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Fundamentos de Cinesiologia aplicados à Educação Física Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof. Ms. Erica Leal Avigo Revisão Textual: Prof. Ms. Claudio Brites Aspectos Biomecânicos Aplicados aos Segmentos Corporais: Pelve e Membro Inferior • Cíngulo do Membro Inferior • Membro Inferior · Conhecer os principais aspectos biomecânicos relacionados aos sistemas ósseo, articular e muscular do cíngulo do membro inferior e do membro inferior. · Compreender e relacionar as especificidades das estruturas do cíngulo do membro inferior e dos segmentos do membro inferior ao movimento humano. OBJETIVO DE APRENDIZADO Seja bem-vindo(a) às nossas discussões sobre fundamentos de Cinesiologia aplicados à Educação Física! Saiba que esta Disciplina tem como propósito o estudo dos princípios da anatomia aplicados à execução do movimento humano e dos fatores mecânicos internos e externos associados à execução desse movimento; conhecer a descrição da terminologia de movimento adotada por profissionais da área da saúde e visão geral dos aspectos cinesiológicos e biomecânicos que são utilizados na análise do movimento humano; além de lhe proporcionar momentos de leitura – textual e audiovisual – e reflexão sobre os temas que serão aqui discutidos, contribuindo com sua formação continuada e trajetória profissional. Esta Disciplina está organizada em seis unidades, cujo eixo principal será conhecer os conceitos da Cinesiologia e Biomecânica e relacioná-los às análises de movimentos dos executantes durante as aulas de Educação Física e prática de atividades físicas; criar meios de análise dos movimentos dos executantes nas aulas de Educação Física e durante a prática de atividades físicas; aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos à atuação profissional; além de adequar os movimentos conforme a capacidade e necessidades individuais dos executantes. Isso é o que você encontrará nas próximas unidades. Está preparado(a) para embarcar nesta viagem de estudos sobre o movimento do corpo humano? ORIENTAÇÕES Aspectos Biomecânicos Aplicados aos Segmentos Corporais: Pelve e Membro Inferior UNIDADE Aspectos Biomecânicos Aplicados aos Segmentos Corporais: Pelve e Membro Inferior Figura 1 Fonte: lametropole.com Contextualização Você já conheceu diferentes características dos sistemas corporais que estão diretamente envolvidos com o movimento humano. Isso tem contribuído com sua formação e com certeza favorecerá sua futura atuação como um profissional que lida justamente com o movimento humano. Apesar de ter estudado alguns aspectos do membro superior e da coluna vertebral, ainda nos resta tratar sobre alguns detalhes importantes no membro inferior, finalizando essa etapa de estudos sobre as estruturas corporais envolvidas no movimento humano. Será que o membro inferior funciona semelhantemente ao membro superior? Quais são as diferenças e semelhanças? Posso fazer aplicações iguais a estruturas parecidas do membro superior e inferior? Será que existem particularidades que irão contribuir ainda mais com sua futura atuação profissional? Você já visualizou esta imagem acima na Unidade inferior. Tente reparar melhor em alguns detalhes das estruturas superiores e inferiores, consegue notar diferenças? Segmentos maiores ou menos, músculos maiores ou menos, as articulações realizam os mesmos movimentos? O quanto isso pode interferir no movimento? Mais uma vez, análises aprofundadas das estruturas envolvidas nos movimentos trazem contribuições específicas para a melhora do desempenho. Análises mais simplistas das estruturas do corpo humano (ósseo, articular e muscular), ainda que em menor quantidade, favorecem também a melhora da técnica. Assim como na Unidade anterior, apenas aspectos principais dos sistemas corporais serão abordados, agora, especificamente para o membro inferior. Cabe a você aprofundar seus conhecimentos em condições específicas dos movimentos que lhe interessarem em sua futura atuação. Hora de iniciar mais uma Unidade, e como você já percebeu em unidades anteriores, um atlas de Anatomia pode ser muito importante para o auxílio e entendimento do conteúdo. 