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Anatomia funcional do movimento Prefixo “Bio” = vida Raiz “Mecânica” = ramo da física que analisa as ações de forças sobre partículas e sistemas mecânicos Biomecânica Estudo da estrutura e função dos sistemas biológicos através da aplicação dos princípios mecânicos no estudo dos organismos vivos. Principalmente em relação ao movimento e ao equilíbrio Anatomia Funcional vs Biomecânica Anatomia Funcional: Descreve as estruturas anatômicas com base da função dos elementos constituintes dessas estruturas, com enfoque na geração de movimento, permitindo o entendimento e as implicações funcionais decorrentes do processo de adaptação dessas estruturas ao exercício físico Biomecânica: o estudo da estrutura e da função dos sistemas biológicos utilizando métodos de mecânica Biomecânica dos tecidos: estuda estruturas micro e macroscópicas, atuação de forças e relação de interações. Ex: músculos – fibras musculares e suas resistências; ossos – forças atuantes sobre os ossos etc Biomecânica de biomateriais: Estuda a atuação de forças e relação de interações em biomateriais Biomateriais: materiais que podem ser implantados para substituir ou reparar tecidos em falta. Podem ser de origem natural ou sintetizados em laboratório e são capazes de interagir com o corpo. Ex: estudo das resistências dos diferentes implantes Conceitos Estática: estudo no estado de equilíbrio – forças atuantes para manter o animal em estação Dinâmica: estudo das forças à movimentação – forças atuantes na movimentação do animal, alterando velocidade e deslocamento Cinesiologia: ciência que estuda o movimento tipos de análises biomecânicas Cinemática: Analisa o movimento ao longo do espaço e do tempo, sem referência com as forças que causam o movimento. Uso de câmeras e diagramas Cinética: Analisa as forças que agem sobre um sistema como o corpo do animal ou qualquer objeto. Uso de baropodometria diagramas de análise Existe uma padronização → pontos de unidade estabelecidos → UBM (unidades biomecânicas) UBMS: pode ser fuso muscular, a célula, o parafuso de um biomaterial, a articulação – para cada análise tem que estabelecer a unidade de trabalho Aberta: Uma extremidade está fixa e a outra livre para movimentação. Ex: “dar a patinha” Fechada: as extremidades estão fixas. Ex: membro apoiado ao solo • Associação de UBMS = Cadeia Cinemática ubms - membro torácico ubms - membro pélvico ubms - coluna vertebral Compreensão dos movimentos Através das Leis da Mecânica Análise da Ação das Forças Base de estudo: função musculoesquelética objetivo da biomecânica Forças na biomecânica Forças externas: forças que agem no corpo ou segmento, que provêm de fontes externas ao corpo Gravidade: 1ª força a ser considerada - constantemente afeta todos os objetos Pressão atmosférica Atrito: força que atua na interface das superfícies de contato, na direção oposta ao movimento ou independente dele Forças internas: forças que agem no corpo ou segmento, que provêm de fontes internas ao corpo Neutralizam forças externas que danificam a integridade e estabilidade da estrutura articular ou geram movimento Músculos, cartilagens → articulações, ossos Propriedades do tecido muscular Extensibilidade - capacidade de ser alongado ou de aumentar de tamanho Elasticidade - capacidade de retornar ao tamanho inicial após o estiramento Irritabilidade - capacidade de responder a um estímulo eletroquímico (gerado por um potencial de ação) ou mecânico (golpe aplicado ao músculo) Capacidade de produzir tensão - quando estimulado, o músculo responde produzindo tensão, aumentando o seu tônus Papéis dos músculos Agonista (força motriz) – músculo gerador de movimento em torno de uma articulação por meio de ação concêntrica Antagonista – músculo que se opõe ao movimento em torno de uma articulação por meio de ação excêntrica Sinergista – auxilia o agonista Força Muscular (contração) Ventre muscular: parte ativa Tendões e aponeuroses: passivos A atividade da maioria dos músculos envolve mudanças nos ângulos da(s) articulação(ões) ligada(s) por aquele músculo, visando a estabilização ou a mobilização articular Assim, o sistema musculoesquelético opera como um sistema de alavancas em que as articulações atuam como pontos de apoio alavancas São estruturas rígidas capazes de se movimentar ao redor de um ponto de apoio (ponto fixo ou eixo) quando uma força é aplicada Alavancas anatômicas: resultantes no ponto de inserção Componentes da alavanca Haste rígida e haste móvel - segmentos