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UNIDADE III
Biomecânica
Profa. Dra. Katia Brandina
Métodos de investigação em Biomecânica
 A Biomecânica é uma área de conhecimento que possui métodos de investigação 
próprios para análise do movimento. 
 O movimento humano pode ser estudado sobre diferentes aspectos: 
 velocidade de execução; 
 músculos participantes do gesto motor;
 força externa (impacto) que o corpo recebe do solo.
 Áreas de investigação distintas da Biomecânica 
possuem instrumentos para efetuar cada uma das 
análises descritas anteriormente.
Métodos de investigação em Biomecânica
 Para cada um desses aspectos citados é necessário entender: 
 A qual área de investigação da Biomecânica o instrumento pertence? 
 Quais parâmetros do movimento podem ser mensurados com esse instrumento?
 Quais os fatores que podem comprometer o registro do movimento a ser analisado?
 Exemplo: Análise biomecânica da marcha.
Cinemetria
 É a área de investigação da Biomecânica que estuda os parâmetros cinemáticos do 
movimento: 
 Deslocamento.
 Velocidade.
 Aceleração.
 Parâmetros podem ser medidos de forma linear e/ou angular.
Cinemetria
 Instrumentos usados:
 Câmeras:
 vídeo;
 optoeletrônicas.
 A grande diferença entre os sistemas está na: 
 automação para tratar e analisar os dados: softwares analisam dados concomitante 
com o registro; 
 velocidade de registro do movimento: divisão do 
movimento em quadros por minutos – quantidade de herts.
Cinemetria
 Preparação do ambiente de coleta:
 Calibração do ambiente.
2m
2m
10 cm
10 cm
Cinemetria
 Preparação do sujeito para coleta:
 Marcadores reflexivos.
 Filmagem do movimento.
 Análise da mecânica do movimento.
 Passos para serem identificados 
na leitura de artigos científicos.
Fonte: Dai et al (2014)
Cinemetria da marcha
 Descrição do Ciclo da Marcha.
Fonte: Amadio e Duarte (1998)
Cinemetria da marcha
 Fase característica da Marcha: Duplo Apoio.
Fonte: Amadio e Duarte (1998)
 Caracterização e valores normativos: passada e passo.
 Eficiência do movimento: largura e frequência dos passos.
Cinemetria da marcha
Fonte: Amadio e Duarte (1998)
 Movimentos angulares: articulação do tornozelo.
Cinemetria da marcha
Fonte: Winter (1991) 
F
L
E
X
Ã
O
 Movimentos angulares: articulação do joelho.
Cinemetria da marcha
Fonte: Winter (1991) 
F
L
E
X
Ã
O
 Área de investigação da Biomecânica que:
 Descreve o movimento.
 Permite comparações dos parâmetros cinemáticos do movimento entre grupos.
Considerações finais – Cinemetria 
Fonte: Yim et al (2015)
Os parâmetros cinemáticos do movimento humano são estudados na Biomecânica para 
compreender sua forma de execução, o que permite comparações entre diferentes sujeitos. 
Sobre essa área de investigação 
é correto afirmar que:
a) A distância, a velocidade e a força muscular são os parâmetros registrados.
b) Na pré-coleta é preciso marcar os pontos anatômicos no corpo do sujeito, filmar um objeto 
de dimensões conhecidas no ambiente de coleta e selecionar uma câmera mais rápida que 
o movimento para registro. 
c) Na fase de apoio da marcha, a articulação do tornozelo 
transfere o peso corpo do calcanhar para o antepé com os 
movimentos de flexão-extensão-flexão.
d) No início da fase de apoio da marcha, o joelho é a 
articulação responsável por reduzir impacto com o 
movimento de extensão.
e) Na marcha, as fases que caracterizam o movimento são: 
apoio, balanço e aérea.
Interatividade
Os parâmetros cinemáticos do movimento humano são estudados na Biomecânica para 
compreender sua forma de execução, o que permite comparações entre diferentes sujeitos. 