6 7 Cíngulo do Membro Inferior Importante! Cíngulo do membro inferior, referido também como cintura pélvica ou simplesmente pelve, é constituído pelo sacro, cóccix, pelos ossos do quadril, que são o ílio, ísquio e púbis direitos e esquerdos. Esses ossos formam um anel ósseo completo que conecta o membro inferior ao tronco. Importante! Antes de apresentar as articulações do cíngulo do membro superior, conferiremos algumas diferenças entre os cíngulos do membro superior e inferior que são apresentadas no Quadro 1. Quadro 1 – Principais diferenças e similaridades entre os cíngulos do membro superior e do membro inferior Cíngulo do membro superior Cíngulo do membro inferior Conhecido também como cintura escapular; Conhecido também como cintura pélvica ou pelve; Ligação entre membro superior por um anel ósseo in- completo, uma vez que na região posterior, as escápulas não estão conectadas; Ligação entre membro inferior e tronco por um anel ósseo completo; Movimentos dos segmentos corporais superiores direitos e esquerdos podem ser executados indepen- dentemente (sem que os de um lado influencie no lado contralateral); Movimentos dos segmentos corporais inferiores direitos influenciam movimentos dos segmentos inferiores esquerdos e vice-versa; Membro superior envolvido diretamente com tarefas manipulativas (uso das mãos), habilidades motoras finas, que requerem maior precisão. Membro inferior envolvido diretamente com a susten- tação do peso corporal, locomoção, postura, habilida- des motoras grossas. Similaridades • Grandes ossos chatos sobre a superfície dorsal; • Tipo e quantidade de ossos nos segmentos superiores e inferiores; • Mão e pé com número similar de ossos curtos (8 carpos na mão e 7 tarsos no pé), que são conectados a vários ossos longos (metacarpos na mão e metatarsos no pé) e às falanges. O cíngulo do membro inferior possui, posteriormente, as articulações sacroíliacas (direita e esquerda), a articulação lombossacral e, anteriormente, a sínfise púbica (Figura 1). Tendo em vista que as articulações são formadas a partir de referências ósseas específicas, consulte um bom livro de Anatomia para rever as referências ósseas mencionadas nesta Unidade. 7 UNIDADE Aspectos Biomecânicos Aplicados aos Segmentos Corporais: Pelve e Membro Inferior Figura 1 – Ilustração das articulações do cíngulo do membro inferior Fonte: Adaptada de iStock/Getty Images A articulação sacroíliaca é uma articulação sinovial plana e está entre a o sacro e o ílio. Apesar de ser considerada uma articulação plana, ela apresenta as faces irregulares, que ajudam a manter as faces articulares dos dois ossos bem unidas (LIPPERT, 2013). Essa articulação apresenta grande estabilidade e pouquíssima mobilidade, e tem a função de transmitir o peso da região superior do corpo através da coluna vertebral para os ossos do quadril. A articulação lombossacral é uma articulação cartilaginosa e está entre a quinta vértebra lombar (L5) e primeira vértebra sacral, sendo os corpos vertebrais dessas duas vértebras separados por um disco intervertebral, conforme descrito em Unidade anterior. A sínfise púbica também é uma articulação cartilaginosa, e está entre os ossos púbis direito e esquerdo, na linha mediana do corpo, sendo que há um disco interpúbico entre os dois ossos. É importante lembrar que nas articulações cartilaginosas (tais como, a lombossacral e a sínfise púbica), há pouco movimento. O cíngulo do membro superior é um local de inserção dos principais músculos responsáveis pelos movimentos das articulações do quadril e do joelho. Seus movimentos são necessários para posicionar a articulação do quadril a fim de favorecer os movimentos do membro inferior. Esses