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Joana Paula Portela Stela Lopes Soares Sheila Moreira Alves Viviany Caetano Freire Aguiar BIOMECÂNICA-CINESIOLOGIA 1ª Edição/2017 Sumário Palavra das professoras autoras Sobre as autoras Ambientação a disciplina Trocando ideias com os autores Problematizando UNIDADE I: CONCEITOS SOBRE A BIOMECÂNICA Aspectos históricos sobre a disciplina Acontecimentos internacionais importantes da Biomecânica moderna Acontecimentos nacionais importantes da Biomecânica moderna Conceituando a Biomecânica UNIDADE II: BIOMECÂNICA: FORMAS DE MOVIMENTO Tipos de movimentos na Biomecânica Formas de análise de movimento Cinemetria Dinamometria Eletromiografia Antropometria UNIDADE III: MOVIMENTO E FORÇAS INFLUENTES Forças atuantes no movimento humano As Leis de Newton UNIDADE IV: INTRODUÇÃO À CINESIOLOGIA Histórico da Cinesiologia Estudo da Cinesiologia Orientação do corpo humano Centro de Gravidade Linha de Gravidade Planos de Orientação do corpo Eixos de movimentos do corpo Movimentos Fundamentais UNIDADE V: COLUNA VERTEBRAL Introdução Componentes Ósseos Vértebras Cervicais Vértebras Torácicas Vértebras Lombares UNIDADE VI: MEMBROS SUPERIORES Introdução Componentes Ósseos Componentes Articulares Movimentos e Músculos UNIDADE VII: MEMBROS INFERIORES Introdução Componentes Ósseos Componentes Articulares Movimentos e Músculos Explicando melhor com a pesquisa Leitura Obrigatória Saiba mais Pesquisando com a internet Vendo com os olhos de ver Revisando Autoavaliação Bibliografia Bibliografia web Vídeos Palavra das professoras autoras Caros estudantes, bem-vindos! A disciplina de Biomecânica-Cinesiologia espera oferecer uma visão geral sobre os movimentos humanos, a partir do olhar sobre o corpo humano. Compreenderemos que a biomecânica e cinesiologia se entrelaçam para a análise do movimento humano. E que na Educação Física tem um olhar especial nas ações musculares sobre o aspecto anatômico funcional. Os conteúdos aqui abordados foram sistematizados de modo a poder processualmente, agregar saberes sobre as possibilidades do movimento humano, otimização desse movimento, para chegar a um aperfeiçoamento técnico e necessário para uma harmonia motora. Além disso, a disciplina se propõe a auxiliá-los na busca mais aprofundada sobre o assunto, através da indicação da leitura dos livros, artigos e vídeos sugeridos no decorrer do estudo do material. Bons estudos! Sobre as autoras Joana Paula Portela, especialista em Bioquímica pelo Centro Universitário - UNINTA. Possui graduação em Educação Física pela Universidade Estadual Vale do Acaraú - UVA (2008). Técnica em anatomia e necropsia da UFC Sobral- CE. Atualmente é professora de Anatomia do curso de medicina das Faculdades INTA. Tem experiência na área de Educação Física, com ênfase em Anatomia, Bioquímica e Cinesiologia. Sheila Moreira Alves, mestre em Ciências da Saúde pela Universidade Federal do Ceará (UFC), graduada em Educação Física (Licenciatura) pela Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA). Professora Tutora do Laboratório de Estudos e Práxis em Educação Física (LEPEF) da UVA, locada no Núcleo de Estudos em Atividade Física e Saúde. Stela Lopes Soares é Mestranda em Ensino na Saúde pela Universidade Estadual do Ceará – UECE. Especialista em Fisiologia do Exercício e Biomecânica do Movimento e Gerontologia pelo UNINTA - Centro Universitário INTA. Docência no Ensino da Saúde pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS e ainda em Saúde da Família pela Universidade Estadual Vale do Acaraú - UVA. Graduada emEducação Física pela UVA e em Fisioterapia pelo UNINTA. Viviany Caetano Freire Aguiar é Pós-graduanda em Saúde Pública e Saúde da Família pelo UNINTA - Centro Universitário UNINTA. Graduada em Educação Física pela Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA), participou como monitora do Programa de Educação pelo Trabalho (PET-Saúde) durante dois anos. Ambientação a disciplina Há muito se estudam os movimentos corporais humanos entendendo sua complexidade, beleza e plasticidade, desde os filósofos gregos aos cientistas modernos em uma busca por compreender seu funcionamento e aperfeiçoar sua dinâmica, a fim de obter uma condição ótima para sua execução. Dentre as temáticas que envolvem a Biomecânica, os estudos estão direcionados à física (mecânica) e à biologia (anatomia e fisiologia), que associadas à cinesiologia (estudo do movimento humano e as estruturas anatômicas que o realizam). É importantíssimo conhecer o corpo anatomicamente e os grupos musculares, os ossos e articulações que compõem cada membro da estrutura física, pois o conteúdo trata de movimentos que são possíveis por conta dessas estruturas. No decorrer dos estudos, aprenderemos também identificar cada plano, espaço onde será executado o movimento e seus respectivos eixos, lembrando que o movimento gira em torno de um eixo, além da análise de movimentos fundamentais do corpo humano. Bons Estudos! Trocando ideias com os autores Sugerimos a leitura da obra: Biomecânica no esporte: performancedo desempenho e prevenção de lesão. Este livro aborda os problemas gerais da Biomecânica dos movimentos atléticos, e trata de um assunto pertinente a todas as locomoções cíclicas, descrevendo os seguintes esportes: corrida, ciclismo, natação, esqui de fundo e patinação. O texto explica os princípios básicos do lançamento e os aspectos aerodinâmicos do voo de projéteis. VLADIMIR M. Biomecânica no esporte: performance do desempenho e prevenção de lesão. Grupo Gen-Guanabara Koogan, 2000. Sugerimos que leia a obra Cinesiologia e Anatomia Aplicada, onde o autor faz uma abordagem de introdução aos estudos da cinesiologia, a biomecânica do movimento humano. O livro apresenta conceitos fundamentais e interações dabiologiacoma mecânica do movimento humano, dando ênfase à síntese do material sobre biomecânica e as considerações neuromotoras para esclarecer modelos biomecânicos simples de sistemas musculoesqueléticos. Estas considerações são como um trampolim para a busca do estudante por uma compreensão mais aprofundada e explicada sobre o assunto. RASCH, PHILIP I. Cinesiologia e anatomia aplicada. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1991. Propomos também a leitura da obra Bases Neuromecânicas da Cinesiologia do autor Roger M. Enoka, excelente para estudantes das áreas de ciências biológicas e de saúde. A obra integra biomecânica e neurofisiologia para apresentar uma metodologia teórica e única para o estudo do movimento humano. Nesta edição a pesquisa foi atualizada e os tópicos foram mais expandidos para facilitar o entendimento das pessoas em particular as que se interessam em biomecânica e daqueles que estudam os efeitos de treinamentos sobre o sistema neuromuscular. ENOKA, ROGER M. Bases neuromecânicas da cinesiologia. 2. ed. Barueri: Manole, 2000. GUIA DE ESTUDO A partir das obras indicadas elabore um resumo comparativo entre o pensamento dos autores. Em seguida comente seu texto no fórum para compartilhar com seus colegas na sala virtual. Cinesiologia 9 Problematizando Lesões dos músculos isquiotibiais, o músculo da “fisgada”, ocorrem com frequência em atletas que participam de esportes como: corrida, futebol e basquete. A principal causa é a sobrecarga muscular. Durante o chute a uma bola ou sprint, o grupo muscular anterior da coxa, chamado de quadríceps, se contrai vigorosamente, esticando o joelho e o grupo posterior da coxa. Os isquiotibiaisse esticam contra a resistência, objetivando modular o movimento. Neste momento, por não resistir à força do quadríceps (agonistas), os isquiotibiais (antagonistas) se rompem. Uma boa nutrição e hidratação são muito importantes. Mas, o profissional de educação física, com os conhecimentos da biomecânica-cinésiologia, deve proceder no momento da lesão de seu atleta? Quais os músculos que compõem os isquio- tibiais e o quadríceps da coxa? GUIA DE ESTUDO Após a reflexão dos questionamentos sugeridos, produza um texto abordando os benefícios da aplicação da Biomecânica-Cinesiologia no exercício físico. Em seguida poste no ambiente virtual. CONCEITOS SOBRE A BIOMECÂNICA 1 CONHECIMENTOS Conhecer sobre os Fundamentos da Biomecânica. HABILIDADES Identificar fundamentos básicos sobre a Biomecânica. ATITUDES Desenvolver uma postura ética em sua prática profissional. Aspectos Históricos sobre a disciplina Galeno, Aristóteles, Leonardo da Vinci, Galileu Galilei, dentre outros desenvolveram pesquisas sobre a Biomecânica, e a tinham como seu principal objeto de estudo científico, nos quais alguns com opiniões divergentes, outros complementares. Entretanto, é interessante que saibamos um pouco mais sobre ela, para facilitar seu entendimento e aplicabilidade. Assim, a seguir, apresentaremos alguns destes autores e suas ideias: Galeno: Foi o primeiro médico que abordou o esporte, realizou quatro anos de práticas médicas e nutricionais aos gladiadores (lutadores do Império Romano), produziu 500 tratados médicos sobre o corpo humano e seu movimento. Aristóteles: Este pensador utilizou-se da matemática como instrumento. Difundiu alguns conceitos, tais como: todo movimento depende da ação de um agente motor (entendendo que o movimento muscular é o resultado da ação das atividades neurais que são