Sobre essa área de investigação 
é correto afirmar que:
a) A distância, a velocidade e a força muscular são os parâmetros registrados.
b) Na pré-coleta é preciso marcar os pontos anatômicos no corpo do sujeito, filmar um objeto 
de dimensões conhecidas no ambiente de coleta e selecionar uma câmera mais rápida que 
o movimento para registro. 
c) Na fase de apoio da marcha, a articulação do tornozelo 
transfere o peso corpo do calcanhar para o antepé com os 
movimentos de flexão-extensão-flexão.
d) No início da fase de apoio da marcha, o joelho é a 
articulação responsável por reduzir impacto com o 
movimento de extensão.
e) Na marcha, as fases que caracterizam o movimento são: 
apoio, balanço e aérea.
Resposta
 É a área de investigação da Biomecânica que permite registrar a participação dos
músculos em determinado movimento.
 Eletrodo e eletromiógrafo.
Eletromiografia
Fonte: Marchetti e Duarte (2006) Fonte: Leite (2007) 
Eletromiografia
 Registro da ação muscular no movimento de cadeira extensora e leg press. 
 Músculo ativado e tempo de ativação.
 Identificação da coordenação dos músculos atuantes no movimento.
Fonte: Pizzato et al (2007)
Eletromiografia
 Colocação do eletrodo: ponto motor.
 Importância: padronização do sinal coletado entre sujeitos ou entre dias de coleta 
distintos (minimizar ruídos).
 Protocolos:
 Seniam: A localização do ponto motor dos músculos se dá pela distância entre 
regiões anatômicas conhecidas nos segmentos do corpo.
 Exemplo: O ponto motor do músculo gastrocnêmio lateral 
fica a 1/3 de distância da linha entre o calcanhar e a 
cabeça da fíbula, considerando a cabeça da fíbula como 
ponto de origem.
Eletromiografia
 Protocolos:
 Eletroestimulação: Caneta emite sinais elétricos com voltagem suficiente para 
estimular o músculo.
Fonte: Bezerra (2006) 
Eletromiografia
 Tipos de sinais e sua relação com o ruído.
Fonte: Marchetti e Duarte (2006) 
Bruto – muito ruído
Retificado
Envoltório linear –
pouco ruído
Eletromiografia da marcha
 A garantia dos movimentos articulares da marcha (Cinemetria) ocorre devido à 
participação dos músculos para controlar e produzir o movimento (Eletromiografia).
 Eletromiografia: entendimento sobre a coordenação do movimento da marcha.
 Que músculo comanda o movimento articular?
 Por que a articulação se movimenta dessa forma? Qual sua função em determinado 
instante do Ciclo da Marcha?
 Ação do músculo tibial anterior no tornozelo.
Eletromiografia da marcha
Fonte: Winter (1991)
Ação excêntrica
Ação concêntrica
Legenda:
 Ação do músculo gastrocnêmio lateral no tornozelo.
Eletromiografia da marcha
Ação excêntrica
Ação concêntrica
Legenda:
Fonte: Winter (1991)
 Ação do músculo vasto lateral no joelho.
Eletromiografia da marcha
Fonte: Winter (1991)
Ação excêntrica
Ação concêntrica
Legenda:
 Ação do músculo reto femoral no joelho e no quadril.
Eletromiografia da marcha
Fonte: Winter (1991)
Ação excêntrica
Ação concêntrica
Legenda:
 Compreensão sobre a economia do movimento:
 Ações coordenadas dos músculos antagônicos.
 Uso do Ciclo Alongamento-encurtamento.
 Definição sobre as vocações de cada articulação na marcha:
 Tornozelo:
 Propulsionar o corpo.
 Joelho: 
 Amortecer o choque mecânico (impacto).
Ação muscular no movimento da marcha
A Eletromiografia é usada para entender quais, como e por quanto tempo os músculos são 
usados no movimento. Sobre essa área de investigação é correto afirmar que:
a) Os eletrodos são os sensores que registram os impulsos elétricos enviados ao 
músculo, independente da sua participação ou não no movimento.
b) Assim que o registro da ação muscular é feita pode-se analisar o sinal bruto e concluir 
a forma de participação do músculo no movimento.
c) A localização do eletrodo deve ser padronizada para evitar diferenças na amplitude do 
sinal entre sujeito e entre dias de coleta.
d) A vocação do tornozelo no movimento da marcha é 
propulsionar o corpo pela ação concêntrica do músculo 
quadríceps no final da fase de apoio.
e) A vocação do joelho no movimento da marcha é de 
reduzir o impacto pela ação excêntrica do músculo tríceps 
sural no início da fase de apoio.