movimentos acompanham os movimentos do tronco e das coxas para facilitar o posicionamentoda articulação do quadril e das vértebras da região lombar. Assim, os movimentos do cíngulo do membro inferior são decorrentes dos movimentos das articulações do quadril e/ ou das articulações vertebrais. Antes de apresentar os movimentos que ocorrem no cíngulo do membro inferior, é importante destacar que esse cíngulo, além de sustentar o peso corporal através da coluna vertebral e transmitir para os ossos do quadril, recebe também as forças de reação do solo e a transmite para coluna vertebral. Ainda, o cíngulo do membro inferior sustenta e protege as vísceras pélvicas (LIPPERT, 2013). 8 9 Os movimentos que ocorrem no cíngulo do membro inferior (Figura 2) são: inclinação anterior e inclinação posterior, no plano sagital (Figura 2A); inclinação lateral (direita, esquerda), no plano frontal (Figura 2B); e rotação anterior e posterior, no plano transverso (Figura 2C). A inclinação anterior é uma inclinação da pelve para frente e para baixo, e ocorre quando há hiperextensão da coluna lombar e/ ou flexão da articulação do quadril. A inclinação posterior é uma inclinação da pelve para trás e para cima, e ocorre quando há flexão da coluna lombar e/ou (hiper)extensão da articulação do quadril. A inclinação lateral ocorre quando as espinhas ilíacas anterossuperiores não estão niveladas, sendo que a direção (direita, esquerda) é definida como sendo o lado que se movimento para baixo, conforme indicado na Figura 2B. Por fim, rotação anterior e posterior ocorre quando um lado da pelve movimenta-se na direção anterior ou posterior, respectivamente, em relação ao lado contralateral, sendo os pontos de referência importantes para observar essa movimentação, as espinhas ilíacas anterossuperiores. (A) Fonte: Adaptada de LIPPERT (2013) (B) Fonte: Adaptada de LIPPERT (2013) 9 UNIDADE Aspectos Biomecânicos Aplicados aos Segmentos Corporais: Pelve e Membro Inferior (C) Figura 2 – Ilustração sobre os movimentos que ocorrem no cíngulo do membro inferior. EIAS = Espinhas Ilíacas Anterossuperiores. Fonte: Adaptada de LIPPERT (2013) Ao contrário do cíngulo do membro superior, no cíngulo do membro inferior não tem grupos muscular que atua na pelve. Membro Inferior Importante! O membro inferior é constituído das articulações do quadril, joelho e da estrutura do tornozelo e pé. Importante! Esses elementos são os grandes responsáveis pela sustentação do tronco e membro superior e pela interação entre o nosso corpo e a superfície de contato. O movimento de qualquer segmento corporal do membro inferior influencia o lado contralateral do corpo. Assim, é importante avaliar ambos os lados durante a execução das diferentes habilidades motoras executadas pelo membro inferior, ao invés de lado direito e esquerdo isoladamente. Articulação do Quadril A articulação do quadril é sinovial esferoidal e é tri-axial (movimentos ocorrem nos três eixos de movimento – longitudinal, anteroposterior e médio-lateral). Essa articulação está entre a cabeça do fêmur e acetábulo da pelve, e permite que a coxa seja movimentada com grande amplitude de movimento nos três planos. Os movimentos que ocorrem na articulação do quadril, de acordo com o pla- no de movimento são: no plano sagital, flexão, extensão e hiperextensão; no plano frontal, abdução e adução; no plano transverso, rotação medial, rotação 10 11 lateral, abdução horizontal, adução horizontal; e nos três planos, circundução. Para visualização de cada um desses movimentos, consulte os livros de Biome- cânica que constam no Material complementar, os quais apresentam ilustrações desses movimentos. De modo geral, a localização dos músculos da articulação do quadril e da pelve determina a ação muscular (FLOYD, 2011). Enquanto que os músculos uniarticulares atuam somente na articulação do quadril, os músculos biarticulares executam uma ação na articulação do quadril e outra na articulação