transmitidas). Leonardo da Vinci: A maior contribuição que este pensador trouxe para a Biomecânica se deu a partir da apresentação dos fundamentos de ação e reação, ainda realizou estudos anatômicos: arte e ciência: descrevendo a origem, inserção e posição de alguns músculos e por fim, elaborou alguns conceitos como: “força espiritual: energia que movimenta músculos e nervos que torna possível os movimentos”. Galileu Galilei: Apresentou a Biomecânica do salto humano, a análise da marcha de cavalos e até de animais (insetos). Trouxe ainda os Fundamentos da mecânica a partir da formulação das leis de Newton. Etienne Jules Marey: Dentro da Biomecânica, foi o grande responsável pela quantificação de parâmetros relacionados à locomoção, sendo considerado o pioneiro da cinematografia e ainda pelo desenvolvimento de instrumentos para análise do movimento. Braune e Fischer: Foram os pesquisadores americanos responsáveis pela criação da análise matemática em 3D da marcha: centro de gravidade e movimento dos segmentos do corpo, objeto de estudo da Biomecânica. Portanto, a partir da leitura acima, entender as diferentes contribuições da Biomecânica, por meio da apresentação dos seus precursores. Assim, após essa visão inicial dos autores supracitados, abordaremos sobre como se desenvolveu a Biomecânica como ciência no decorrer dos anos, a partir de seus grandes acontecimentos. Acontecimentos internacionais importantes da Biomecânica moderna Como toda ciência, a partir de pesquisas realizadas na área, a Biomecânica teve uma evolução exponencial no decorrer dos anos, tanto no mundo como no Brasil, para este entendimento, apresentamos a vocês, como isso ocorreu: Foi em 1960, a primeira vez que foi possível dialogar sobre “O papel da Biomecânica na análise dos movimentos esportivos”, este encontro aconteceu em Leipzig, na Alemanha. Para dá continuidade a discussão inicial citada, no ano de 1970, aconteceu 1° seminário internacional de Biomecânica, com a temática: “Métodos de investigação, análise de movimentos laborais, esportivos e reabilitação”, tendo 200 participantes envolvidos. Para fomentar a prática de Biomecânica em diversos lugares, em 1968 foi lançado nos Estados Unidos o Journal of Biomechanics. (Jornal de Biomecânica). Então, destaca-se que no decorrer dos anos foram acontecendo vários seminários de discussões sobre a Biomecânica, na tentativa de dialogar e construir novos saberes sobre ela, entretanto, foi apenas em 1983 que foi fundada a International Society of Biomechanics in Sports (Sociedade Internacional de Biomecânica do Esporte). Acontecimentos nacionais importantes da Biomecânica Moderna Compreendendo um pouco do que aconteceu da Biomecânica desde o seu surgimento mundial, até os dias de hoje. Após a apresentação dos aspectos históricos da Biomecânica no mundo, a seguir, apresentaremos como se deu essa difusão no nosso país: Com a tentativa de aprofundar a temática Biomecânica no Brasil, em 1989, aconteceu o 1° encontro de professores de Biomecânica com a temática: “A Biomecânica no ensino e pesquisa, que aconteceu na Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, tendo a participação de 100 professores”. Tentando trazer as discussões sobre a Biomecânica para o nosso país, em 1992 ocorreu o IV Congresso Nacional de Biomecânica, organizado pela Sociedade Brasileira de Biomecânica. Tendo a culminância de anais com 332 páginas, da Universidade de São Paulo. Estes fatos abordados no Brasil e no mundo, foram um convite inicial para entender o processo de desenvolvimento da Biomecânica no decorrer dos anos. Após esta leitura inicial, convidamos vocês para conhecer os conceitos fundamentais para o desenvolvimento dessa disciplina, a qual é fundamental para a profissão do Professor de Educação Física, dentro e fora do espaço escolar. Conceituando a Biomecânica A Biomecânica é uma ciência que estuda o movimento, em busca da eficiência do movimento, na perspectiva correta de modo a evitar desgasto metabólico e mecânico. Para que se obtenha o uso adequado do movimento. Assim, compreender e executar a sequência exata do movimento por meio dos variados segmentos corpóreo com uma postura adequada e eficaz, que é o foco principal da Biomecânica do Movimento. Como uma ciência interdisciplinar, compreende que sua constituição, está interligada as ciências naturais, ocupando-se de análises físicas de sistemas biológicos e físicos do organismo. Os movimentos nela contidos são estudados por intermédio de leis e padrões mecânicos, em função das características do sistema biológico humano, sendo base para estes conhecimentos, o entendimento de anatomia, fisiologia e um pouco de mecânica. Na área da Educação Física, a Biomecânica enquanto uma ciência tem o objeto de estudar o movimento (cinemática) e o que gera (força cinética) a partir dos parâmetros da mecânica. A Biomecânica estuda a mecânica na vida, isso se deu por conta da inserção desta disciplina nos cursos de graduação nos Estados Unidos, onde se estudava desde o início, a cinesiologia (HAMILL; KNUTZEN, 1999). Importante! Vejam as ciências no gráfico e o modo como se entrelaçam (Biomecânica x cinesiologia), para análise do movimento: A Cinesiologia é uma ciência que tem como objetivo compreender os fundamentos do movimento humano a partir de diversas áreas, dentre elas a Biomecânica, a ciência que estuda os sistemas biológicos a propósito da mecânica. Considerando os conceitos da Física, aferindo as ações das forças que agem neste sistema e o efeito produzido nestas forças. BIOMECÂNICA CINESIOLOGIA Forças que agem no corpo Deslocamento do corpo no espaço e sua relação com o tempoMovimentos produzidos pelos músculos e demais estruturas. (abordagem) A Biomecânica e a Cinesiologia interacionam-se, pois a primeira ciência é a base do conhecimento, já a segunda é aplicação de maneira prática, para otimizar o entendimento do movimento humano na melhoria do desempenho, da técnica desportiva, do equipamento, na educação, e até mesmo na prevenção de lesões e na reabilitação. A Biomecânica é relevante para a Educação Física, já que esta tem como objetivo a Educação por meio da cultura corporal de movimento, a qual precisa ser realizada com eficiência e segurança. Compreende-se que a Biomecânica, possui diferentes campos de aplicação e objetos de estudo, para essa compreensão que estamos falando, a seguir, trazemos um quadro explicativo falando sobre: Campo Aplicação Objeto de estudo Biomecânica do Desenvolvimento Estudos dos padrões de movimento e as suas alterações devido à interação do sujeito com o meio envolvente ao longo do desenvolvimento ontogenético. Biomecânica Ocupacional Estudo da interação do trabalhador com seu meio de trabalho, no domínio antropométrico, mecânico e, aspectos do envolvimento. Biomecânica da Reabilitação Estudo dos padrões de movimento. em sujeitos lesionados ou portadores de deficiências. Biomecânica do Desporto Estudo das técnicas desportivas Para saber mais: Para ampliar seus conhecimentos sobre Cinesiologia, leia o livro Fundamentos de Cinesiologia. Disponível no site: https://bb.cruzeirodosulvirtual.com.br/bbcswebdav/courses/2007_12_80_BACK UP/Material/un_II/teorico.pdf https://bb.cruzeirodosulvirtual.com.br/bbcswebdav/courses/2007_12_80_BACKUP/Material/un_II/teorico.pdf https://bb.cruzeirodosulvirtual.com.br/bbcswebdav/courses/2007_12_80_BACKUP/Material/un_II/teorico.pdf procurando a maximização da sua eficiência e, redução dos riscos de lesão. Biomecânica nas Artes Estudo da eficiência das técnicas artísticas (dança música, teatro, etc.). Após a leitura do campo de atuação da Biomecânica, assim como seu campo de estudo, entende-se que os objetivos da Biomecânica é reduzir a sobrecarga, aprimorar o rendimento, prevenir lesões e analisar a técnica do movimento. Relaciona-se ainda ao desenvolvimento de novos equipamentos e de novas sequências pedagógicas, as quais são baseadas não apenas no conceito do movimento realizado (do mais fácil para o mais complexo), mas também na sua aplicação dos conceitos mecânicos envolvidos na sua execução. Assim, a Biomecânica está envolvida, por exemplo, nas propostas de modificações direcionadas para os blocos de saída da natação e do atletismo, assim como na determinação de novos modelos de tênis que contribuam na melhoria da performance, na elaboração de varas mais leves e com mais elasticidades para o salto com vara, e assim por diante. BIOMECÂNICA: FORMAS DE MOVIMENTO 2 CONHECIMENTOS Compreender o movimento humano e entender as formas de análise do movimento e sua importância na práxis profissional. HABILIDADES Identificar o movimento do corpo, diante do exercício físico. ATITUDES Desenvolver uma postura ética, em sua prática profissional. Tipos de movimentos na Biomecânica A chamada posição anatômica é uma referência empregada no mundo todo. Esta posição indica um corpo ereto na vertical, em que os membros superiores fiquem ao lado do tronco e as mãos espalmadas para frente, membros inferiores ligeiramente afastados, com os pés apontando para frente. Sendo a posição de referência ou ponto de partida quando são determinados os termos apontados ao movimento corpóreo (HAMILL e KNUTZEN, 1999; HALL, 2013). Pode-se dizer então que, seja qual for o arranjo de movimento escolhido, todas as descrições