uma observação sistemática a respeito da qualidade de um movimento com o objetivo de fornecer um feedback a pessoa que está realizando o movimento com o intuito de melhorar a performance. Cada protocolo de avaliação estabelece uma forma de caracterizar a avaliação do movimento, por exemplo, você pode pedir para uma pessoa realizar um salto horizontal, com uma visão biomecânica do movimento e com o auxílio de uma câmera para gravar o movimento que irá auxiliar em posterior análise devido aos recursos de slow motion e voltar o vídeo caso necessário, é possível classificar a execução do movimento utilizando escalas ordinais como muito bom, bom, ruim ou muito ruim. Em alguns casos, a experiência na modalidade esportiva facilita o processo de análise qualitativa por conhecer melhor cada fase do movimento e ter parâmetros de referência para auxiliar em uma análise mais adequada, com esse olhar mais crítico de um especialista é mais fácil e eficiente a identificação de problemas e também a elaboração de um plano de treinamento para suprir alguma necessidade. A análise quantitativa busca mensurar as variáveis físicas de força e o deslocamento do corpo no espaço com o objetivo de melhorar a execução de um movimento. Essa modalidade de análise é subdividida em cinemática através de variáveis como tempo, distância, posição, ângulo, velocidade e aceleração com o objetivo de fornecer informação a respeito do movimento humano; a cinética irá medir a força produzida pelos músculos em diversas situações; a eletromiografia irá verificar os níveis de ativação muscular. Resumindo, variáveis que envolvam o movimento e que possam ser medidas. 4. METODOLOGIA PARA ANÁLISE BIOMECÂNICA Imagem do Tópico: SHUTTER: 1020097492 Para dar suporte ao conteúdo que você aprendeu até aqui, você aprenderá as diferentes metodologias em análises da biomecânica. Do ponto de vista cinemático você aprenderá algumas técnicas e equipamentos de análise de vídeo, partiremos dos equipamentos utilizados em laboratórios de pesquisa, mas também será apresentado uma forma mais econômica para aplicar essas análises como a utilização do seu smartphone. Na parte da cinética você irá aprender os equipamentos que podem medir diferentes formas de produção de força e a análise de sinais eletromiográficos. Cinemática A cinemática irá analisar os movimentos principalmente por meio de análises por vídeo, pois com elas temos recursos que nos auxiliam no processo de análise do movimento. Existem alguns modelos de câmeras e softwares específicos para a realização de análises cinemáticas, irei abordar com vocês dois métodos, um método de alto custo realizado apenas em alguns laboratórios de pesquisa utilizando o sistema Vicon® e um modelo de baixo custo utilizando o sistema Kinovea®. O sistema Vicon® consiste em um instrumento constituídopor várias câmeras que possuem captura em infravermelho em um modelo T-series T10 que registram as imagens do ambiente de coleta. Essas câmeras variam a sua frequência de captura de 100 a 1000Hz, ou seja, conseguem gravar vários quadros em um único segundo. Todas as câmeras devem estar apontadas para uma área em comum, mas cada câmera deverá captar o movimento em ângulos e planos diferentes, nessa área será realizado um processo de calibração e após isso o sistema conhecerá as dimensões do espaço onde serão realizados movimentos. Para que esse sistema seja utilizado de maneira adequada é necessário posicionar um voluntário em um espaço dentro da área de captura de imagem das câmeras e posicionar marcadores reflexivos em posições anatômicas específicas (Figura 4.1). A partir dos pontos posicionados o software irá reconstruir em ambiente virtual um boneco em 3D que irá refletir os mesmos movimentos que a pessoa realizar. A partir da localização no espaço dos pontos anatômicos o equipamento consegue calcular principalmente ângulos articulares e movimentos realizados nos três planos. Contudo, o sistema completo apresenta um custo muito expressivo, por isso apenas alguns laboratórios de pesquisa têm acesso a essa estrutura. Como alternativa o sistema Kinovea® é de acesso gratuito, simplesmente você pode ir no site do sistema e instalar em seu computador. O que vai determinar a qualidade da análise com o Kinovea® (Figura 4.2) será a quantidade de Hz que o equipamento de vídeo consegue captar, porém, a maioria dos smartphones hoje em dia conseguem atingir gravações em 60 Hz que já é um boa quantidade de quadros por segundo para facilitar o processo de análise. Diferente da calibração do sistema Vicon® que é automático e pode gravar em todos os planos ao mesmo tempo utilizado o recurso de três dimensões, no Kinovea® é necessário estabelecer o movimento que será analisado e verificar qual será o plano mais adequado para filmar a ação devido a limitação de duas dimensões. Para calibrar esse sistema é necessário posicionar no espaço uma estrutura com uma distância conhecida, tomando cuidado para não afetar o seu tamanho devido a perspectiva da câmera e após isso será possível realizar outras análises cinemáticas no software. Figura 4.1 Sistema Vicon® Fonte: Shutter: 767393449. Figura 4.2 Sistema Kinovea®. Fonte: Software para análise cinemática. Disponível em: < https://www.kinovea.org/>. Acesso em: 19 de junho de 2021. Cinética Avaliação do centro de pressão (equilíbrio) A manutenção do equilíbrio postural é regida pela coordenação entre os sistemas visual, vestibular e proprioceptivo e sua avaliação se aplica pelo método padrão ouro de análise da estabilometria obtida através de uma plataforma de força (DUARTE & FREITAS, 2010). Os valores que refletem o equilíbrio humano são obtidos através do centro de pressão (COP) (Figura 4.3) que é definido como o ponto de aplicação da resultante das forças verticais sobre a superfície de uma base de sustentação (DUARTE & FREITAS, 2010). Para ser realizada uma coleta do COP, a pessoa deverá subir na plataforma de força com os pés descalços e ficará na posição bipodal com o corpo estático e pés espaçados na altura dos com ombros com o olhar fixo em um ponto de referência https://www.kinovea.org/ posicionado a frente na parede à altura dos olhos, distante dois metros da plataforma de força) durante 30 segundos (DUARTE; FREITAS, 2010). As variáveis obtidas do COP são: deslocamento total, amplitude e velocidade nas direções anteroposterior e médio lateral e área. A partir dessa avaliação é possível acompanhar a situação de um indivíduo, principalmente em idosos, e utilizar como parâmetro para a prescrição de treinamentos, principalmente treinamentos de propriocepção. Força e potência de membros inferiores e aplicação no esporte A análise da força e potência muscular são realizadas através dos testes de salto Counter Movement Jump (CMJ) e Squat Jump (SJ). Esses testes são realizados por meio de uma plataforma de força (Figura 4.3). Para a realização do CMJ a pessoa deverá ficar em pé com as mãos posicionadas na cintura sobre a plataforma de força, ao sinal do avaliador deverá agachar rapidamente e saltar o mais alto possível. No teste do SJ a pessoa deverá se posicionar sobre a plataforma de força agachada de forma isométrica com as mãos na cintura, ao sinal do avaliador deverá saltar o mais alto possível (MARKOVIC et al., 2004; NUZZO, et al., 2008). Através do Software da plataforma às variáveis que serão obtidas com os dois testes serão: Força máxima, força relativa, potência