Interatividade
A Eletromiografia é usada para entender quais, como e por quanto tempo os músculos são 
usados no movimento.Sobre essa área de investigação é correto afirmar que:
a) Os eletrodos são os sensores que registram os impulsos elétricos enviados ao 
músculo, independente da sua participação ou não no movimento.
b) Assim que o registro da ação muscular é feita pode-se analisar o sinal bruto e concluir 
a forma de participação do músculo no movimento.
c) A localização do eletrodo deve ser padronizada para evitar diferenças na amplitude do 
sinal entre sujeito e entre dias de coleta.
d) A vocação do tornozelo no movimento da marcha é 
propulsionar o corpo pela ação concêntrica do músculo 
quadríceps no final da fase de apoio.
e) A vocação do joelho no movimento da marcha é de 
reduzir o impacto pela ação excêntrica do músculo tríceps 
sural no início da fase de apoio.
Resposta
Dinamometria
 É a área de investigação do movimento que analisa as forças externas e internas.
 Forças internas registradas com equipamentos colocados dentro do corpo.
 Estudos raros na Biomecânica.
 Procedimento experimental invasivo.
 Forças externas registradas com equipamentos colocados fora do corpo.
 Estudos comuns na Biomecânica.
 Procedimental experimental não invasivo.
 Exemplo de registro de forças internas:
 Análise da pressão intradiscal em posições estáticas distintas.
Dinamometria
Fonte: Wilke et al (1999)
Fonte: Hall (2013)
 Exemplo de registro de forças internas:
 Análise da pressão intradiscal em posições estáticas distintas.
Dinamometria
Fonte: Wilke et al (1999)
 Registro de forças externas mais comuns:
 Distribuição de pressão plantar: mede força local.
 Plataforma de Força de Reação do Solo: mede força total.
Dinamometria
Fonte: Hurkmans et al (2006) Fonte: Barela e Duarte (2011)
 Distribuição de pressão plantar – instrumento.
Dinamometria
Fonte: Hurkmans et al (2006) Fonte: Putti el tal (2007)
 Distribuição de pressão plantar – tipos de instrumentos.
 Cadeirantes – tapete de pressão.
Dinamometria
Fonte: McCulloch (2009) Fonte: Seitz (2008)
Dinamometria
 Importância da análise de pressão em áreas do corpo:
 Evitar lesões tegumentares:
 Vermelhidão na pele.
 Bolhas.
 Feridas – escaras.
 Calosidades.
Dinamometria
 Padrão de distribuição de pressão plantar na marcha.
Fonte: Amadio, Serrão e Ávila (2004)
C
a
l
c
a
n
h
a
r
A
n
t
e
p
é
Borda medial do pé
Borda lateral do pé
Dinamometria
 Importância da percepção da distribuição de pressão plantar:
 Controle de forças externas: diabéticos neuropatas.
 Sensibilidade plantar reduzida: comprometimento neural.
 Alterações na distribuição de pressão plantar no passo.
Fonte: Chamlian et al (2001)
Dinamometria
 Importância da percepção da distribuição de pressão plantar:
 Controle do equilíbrio: Parkinsonianos.
 Uso dos mecanorreceptores plantares: aplainamento do pé no apoio.
Fonte: Kimmeskamp e Hennig (2001)
O registro da distribuição de pressão plantar é de grande importância para o controle de lesões 
tegumentares no pé. Sobre essa área de investigação da Biomecânica é correto afirmar que:
a) O controle da pressão depende somente do registro da intensidade da força aplicada sobre o 
pé, independente da região.
b) A pressão será menor quando a área de contato do pé com o solo for menor e a força aplicada 
sobre essa área for maior.
c) Pressões intensas em determinadas áreas do pé não causam aumento de calosidade ou feridas 
na pele.
d) Diabéticos neuropatas têm a pressão plantar aumentada nas 
regiões da borda medial do calcanhar e borda lateral do antepé 
por não percebem forças externas. 
e) Os parkinsonianos mudam o padrão de colocação do pé no 
chão para aumentar a área de contato no início do apoio da 
marcha e garantir maior estabilidade no movimento.