de movimento do corpo, devem ser feitas com relação a essa posição inicial. Pensando nisso, classificamos movimentos realizados, em: lineares (translação), angulares (rotação), e gerais (mistos). O movimento linear ou de translação irá ocorrer quando os pontos do corpo se movimentam na mesma direção, ao mesmo tempo. Veja a figura a seguir mostrando como ocorre este movimento. O movimento linear ou de translação, o aproveitamento de uma força no centro de massa de um corpo de qualquer dimensão, faz todos os pontos desse objeto se deslocarem na mesma direção e magnitude. Podendo ainda se subdividir em linear retilíneo (quando a direção não é modificada). Figura 1: Movimento Retilíneo Ou ainda, curvilíneo (quando a direção muda constantemente), como é possível observar na ilustração abaixo: Figura 2: movimento Curvilíneo Já os movimentos angulares, que podem ser chamados também de movimentos de rotação, pois são aqueles os quais os pontos se movem em linhas circulares ao redor de um eixo, (eixo de rotação), conforme o exemplo no site a seguir: https://www.shutterstock.com/pt/search/similar/549723892. A maioria dos movimentos humanos é angular, muito embora os movimentos realizados externos a superfície corporal têm tendência a serem lineares. Apesar de muitos movimentos ocorrerem da forma dita acima, exceções podem ser encontradas, como é caso do movimento (da escápula) em elevação e depressão; pronação e retração são essencialmente lineares. Contudo, o movimento da clavícula, que é fixada à escápula, é angular e realizado através da articulação extraclavicular. https://www.shutterstock.com/pt/search/similar/549723892 Por último, apresentamos os movimentos gerais, também chamados de mistos, nestes, são executados como o próprio nome diz, diferentes tipos de movimentos juntos. Daremos como exemplo a figura abaixo, nas paraolímpicas, na utilização de provas adaptadas observou-se o plano sagital, em que o atleta deslocando todas as articulações de seus membros superiores, assim como as rodas da sua cadeira, realiza movimentos rotacionais, entretanto, a cadeira dele se desloca de forma linear: Figura 3: Do mesmo modo que acontece nos movimentos acima, nos esportes, tomando por base o lançamento do Martelo, a técnica exige do atleta o uso dos diferentes movimentos humanos (gerais ou mistos). Pronação: É um movimento de rotação por certos ossos do corpo humano. Retração: Que tende a voltar para uma condição anterior; recuo: retração de influência. Figura 4: É importante lembrar, que os movimentos do nosso corpo são realizados pelas articulações, isto é, a flexão ou extensão sendo realizadas pelo cotovelo, assim como pelo joelho. Desta forma, muitas articulações são possíveis movimentos diferenciados. Algumas permitem apenas flexão e extensão, outras permitem uma variedade de movimentos, dependendo de sua estrutura. É importante dizer que músculos e a gravidade, são os principais produtores do movimento humano. A gravidade pode ser definida como a força que puxa para baixo todo ponto de massa do corpo. Os músculos são fundamentais para a manutenção de um estado, para 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. Estática é o capítulo da Mecânica que estuda corpos que não se movem. Formas de análise de movimento Os métodos utilizados pela Biomecânica para abordar as diversas formas de movimentos que existem, tais como: cinemetria, dinamometria, antropometria e eletromiografia (AMADIO, 2004).Cinemetria: A forma mais elementar de análise do movimento é a cinemetria ou uso da filmagem. É ela que atualmente, por meio do acesso a uma câmera de filmagem, que emite os dados quantitativos, fornecendo o valor através desse aparelho, como feedback para os estudantes ou atletas. Para análise na cinemetria, pode-se utilizar desde a câmera de um celular até diversas câmeras posicionadas de modo a permitir observar todos os ângulos do movimento. Explicando um pouco sobre a análise da cinemetria, quando se faz a análise de algum segmento corporal e das articulações, usa-se algumas marcações em pontos anatômicos específicos do indivíduo de acordo com a necessidade do avaliador. Após a digitalização das coordenadas dos pontos de cada imagem do movimento, os dados são armazenados. Nesse momento da análise, o indivíduo passa a ser considerado “um boneco de linhas” e são feitos cálculos de ângulos articulares, deslocamentos das marcas, velocidades lineares e angulares, isto é, de qualquer variável cinemática. Os procedimentos que foram mencionados acima são considerados procedimentos óticos, em que as avaliações são realizadas por intermédio de indicadores indiretos, obtidos por imagens, que se dá pela determinação de como o movimento foi realizado, através de: deslocamento, velocidade e aceleração. Dinamometria: A Dinamometria obtém-se o valor da externa de contato. A maneira mais tradicional para verificar esse tipo de força é a plataforma de força, a qual fornece um sinal elétrico proporcional à força aplicada. Uma das mais comuns é a plataforma de (AMTI), capaz de aferir as forças, os movimentos e o deslocamento do centro de pressão em torno dos eixos x, y e z. É um método de medição em Biomecânica do movimento humano. Resulta na força de reação do solo, pressão e forças internas. Eletromiografia: Figura 5: Eletromiógrafo. A eletromiografia (EMG) é o estudo da função muscular por meio do registro do sinal elétrico do músculo. Esse registro é obtido pelo uso de eletrodos de superfície ou de agulha, conforme a necessidade do caso. Para movimentos do esporte em geral, a (EMG) de superfície possibilita que o indivíduo seja avaliado de forma indolor e não invasiva e, por isso, é um dos métodos mais utilizados. Esta técnica utiliza eletrodos de superfície para avaliar a capacidade das células nervosas emitirem descargas elétricas. Sendo um método de diagnóstico que avalia problemas nervosos ou musculares. Dentro do exame é possível avaliar, elementos tais como: Músculos ativos, Intensidade e duração da ação muscular e Coordenação muscular. Antropometria: Através de modelos antropométricos, faz-se possível por meios de medidas como peso e altura do indivíduo, verificar o comprimento, a massa, o centro de gravidade dos segmentos e o centro de gravidade do corpo completo. É parte fundamental da Biomecânica, sendo uma ciência que estuda: massa, tamanho, forma e as propriedades de letargia do corpo humano ao longo de seu desenvolvimento, oferecendo vários parâmetros essenciais para a determinação quantitativa de variáveis importantes na análise da performance de atividades físicas, desempenhadas em contextos laborais e esportivos. Exemplo de elementos avaliados pela Antropometria: peso, centro de massa, volume e gravidade, propriedades inerciais. Para utilização dos recursos da Biomecânica é fundamental que seja elaborada uma estrutura específica para mensuração das variáveis analisadas, cada variável analisada dependerá de instrumentação específica para tal evento; há a necessidade de softwares aplicados à rotina de linguagem de cada programa de análise e coleta de dados, sendo obtidos por versão free ou através de licença paga. Percebe-se que o investimento nesta área é alto, mas para um projeto inicial de uma sala ou laboratório deve-se adquirir o básico, tendo plataforma de força e de equilíbrio, cadeira isocinética, eletromiógrafo, conjunto de câmeras ou filmadoras high speed e o espaço adequado pode-se obter resultados de trabalho excelentes. Atualmente quem trabalha com esta área, contam com fabricantes nacionais e internacionais, mas o que deve ser observado ao comprarem estes equipamentos é a validação dos mesmos, manutenção, mão-de-obra especializada e treinamento de funcionários capacitados. Abaixo, apresentamos a figura 6, que mostra o laboratório de Biomecânica R9 do Sport Club Corinthians Paulista, em que são utilizadas plataformas de força, disparador vertical de bola, eletromiógrafo, câmeras, computadores com utilização de softwares específicos para coleta e análise de dados. Figura 6: Laboratório com plataformas que verificam a força. MOVIMENTO E FORÇAS INFLUENTES 3 CONHECIMENTOS Compreender as forças que atuam na realização dos movimentos corporais. HABILIDADES Identificar características sobre as forças do corpo durante o exercício. ATITUDES Exercer continuamente dentro do âmbito escolar, como um agente responsável por promover saúde, por meio da aplicação dos conhecimentos sobre as forças atuantes no corpo, durante a realização do exercício. Forças atuantes no movimento humano O corpo humano é compreendido de modo geral como um sistema composto por elos rígidos (ossos) conectados uns aos outros (articulações), que agregam músculos capazes de gerar força. Essa força (força de tração ou compressão ou torção) exercida gera um estresse entre ossos, articulações, ligamentos e tendões, denominados como forças internas. Por outro lado, as forças exercidas sobre o corpo, porém advindas a partir do exterior pelo contato com outro corpo (forças de contato) ou não contato são denominadas de forças externas. Pode-se citar como exemplo um atleta de basquete executando um arremesso livre, visto que a força muscular e ligamentar empregada são exemplos de forças internas. A seguir, apresentaremos informações