máxima, potência relativa, velocidade, taxa de desenvolvimento de força e a altura do salto. Figura 4.3. Plataforma de força e análise do centro de pressão Fonte: DUARTE e FREITAS, 2010. Dinamômetro de mão Através de um dinamômetro de mão é possível verificar a força de preensão manual será O avaliado tem três tentativas para executar a máxima força de preensão manual que conseguir, o maior valor será registrado. A avaliação deverá ser realizada com a mão dominante do avaliado e o ponto de corte é <27kg para homens e <16 kg para mulheres (CRUZ-JENTOFT, 2019) Figura 4.4 Dinamômetro de mão Fonte: SHUTTER: 1823842448. Dinamômetro isocinético O dinamômetro isocinético consegue analisar as forças geradas nas articulações, o uso mais comum é verificar a força produzida pela articulação do joelho. Para realizar essa análise é necessário que o indivíduo fique preso em uma cadeira com amarrações no tronco e no quadril, o quadril deve estar posicionado em uma posição neutra para que não gere compensações na articulação do joelho, a perna deve ser posicionada no braço de resistência do equipamento e a partir do posicionamento correto o indivíduo deve realizar o movimento de flexão e extensão do joelho para que o equipamento mensure variáveis de força, torque, aceleração e potência (BATISTA, 2006). Figura 4.5 Dinamômetro isocinético Fonte: SHUTTER: 747528091. Eletromiografia Para realizar uma análise por eletromiografia é necessário possuir eletrodos positivos e negativos acoplados a um software que irão realizar a leitura de um sinal em milivolts possibilitando indicar o quando um músculo está ativado. Em geral, os eletrodos devem ser posicionados na maior porção do ventre muscular do músculo analisado para permitir obter valores mais claros a respeito da ativação muscular. Todo sinal músculo estriado esquelético inicia a sua contração a partir de um sinal emitido pelo sistema nervoso central, com a intensidade de uma contração será estabelecido diferentes intensidades do sinal expressos em milivolts (HALL, 2016). Figura 4.6. Procedimentos da eletromiografia Fonte: SHUTTER: 788436496. SAIBA MAIS Propriocepção e controle motor – A propriocepção é o mecanismo subconsciente pelo qual o corpo é capaz de regular a postura e os movimentos, respondendo a estímulos originários dos proprioceptores existentes nas articulações, nos tendões, nos músculos e no ouvido. O controle motor é o processo pelo qual as ações e movimentos corporais são organizados e executados. Para determinar a quantidade adequada de forças musculares e ativações articulares necessárias, é preciso que as informações sensoriais fornecidas pelo ambiente e o corpo estejam integradas e coordenadas de forma cooperativa entre o sistema nervoso central e o sistema musculoesquelético. A força e a resistência musculares não são muito úteis como forma de oferecer estabilidade às articulações, a menos que possam ser ativadas precisamente quando necessário. Fonte: Floyd (2016). #SAIBA MAIS# REFLITA A condição natural dos corpos não é o repouso, mas o movimento. Fonte:Galileu Galilei. #REFLITA# CONSIDERAÇÕES FINAIS Nesta unidade você aprendeu que o sistema locomotor é composto pelos sistemas esquelético e muscular e a partir deles o corpo humano pode gerar movimentos. Várias forças mecânicas têm influência sobre as estruturas anatômicas de forma externa através principalmente da gravidade e as forças produzidas de forma interna. Como forças internas temos a aplicação de forças de compressão, tensão, cisalhamento e torção. O sistema esquelético é uma estrutura viva que possui um complexo sistema estrutural através das suas células ósseas que auxiliam na classificação dos ossos e também de suas funcionalidades. Os ossos mais rígidos têm a função principal de sustentação e proteção. Ossos mais porosos auxiliam na absorção de impactos através de sua facilidade em se deformar. Além disso, dentro dos principais ossos a medula óssea é produzida, estrutura que é responsável na produção de glóbulos brancos e hemácias. Como ligação entre dois ossos temos as articulações. A articulação sinovial se destaca pois é atuante no processo de geração de movimento e também de acordo com a sua característica anatômica irá determinar em quantos planos, eixos e qual será a amplitude que um movimento poderá ser realizado. As células musculares são chamadas de fibras musculares, dentre elas temos dois tipos de fibras musculares esqueléticas: uma responsável pela contração muscular da maioria dos músculos envolvidos no movimento e uma responsável pela contração do coração. Nos órgãos temos a presença de músculos lisos. A contração muscular ocorre a partir da contração de fibras de actina e miosina que são ativadas por uma reação chamada de potencial de ação que é gerenciada por neurônios motores. Temos dois tipos de análise de movimento. A análise qualitativa por meio de métodos observacionais que irão avaliar a qualidade do movimento. Análise quantitativa que irá mensurar alguma variável como a força produzida pelos músculos, a velocidade em uma corrida ou o sinal produzido por uma contração muscular através da eletromiografia. LEITURA COMPLEMENTAR Sarcopenia em idosos Sarcopenia caracteriza- se pela perda generalizada e progressiva da força e massa muscular esquelética com envelhecimento e mesmo em indivíduos saudáveis. Com o aumento da população idosa neste ritmo acelerado em todo mundo, torna-se necessário o maior entendimento dos fenômenos associados ao processo do envelhecimento. Portanto, descrever a frequência da distribuição, seu quadro clínico, etiopatogenia e tratamento é fundamental para promover assistência à saúde direcionada ao idoso. É um dos grandes problemas saúde pública, afetando 50 milhões de pessoas em todo mundo e pode vir afetar mais de 200 milhões nos próximos 40 anos decorrente do envelhecimento da população e fatores como inatividade física desnutrição proteico calórica, distúrbios de inervação muscular, diminuição produção hormonal, aumento mediadores inflamatórios, resistência metabólica, efeito catabólico de algumas doenças que vão ganhando corpo e levam essa população não diagnosticada e não tratada à perda de massa, força e performance muscular e, por fim, a fragilidade tem como consequência perda de autonomia, quedas, fraturas, dependência, gerando custos sociais e econômicos e, por vezes morte, precoce. Fragilidade representa uma vulnerabilidade fisiológica do idoso, resultado de deterioração da homeostase biológica e da capacidade do organismo se adaptar às novas situações de estresse que inclui perda peso recente, especialmente massa magra, fadiga, quedas frequentes, fraqueza muscular, redução velocidade de caminhada e redução atividade física. Tratamento A maior aquisição do pico de massa muscular é fundamental para retardar a perda decorrente do próprio envelhecimento e promover menor impacto sobre a qualidade de vida dos idosos. Dessa forma, vale a pena ressaltar que a prevenção é a estratégia mais importante e eficiente para atingir esses objetivos. Estudos com atividade física tem os mais promissores resultados, tanto na prevenção quanto no tratamento da sarcopenia. Indivíduos muito idosos (média de idade de 87 anos), institucionalizados, que realizaram treino de resistência associado à suplementação nutricional, por dez semanas, tiveram aumento de 125% da força muscular, bem como melhora objetiva da marcha, velocidade