do joelho. Os principais músculos uniarticulares da articulação do quadril são: iliopsoas (formado pelo ilíaco e psoas maior), pectíneo, adutor magno, adutor longo, adutor curto, glúteo máximo, glúteo médio, glúteo mínimo e rotadores profundos; e os principais músculos biarticulares dessa articulação são: reto femoral, sartório, grácil, semimembranáceo, semitendíneo, bíceps femoral, tensor da fáscia lata (LIPERT, 2013). A Tabela 1 apresenta os movimentos articulares que esses músculos são responsáveis. Tabela 1 – Músculos da articulação do quadril e seus respectivos movimentos articulares Músculo Movimentos articulares Iliopsoas (ilíaco e psoas maior) Flexão Reto femoral Flexão Sartório Flexão, abdução, rotação lateral Bíceps femoral Extensão Semitendíneo Extensão Semimembranáceo Extensão Glúteo máximo Extensão, hiperextensão, rotação lateral Rotadores laterais Piriforme Gêmeo superior Gêmeo inferior Obturador interno Obturador externo Quadrado femoral Rotação lateral Glúteo médio Abdução Glúteo mínimo Abdução, rotação medial Tensor da fáscia lata Flexão, abdução Pectíneo Adução Adutor Longo Curto Magno Adução Grácil Adução 11 UNIDADE Aspectos Biomecânicos Aplicados aos Segmentos Corporais: Pelve e Membro Inferior Importante! Conseguimos apresentar maior amplitude de movimento durante a flexão da articulação do quadril (movimento da coxa em direção ao tronco ou do tronco em direção à coxa) com o joelho flexionado do que com o joelho estendido. Isso acontece porque com a extensão do joelho, os músculos posteriores da coxa (“isquiotibiais”: bíceps femoral, semitendíneo e semimembranáceo), que são flexores da articulação do joelho e extensores da articulação do quadril estão mais encurtados do que quando o joelho está flexionado e, consequentemente, apresentam maior possibilidade de aumentar seu comprimento durante a flexão do quadril com o joelho flexionado. Você Sabia? Articulação do Joelho Importante! O joelho é considerado uma estrutura que não apresenta estabilidade óssea, devido às características das superfícies ósseas que são conectadas para formar suas articulações, sendo que são os músculos e os ligamentos que mantêm essa articulação estável. Apesar de nos referirmos simplesmente à articulação do joelho, essa estrutura contém quatro articulações, sendo duas articulações tibiofemurais, uma articulação patelofemoral e uma articulação tibiofemural proximal. Importante! As articulações tibiofemurais são sinovial em gínglimo e estão entre os côndilos laterais e mediais da tíbia e do fêmur. São as principais articulações do joelho para movimentar a perna em relação à coxa e vice-versa. Os movimentos que ocorrem nessas articulações são flexão e extensão, no plano sagital. Porém, ao contrário da articulação do cotovelo, as articulações tibiofemurais não são consideradas do tipo gínglimo verdadeiro, pois permitem movimento de rotação (plano transverso) discreto que acompanha os movimentos de flexão e extensão (LIPPERT, 2013), e quando o joelho está em flexão, é possível maior amplitude de movimento de rotação. Os movimentos de abdução e adução, no plano frontal, são possíveis de serem executados somente de forma passiva (HALL, 2016). A articulação patelofemurla é uma articulação sinovial plana e está entre a patela e os côndilos do fêmur. Tendo em vista que as principais funções da patela são aumentar a vantagem mecânica do músculo quadríceps femoral (reto femoral, vastos lateral, medial e intermédio) e proteger a articulação do joelho, essa articulação auxilia os movimentos das articulações tibiofemurais, e juntas sustentam o peso corporal. Por fim, a articulação tibiofemural proximal tem pouca influência nos movimentos do joelho e é responsável por dissipar as cargas de torção decorrentes da movimentação dos pés e pela absorção e controle das cargas de tensão que são aplicadas no membro inferior (HALL, 2013). 