importantes sobre essas forças que atuam para que os movimentos humanos possam acontecer: Torque É o resultado do peso da bola de basquete para realização do arremesso e desenvolvimento muscular na mão do atleta, tem-se como exemplo de força externa. Atrito Sendo considerada a força que atua sobre a área de contato entre duas superfícies, na direção oposta ao movimento ou tendência ao movimento. Além disso, como exemplo de força externa de não contato, pode-se citar: Força da gravidade Considerada a ação que empurra um objeto para baixo, sendo definida como o peso (massa) do próprio objeto se a resistência do ar for ignorada. Nas forças externas, os contatos podem ser fluidos ou sólidos, a resistência do ar e da água são exemplos de força de contatos fluidos, no entanto, no esporte as forças de contato mais importantes são entre objetos sólidos, tais como a gravidade, a força de reação de solo e o atrito. A força de reação (que é perpendicular) ao solo durante um salto, quando o saltador em contato com o chão o empurra para baixo, a força de reação de solo o empurra para cima contemplando a terceira Lei de Newton- ação e reação. O segundo componente da força de contato é o atrito seco, que pode ser estático quando atua em duas superfícies que não apresentam movimento relativo, ou dinâmico. Quando as duas superfícies apresentam movimento relativo, assim, ambos os atritos também chamados de atrito de Coulomb são responsáveis pelas mudanças no movimento horizontal do corredor. As forças mais comuns envolvidas com a Biomecânica são:a força muscular, gravitacional, inércia, de flutuação e força de contato. A força produzida por músculos depende de vários fatores. Dois desses fatores incluem velocidade de contração do músculo e comprimento do músculo. O peso de um objeto é resultado da força gravitacional. Como veremos nas leis de Newton, o conceito de inércia afirma que um corpo permanece em repouso ou em movimento uniforme até receber a ação de uma força externa. A força de flutuação tende a resistir à força da gravidade. Na água a magnitude dessa força equivale ao peso de água que o objeto desloca. A força de contato existe toda vez que dois objetos se acharem em contato um com o outro. Esse tipo de força pode ser uma força de reação ou uma força de impacto. A força pode ser ainda subdividida em uma força normal perpendicular às superfícies de contato e uma força de fricção ou atrito que é paralela à superfície de contato. Neste sentido, quando a força de um objeto está relacionada com a localização do objeto, os princípios de trabalho e energia se tornam importantes. Em mecânica, o trabalho refere-se ao produto de forças exercidas sobre um objeto e o deslocamento do objeto paralelo ao componente de força de resistência do objeto. . Trabalho (W) = Força (F) x Distância (d) O trabalho é realizado na medida em que a força vence uma resistência e move o objeto em uma direção paralela ao componente de força de resistência. Já a Energia é definida como sendo a capacidade de realizar trabalho. Existem muitas formas de energia, dentre elas a energia mecânica e o calor. O calor é geralmente considerado subproduto de outras formas de energia ou resultante da energia que se transforma em outra. De uma forma geral, a força motora que é classificada como dinâmica ou estática, é a capacidade do sistema neuromuscular de vencer (ou tentar vencer) resistências por meio de uma ação muscular (BARABANTI, 1999). Sendo conceituada por quatro elementos básicos: direção, magnitude de força, sentido e quantidade de tração. Existindo para isso, as manifestações de diferentes forças. Suas formas de manifestação, a força muscular poderá assumir três demonstrações diferentes: potência, explosiva e resistência. A força máxima caracteriza-se como a maior força disponível que o sistema neuromuscular pode mobilizar através de uma contração voluntária máxima de um músculo ou grupo muscular. A força rápida ou explosiva, também conhecida como potência, é definida pelo autor como toda a forma de força que se torna atuante no menor intervalo de tempo possível. Já a força de resistência corresponde à capacidade que o organismo tem de resistir à fadiga, em solicitações de prestação de força durante um período de tempo prolongado. Desta maneira, a força exercida pelo nosso corpo durante a realização de movimentos, é a contração muscular, tratando-se dela, é interessante dizer que existem três tipos básicos de manifestações: isotônica, isométrica e isocinética. Portanto, as ações musculares isotônicas podem ser do tipo concêntrica (músculos se encurtam, trabalho mecânico positivo) excêntrica (músculos se alongam, trabalho negativo) ou isométrica (musculo não muda de posição). Cabe salientar ainda, que as palavras como neutralizadores e estabilizadores; agonistas, antagonistas, são usadas para delinear os músculos quando trabalham de uma maneira específica em relação a outro músculo ou a uma ação muscular. Pensando nos movimentos e os produtores deles, devemos abordar também sobre conceitos de velocidade, dessa forma, esta, pode ser definida como sendo a razão entre o espaço percorrido e o tempo gasto. Expressada pela fórmula abaixo: V = velocidade Δs = variação da distância ou distância percorrida Δt = variação do tempo ou tempo de prova Sem especificar uma modalidade esportiva (seja ela individualizada ou coletiva), alguns dos participantes são mais velozes do que outros, sua capacidade de realizar esforços acima do padrão durante longos períodos de tempo parece ser própria a alguns indivíduos. Mas no caso em que as modalidades se repetem ao longo do tempo, ou ainda nas corridas rasas, natação, etc., frequentemente a velocidade será medida por meio da velocidade média apresentada pelo indivíduo no decorrer da atividade realizada. Para melhor compreendermos, é preciso deixar claro que, ao avaliar a velocidade média de um atleta, determina-se o quanto esse corpo se move em um determinado período de tempo; por exemplo, um nadador que se desloca por um percurso de 1000 metros em 20 segundos, a velocidade do nado é determinada pela divisão da distância percorrida (1000m) pelo tempo que o atleta levou para percorrer a prova (20s). Nesse exemplo, dividindo-se os 1000 metros de nado por 20 segundos é possível concluir que a velocidade média do atleta foi de 50 metros por segundo (m/s). Velocidade média = 1000m/20s = 50m/s Tal medida traz importantes contribuições para os professores de Educação Física, pois, por meio dessas informações, podemos observar e determinar os trechos nos quais os alunos ou atletas diminuem sua velocidade e, com isso, corrigindo os erros dentro da realização das atividades ou competição que estejam participando. Mas também, ainda podemos subdividir a velocidade em velocidade de reação, que é apresentada pelo tempo entre um estímulo e a ação do atleta; velocidade gestual ou acíclica em que um único movimento do atleta, como, por exemplo, o lançamento de martelo no atletismo e por último, a velocidade de deslocamento ou cíclica que corresponde à velocidade em que o atleta desenvolve em uma determinada distância. Nas modalidades conhecidas como acíclicas ou mistas, faz-se necessário o conhecimento da velocidade em momentos que são determinantes para o sucesso da atividade, como no instante em que o atleta toca o pé de apoio para lançar um dardo (velocidade de entrada), no instante em que o pé de apoio do atleta deixa o solo ou a velocidade do implemento, no instante do lançamento (velocidade de saída), ou mesmo no momento da largada em uma prova de natação. Dando prosseguimento ao conhecimento necessário, temos a aceleração que é a grandeza que determina a variação da velocidade em relação ao tempo, isto é, recomenda o aumento ou a diminuição da velocidade com o passar do tempo. A aceleração é uma grandeza vetorial, portanto, possui módulo, direção e sentido. Independente do esporte praticado e da distância percorrida, em todas as modalidades esportivas, a velocidade média do praticante altera ao longo da trajetória. Nestas ocorrências, essa mudança indica a aceleração do atleta ou, tecnicamente, a variação da velocidade em função do tempo. Tal medida se faz importante, pois, por exemplo, para quando indivíduo diminui sua velocidade, diz-se que ele desacelerou. Que tem como variáveis a velocidade e o tempo, considerando a escala estabelecida, finalmente, em função de diferentes fatores tem-se um trecho de redução da velocidade, ou desaceleração. Quando o intervalo de tempo tende a zero, a velocidade vetorial média tende a um limite que é denominado velocidade vetorial instantânea. Assim, esta é a velocidade de um corpo em um instante de tempo que tende a zero, “zerando” sua direção e sentido. De forma equivalente ao cálculo da velocidade, tem-se, o cálculo da aceleração, que é a culminância da velocidade em função do tempo: a= Δv / Δt Legenda: a = aceleração (m/s2 ) Δv = variação da velocidade Δt = variação do tempo É interessante afirmar que tanto a aceleração quanto a velocidade, possuem como unidades de medida comum, respectivamente, a relação de metros por segundo (m/s) e metros por segundo ao quadrado (m/ ), embora qualquer unidade de distância, quando divididapor uma unidade de tempo, pode ser utilizada como notação para