e atividade física espontânea. Os potenciais benefícios a longo prazo são o menor número de quedas, aumento da mobilidade e independência A prática de exercícios de resistência ainda é uma intervenção mais efetiva para aumentar a massa e força muscular em idosos. É importante ressaltar que alguns idosos podem ter ingestão alimentar reduzida e necessidades proteicas aumentadas, tornando difícil a obtenção dos benefícios do treinamento de resistência se a nutrição não for adequada. Fonte: Tudo o que você precisa saber sobre sarcopenia em idosos. Disponível em: < https://pebmed.com.br/tudo-o-que-voce-precisa-saber-sobre-sarcopenia-em-idosos>. Acesso em: 19 de junho de 2021. LIVRO • Título: Manual de cinesiologia estrutural - 19ª edição • Autor: Floyd, R. T. • Editora: Manole • Sinopse: Embora adotado principalmente em cursos de graduação, este livro também é amplamente usado como referência contínua por educadores físicos, treinadores esportivos, fisioterapeutas, massoterapeutas, terapeutas ocupacionais, médicos e demais profissionais responsáveis por avaliar e orientar pessoas fisicamente ativas, contribuindo para a melhora de sua força, resistência e flexibilidade. Características da 19a edição: Fichas de exercícios que proporcionam uma oportunidade adicional de praticar as habilidades adquiridas. Discussão acerca da aplicação, do fortalecimento e da flexibilidade relacionados a cada músculo estudado, com foco na aplicação prática do conhecimento. Exercícios de laboratório incluídos no final de cada capítulo. Capítulos com informações relevantes sobre terminologia, inervação, ações musculares e ilustrações dos movimentos articulares. Conteúdo complementar online que ajudará o leitor a testar os conhecimentos adquiridos com a leitura da obra FILME/VÍDEO • Título: Pumping Iron • Ano: 1997 • Sinopse: O documentário independente evidenciou o mundo do fisiculturismo, lançou a carreira multimilionária de um homem e mudou o mundo da musculação e exercício físico para sempre. Acompanhe o cinco vezes Mr. Olympia, Arnold Schwarzenegger, enquanto ele compete pelo seu sexto título. WEB • Detalhes sobre o sistema muscular estruturas, divisões e funções do musculoesquelético • Link do site: https://www.youtube.com/watch?v=I4gNsl1ewoM REFERÊNCIAS BATISTA, L.H., et al. Avaliação da amplitude articular do joelho: correlação entre as medidas realizadas com o goniômetro universal e no dinamômetro isocinético. Rev. bras. fisioter., v. 10, n. 2, p. 193-198, 2006. CRUZ-JENTOFT, A. J., et al. Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age and Ageing. v.48, p.16-31, 2019. DUARTE, M., FREITAS; S.M.S.F. Revisão sobre posturografia baseada em plataforma de força para avaliação do equilíbrio. Rev. Bras. Fisioterapia, v.14, n.3. p. 183-92, 2010. FLOYD, R. T. Manual de cinesiologia estrutural -19. Editora Manole, 2016. HALL, S. J. Biomecânica básica 7º ed. Guanabara Koogan, 2016. HAMILL, J., KNUTZEN, K.M, DERRICK, T.R. Bases biomecânicas do movimento humano 4º ed. Manole, 2016. MARKOVIC, G., et al. Reliability and factorial validity of squat and countermovement jump tests. Journal of Strength & Conditioning Research. v.18. n.3. pág. 551-555, 2004 NUZZO, J.L., et al. Relationship between countermovement jump performance and multijoint isometric and dynamictests of strength. Journal of Strength & Conditioning Research. v.22. n.3. pág. 669-707, 2008. PORTELA, J. P. Cinesiologia. Sobral: INTA, 2016. SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 21 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. UNIDADE IV ANÁLISE DO MOVIMENTO COM FOCO NA EDUCAÇÃO FÍSICA Professor Mestre Gustavo Henrique de Oliveira Plano de Estudo: • Análise do movimento humano na Educação Física Escolar; • Análise do movimento humano no esporte; • Análise do movimento do corpo humano em diferentes frentes do exercício físico. Objetivos de Aprendizagem: • Analisar o movimento humano na Educação Física Escolar; • Analisar o movimento humano no esporte; • Analisar o movimento do corpo humano em diferentes frentes do exercício físico. INTRODUÇÃO Caro(a) Aluno(a), nesta unidade vamos aplicar os conteúdos que você aprendeu nas unidades anteriores na prática. Iremos abordar alguns movimentos em diferentes âmbitos e discutiremos as fases de cada movimento envolvendo os conceitos anatômicos de posição no espaço e as relações das forças físicas sobre o sistema locomotor. No ambiente escolar é necessário discutir a relação dos conceitos da biomecânica em relação aos movimentos corporais e aspectos ergonômicos de postura. O assunto da biomecânica pode ampliar a possibilidade de conteúdos que um professor pode trabalhar em sala de aula, além de conseguir deixar a aula mais motivante para reter a atenção dos alunos. Explicar como alguns movimentos ocorrem e como esses conceitos da biomecânica podem melhorar o desempenho pode ser um atrativo para as aulas de educação física da escola. Outro assunto importante que é possível tratar em sala de aula na disciplina de educação física é através dos conceitos da ergonomia e a relação das forças sobre as estruturas anatômicas. Em crianças é mais suscetível a alterações posturais devido ao processo de crescimento, caso a criança tenha uma má postura durante essa fase pode- se criar um vício postural que irá gerar dores nas costas ao longo de sua vida. No esporte vemos a aplicação prática e direta da biomecânica, através das análises de cinemática e/ou cinética é possível melhorar a execução técnica de um movimento melhorando a sua eficiência e reduzindo o risco de desenvolvimento de lesões. Podemos dividir por exemplo o movimento do forehand do tênis em fases e corrigir cada etapa do movimento para termos o melhor resultado possível, nesse sentido iremos analisar a posição, direção e como a bola quica na quadra em relação ao jogador defensor, como que este jogador realiza o movimento de rotação de tronco e como que a raquete deve tocar na bola para gerar mais velocidade para tentar fazer o ponto 1. ANÁLISE DO MOVIMENTO HUMANO NA EDUCAÇÃO FÍSICA ESCOLAR Imagem do Tópico: SHUTTER (309240224) A aplicação da biomecânica no âmbito escolar ainda gera algumas discussões na formação dos cursos de licenciatura em educação física, pois na prática a maioria dos professores atuantes no ensino da escola não aplicam os conceitos biomecânicos em suas aulas, tais fatores podem estar relacionados com a formação do professor nos cursos de formação (DAGNESE et al., 2013). Como vimos nas unidades anteriores a biomecânica tem o objetivo de compreender o movimento humano com base nas leis da física, a partir desse repertório de informações podemos compreender de forma mais adequada o que acontece no corpo humano durante todas as etapas de um salto vertical, como a força gerada pelos músculos, a fase aérea e o impacto gerado pela queda do salto. Dagnese et al (2013) propõe que conceitos da biomecânica devam ser aplicados em sala de aula na disciplina de educação física relacionando com os outros assuntos tratados pelas disciplinas da grade curricular como a matemática, física e biologia. Essa relação pode tornar o ensino da biomecânica mais motivante para o aluno, direcionando a matéria para um contexto mais próximo da realidade do aluno. Corrêa e Freire (2004) trazem em seu estudo três formas de abordagens para o ensino da biomecânica no contexto escolar: aspectos conceituais, procedimentais e atitudinais. O