Interatividade
O registro da distribuição de pressão plantar é de grande importância para o controle de lesões 
tegumentares no pé. Sobre essa área de investigação da Biomecânica é correto afirmar que:
a) O controle da pressão depende somente do registro da intensidade da força aplicada sobre o 
pé, independente da região.
b) A pressão será menor quando a área de contato do pé com o solo for menor e a força aplicada 
sobre essa área for maior.
c) Pressões intensas em determinadas áreas do pé não causam aumento de calosidade ou feridas 
na pele.
d) Diabéticos neuropatas têm a pressão plantar aumentada nas 
regiões da borda medial do calcanhar e borda lateral do antepé 
por não percebem forças externas. 
e) Os parkinsonianos mudam o padrão de colocação do pé no 
chão para aumentar a área de contato no início do apoio da 
marcha e garantir maior estabilidade no movimento.
Resposta
 Registro de forças externas mais comuns:
 Distribuição de pressão plantar: mede força local.
 Plataforma de Força de Reação do Solo: mede força total.
Dinamometria
Fonte: Hurkmans et al (2006)
Fonte: Barela e Duarte (2011)
 Plataforma de Força de Reação do Solo – instrumento.
Dinamometria
Fonte: Barela e Duarte (2011) Fonte: Brandina (2009)
Dinamometria
 Plataforma de Força de Reação do Solo – tipo de registro.
Fonte: Barela e Duarte (2011)
 Plataforma de Força de Reação do Solo – tipos de curvas.
Dinamometria
Fonte: Winter (1991)
Marcha
Dinamometria
 Plataforma de Força de Reação do Solo – tipos de curvas.
Fonte: Brandina (2009)
Corrida
 Plataforma de Força de Reação do Solo – tipos de curvas.
Dinamometria
Fonte: Amadio e Duarte (1998)
Aterrisagem do salto
 Plataforma de Força de Reação do Solo: variáveis da componente vertical na marcha.
 Valor de Fy1: controle de impacto – 1,2 a 1,5 PC.
Dinamometria
Fonte: Winter (1991)
 Plataforma de Força de Reação do Solo: variáveis da componente vertical na marcha.
 Valor de ▲tFy1: Controle de Impacto – 200 ms.
Dinamometria
Fonte: Winter (1991)
 Plataforma de Força de Reação do Solo: variáveis da componente vertical na marcha.
 Valor de Fy min: controle de sobrecarga total no movimento.
 Idosos.
Dinamometria
Fonte: Winter (1991)
 Plataforma de Força de Reação do Solo: variáveis da componente vertical na marcha.
 Valor de Fy 2: propulsão.
Dinamometria
Fonte: Winter (1991)
Interatividade
A plataforma de força de reação do solo permite registrar a quantidade de força externa que o corpo 
recebe no movimento. Sobre esse instrumento é correto afirmar que:
a) O instrumento mede três componentes da força (vertical, horizontal anteroposterior e horizontal 
médio-lateral) de forma estática.
b) Para indivíduos saudáveis, o formato das curvas varia entre os movimentos, mas é consistente 
para cada movimento em particular.
c) Na marcha, o valor Fy1 varia de 1,2 a 1,5 PC em acordo com a distância percorrida pelo sujeito.
d) O valor de Fymin menor, como para idosos, mostra uma marcha 
com boa flexibilidade e força para acelerar a perna contralateral 
na fase de balanço.
e) Fy2 na marcha é o valor que indica a eficiência do movimento 
ao propulsionar o corpo. Ele é identificado no início da curva.
Resposta
A plataforma de força de reação do solo permite registrar a quantidade de força externa que o corpo 
recebe no movimento. Sobre esse instrumento é correto afirmar que:
a) O instrumento mede três componentes da força (vertical, horizontal anteroposterior e horizontal 
médio-lateral) de forma estática.
b) Para indivíduos saudáveis, o formato das curvas varia entre os movimentos, mas é consistente 
para cada movimento em particular.
c) Na marcha, o valor Fy1 varia de 1,2 a 1,5 PC em acordo com a distância percorrida pelo sujeito.
d) O valor de Fymin menor, como para idosos, mostra uma marcha 
com boa flexibilidade e força para acelerar a perna contralateral 
na fase de balanço.
e) Fy2 na marcha é o valor que indica a eficiência do movimento 
ao propulsionar o corpo. Ele é identificado no início da curva.
ATÉ A PRÓXIMA!