a velocidade e para a aceleração, como quilômetros por hora (km/h), entre outros. A aceleração, seja positiva ou negativa, de um objeto, é representada pela rapidez com que modifica sua velocidade, sendo produzida por uma ou mais forças. Após a apresentação destes conhecimentos, faz-se necessário entendermos às três leis que possibilitam e constituem a base fundamental para compreensão das condutas e com isso, entender como acontecem os movimentos inerentes do ser humano e ainda, as práticas esportivas na Biomecânica. Estas três leis foram formuladas pelo físico inglês Isaac Newton ainda no século XVII. Então, a seguir abordaremos especificamente sobre elas para procurar aprofundar sobre o entendimento do assunto. As leis de Newton As três Leis de Newton procuram explicitar o três comportamentos de um corpo em movimento, de que forma o estado de agitação pode ser alterado e a culminância da interação de dois corpos que se tocam durante a realização do movimento. Entender sobre as leis de Newton faz-se necessário conhecer sobre cadeia cinética, que será o estudo das forças que determinam ou comprometem o movimento. Essas leis são a base da cinemática. A primeira lei de Newton é a lei da inércia, em que um objeto permanece em estado de movimento, a menos que tolere a ação de uma força exterior. De tal modo, que um objeto imóvel não iniciará sua movimentação, a menos que uma força externa atue sobre ele e um objeto em movimento permanecerá em movimento, na mesma velocidade e direção. Para ilustração do que acabamos de dizer, veja figura abaixo: Figura 7: A segunda lei de Newton é a lei da aceleração, isto é, nesta, diz-se que se uma força externa age sobre um objeto, este muda sua velocidade ou se acelera em proporção direta à força aplicada. O objeto irá também acelerar em proporção inversa à sua massa. Assim, a massa tende a resistir à aceleração. A fórmula bem conhecida como: F = m.a Legenda: F= Força M= massa A= aceleração Fórmula utilizada para objetos que se move por meio de movimentos lineares ou em translação. Para melhor compreensão da 2° lei, a seguir, colocamos a ilustração a seguir: Figura 8: A Terceira lei de Newton é a resultante da interação entre duas forças. Sendo enunciada da forma seguinte: Para toda força (ação) exercida sobre um objeto, existe em resposta à interação com outro objeto, existindo uma reação (força) de mesma importância e direção, mas com sentido oposto. A partir desse enunciado, podemos entender que as forças sempre atuam em conjunto (em pares). Nunca existirá ação sem reação, de maneira que a resultante entre essas forças não pode ser nula, pois elas atuam em corpos diferentes. Por exemplo, alguém tem uma bola arremessada em seu abdômen. A ação seria a força feita pela bola sobre o abdômen da pessoa, e a reação seria a força feita pelo abdômen sobre a bola. Mesmo que a aplicação da força de reação seja involuntária, ela sempre acontece. As duas forças possuem exatamente o mesmo valor, mas são aplicadas em sentidos opostos. A gravidade é uma força externa que sempre age sobre um objeto sobre a terra. Para equilibrar essa força crescente, uma segunda força externa precisa ser introduzida. http://brasilescola.uol.com.br/fisica/forca.htm Um objeto apoiado sobre uma mesa recebe ação de pelo menos duas forças: a da gravidade e a força exercida pela mesa. Assim, na medida em que o objeto sobre a mesa sofre ação da tração da gravidade, a mesa reage à força da gravidade com uma força igual e oposta. Como podemos ver na ilustração a seguir: Figura 9: INTRODUÇÃO À CINESIOLOGIA 4 CONHECIMENTOS Conhecer a História da Cinesiologia e o estudo dos movimentos do corpo humano. HABILIDADES Identificar os movimentos do corpo em diversas direções estabelecendo pontos de referência. ATITUDES Aplicar os conceitos e as habilidades na sua prática profissional. Cinesiologia 21 Histórico da Cinesiologia O termo Cinesiologia é uma combinação de dois verbos gregos, kinein, que significa mover, e logos, estudar. Os pesquisadores da área, cinesiologistas, aproveitam estudos da anatomia, ciência que estuda o corpo humano, juntamente com a fisiologia que estuda o funcionamento organizacional do corpo. O pai da Cinesiologia como é conhecido o grego Aristóteles (384-322 a.C), e que segundo registros foi o primeiro a estudar e demonstrar o processo de deambulação, processo esse que mostra que o movimento de rotação pode se transformar em um meio de translação. Esse estudo de Aristóteles tinha como ideais algumas semelhanças posteriores às três leis de Newton, o complexo processo de deambulação, para a época de Aristóteles mostrou-se relevante na importância do centro de gravidade, das leis, do movimento e alavanca. Na Grécia temos relatos de outro cidadão grego de muita importância para o início da Cinesiologia, Arquimedes (287-212 a.C), em sua época apresentou estudos a respeito dos princípios hidrostáticos que até hoje são aplicados na Cinesiologia, na natação, bem como também ajuda parcialmente com a possibilidade de viagens espaciais, já que são usadas por astronautas algumas características desse estudo. O catálogo de estudos feitos por Arquimedes é bastante amplo, com indagações a respeito de leis de alavanca, por exemplo, e relacionando-as a determinação de centro de gravidade, esse seu estudo é chamado de fundação da mecânica teórica e é usado até hoje na ciência de estudo do corpo humano - anatomia - assim como em Cinesiologia. Galeno (131-201 d.C) romano também, grande estudioso da Cinesiologia, que a partir da observação em gladiadores na Ásia menor acumulou diversos estudos sobre o movimento do corpo humano, tendo como objeto de estudo esses atletas, e que por isso é conhecido até os dias de hoje como o primeiro médico de equipe da história. Em um estudo feito por Galeno de nome Motu Musculorum, o autor diferencia nervos motores de nervos sensitivos assim como também músculos agonistas e músculos antagonistas, dentre outras observações encontradas na sua obra, é Cinesiologia 22 importante falar sobre os termos diartrose e sinartrose que são usados até hoje na termologia da artrologia (estudos das articulações). Relatos afirmam que a ideia de que os músculos se contraem é originado de Galeno, o estudioso afirmava que motivo da contração muscular acontecer era algo denominado por ele como espíritos animais do cérebro, usava o mecanismo dos nervos para chegar aos músculos e os induzia a contração. Principalmente por esses motivos, Galeno é considerado o pai da medicina desportiva e através do seu estudo, o primeiro manual de Cinesiologia. Depois das colaborações de Galeno, estudos sobre Cinesiologia permaneceram parados por cerca de 1.000 anos, tendo como próximo colaborador dessa ciência o artista, engenheiro e cientista, Leonardo da Vinci (1452-1519). Da Vinci interessava-se pela estrutura do corpo humano principalmente no que diz respeito ao desempenho e relação entre centro de gravidade, o equilíbrio e o centro de resistência, tendo sido segundo registros o primeiro a descrever de forma científica a marcha humana e registrar esse trabalho. O intuito de Da Vinci em estudar a marcha humana era de demonstrar a diversidade de músculos que são usados neste exercício, bem como mostrar os músculos no seu movimento, e para isso ele utilizou de cordas amarradas em esqueletos em pontos específicos de origem e inserção de cada músculo em estudo, e depois disso realizou o movimento de marcha para quefosse demonstrado o músculo sendo aproveitado. Uma curiosidade a respeito dos registros de Da Vince, é que apesar de ser um escritor de textos de fácil compreensão, seus estudos foram registrados em uma linguagem difícil para leigos, e por esse motivo seus relatos só foram utilizados de forma mais ampla 300 anos após sua morte, tendo sido reconhecido em vida apenas por um pequeno grupo de conhecidos. Temos relatos ainda das contribuições de Galileu Galilei (1564-1643) formado na Universidade de Pisa, seguia a filosofia de que a natureza está escrita em símbolos matemáticos, então por esse motivo tomou a matemática como aliada para a explicação de fenômenos físicos. As demonstrações de Galileu a respeito da aceleração de um corpo em queda livre asseguram que a principal Cinesiologia 23 característica da velocidade desse movimento não é o peso do corpo, mas sim as relações entre espaço e tempo. A partir dessas verificações, se deu início a mecânica clássica e é conhecida como introdução da metodologia experimental na ciência. Seu trabalho utilizando termos matemáticos nos movimentos do corpo humano, como explicação para o acontecimento destes eventos, deu ímpeto para a consagração da Cinesiologia como uma ciência. Seguindo orientações de um dos discípulos de Galileu, Alfonso Borelli (1608- 1679), foi mais um a utilizar a matemática como ferramenta de explicação de fenômenos físicos humanos. Em um tratado elaborado por Borelli de nome De Motu Animalium publicado entre 1630 e 1631 o autor afirmou que o corpo humano tem aspectos idênticos aos de máquinas. Aspectos como quantidade de força exercida por vários músculos, assim como a perda da força por algum movimento desfavorável, resistência do ar e resistência da água estavam entre os que Borelli estudava. É atribuída aos estudos de Borelli a teoria que