aspecto conceitual são os princípios biomecânicos relacionados com as aplicações físicas do movimento humano, ou seja, para compreender um movimento é necessário compreender os princípios mecânicos relacionados que irão indicar quais forças estão atuantes em uma ação humano ou em um objeto (CORRÊA; FREIRE, 2004). Os autores também abordam exemplos práticos que podem ser utilizados para discutir o efeito das forças como a diferença do atrito da sola de um tênis em diferentes superfícies, como concreto e grama, o professor pode discutir a resistência dos diferentes tipos de solo e como elas implicam em uma caminhada ou corrida. Utilizando uma bola ou uma peteca é possível discutir a direção de um projétil em um arremesso utilizando os conceitos de trajetória e parábola (CORRÊA; FREIRE, 2004). Utilizando diferentes tipos de bola com pesos e tamanhos diferentes é possível discutir o efeito dessas características em diferentes velocidades (CORRÊA; FREIRE, 2004). O aspecto procedimental é a capacidade de execução de um movimento utilizando a técnica e habilidades necessárias (CORRÊA; FREIRE, 2004). Geralmente para se ensinar um movimento de maneira adequada é necessário dividi-lo em fases para facilitar a execução e feedback para a correção. Em relação ao aspecto atitudinal o professor pode incentivar o aluno a utilizar os conceitos biomecânicos para melhorar a compreensão sobre o seu potencial motor de forma a motivá-lo a continuar praticando um determinado movimento (CORRÊA; FREIRE, 2004). Exemplo de abordagem da biomecânica em sala de aula O professor pode perguntar e sua sala de aula quem gosta e pratica futebol com frequência, em sequência atrelado com a própria matéria do futebol como as regras e as dimensões do campo, o professor pode trazer exemplos de jogadores famosos e analisar o movimento do chute de cada um (Figura 1.1), a posição que diferentes jogadores posicionam o pé de apoio próximo da bola, como é realizado a rotação de tronco, a força aplicada no chute e como a posição do pé ao chutar a bola pode influenciar na direção da bola para o seu objetivo como um passe ou um gol. A partir deste exemplo, além de trabalhar os conceitos de regras da modalidade esportiva, os aspectos técnicos também estão sendo desenvolvidos, possibilitando ensinar para o aluno o movimento correto e justificando o porquê esse é um movimento correto. Através de uma atividade multidisciplinar entre o professor de educação física e de física, o professor de física pode relacionar os assuntos de força e velocidade em sua aula e continuar trabalhando essas propostas iniciadas na disciplina de educação física por meio de análises qualitativas e quantitativas. Como é a execução correta do movimento? Como é realizado o cálculo da força aplicada em uma bola de futebol? Qual é a velocidade e a trajetória que ela realiza para chegar no gol? Principalmente os alunos que gostam dessa temática irão se interessar um pouco mais a respeito da aula pensando em como podem melhorar o seu próprio desempenho. Corrêa e Freire (2004) abordam que atividades em conjunto de disciplinas diferentes podem auxiliar no processo de ensino e aprendizagem do aluno e deixam claro que não é função do professor de educação física ensinar os conteúdos e física e sim relacionar eles. Exemplos similares poderiam ser o arremesso do basquete, o saque do vôlei e o arremesso no handebol. Contudo, o professor não deve se limitar apenas a movimentos realizados com esportes com bola. Outro exemplo interessante é explicar os planos e eixos em uma aula de dança e como ocorre movimentos rotacionaisem um movimento de giro. No conteúdo de atletismo podemos ensinar para os alunos técnicas mais eficientes para a realização de saltos verticais ou horizontais, devendo explicar qual técnica é mais apropriada para gerar mais força de impulsão e como amortecer o movimento para não gerar danos articulares. O professor pode realizar uma atividade de competição para motivar os alunos a aplicarem a técnica adequada para conseguir saltar mais alto ou mais distante. Figura 1.1. Chute do futebol Fonte: (SHUTTER: 757286815) Análises biomecânicas no contexto escolar No ambiente escolar um professor não terá equipamentos para quantificar às forças envolvidas no movimento como uma plataforma de força ou um dinamômetro. Nesses casos podemos recorrer a estudos que investigaram essas variáveis principalmente em crianças em diferentes fases de crescimento, com esses dados podemos transferir o conhecimento para o dia a dia da sala de aula e ter mais respaldo científico na orientação de determinados movimentos, como por exemplo instruir de forma mais adequada a realização de um salto vertical. Melo et al. (2008) Analisou o salto vertical em crianças e encontrou que quanto mais avançado o estágio maturacional da criança mais coordenação corporal ela consegue aplicar para fazer movimentos com uma melhor execução técnica e melhor produção de força, podemos relacionar esse achado devido à melhor capacidade de utilizar o ciclo de alongamento e encurtamento das fibras musculares que irão proporcionar uma maior propulsão do salto vertical, esses feitos também podem estar relacionados com a maior quantidade de movimento articular que crianças em estágio maduro conseguem realizar (Figura 1.2). Os autores abordam os diferentes níveis de produção de força em crianças, mesmo sem um equipamento para medir forças um professor pode utilizar o software Kinovea® para mensurar os ângulos do quadril e joelho realizados pelos seus alunos. Figura 1.2. Resultados encontrados no estudo de Melo Fonte: Melo et al. (2008). Na escola é comum o uso de mochilas pelos alunos e devido a variedade de disciplinas vários livros e cadernos devem ser carregados pelo aluno nos dias de aula, isso pode aumentar a sobrecarga de peso nas costas do aluno podendo afetar a sua coluna e padrões de marcha (Figura 1.3). Mota et al. (2002) investigou por meio da análise cinemática a marcha de crianças de 8 a 9 anos em duas situações: com e sem mochila. Os autores encontraram que o uso de mochila afetou a velocidade e cadência da marcha, além de afetar o ângulo de inclinação do tronco e do quadril. A sobrecarga imposta pela mochila aumenta o ângulo do quadril como resposta a uma compensação de peso na região do tronco (MOTA et al., 2002). Forjuoh et al. (2003) trazem em seu estudo que mochilas carregadas por crianças e adolescentes estão associadas a graves consequências de saúde como dores nas costas, má postura e alterações na marcha. Mackenzie et al. (2003) verificaram que o uso de mochilas pesadas pode levar a modificações posturais na coluna como hipercifose e escoliose. Figura 1.3. Sobrecarga nas costas devido ao uso de mochilas com muita carga Fonte: SHUTTER: 215850421. Além da mochila sobrecarregar o tronco da criança outro parâmetro pode afetar a saúde da coluna da criança como a má postura em relação a cadeira e mesa durante o período de aula e possivelmente se a criança não atende uma postura adequada em sala de aula ela pode ficar na mesma posição errada em sala de aula (Figura 1.4). O professor de educação física pode auxiliar na correção da postura da criança através dos conceitos de ergonomia da biomecânica, explicando a sobrecarga na coluna vertebral devido a uma postura inadequada que pode acarretar em dores ao longo da vida criança e em alguns casos essas dores podem se manifestar durante a