12 13 Os principais músculos da articulação do joelho são vasto lateral, vasto medial, vasto intermédio, bíceps femoral, poplíteo, reto femoral, semitendíneo,semimembranáceo, grácil, tensor da fáscia lata e gastrocnêmio. A Tabela 2 apresenta os movimentos articulares que esses músculos são responsáveis. Tabela 2 – Músculos da articulação do joelho e seus respectivos movimentos articulares Músculo Movimentos articulares Reto femoral Extensão Vasto Lateral Intermédio Medial Extensão Bíceps femoral Flexão Semimembranáceo Flexão Semitendíneo Flexão Poplíteo Flexão (somente o início) Gastrocnêmio Flexão Estrutura do Tornozelo Importante! Apesar do termo “tornozelo” ser comumente utilizado, o nome correto da articulação que une o pé e a perna é articulação talocrural, que está entre a face inferior da extremidade distal da tíbia e a tróclea do tálus. Essa articulação é sinovial em gínglimo e é responsável pela maior parte dos movimentos entre o pé e a perna. Os movimentos que ocorrem na articulação do “tornozelo” são fl exão plantar e dorsifl exão, ambos no plano sagital. Importante! Outras articulações que fazem parte da estrutura do tornozelo são a articulação subtalar (ou talocalcânea), que está entre a face articular calcânea do tálus e a face articular talar do calcâneo; e a articulação transversa do tarso, que está entre as faces articulares anteriores do tálus e calcâneo e as faces articulares posteriores do navicular e cuboide. Funcionalmente, não é possível separar essas duas articulações e, para simplificar, os movimentos que ocorrem nelas são denominados inversão e eversão (LIPPERT, 2013). De acordo com Lippert (2013), os movimentos de flexão plantar e dorsiflexão que ocorrem na articulação do “tornozelo”, ocorrem principalmente na articulação talocrural, e os movimentos de inversão e eversão ocorrem na articulação do “tornozelo”, ocorrem principalmente nas articulações talocalcânea e transversa do tarso. Os principais músculos da articulação do “tornozelo” são tibial anterior, gastrocnêmio, sóleo, fibular longo, fibular curto, tibial posterior (LIPERT, 2013). A Tabela 3 apresenta os movimentos articulares que esses músculos são responsáveis. 13 UNIDADE Aspectos Biomecânicos Aplicados aos Segmentos Corporais: Pelve e Membro Inferior Tabela 3 – Músculos da articulação do “tornozelo” e seus respectivos movimentos articulares Músculo Movimentos articulares Tibial anterior Dorsiflexão, inversão Gastrocnêmio Flexão plantar Sóleo Flexão plantar Fibular longo Eversão Fibular curto Eversão Tibial posterior Inversão, auxilia na flexão plantar Estrutura do Pé Importante! O pé, que é a extremidade mais distal do membro inferior, é considerado uma estrutura complexa, pois contém vários elementos (ossos, articulações e músculos), da mesma forma que a mão. Os 26 ossos do pé e as numerosas articulações formam a base de sustentação do corpo na posição ereta, e o formato desses ossos proporcionam adaptação do nosso corpo em diferentes tipos de superfície a absorvem o impacto que ocorre na interação entre o pé e a superfície de contato (HALL, 2016). Importante! As articulações do pé são as articulações tarsometatársicas, intermetatársicas, metatarsofalângicas e interfalângicas. De modo geral, as articulações tarsometa- társicas se encontram entre os ossos do tarso e as extremidades proximais dos ossos metatarpos; as articulações metatarsofalângicas se encontram entre as ex- tremidades distais dos ossos metatarsos e as falanges proximais; e as articulações interfalângicas se encontram entre as falanges. Os movimentos de flexão, extensão e hiperextensão (plano sagital), e de abdução e adução (plano frontal) ocorrem nas articulações metatarsofalângicas e interfalângicas. No pé, temos os músculos extrínsecos, que cruzam o tornozelo, e os músculos intrínsecos, que têm origem e inserção no pé. A maioria dos músculos intrínsecos do pé está disposta em quatro camadas da superfície plantar (FLOYD, 2011). Não é objetivo desta Unidade apresentar todos esses músculos, portanto, caso tenha interesse em estudar mais detalhadamente a estrutura do pé, sugere-se que consulte Floyd (2011) e Lippert (2013). Nesta Unidade, apresentaremos somente os principais músculos e seus respectivos movimentos, sendo eles flexor longo do hálux, flexor longo dos dedos, extensor longo do hálux e extensor longo dos dedos (LIPERT, 2013). A Tabela 4 apresenta os movimentos articulares que esses os músculos são responsáveis. 