os ossos servem como alavanca e que os músculos auxiliam o movimento seguindo princípios matemáticos. Para que os músculos se contraíssem, Borelli reconhecia que era preciso alguns eventos químicos, porém, dizia de forma fantasiosa que os nervos são tubos preenchidos com um tipo de material esponjoso que contém em sua matéria, algo chamado por ele, assim como Galileu de espíritos animais, por vezes traduzido como gás dos nervos. Segundo ele, o funcionamento desse material era agitado das periferias para o cérebro e produzido uma sensação, e o contrário causa a produção, preenchimento e crescimento das porosidades dos músculos, com resultante turgescência (Dilatação, intumescência, inchação). Segundo Borelli, a reação dessa substância nos músculos com uma contração seguinte resulta em um tipo de fermentação. Assim como os demais, Borelli tem participação relevante na história da Cinesiologia por uma consagração ou motivo específico, motivo esse que elege Borelli como fundador e desenvolvimentista daquela área da fisiologia que relaciona os movimentos musculares a princípios mecânicos. A teoria da contração muscular de Borelli sustentou-se por pouco tempo, foi atacada logo após a sua apresentação. Dentre os críticos estava Francis Glisson (1597-1677), Cinesiologia 24 que afirmava que as fibras musculares se contraem ao invés de expandirem no ato de flexão, afirmação que é demostrada por Glisson em experiências pletismográficas (instrumento para avaliação de pulso arterial). Esse conceito de Glisson foi posteriormente melhor elaborado pelo eminente fisiologista Albrecht Von Haller (1708-1777), que dizia que a contratilidade muscular é uma função do músculo que independe da função neural para existir. James Keill (1674-1719), um cientista importante na história da Cinesiologia, foi o primeiro a ter a preocupação de contar a quantidade de fibras musculares de alguns músculos, e também assumir que na contração muscular cada fibra torna- se esférica e é responsável pelo levantamento ou impulsão de um determinado peso. Charles Darwin (1809-1882) defendeu teses hoje clássicas no meio científico, no que diz respeito ao conhecimento histórico do corpo humano. Em sua tese Darwin diz que o homem que se conhece hoje é descendente de alguma forma de outro ser, esse conceito de Darwin é conhecido atualmente como teoria da evolução, e essa esclareceu tanto quando foi apresentada como várias questões relativas à Cinesiologia, trazendo para a pesquisa vários antropólogos que agregaram ainda mais conhecimentos à Cinesiologia. Ainda no século XIX, Angelo Mosso (1848-1919) contribuiu com a Cinesiologia por meio da invenção do ergógrafo no ano de 1884 e que até hoje é utilizado de várias formas em pesquisas e trabalho de Cinesiologia principalmente em estudos da função muscular no corpo humano. Cinesiologia 25 Estudo da Cinesiologia Tem como enfoque a análise dos movimentos do Corpo Humano sob o ponto de vista físico, os movimentos acontecem sobre nosso corpo, pela ação muscular, porém somente através do estudo cinesiológico conhecemos as forças que atuam sobre nosso corpo. O estudo abrange tanto a estrutura esquelética quanto muscular. Os ossos possuem diferentes tamanhos e formas, principalmente nas articulações, favorecen- do ou limitando o movimento. Os músculos variam em tamanho, forma e estrutura de uma parte do corpo para outra, encontrados mais de 600 músculos em todo o corpo humano. Orientação do Corpo Humano Definir os movimentos do corpo humano é geralmente muito complexo, uma vez que podem ser realizados em diversas direções, assim, ao estudarmos os movi- mentos dos principais segmentos do corpo humano, precisamos estabelecer pontos de referência e conhecer alguns conceitos de orientação: Posição Anatômica - É uma posição ereta vertical com os pés separados ligeiramente e os braços pendendo relaxados ao lado do corpo, com as palmas das mãos voltadas para frente. Posição Fundamental - É similar a posição anatômica exceto pelos braços, que ficam mais relaxados ao longo do corpo com as palmas voltadas para o tronco. Cinesiologia 26 Fonte: www.ebah.com.br Centro de Gravidade Ponto no qual está concentrado todo o peso do corpo, gerando assim um equilíbrio de todas as partes, sendo ponto de interseção dos três planos: sagital, frontal e transverso. Sua localização irá depender da estrutura anatômica do individuo, mas geralmente nas mulheres é mais baixo do que nos homens, mas de forma não precisa podemos encontrá-lo mais ou menos a 4 centímetros da frente da primeira vértebra sacral. Centro de Gravidade Fonte: www.posturereview.com http://www.ebah.com.br/ http://www.posturereview.com/ Cinesiologia 27 Linha de Gravidade Linha vertical que, atravessa o centro da gravidade, portanto sua localização só será possível diante do posicionamento do centro da gravidade. Centro de Gravidade Fonte: www.posturereview.com Planos de Orientação do Corpo Correspondem às dimensões espaciais onde se executa um movimento. Ver categorias abaixo: Plano Sagital: Atravessando o corpo de frente pra trás, dividindo-o em duas metades iguais, direita e esquerda. Plano Frontal: Conhecido também como plano coronal atravessa o corpo de um lado para outro, em um trajeto paralelo á sutura coronal do crânio, dividindo o corpo em duas metades, anterior e posterior. Plano Transverso: Recebe também o nome de horizontal, seu corte acontece na horizontal e atravessa o corpo ao meio dividindo-o em superior e inferior. http://www.posturereview.com/ Cinesiologia 28 Fonte: http://acafitness.blogspot.com.br Eixos de Movimentos do Corpo Correspondem as linhas perpendiculares que atravessam os planos anatômicos no centro do movimento. Classificam-se em: Eixo Bilateral: Estende-se horizontalmente de um lado para o outro, perpendicular ao plano sagital, possibilitao movimento de flexão e extensão, conhecido também como crânio-podálico, transversal ou horizontal. Exemplo: a articulação do ombro Eixo Anteroposterior: Estende-se no sentido anterior para posterior, perpendicular ao plano frontal, possibilita os movimentos de abdução e adução, podendo ser chamado de eixo sagital. Exemplo: articulação do ombro e quadril Eixo Vertical: Estende-se no sentido de cima para baixo, perpendicular ao solo e ao plano transversal, possibilita os movimentos de rotação lateral e rotação medial. Exemplo: articulação do cotovelo Coronal plane Transverse plane http://acafitness.blogspot.com.br/ Cinesiologia 29 Fonte: http://pilatessaocaetanodosul.blogspot.com.br Movimentos Fundamentais Plano Sagital Flexão: Acontece uma diminuição no ângulo da articulação. Podemos ter como exemplo: inclinação da cabeça para frente. Extensão: Movimento de retorno da flexão. Hiperflexão: Referente apenas ao movimento do braço, quando o flexionamos o braço além da vertical. Hiperextensão: Continuação do movimento da extensão, no braço é possível visualizá-la quando o mesmo está estendido para além do corpo. Eixo longitudinal Eixo sagital Eixo transversa l http://pilatessaocaetanodosul.blogspot.com.br/ Cinesiologia 30 Plano Frontal Abdução: Movimento que acontece lateralmente, pra longe da linha média do corpo, é um movimento de elevação lateral, termo utilizado para descrever os movimentos laterais do braço para longe do corpo. Adução: Movimento que acontece lateralmente, uma aproximação da linha média do corpo, quando se leva em consideração a posição anatômica do membro em questão. Flexão Lateral: Movimento de inclinação lateral, seja da cabeça, tronco ou outro membro. Hiperabdução: Esse termo é utilizado quando é realizada uma abdução além da vertical Plano transverso o Rotação Esquerda e Direita: aplica-se a poucas articulações, neste movimento a parte anterior vira respectivamente para o lado oposto. o Rotação Medial: traz a face anterior de um membro para mais perto do plano mediano. o Rotação Lateral: leva a face anterior para longe do plano mediano. o Pronação: movimento do antebraço e mão, rádio gira medialmente em torno de seu eixo longitudinal de modo que a palma da mão olhe para o lado posterior. o Supinação: movimento do antebraço e mão, rádio lateralmente em torno de seu eixo longitudinal de modo que a palma da mão olha anteriormente. Cinesiologia 31 Fonte: http://fisio-sempre.blogspot.com.br Rotação lateral Abdução Rotação medial Adução Rotação lateral Rotação medial Abdução Adução http://fisio-sempre.blogspot.com.br/ Cinesiologia 32 Cinesiologia 33 COLUNA VERTEBRAL 5 CONHECIMENTOS Compreender a estrutura da coluna vertebral e seus componentes ósseos. HABILIDADES Identificar as vértebras cervicais, torácicas, lombares e os ligamentos da coluna vertebral. ATITUDES Aplicar os saberes científicos e as habilidades à prática profissional. Cinesiologia 33 Cinesiologia 34 Introdução A Coluna vertebral é a base de sustentação do corpo, atuando diretamente nos movimentos dos membros superiores e inferiores, sendo a mais importante unidade funcional do corpo. Estende-se desde a base do crânio até a extremidade caudal do tronco. Formada de 33 vértebras superpostas e intercaladas por discos intervertebrais, 24 delas se unem para formar uma coluna flexível, classificadas como: cervical, torácica e lombar. Essas vértebras são denominadas verdadeiras, pois permanecem distintas por toda vida; as