própria idade escolar. Essa preocupação é elucidada por Braccialli e Vilarta (2000) sugerindo que profissionais da educação devem ter treinamento e conhecimento teórico e prático sobre a estimulação de bons hábitos posturais. Ainhagne e Santhiago (2009) indicam um aumento crescente da preocupação em relação à postura das crianças em idade escolar devido a uma postura inadequada durante longos períodos no dia e essa analogia pode ser ampliada por semanas, meses e anos. Back (2006), sugere que é mais fácil ocorrer alterações posturais durante a infância, pois é um período desenvolvimento das estruturas anatômicas. Santos et al. (2009), corroboram com o estudo anterior indicando que a maioria dos vícios posturais ocorrem durante a infância e as consequências da má postura se manifestaram na vida adulta. Figura 1.4. Ergonomia é a postura correta para sentar em uma cadeira Fonte: (SHUTTER: 599602256). Outra possibilidade de análise postural em crianças e adolescentes é a utilização de um posturógrafo que auxilia na identificação de desvios e assimetrias posturais nas crianças. Para facilitar a análise é necessário colocar algum tipo de marcação como uma fita em protuberâncias ósseas. Para se verificar determinados desvios posturais devemos utilizar o plano anatômico adequado. No plano coronal podemos utilizar pontos anatômicos específicos como por exemplo, a crista ilíaca (quadril), epicôndilo lateral (joelho) e maléolo lateral (tornozelo) associados às linhas horizontais e verticais do posturógrafo para identificar alguma irregularidade ou desvio postural (Figura 1.5). Note que no exemplo da figura 1.5 a criança está sem camiseta e sem calças isso proporciona uma melhor análise postural, porém os marcadores podem ser colocados por cima da roupa para evitar constrangimento da criança ou adolescente, desde que sejam posicionados de maneira correta e precisa, lembrando que a roupa pode influenciar na avaliação. No plano sagital podemos colocar um marcador com alguma elevação, por exemplo uma bolinha de isopor mais uma fita para fixação na articulação acromioclavicular, atrás da cabeça, vértebra cervical C7, vértebra torácica T10 e na vértebra lombar L5, com esses parâmetros é possível identificar algum princípio de lordose ou cifose acentuada. Com essas avaliações posturais, caso o professor encontre algum indício postural agravado é necessário comunicar a direção da escola para que a coordenação da escola entre em contato com os pais do aluno para contactar algum médico para investigar mais a fundo. Figura 1.5. Análise postural em crianças Fonte: (SHUTTER: 658975393). Dagnese et al. (2013) descreve algumas atividades em seu estudo para estimular a discussão de fatores biomecânicos em atividades da educação física. Para os conceitos de vetores os autores sugerem a realização da atividade “cabo de guerra” (Figura 1.6). Nesta atividade dois grupos de alunos devem ser formados, ganha quem conseguir puxar um grupo em direção do seu lado. Caso a corda não se movimente o que acontece é a mesma força está sendo aplicada em direções opostas, para solucionar essa situação e para que um grupo se torne vitorioso é necessário aplicar mais força para que o vetor em uma direção fique maior que o outro ou reduzir o número de pessoas do outro lado, demonstrando que o grupo com mais pessoas em teoria irá conseguir produzir mais força, ou seja, terá um vetor de força maior em relação ao outro grupo. Figura 1.6. Conceitos de vetores durante a atividade “cabo de guerra” Fonte: (DAGNESE et al., 2013). No âmbito da cinemática Dagnese et al. (2013) recomendam a utilização da gravação de movimentos por vídeo para discutir aspectos de movimento lineares e angulares. Os autores também trazem o exemplo do chute do futebol como já mencionado nesta unidade, a altura do chute da bola pode ser explorada de acordo com os ângulos iniciais do seu deslocamento e a sua relação como solo (Figura 1.7). No mesmo assuntode lançamento de objetos o professor também pode explorar aspectos do atletismo como o lançamento de disco e saltos, ilustrando para os seus alunos que diferentes ângulos de arremesso ou propulsão geram alturas e distâncias diferentes. Figura 1.7. Altura da bola referente ao seu ângulo de saída Fonte: (DAGNESE et al., 2013). Dentro do assunto de atletismo também é possível realizar um trabalho multidisciplinar com os professores de física e de matemática da escola. Em uma distância conhecida é possível realizar corridas de velocidade entre os alunos, com diferentes alunos utilizando um cronômetro deverão marcar o tempo que um aluno leva para percorrer determinada distância, a partir desses valores em sala de aula é possível calcular a velocidade média que cada aluno atingiu através da equação: a velocidade é igual a distância percorrida dividida pelo tempo (DAGNESE et al., 2013). 2. ANÁLISE DO MOVIMENTO HUMANO NO ESPORTE Imagem do Tópico: SHUTTER (215158288). Podemos caracterizar dois princípios básicos da biomecânica: o primeiro é como melhorar o desempenho de algum movimento e o segundo a prevenção de lesões (McGINNIS, 2015). No esporte é fundamental melhorar o desempenho dos atletas, porém nesse processo de treinamento é necessário realizar um processo de prevenção de lesões. Iremos apresentar para vocês alguns modelos de avaliação no esporte para que vocês tenham um parâmetro de referência para realizar análises de outras modalidades esportivas. Para ficar mais claro e aplicável sem depender de equipamentos caros, será apresentado a análise dos movimentos com foco na abordagem qualitativa. Vamos retomar alguns conceitos. Para se analisar qualitativamente o movimento devemos realizar inicialmente quatro etapas descritas por McGinnis (2015). A primeira é a descrição, onde um modelo teórico do movimento a ser analisado deve ser descrito da forma mais correta possível, servirá como um gabarito para ser comparado com os movimentos realizados por um atleta ou praticante de alguma modalidade. Em segundo lugar é necessário observar como o atleta realiza o movimento e anotar cada detalhe da execução de um movimento. Em sequência será realizado uma avaliação do atleta comparando o movimento realizado por ele através da sua observação em comparação a técnica adequada, a partir disso avalie os erros que ele cometeu e como ele pode melhorar. Por fim, apresente um feedback ao seu atleta sobre os erros dele e indique através de uma instrução correta o que ele deve fazer para melhorar e corrigir os erros. Análise do forehand do tênis No tênis um dos movimentos mais realizados é o movimento forehand que serve tanto para defesa quanto para o ataque na modalidade. Vamos considerar a execução do movimento de forma ofensiva onde o objetivo é realizar o ponto na quadra adversária (winner) e para que isso aconteça o jogador defensor não pode conseguir rebater a bola de maneira eficaz. Como vimos, seguiremos as etapas para realizar uma análise qualitativa, partiremos do princípio que somos especialistas nessa modalidade e conhecemos o padrão correto de movimento. Vamos descrever então um modelo teórico adequado para a execução do forehand (Figura 2.1). Devemos destacar que o forehand é um movimento de cadeia aberta, isso quer dizer que vários outros fatores podem afetar na sua execução correta como a posição que o jogador está na quadra, a direção da bola, a velocidade da bola, se existe algum efeito rotacional na