corporais envolvidos Ponto de apoio ou fixo (PA) - ponto onde a alavanca se apoia para realizar um trabalho. (Articulações) Potência (P) - força muscular aplicada no local da inserção muscular Resistência (R) - peso dos segmentos ou força de oposição ao movimento tipos de alavancas A localização do ponto de apoio, resistência e potencia, classificará as alavancas, que podem ser de 3 tipos: 1 - alavanca de 1° classe 2- alavanca de 2° classe 3 - alavanca de 3° classe 1° classe - Interfixa O ponto de apoio (PA) fica entre a resistência (R) e a potência (F) • Função: Gera movimentação Ex.: articulação atlanto-occiptal; tríceps e cotovelo 2° classe - Interresistente A resistência (R) fica entre o ponto de apoio (PA) e a potência (F) • Função: Sustentação e mobilidade Presente nos membros. Ex.: articulação metatarso (carpo)falangeana; tríceps atuando sobre o cotovelo, mas com o membro apoiado ao solo LEI DE WOLFF: “A resistência dos ossos aumenta ou diminui à medida que aumentam ou diminuem as forças funcionais que atuam sobre o osso, ou seja, o formato do osso é relative às forças fisiológicas aplicadas à estrutura e o osso adapta-se dinamicamente a elas.” Carga-deformação Todo componente anatômico possui certa elasticidade Se a força exceder a elasticidade, adentra o patamar de plasticidade Se a força permanecer além do limite de plasticidade Ponto de ruptura – LESÕES 3° classe - Interpotente A potência (F) fica entre o ponto de apoio (PA) e a resistência (R) • Função: Proporciona velocidade ao segmento e move pequeno peso a longa distância Ex.: Ação do bíceps Classificação dos ossos 1. Suporte de peso 2. Transferência de forças e movimento 3. Proteção de órgãos internos 4. Reserva de Ca++ e P funções dos ossos Articulações Funções: 1. Absorção e dissipação de forças 2. Possibilitar movimentação aos segmentos do corpo 3. Limitar amplitude do movimento Fatores que influenciam o movimento articular Força de contração do músculo Região de inserção do músculo Tipo de articulação articulações sinoviais Características: Cartilagem articular (hialina) • Cápsula articular • Cápsula fibrosa • Membrana sinovial Líquido sinovial Estabilidade: Ligamentos, cápsula e tendões • Gravidade e vácuo – pressão atmosférica negativa movimentos articulares Extensão Flexão Adução Abdução Rotação Deslizamento Osteocinemáticos – referem-se aos movimentos dos ossos Rolamento Deslizamento Compressão Tração Artrocinemáticos – referemse aos movimentos das superfícies articulares. Resumindo • A abordagem biomecânica é interdependente das articulações, onde ocorrem os movimentos • Qualquer deformidade ou fraqueza muscular, isolada ou difusa, vai influenciar na estabilidade, seja estática ou dinâmica, de forma que o animal busque adaptações musculoesqueléticas compensatórias para a manutenção nas diferentes posturas e para a realização dos movimentos • Sistemas de alavancas – responsável pelo alinhamento postural do animal em estação e durante um movimento Sistema de polias Locais de inserção de tendões e ligamentos Mudam a direção, mas não a magnitude da força muscular No entanto, a mudança de direção de uma força muscular resulta em uma melhoria da habilidade de geração de torque (rotação) pelo músculo A mudança na direção (ou desvio) da linha de ação de um músculo é sempre para longe do eixo da articulação pela qual o músculo passa Desviando a linha de ação para longe do eixo articular, o braço de momento (BM) da força muscular aumentacom consequente aumento de torque Momento = força x alavanca M = F x distância do eixo Polia: sistema utilizado para reduzir a força necessária para deslocar objetos com um grande peso Polias anatômicas: Importância da patela a patela aumenta a capacidade de torque do quadríceps por distanciar a linha de ação do músculo do eixo de movimento sem a patela, o braço de momento do quadríceps diminui A patela é uma polia 1. 2. Polias flexoras Formadas por bainhas tendíneas (sinoviais)que funcionam como estabilizadores do movimento No humano: as mãos Nos pequenos animais: os dígitos Equinos: Biomecânica estática compressão tensão cisalhamento rotação (torque) Tipos de força que atuam no corpo em estática: Compressão = força aplicada das extremidades para o centro Tensão = força aplicada do centro para as extremidades Cisalhamento = força aplicada em sentido contrário, mas na mesma direção causando tensão de corte. Geram grandes deslocamentos Rotação (torque) = força aplicada resulta em movimento rotatório
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