vértebras sacrais são denominadas falsas, pois se fundem constituindo um único osso sacro, assim como as coccígeas, que formam o cóccix, tendo a pelve como a base da coluna. As vértebras articuladas entre si oferecem mobilidade da coluna vertebral, que tem suporte e proteção da medula espinhal, e movimento como uma das funções principais. A curvatura torácica é a curvatura primária, pois está presente ao nascimento, diferente das curvaturas cervical e curvatura lombar, denominadas secundárias, por- que se desenvolvem no decorrer da vida. Essas adaptações ajudam no equilíbrio e na diminuição da carga sobre a coluna vertebral. Vista anterior Vista lateral esquerda Vista posterior Atlas (C1) Atlas (C1) Axis (C2) Axis (C2) Vértebras cervicais C7 C7 T1 T1 Vértebras torácicas T12 T12 L1 L 1 Vértebras lombares L5 L5 Sacro (S1-5) Cóccix Sacro (S1- 5) Cóccix Sacro (S1-5) Cóccix Fonte: http://julianaromantini.com http://julianaromantini.com/ Cinesiologia 35 O ser humano sofre algumas alterações posturais patológicas, levando ao aumento ou diminuição de alguma ou várias curvaturas, são as chamadas hiperlordose, hiperciofoses, hipolordoses e hipocifoses. Existe outra curvatura patológica conhecida como escoliose, esta, mais grave, podendo estar associada a fatores genéticos e se caracterizar por desvios laterais da coluna vertebral, ela pode ser adquirida, congênita ou idiopática (sem causa aparente). Curvatura patológica Fonte: http://www.sobiologia.com.br Componentes Ósseos As vértebras são peças ósseas irregulares, que compõem a coluna vertebral, estas apresentam características gerais, similares a quase todas (com exceção da 1ª e da 2ª vértebra cervical), e características especificas que as diferem uma das outras. Corpo: é a maior parte da vértebra, e sua função é a sustentação. Processo Espinhoso: é a parte do arco ósseo que se situa medialmente e posteriormente, responsável pela movimentação. Processo Transverso: são dois prolongamentos laterais, direito e esquerdo, que se projetam transversalmente de cada lado do ponto de união do A Escolios B Cifose C Lordose http://www.sobiologia.com.br/ Cinesiologia 36 pedículo com a lâmina, atua junto com o processo espinhoso na movimentação. Processos Articulares: são saliências que se destinam à articulação das vértebras entre si, duas projeções superiores e duas projeções inferiores, tendo como função a obstrução. Lâminas: liga o processo espinhoso ao processo transverso, tendo a função de proteção. Pedículos: são partes mais estreitadas, responsáveis por ligar o processo transverso ao corpo vertebral, atua junto às lâminas na função de proteção. Forame Vertebral: situado posteriormente ao corpo, limitado lateral e posteriormente pelo arco ósseo, atua na função de proteção. Quando se trata de conhecer as vértebras e suas particularidades, faz-se necessário entender que além das características gerais pode-se estudá-las sobre outros dois aspectos: características regionais e individuais, essas características servem como meio de diferenciação destas com os demais ossos do esqueleto. Vértebras Cervicais Diferenciam das demais vértebras por possuírem um forame no processo transverso. Sua posição anatômica é facilmente identificada pelo processo espinhoso que é posterior e inferior. A primeira, a segunda e sétima vértebra cervical por possuírem características especiais serão estudadas separadamente. Cinesiologia 37 Fonte: NETTER, Frank H. Atlas de Anatomia Humana. 2ed. Porto Alegre: Art- med, 2000. Atlas Primeira vértebra cervical é responsável por sustentar a cabeça, é articulada com o áxis, permitindo assim os amplos movimentos, outra característica marcante é o fato de não possuir corpo vertebral. Sua posição anatômica: fóvea dental é anterior; face articular superior(a maior) é superior. Áxis Segunda vértebra cervical está em contato direto com o atlas formando assim um eixo de rotação para a cabeça. Possui uma característica que o distingue facilmente das demais vértebras, o seu dente, graças a esse tipo de articulação podemos fazer o movimento de rotação da cabeça. Sua posição anatômica: o dente é anterior e superior. Sétima vértebra cervical Bem parecida com as demais, porém por possuir um processo espinhoso longo e proeminente, sendo esta sua característica especial. Sua posição anatômica: o processo espinhoso é posterior e inferior. Dente do áxis Curvatura cervical Processos espinhosos Forames invertebrais para os nervos espinhais Massas laterais Articulação zigoapofisária (lateral) Articulação do corpo vertebral (medial) (disco removido) Fóveas articulares para 1ª costela Cinesiologia 38 Atlas Axis Fonte: SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 22ed. Rio de Janeiro: Guana- bara Koogan, 2000. Vértebras Torácicas Possuem um processo espinhoso não bifurcado, conectam-se ás costelas formando uma parte da parede do tórax, sendo que as superfícies articulares são chamadas de fóveas e hemi-fóveas. Em número de 12, abreviadas T1-T12. Essa parte da coluna possui discos intervertebrais finos e estreitos, sendo assim a coluna torácica possui um limite no volume de movimentos se comparados ás porções lombar e cervical. Além disso, o espaço do canal vertebral é menor, isso tudo contribui para essa região ser mais acometida por lesões. odontóide Corpo vertebral1 Forame transverso Processo Transvers o Forame Vertebral Processo Espinhos o Cinesiologia 39 Fonte: SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 22ed. Rio de Janeiro: Guana- bara Koogan, 2000. Vértebras Lombares Existem em número de cinco abreviadas L1-L5, localizam na porção mais baixa da coluna, chamada de coluna lombar, são as maiores de toda a coluna, o canal espinhal lombar é o mais largo de toda a coluna, e seu tamanho permite mais espaço aos nervos, apresenta o forame vertebral em forma triangular e um processo transverso chamado apêndice costiforme. Vértebra Torácica Processos Articulares Sup. e Inferior Corpo Fórvea Costal Processo s Espinhos Cinesiologia 40 Fonte: SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 22ed. Rio de Janeiro: Guana- bara Koogan, 2000. Componentes Articulares Articulação Cartilaginosa - Disco intervertebral Estrutura responsável por amortecer cargas e pressões ao longo da coluna vertebral, além de contribuir na característica de estrutura semifixa e semimóvel da coluna. Possuem em sua composição duas estruturas principais, o núcleo pulposo que é semelhante a um gel, que se localiza no centro do disco e um anel fibroso, formado de fibrocartilagens resistente. Articulação Sinovial Está presente entre os processos articulares da coluna permitindo um discreto deslizamento. Vértebra Lombar Corpo Vertebral Forame Vertebral Processo Transverso Processo Mamilar Processo Espinhos o Processos Articulares Superior e Inferior Cinesiologia 41 Ligamentos da Coluna Vertebral A sustentação da coluna é reforçada por seis estruturas ligamentosas: o liga- mento amarelo, interespinhal e supraespinhal que atuam na flexão e estão mais presentes na região lombar; o ligamento nucal é a continuação do ligamento supraes- pinhal, agora localizado na região cervical; os ligamentos longitudinal estendem-se do áxis ao sacro, o anterior limita a extensão ou lordose excessiva e o posterior limita a flexão, reforçando o anel fibroso. Fonte: SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 22ed. Rio de Janeiro: Guana- bara Koogan, 2000. Cinesiologia 42 Movimentos e Músculos Flexão do pescoço O grupo pré-vertebral são músculos profundos que consiste no músculo longo do pescoço, longo da cabeça, reto anterior da cabeça e reto lateral do pescoço. Na contração unilateral desses músculos acontece a flexão lateral do pescoço e rotação da cabeça. No entanto, na contração bilateral eles executam a flexão do pescoço. Esternocleidomastoide, um músculo superficial constituído de duas cabeças, atua unilateralmente realizando a flexão lateral do pescoço. Os músculos escalenos, embora considerado anterior, situam-se mais lateralmente, tendo sua importância na respiração. Flexão lombar O grupo de músculos responsáveis pela flexão lombar é geralmente referido como abdominais, estes possuem conexão direta com a coluna vertebral, e alguns não possuem sequer fixação óssea nas extremidades, mas atuam diretamente na manutenção da postura e no equilíbrio do tronco. O obliquo interno e externo do abdômen está situado nas porções anterola- terais da parede abdominal, suas fibras seguem quase perpendicularmente, traba- lham em conjunto em alguns movimentos, como por exemplo, a flexão e rotação do tronco. O transverso é o mais profundo músculo do abdômen, suas fibras se dirigem horizontalmente no sentido posterior para anterior, ele não tem nenhuma finalidade motora especifica, mas estão ligados aos outros músculos, suas bainhas aponeuróti-cas juntamente com as do oblíquo formam a bainha do reto abdominal. Cinesiologia 43 O reto abdominal é um músculo poligástrico, estende-se verticalmente em cada lado da parede anterior, apresentando em seu trajeto três ou mais interseções tendíneas, recoberto por uma bainha, que é formada pelas aponeuroses do oblíquo externo, oblíquo interno e transverso do abdômen. Músculos intercostais externos Músculos oblíquo externo do abdome (removido) Músculos grande dorsal