bola, distância do jogador defensor até a bola e o ponto de contato da bola com a cabeça da raquete. Também existe a influência de forças externas como a gravidade, resistência do ar, superfície da quadra, ângulo e velocidade de contato da bola na quadra (lembrando que para rebater um forehand de maneira ideal é necessário que a bola quique uma vez sobre a quadra) e as características físicas do material que compõe a raquete. Para executar o movimento de maneira o correta o jogador deve se antecipar e chegar antes da bola calculando a sua trajetória posicionando-se em frente da bola e preparando o seu momento de receptação, a perna contrária a raquete deve ser posicionada a frente e com o auxílio da rotação do quadril e do tronco a raquete que estava posicionada de forma posterior ao corpo deverá ser direcionada para frente ou em diagonal com a “palma da mão” voltada para frente (isso que caracteriza um forehand, realizar o movimento com o “dorso da mão” caracteriza um backhand) e de preferência com uma empunhada na base da raquete para proporcionar uma maior alavanca e aumentar a força de contato com a bola buscando um ataque em direção a quadra adversária. Figura 2.1. Modelo teórico do movimento forehand do tênis Fonte: (McGINNIS, 2015). Corrida de velocidade A corrida é um movimento cíclico onde cada passada representa um ciclo, quando o pé esquerdo (ou direito) toca o solo (strike) o ciclo é iniciado e no momento que o pé oposto no caso o direito perde o contato com o solo (toe off) temos o final de um ciclo da passada. Não confunda passada com passo, o passo é o movimento de entrada e saída de apenas um pé. A passada é o ciclo completo onde um pé inicia o movimento com o contato com o solo e só será completado momentos antes do mesmo pé realizar um novo contato com o solo. Para essa análise iremos adotar a corrida de velocidade de 100 metros do atletismo e iremos apresentar novamente um modelo teórico ideal (Figura 2.2). A corrida de 100 metros é composta por diferentes fases: a saída do bloco, fase de aceleração e a manutenção da velocidade (McGINNIS, 2015). Nesta análise iremos adotar apenas a manutenção da velocidade, para cada etapa deverá ser investigado e analisado os passos a seguir. Em uma competição de 100 metros no atletismo ganha o atleta que percorrer a distância em menos tempo em relação aos seus adversários ou em caso de uma auto competição o atleta irá buscar atingir um tempo menor que a sua última corrida. O principal fator que irá determinar se um atleta ganha ou não uma prova é se a sua velocidade média é maior que a dos concorrentes. Nada adianta atingir uma velocidade muito alta e não conseguir sustentá-la, por isso analisaremos a velocidade média. A velocidade média pode ser determinada por duas formas. O primeiro conceito é determinado pelo comprimento e frequência da passada. Qual é o tamanho da passada do atleta? Quantas vezes por minuto (uma prova de 100 metros acontece em 10 a 15 segundos, mas para frequência da passada ou cadência é calculada em minutos) ele consegue repetir esse ciclo de passadas? E o segundo conceito é que para determinar a velocidade média devemos dividir a distância percorrida (no caso os 100 metros) pelo tempo que o atleta leva para percorrer essa distância. Devemos retomar o conceito de centro de gravidade que é o ponto onde podemos considerar que é aplicado a ação da força de gravidade na pessoa, geralmente também é indicado por uma proporção da massa da pessoa indicando um estado de equilíbrio, quando esse ponto é deslocado para frente por exemplo todo o corpo será direcionado para frente e para que a pessoa não caia no chão um pé é levado a frente então ocorre o movimento do passo. Entendemos então que cada passo gera um processo de desequilíbrio e equilíbrio. Outro conceito que deve ser abordado é que na marcha ou caminhada sempre um pé está em contato com o solo e durante a corrida existe uma fase área onde os dois pés perdem totalmente o contato com o solo indicando a fase de voo. Trace uma linha perpendicular do centro de gravidade (CG) de uma pessoa (Geralmente está posicionado de forma anterior ao sacro) até o chão, para que a pessoa possa se movimentar ela deve se desequilibrar e se estabilizar mais à frente do próprio CG parabuscar novamente o equilíbrio, quando mais distante do CG o pé toca o solo após sair de uma fase voo maior será o impacto articular e poderá implicar na perda de energia para um próximo movimento. Cada vez que o pé toca ao solo ocorre uma força negativa de frenagem no corpo e cada vez que ocorre o fim de um passo temos a força positiva de propulsão. Quanto maior é o comprimento do membro inferior (distância medida da crista ilíaca até o maléolo medial) maior será o comprimento da passada e em casos onde o comprimento dos membros inferiores é menor geralmente o atleta tem que compensar o comprimento da passada reduzindo com uma maior frequência da passada. Durante a fase de voo, onde os pés perdem o contato com o solo, o corpo pode sofrer redução de velocidade pela resistência do ar e dependendo da oscilação do CG pode afetar negativamente na velocidade do correr (Figura 2.3). A oscilação do centro de gravidade compreende na altura que o CG chega na fase de voo em comparação com a altura do CG na fase de contato com o solo, resumindo, quanto mais alto é o deslocamento do atleta mais tempo ele irá levará para chegar em uma nova frase de propulsão, assim perderá velocidade. Na fase de contato com o solo os tornozelos, joelho e quadril devem realizar um movimento de flexão suficiente para reduzir os valores de impacto causados pela força de reação de solo, porém em contrapartida realizar movimentos ampliados de flexão e muito deslocamento vertical aumentam o tempo gasto durante a fase de apoio e também faz o atleta perder velocidade (McGINNIS, 2015). Como solução podemos indicar para o atleta o treinamento de pliometria, principalmente através de saltos será estimulado movimentos de encurtamento e alongamento rápidos das fibras musculares, melhorando o seu desempenho na corrida. A flexão dos braços em sentido oposto à perna que está à frente do movimento atua para neutralizar rotações de tronco durante a corrida, a cada passo a energia produzida pelo movimento anterior deve ser otimizada e direcionada para a propulsão do movimento seguinte, quando ocorre muita rotação de tronco ocorre um armazenamento de energia no tronco e principalmente nos braços aumentando o cansaço e ocasionando em perda de energia. Podemos observar que existem várias características do movimento envolvendo forças internas e externas que podem afetar o desempenho de um atleta de corrida de velocidade. Principalmente, quanto mais treinado é o atleta mais detalhado deve ser a sua avaliação para que seja possível maximizar os seus resultados. Figura 2.2. Modelo teórico da corrida de velocidade Fonte: (McGINNIS, 2015). Figura 2.3. Fase de voo da corrida, distância da fase de saída do pé em relação ao centro de gravidade Fonte: (McGINNIS, 2015). 