14 15 Tabela 4 – Principais músculos extrínsecos do pé e seus respectivos movimentos articulares Músculo Movimentos articulares Flexor longo do hálux Flexão do hálux Flexor longo dos dedos Flexão do demais dedos Extensor longo do hálux Extensão do hálux Extensor longo dos dedos Extensão dos demais dedos Importante! O quadro a seguir é apresentado com intuito de facilitar o seu estudo e consultas futuras, principalmente quando estiver atuando profi ssionalmente. Cabe ressaltar que este Quadro foi elaborado com base nas informações apresentadas por Lippert (2013). Você Sabia? Quadro 2 – Membro inferior teste Movimento Plano de Movimento Músculo(s) Agonista(s) Primário(s) Quadril* Flexão Sagital Reto femoral, iliopsoas, pectíneo Extensão Sagital Glúteo máximo, semitendíneo, semimembranáceo, bíceps femoral (cabeça longa) Hiperextensão Sagital Glúteo máximo Abdução Frontal Glúteo médio, glúteo mínimo Adução Frontal Pectíneo, adutor longo, adutor curto, adutor magno, grácil Rotação medial Transverso Glúteo mínimo Rotação lateral Transverso Glúteo máximo, rotadores profundos Abdução horizontal Transverso Flexores do quadril para elevação do fêmur (iliopsoas), abdutor do quadril (glúteo médio) Adução horizontal Transverso Flexores do quadril para elevação do fêmur (iliopsoas), adutores do quadril (adutor longo, adutor curto, adutor magno, grácil) Tibiofemural (joelho) Flexão Sagital Semimembranáceo, semitendíneo, bíceps femoral, poplíteo, gastrocnêmio Extensão Sagital Reto femoral, vasto lateral, vasto intermédio, vasto lateral Talocrural (tornozelo) Flexão plantar Sagital Gastrocnêmio, sóleo Dorsiflexão Sagital Tibial anterior Talocrural (tornozelo) Inversão Frontal Tibial anterior, tibial posterior Eversão Frontal Fibular longo, fibular curto Legenda: * para a combinação dos movimentos de flexão e abdução do quadril, o músculo agonista primário é o tensor da fáscia lata. 15 UNIDADE Aspectos Biomecânicos Aplicados aos Segmentos Corporais: Pelve e Membro Inferior Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Sites Atlas Fotográfico de Anatomia COLICIGNO, P. R. C. et al. Atlas Fotográfico de Anatomia. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009. https://goo.gl/4ppM6u Livros Biomecânica Básica. 5. ed. HALL, S. J. Biomecânica Básica. 5. ed. São Paulo: Manole, 2009. Bases Biomecânicas do Movimento Humano HAMILL, J.; KNUTZEN, K. Bases Biomecânicas do Movimento Humano. 2. ed. Barueri, SP: Manole, 2008. Biomecânica do Esporte e do Exercício MCGINNIS, P. M. Biomecânica do Esporte e do Exercício. Porto Alegre, RS: Artmed, 2015.. Vídeos Localização dos Músculos dos Membros Inferiores https://youtu.be/9TbyGPMx6Vg Localização dos Músculos dos Membros Inferiores Veja no videográfico a evolução dos tempos dos atletas na prova de 100 metros rasos nos últimos 100 anos. Compare ainda como seria a corrida entre um atleta e um não atleta. Saiba também o que um velocista profissional faz de diferente tecnicamente e descubra o diferencial de Usain Bolt em relação aos outros atletas. https://youtu.be/sd1rIxkL_Qs?list=PLYIpZvr9dk_WjVxPhCh_0tMBNHNyvfLzX Salto em Distância https://youtu.be/UYS13_l5yEk 16 17 Referências FLOYD, R. T. Manual de Cinesiologia Estrutural. 16. ed. Barueri, SP: Manole, 2011. HALL, S. Biomecânica básica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. LIPPERT, L. S. Cinesiologia clínica e Anatomia. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. 17
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