Músculos serrátil anterior Apneurose oblíqua externa (seccionada) Bainha reta Músculo oblíquo interno do abdome Espinha ilíca-ântero-superior Ligamento inguinal (de Poupart) Músculo cremáster (origem lateral) Foice inguinal (tendão conjunto) Ligamento inguinal rebatido Veia femoral (na bainha femoral) Fossa oval Músculo cremáster (origem medial) Fáscia lata Músculos peitorias maiores Camada anterior da bainha reta (margens seccionadas) Linha alba Músculo reto do abdome Músculo oblíquo externo do abdome (removido) Intersecção tendínea Músculo oblíquo interno do abdome Músculo piramidal Foice inguinal (tendão conjunto) Aponeurose do músculo oblíquo externo (seccionada e rebatida) Ligamento pectíneo (de Cooper) Ligamento lacunar (de Gimbernat) Tubérculo público Ligamento suspensor do pênis Músculos e fáscias cremastéricos Fáscia profunda do pênis (de Buck) Fáscia espermática externa (seccionada) Fáscia superficial do pêniis e do escroto (dartos) (seccionada) Fonte: SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 22ed. Rio de Janeiro: Guana- bara Koogan, 2000. Veia safena magna Cinesiologia 44 Extensão do cervical O músculo esplênio, parte dos eretores da espinha, é atuante na extensão das vértebras cervicais, um músculo achatado situado na parte superior do dorso e posterior do pescoço. O semiespinhal consiste em finos fascículos que possuem tendões longos em suas extremidades, originam-se dos dois processos espinhosos cervicais e dos quatro processos espinhosos torácicos. Extensão lombar Principal extensor lombar, eretor da espinha, tem sua origem na área sacral, como uma grande massa carnosa e se divide em três colunas principais, essa divisão ocorre no nível lombar superior e resulta na formação de outros músculos: iliocostal, longíssimo e espinhal. Músculo illicostal é um dos músculos extensores que atuam na manutenção da postura correta, tem sua origem na região cervical, sendo o mais afastado da coluna, encontra-se bilateralmente, sua inserção acontece na região do sacro e cóccix. Divide-se em três, recebendo o nome de acordo comsua posição anatômica, iliocostais lombar, torácico e do pescoço. O ramo longuíssimo tem sua divisão em três diferentes porções, longuíssimo torácico localizado no ângulo das costelas, longuíssimo cervical conecta os proces- sos transversos das vértebras torácicas à vértebras cervicais, longuíssimo da cabeça localizado sobre as vértebras. Cinesiologia 45 Linha nucal superior do crânio Processo espinohoso (C2) Músculo esternocleidomastóideo Músculo esternocleidomastóideo Triângulo posterior (lateral) do pescoço Músculo trapézio Espinha da escápula Músculo deltóide Fáscia infra-espinhal Músculo redondo menor Músculo redondo maior Músculo grande dorsal (intacto) Processo espinhoso (T12) Fáscia toracolombar Músculo oblíquo externo do abdome Músculo oblíquo interno do abdome no triângulo lombar (de Petit) Crista ilíaca Fáscia sobre o músculo glúteo Músculo semi-espinhoso da cabeça Músculo esplênio da cabeça Processo espinhoso (C7) Músculo esplênio cervial Músculo levantador da escápula Músculo rombóide menor (seccionado) Músculo supra-espinhal Músculo serrátil posterior superior Músculo rombóide maior (seccionado) Músculos redondos maior e menor Músculo grande dorsal (seccionado) Músculo serrátil anterior Músculo eretor da espinha Músculo serrátil posterior inferior 12ª costela Músculo eretor da espinha Músculo oblíquo externo do abdome Músculo oblíquo interno do abdome médio (aponeurose glútea) Músculo glúteo máximo Fonte: SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 22ed. Rio de Janeiro: Guana- bara Koogan, 2000. Rotação A rotação do tronco é feita pelos músculos oblíquos e por outros músculos posteriores profundos, são movimentos funcionais do nosso tronco, servindo de base para outros movimentos, quase tudo que fazemos se origina de uma torção. Cinesiologia 46 Fonte: SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 22ed. Rio de Janeiro: Guana- bara Koogan, 2000. Flexão lateral Muitos músculos estão ativos nesse movimento de flexão lateral acontece da contração do reto abdominal e obliquo interno e externo, assim como uma ação conjunta de outros grupos musculares, o quadrado lombar e grande psoas. Músculos intercostais externos Músculo grande dorsal Músculo serrátil anterior Aponeurose oblíqua externa (seccionada) Bainha reta Músculo oblíquo interno do abdome Espinha ilíaca ântero-superior Ligamento inguinal (de Poupart) Músculo cremáster (origem lateral) Foice inguinal (tendão conjunto) Músculos peitorais maiores Intersecção tendínea Músculo piramidal Foice inguinal (tendão conjunto) Aponeurose do músculo oblíquo externo (seccionada e rebatida) Ligamento inguinal rebatido Veia femoral (na bainha femoral) Fossa oval Músculo cremáster (origem medial) Fáscia lata Veia safena magna Ligamento pectíneo (de Cooper) Ligamento lacunar (de Gimbernat) Tubérculo púbico Ligamento suspensor do pênis Músculos e fáscias cremastéricos Fáscia profunda do pênis (de Buck) Fáscia espermática externa (seccionada) Fáscia superfical do pênis e do escroto (dartos) (seccionada) Cinesiologia 47 Cinesiologia 47 MEMBROS SUPERIORES 6 CONHECIMENTOS Conhecer os membros superiores, bem como seus componentes ósseos, articulares, músculos e suas funcionalidades. HABILIDADES Identificar os ossos do esqueleto apendicular superior. ATITUDES Aplicar os conhecimentos e as a habilidades na prática profissional. Cinesiologia 48 Cinesiologia 49 Introdução Os membros superiores fazem parte do esqueleto apendicular e são conectados ao esqueleto axial por meio de um cíngulo ou cintura, conhecido também como cintura escapular, o cíngulo do membro superior é responsável pela conexão do braço, antebraço e mão ao esqueleto axial. Sendo formado pela clavícula e a escápula, o cíngulo do membro superior possui uma ampla possibilidade de movimentação, os lados, esquerdo e direito não são conectados diretamente, sua fixação indireta acontece através do manúbrio do esterno. As articulações esternoclaviculares são responsáveis por conectar o esterno a cada clavícula, e as articulações acromioclavicular conectam as escápulas às clavículas. Componentes Ósseos Cíngulo do Membro Superior Clavícula: osso longo com uma curvatura semelhante à letra S, forma a parte ventral da cintura escapular, a união óssea do membro superior ao tronco. Escápula: diferente da clavícula é um osso chato e triangular, compõe a parte dorsal da cintura escapular. Membro Superior Úmero: é um osso longo, o maior do membro superior, apresentando em sua anatomia duas epífises (proximal e distal) e uma diáfise. Cinesiologia 50 Ulna: é o osso medial do antebraço. Articula-se proximalmente com o úmero e o rádio e distalmente apenas com o rádio. Rádio: o outro osso que forma o antebraço localiza-se anatomicamente na parte lateral do antebraço, indo do cotovelo até ao lado do punho. A extremidade no sentido do punho é chamada de extremidade distal. Mão: a mão é formada por alguns pequenos ossos, metacarpo que é a parte intermediária do esqueleto da mão, localizada entre as falanges e os carpos que formam conexão com o antebraço. Cinesiologia 51 Fonte: SOBOTTA, J. Atlas de Anatomia Humana. 22ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000. Clavícul a Escápul Braço Úmero Articulação Cotovelo umerorradial Articulação umeroulnar Articulação do cotovelo Articulação radioulnar proximal Rádio Antebraço Ulna Ossos do carpo Mão Ossos dos dedos: Falange proximal Falange média Falange distal Dedos da mão. Cinesiologia 52 Componentes Articulares Articulação do Ombro O ombro é a articulação mais complexa existente no corpo humano, possuindo movimentos nos três planos, é composta por alguns ossos como: úmero, escápula e clavícula e de outras quatro articulações: Esternoclavicular; Acromioclavicular; Glenoumeral e Escapulotorácica, além de ligamentos que dão estabilidade e os dezesseis músculos envolvidos. Ligamento coracoacromial Acrômio da escápula Tendão do músculo supra-espinhal (seccionado) Ligamento coracoumeral Ligamento trapezóide (parte do ligamento coracoclavicular) Ligamento conóide (parte do ligamento) (coracoclavicular) Ligamento transverso superior da escápula e incisura da escápula Tubérculo maior do úmero Ligamento transverso do úmero Bainha sinovial intertubercular (comunica-se com a cavidade sinovial) Tendão do músculo subescapular (seccionado) Tendão do músculo bíceps do braço (cabeça longa) Ligamentos capsulares Processo coracóide Orifícios da bolsa subescapular à articulação do ombro Linha tracejada indica a posição da bolsa subescapular Fonte: NETTER, Frank H. Atlas de Anatomia Humana. 2ed. Porto Alegre: Artmed, 2000. Cinesiologia 53 Articulação Esternoclavicular A extremidade próxima da clavícula se articula com a chanfradura clavicular no manúbrio do esterno e com a cartilagem da primeira costela, uma articulação sinovial em sela com três graus de liberdade. Nessa articulação há um disco cartilaginoso entre as duas faces, que reduz a incongruência das superfícies, promovendo assim uma melhor e maior possibilidade de movimento de rotação para clavícula e escápula. Os ligamentos dessa articulação são: o esternoclavicular anterior e esternoclavicular posterior que suportam
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