3. ANÁLISE DO MOVIMENTO DO CORPO HUMANO EM DIFERENTES FRENTES DO EXERCÍCIO FÍSICO Imagem do Tópico: SHUTTER: 200439491 Como já abordado, cada articulação tem uma capacidade diferente de gerar movimentos em um plano, eixo, direção e amplitude. Os principais movimentos que são realizados pelas articulações são: flexão, extensão, abdução, adução e rotação. Com a combinação desses movimentos em diferentes planos e eixos mais a contração muscular conseguimos realizar movimentos. Com o auxílio de um vídeo onde podemos rever o mesmo movimento várias vezes podemos extrair detalhes para deixar a análise do movimento mais completa. Uma forma eficiente para de avaliação é mapear a análise por meio de tabela que indique quais são as articulações principais que o movimento ocorre, quais são as fases do movimento, quais os movimentos articulares que estão sendo realizados e qual tipo de contração muscular está sendo realizada. Como exemplo, observe a tabela 3.1 descrevendo o movimento do supino reto com pegada aberta (McGINNIS, 2015). Supino Reto Para uma pessoa executar o movimento do supino reto ela deverá deitar-se em um banco apoiando as costas, em sequência pegar a barra em pegada pronada flexionar os cotovelos até a barra se aproximar do músculo peitoral e empurrar o peso para cima com amplitude máxima dos cotovelos e ombros (FLOYD, 2016). Tabela 3.1. Análise do movimento supino reto com pegada aberta Articulação Fases do movimento Movimento articular Contração muscular Cotovelo Descida Flexão Excêntrica Subida Extensão Concêntrica Ombro Descida Extensão horizontal Excêntrica Subida Flexão horizontal Concêntrica Fonte: McGINNIS, 2015. Salto Vertical O salto vertical é um movimento que está presente em diferentes exercícios como saltos no treinamento pliométrico e em modalidades esportivas como o basquete, vôlei, handebol e atletismo. Esse movimento consegue gerar força suficiente em direção ao solo que permite um deslocamento com uma fase de voo. O salto vertical pode ser dividido em três fases descritas por (McGINNIS, 2015) (Figura 3.1). Figura 3.1. Fases do salto vertical Fonte: McGINNIS, 2015. A primeira é a fase de descida, também chamado de fase de preparação, onde ocorre o acúmulo de energia potencial e o centro de gravidade diminui, o tornozelo, joelho e quadril realizam movimentos de flexão com ativação muscular excêntrica. A segunda fase é onde o corpo irá subir será denominado como fase de propulsão, os músculos principais envolvidos no movimento realizam contrações concêntricas e o quadril e joelho se estendem liberando a toda energia acumulada na fase de preparação direção ao solo, devido a força de reação o corpo terá força o suficiente para realizar uma fase de voo que é a última etapa do salto. A tabela 3.2 descreve os principais movimentos envolvidos durante o salto vertical. Tabela 3.2. Análise do movimento salto vertical Articulação Fases do movimento Movimento articular Contração muscular Tornozelo Descida Dorsiflexão Excêntrica Subida Flexão plantar Concêntrica Joelho Descida Flexão Excêntrica Subida Extensão Concêntrica Quadril Descida Flexão Excêntrica Subida Extensão Concêntrica Ombro Descida Hiperextensão Concêntrica Subida Flexão Concêntrica Fonte: McGINNIS, 2015. Tração na barra fixa Uma pessoa segura uma barra fixa posicionada de forma horizontal de preferência em uma altura maior que a pessoa e nessa situação de análise será adotada a pegada pronada. A pessoa deve conseguir se pendurar na barra com o auxílio de um banco ou de um salto vertical e deverá iniciar o movimento com os cotovelos totalmente estendidos (Figura 3.2). O objetivo é tracionar o corpo para cima até que o queixo ultrapasse a barra e depois retornar a fase inicial. Tabela 3.3. Análise do movimento barra fixa Articulação Fases do movimento Movimento articular Contração muscular Punho e mão Descida Flexão palmar Concêntrica Subida Flexão palmar Concêntrica Cotovelo Descida Extensão Excêntrica Subida Flexão Concêntrica Ombro Descida Abdução Excêntrica Subida Adução Concêntrica Fonte: FLOYD, 2016. Figura 3.2. Etapas da execução do movimento barra fixa . Fonte: SHUTTER: 1642300411. Remada A remada é um movimento que ativa músculos e articulações do membro inferior e superior. É dividido em duas fases (Figura 3.3) na primeira fase os braços puxam a barra em direção do tronco e as pernas são estendidas pelo joelho e quadril. A segunda fase é o retorno da posição inicial com extensão dos braços e flexão de joelho e quadril. Na tabela 3.4 serão descritos os movimentos envolvidos para a realização da remada. Figura 3.3 Etapas da execução do movimento remada Fonte: SHUTTER: 1772110922 + 1772110943. Tabela 3.4. Análise do movimento salto vertical Articulação Fases do movimento Movimento articular Contração muscular Pé e Tornozelo Puxada Flexão plantar Concêntrica Retorno Dorsiflexão Concêntrica Joelho Puxada ExtensãoConcêntrica Retorno Flexão Excêntrica Quadril Puxada Extensão Concêntrica Retorno Flexão Excêntrica Tronco Puxada Extensão Concêntrica Retorno Flexão Excêntrica Ombro Puxada Extensão Concêntrica Retorno Flexão Excêntrica Cotovelo Puxada Flexão Concêntrica Retorno Extensão Excêntrica Punho e mão Puxada Flexão palmar Concêntrica Retorno Flexão palmar Concêntrica Fonte: McGINNIS, 2015. SAIBA MAIS “A participação em atividades esportivas não garante o desenvolvimento suficiente dos grupos musculares. Além disso, a ênfase à cinesiologia mecânica é cada vez maior na educação física e no ensino das habilidades esportivas. Trata-se de algo desejável e que pode ajudar a gerar um desempenho mais hábil. Entretanto, é importante lembrar que os princípios mecânicos de pouco ou nada valerão para executantes sem a força e a resistência adequadas do sistema muscular, que se desenvolve mediante exercícios e atividades planejados”. Fonte: FLOYD, 2016. REFLITA “Não importa que você vá devagar, contanto que você não pare”. Fonte: Confúcio. #REFLITA# CONSIDERAÇÕES FINAIS Nesta unidade aplicamos os conceitos que você aprendeu anteriormente a respeito das influências das variáveis físicas sobre o corpo humano. A principal informação que você tem que fixar é que o movimento humano é uma ação global, você tem que avaliar qual plano e eixo ocorre o movimento, quais articulações permitem a execução de determinado movimento e dentre as articulações quais amplitudes de movimento ela permite executar. Além disso, temos os principais movimentos que o corpo consegue gerar como flexão, extensão, abdução, adução e rotação e cada ação irá movimentar ossos e músculos específicos para que o movimento aconteça. Compreender esses fatores facilitam o ensino correto de uma técnica através da correção técnica adequada e instruções que irão melhorar o desempenho do seu aluno ou atleta. Foi demonstrado para você que é possível realizar análises biomecânicas em ambiente escolar através de adaptações e associação dos conteúdos com outras disciplinas da escola ou até mesmo como complemento de determinados assuntos. A aplicação de avaliações biomecânicas na escola pode motivar mais os alunos devido a transferência de informações para o seu cotidiano, caso ele pratique o movimento estudo, o próprio aluno irá observar a melhora do seu desempenho. Além de ser um momento de ensino dos movimentos que propiciam mais lesões quando executados de maneira incorreta e também como assunto de correção postural dos alunos, tema amplamente abordado pela literatura. No esporte e em outros exercícios, aplicar os conceitos biomecânicos podem aumentar a performance do atleta corrigindo pontos falhos através de avaliações do movimento, além de prevenir lesões estimulando a execução correta dos movimentos. Você aprendeu que para analisar um movimento é necessário decompor essa ação em fases menores, com isso você poderá observar quais