1 - Introdução a Biomecânica

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Introdução a Biomecânica
Prof. Me. Marcos de Toledo Filho 
Definição: Biomecânica 
• Estudo das forças aplicadas ao exterior e interior 
do corpo e a reação do corpo a essas forças.
• Utiliza os princípios da mecânica para a 
resolução de problemas relacionados à estrutura 
e a função dos organismos vivos.
• Descreve, analisa, e modela os sistemas 
biológicos a partir de parâmetros cinemáticos e 
dinâmicos. 
Princípios fundamentais 
da Biomecânica
• Leis de Newton:
• Inércia: repouso/aceleração linear.
• Aceleração: relação entre 
força/aceleração 
• Ação/reação. 
Princípios 
fundamentais da 
Biomecânica
• Leis de Newton:
• Inércia: um corpo tende a 
permanecer em repouso ou em 
velocidade linear constante, exceto 
quenso forçado por uma força 
externa. 
Princípios 
fundamentais da 
Biomecânica
• Leis de Newton:
• Aceleração: relação entre 
força/aceleração 
Aceleração linear proporcional a força 
que causa , tomando a mesma direção 
na qual a força age , inversamente 
proporcional á massa do corpo. 
Princípios 
fundamentais da 
Biomecânica
• Leis de Newton:
• Ação/reação: para cada ação 
há uma reação igual e oposta. 
Princípios 
fundamentais da 
Biomecânica
• Leis de Newton:
• Ação/reação: para cada 
ação há uma reação igual 
e oposta. 
Biomecânica 
Biomecânica 
• ANATOMIA
Biomecânica 
• A Biomecânica examina o corpo 
humano e seus movimentos, 
fundamentando-se nas leis, princípios e 
métodos mecânicos e conhecimentos 
anatomo-fisiológicos
Porque 
estudar 
biomecânica? 
• Ferramenta indispensável na determinação 
dos fundamentos para o planejamento e 
implementação de um programa de 
intervenção fisioterapêutica que otimize as 
funções motoras com menores sobrecarga 
e solicitações mecânicas. 
• Biomecânica do movimento humano
• Biomecânica do esporte
• Biomecânica ocupacional
• Avaliação da função muscular e reabilitação
• Biomecânica clínico-ortopédica
Áreas de Atuação - Biomecânica
Áreas de Atuação - Biomecânica
• Biomecânica do movimento humano
Áreas de 
Atuação -
Biomecânica
• Metodologia biomecânica
• Métodos e instrumentação
• Medição e processamento de 
dados
• Modelagem por computador
• Simulação e otimização
Áreas de Atuação - Biomecânica
• Metodologia biomecânica
Áreas de Atuação - Biomecânica
• Metodologia biomecânica
Áreas de 
Atuação - 
Biomecânica
• Biomecânica músculo-esquelética
• Controle neuromuscular do 
movimento
• Mecânica muscular
• Biomecânica das articulações e da 
coluna
• Análise eletromiográfica
Áreas de Atuação - Biomecânica
• Biomecânica músculo-
esquelética
Áreas de 
Atuação - 
Biomecânica
• Biomecânica dos tecidos e 
biomateriais
• Biomecânica dos tecidos moles e 
duros
• Biomateriais
• Próteses e fixações externas 
(órteses)
Áreas de Atuação -
Biomecânica
• Biomecânica dos tecidos e 
biomateriais
Áreas de 
Atuação - 
Biomecânica
• Biomecânica ambiental
• Impacto e vibrações
• Biomecânica de micro e 
macrogravidade
• Locomoção terrestre, aquática e 
aérea
Áreas de Atuação -
Biomecânica
• Biomecânica ambiental
Biomecânica 
X Cinesiologia
Cinesiologia = estuda 
o movimento 
humano.
Biomecância = 
subdisciplina da 
Cinesiologia???
Biomecânica 
Interna x 
Externa
• INTERNA: Estuda as Forças Internas (Forças 
Ar culares, Musculares e sobrecargas) que tem 
origem dentro do corpo humano; e suas 
consequências para o material biológico. 
Grandezas não observáveis. 
• EXTERNA: Estuda as grandezas observáveis 
externamente na estrutura do movimento. 
Parâmetros de determinação quan ta va e 
qualita va referente à mudanças de posição do 
corpo em movimento: trajetória, velocidade, 
aceleração, ... 
Ramificações 
da 
Biomecânica
• Estática
• Estudo dos corpos em equilíbrio
• Corpos em repouso ou movimento 
uniforme
• Dinâmica
• Estudo dos corpos sujeito à 
aceleração
• Corpos que estão em aceleração 
ou desaceleração
Ramificações 
da 
Biomecânica
• Cinemática
• É a descrição do movimento, 
incluido padrão de velocidade das 
sequências de movimento 
executados pelos segmentos 
corporais.
• Revelam o grau de coordenação 
do indivíduo.
• Aparência do movimento.
Ramificações 
da 
Biomecânica
• Cinética
• Estuda as forças associadas ao 
movimento.
• Quantidade de força muscular é 
ideal para um determinado 
movimento.
• Importante - Análise cinética 
• FATORES ANTROPOMÉTRICOS
• Relacionado às dimensões 
(tamanho e forma) e pesos dos 
segmentos corporais.
Análise do 
Movimento
• Qualitativa
• Quantitativa
Análise do 
Movimento
• Qualitativa
• Refere-se a uma descrição das 
características e qualidades sem o 
uso de números.
• Baseada na observação direta.
• Situação particular de movimento
usando a observação visual ou
vídeo.
Análise do 
Movimento
• Quantitativa
• Requer a inclusão de números.
• Dados coletados durante o 
desempenho.
• Substancia o que está sendo
observado visualmente em uma
análise qualitativa.
Análise do 
Movimento
• Um passo
• Bom
• Fletido
• Seis metros
• Rodado
• Três segundos
Análise do Movimento
Bom
Ruim
Longo
Pesado
Fletido
Rodado
Seis metros
Três segundos
Cinquenta voltas
Dois jogadores
Um passo
QUALITATIVA QUANTITATIVA
Métodos de 
Medição
• Cinemetria
• Métodos que permitem a determinação 
da posição e orientação dos segmentos 
corporais, buscando medir os 
parâmetros cinemáticos do movimento 
(posição, orientação, velocidade e 
aceleração).
• Câmeras de vídeo que registram a 
imagem do movimento ou as 
coordenadas de pontos de interesse. 
• Software específico calcula as variáveis 
cinemáticas de interesse.
Métodos de 
Medição
• Dinamometria
• Engloba todos os tipos de medidas de 
força (e pressão). 
• Plataforma de força - mede a força de 
reação do solo e o ponto de aplicação 
desta força.
• Dinamômetro manual
Métodos de Medição
• Dinamometria
Métodos de 
Medição
• Eletromiografia
• Registro das atividades elétricas 
associadas às contrações musculares. 
• EMG = somatória dos potenciais de 
ação do músculo.
• Diferentemente dos outros métodos, 
que determinam propriedades 
mecânicas, a eletromiografia indica o 
estímulo neural para o sistema 
muscular.
• Instrumento básico - eletrodo 
intramuscular ou superficial que mede a 
atividade elétrica do músculo.
Métodos de 
Medição
• Antropometria
• Determina as dimensões corporais 
convencionais e a geometria do corpo e das 
massas corporais. ex.: dimensões das 
formas geométricas de segmentos, 
distribuição de massa, braços de alavanca, 
posições articulares.
Antropometria
Perimetria
Adipômetro
Antropometria
Introdução a Biomecânica
Prof. Me. Marcos de Toledo Filho