movimentos são realizados em cada plano, eixo, articulação e grupamentos musculares. LEITURA COMPLEMENTAR Sistemas de captura de movimento Os sistemas de captura de movimento são usados para registrar em formato digital os movimentos tridimensionais do corpo inteiro. Seus componentes típicos em geral incluem seis ou mais câmeras de vídeo, um sistema de marcadores e software e hardware específicos para transformar e organizar os dados a fim de produzir a representação digital do movimento. O corpo é modelado como um sistema de segmentos rígidos conectados pelas articulações. O conjunto de marcadores consiste em dois ou mais dispositivos de marcação fixados a cada segmento do corpo para identificar sua localização e orientação nas três dimensões. Alguns sistemas usam a captura de movimento adaptada com marcadores embutidos ou com sensores inerciais; outros exigem que os marcadores sejam colocados no sujeito. Em geral, os conjuntos para o corpo inteiro consistem em mais de 50 marcadores. Os avanços recentes nos softwares de reconhecimento da imagem têm levado ao desenvolvimento de sistemas óticos de captura de movimento sem marcadores, os quais usam um avançado programa de reconhecimento para localizar diretamente os segmentos anatômicos e os centros articulares na imagem do vídeo. Apesar de caros, os sistemas de captura de movimento tridimensionais podem ser usados no esporte e no exercício. Eles são preferencialmente usados em laboratórios de análise clínica da marcha e em ambientes de pesquisa. A indústria do entretenimento é a que mais usa esses sistemas. Por exemplo, o dispositivo de jogo do Kinect para o Xbox consiste em um simples sistema de captura de movimento que não é muito caro. Ele usa múltiplos sensores óticos para detectar, capturar e interpretar os movimentos de um ou mais jogadores, os quais podem controlar o jogo com seus movimentos e gestos. Nenhum controlador externo de jogo é necessário. Os sistemas de captura mais complexos e caros são usados para registrar o movimento de atletas e atores. Os movimentos de atletas profissionais capturados têm sido usados para aumentar o nível de realidade de muitos jogos de videogame e aplicativos relacionados a esportes. Os movimentos e os gestos de atores têm sido capturados por meio dessa tecnologia para modelar as ações de personagens digitais em filmes, programas de televisão, comerciais e vídeos musicais desde o final da década de 1990. Os personagens Na'vi do filme Avatar, de 2009, foram criados usando tal tecnologia. No Oscar de 2005, o prêmio para realização técnica foi para Julian Morris, Michael Byrch, Paul Smyth e Paul Tate pelo desenvolvimento dos sistemas de captura da Vicon; para John O. B. Greaves, Ned Phipps, Ton J. van den Bogert e William Hays pelo desenvolvimento dos sistemas de captura de movimento da Motion Analysis; e para Nels Madson, Vaughn Cato, Matthew Madden e Bill Lorton pelo desenvolvimento do sistema de captura de movimento da Giant Studios. Os sistemas da Vicon e da Motion Analysis foram originalmente desenvolvidos na década de 1980 para uso na biomecânica. Fonte: (McGINNIS, 2015). LIVRO • Título: Biomecânica do Esporte e do Exercício – 3º edição • Autor: Peter M. McGinnis • Editora: Artmed • Sinopse: Biomecânica do esporte e do exercício, 3ª edição, destaca-se por abordar o assunto de forma clara e objetiva, facilitando o aprendizado. Além disso, para uma visão mais completa do tema, foram reunidos exemplos e aplicações tanto relativos a esportes ou exercícios como também exemplos clínicos e de atividades do movimento humano no dia a dia. FILME/VÍDEO • Título: Desafiando Gigantes • Ano: 2006. •Sinopse: O treinador de futebol Grant Taylor está com problemas pessoais, enfrentando os pais que querem forçar a escola a substituí-lo. Seguindo a mensagem de um visitante, tenta inspirar a equipe a usar a fé para vencer obstáculos. WEB • Apresentação do link: Aula extra discutindo a aplicação de variáveis físicas no esporte. • Link do site: https://www.youtube.com/watch?v=WaUD-nSgFpg&t=1226s REFERÊNCIAS AINHAGNE, M; SANTHIAGO, V. Cadeira de mochilas escolares no processo de desenvolvimento da má postura e possíveis deformidades em crianças de 8-11 anos. Colloquium Vitae, v.01, n.01, p. 01-07, 2009. BACK, C.M. Fisioterapia na escola: avaliação postural [Monografia]. Santa Catarina: Universidade do Sul de Santa Catarina, 2006. BRACCIALLI, L.M.P; VILARTA, R. Aspectos a serem considerados na elaboração de programas de prevenção e orientação de problemas posturais. Revista Paulista de Educação Física, v.02, n.14, p. 159-171, jul/dez. 2000. CORRÊA, S.C.; FREIRE, E. S. Biomecânicae educação física escolar: possibilidades de aproximação. Revista Mackenzie de Educação Física e Esporte, v.3, n.3, p. 107- 123, 2004 DAGNESE, F., et al. A biomecânica na Educação Física escolar: adaptação e aplicabilidade. Revista Brasileira de Ciência e Movimento, v.21, n.3, p.180-188, 2013. FLOYD, R.T. Manual de cinesiologia estrutural. Manole, 2016. FORJUOH, S, et al. Percentage of body weight carried by students in their school backpacks. American Journal of Physical Medicine & rehabilitation, v.82, n. 4, p. 261-266, 2003. MACKENZIE, W. G et al. Backpacks in Children. Clinical Orthopedics and related research, n. 409, p. 78-84, 2003. McGINNIS, P.M. Biomecânica do esporte e do exercício. Artmed, 2015. MELO, S. I. L. et al. Desempenho motor de crianças de diferentes estágios maturacionais: análise biomecânica. 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Como você viu a respeito dos campos de atuação da Biomecânica e Cinesiologia, você deve compreender a teoria, mas a forma de aplicação depende de você. Você também aprendeu a identificar os planos e eixos que um movimento ocorre e a descrição correta da posição de um segmento corporal no espaço. Por exemplo, para observar o movimento “rosca direta” da musculação o avaliador deve estar posicionado de forma lateral ao avaliado já que o movimento ocorre no plano sagital. Além disso, você também aprendeu que existem movimentos lineares e angulares e que diferentes ações da física podem influenciar o resultado de um movimento, sendo pela força aplicada, velocidade imposta, torque realizado ou a direção de um vetor. A importância destas variáveis físicas é aplicada em nosso sistema locomotor, composto pelo sistema esquelético e muscular. Os ossos se desenvolvem a partir de vetores de força aplicados sobre eles, o torque ocorre em uma articulação para que ela possa aproximar ossos adjacentes, mas o que gera força e permite que os processos anteriores ocorram é a contração das fibras musculares, com todos esses sistemas funcionando em harmonia temos a execução de um movimento humano. Lembre-se também que as mesmas forças que possibilitam a ação de algo e o seu desenvolvimento também é responsável por um processo de lesão. Com o conhecimento adquirido em cada unidade você pode verificar como a física está relacionada com as estruturas anatômicas e, por fim, possibilitando a realização de movimentos. Com estes mesmos conceitos que você aprendeu, foi apresentado como são realizados análises qualitativas e quantitativas e os seus diferentes procedimentos metodológicos. A partir de agora depende de você! Você mesmo(a) deve realizar as suas próprias análises de movimento e continuar estudando e aprimorando para que possa garantir o melhor desempenho e prevenir lesões em seu aluno.