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2 Fisioterapia – INTRODUÇÃO A CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA 1. CONCEITOS BÁSICOS • CINESIOLOGIA: A cinesiologia é o estudo do movimento humano. Para tanto, essa ciência integra as teorias e princípios da anatomia, mecânica, psicologia e antropologia. Para ilustrarmos esse conceito, podemos descrever, com base na cinesiologia, o movimento de levantar-se de uma cadeira: Figura 1: Movimento de levantar-se, a partir da posição sentada, de uma cadeira. Fonte: http://minhaeducacaofisica.blogspot.com/2017/07/voce-sabe-diferenca- entre-biomecanicae.html (acessado em 08/04/19). Para que este movimento ocorra, é necessário que sejam realizados os movimentos de extensão dos quadris, extensão dos joelhos e flexão plantar dos tornozelos, 3 Fisioterapia – os quais ocorrem, respectivamente, pela contração dos músculos isquiotibiais, quadríceps femoral e tríceps sural, respectivamente. • MECÂNICA: Ramo da física que analisa as ações de forças sobre partículas e sistemas mecânicos. • BIOMECÂNICA: Busca estudar a aplicação das forças mecânicas sobre o corpo, não se restringindo ao movimento articular. A exemplo disso, temos a biomecânica dos fluidos, da respiração, dentre outros. A análise biomecânica engloba, ainda, duas vertentes: a cinética e a cinemática, conforme explicado na figura a seguir. Figura 2: Subdivisões da biomecânica. Fonte: Editora SANAR, 2019. 2. MÉTODOS DE ANÁLISE DO MOVIMENTO HUMANO O movimento humano pode ser analisado por meio de diversos métodos, dentre os quais mencionaremos: cinemetria, dinamometria, antropometria e eletromiografia. 2.1. CINEMETRIA A cinemetria permite uma análise qualitativa e quantitativa do movimento humano, o qual é analisado por meio de imagens. Assim, são realizadas aferições 4 Fisioterapia – de diversos parâmetros, tais quais: posição dos segmentos corporais, orientação e velocidade do movimento, bem como aceleração do corpo ou do segmento. Os instrumentos básicos utilizados na cinemetria são câmeras de vídeo que registram as imagens do movimento e, por meio de um software adequado, são analisadas as variáveis de interesse. Figura 3. Cinemetria Fonte: http://biomec.paginas.ufsc.br/ (acessado em 08/04/19). 2.2. DINAMOMETRIA A dinamometria avalia o grau de força muscular do indivíduo, podendo, ainda, ser útil à análise de distribuição de peso. Dentre os tipos de dinamometria, os mais utilizados são a dinamometria isocinética, dinamometria manual e as plataformas de força. • Dinamometria isocinética: avalia a força tanto de grupamentos agonistas como de antagonistas. A principal vantagem da dinamometria isocinética é a velocidade angular constante do movimento, ou seja, a resistência é acomodada no decorrer de toda a angulação programada. Dentre as limitações deste método, a principal é a limitação da velocidade do movimento, a qual pode alcançar, no máximo, cerca de 600º por segundo. Ainda assim, constitui-se um dos principais métodos para avaliar força e potência muscular. 5 Fisioterapia – Figura 4: Dinamometria isocinética Fonte: http://www.ortocity.com.br/avaliacao-muscular-isocinetica-em-sao-paulo/ (acessado em 08/04/19). • Dinamometria manual: na dinamometria manual, o principal teste executado é a avaliação da força de preensão palmar, sendo um recurso popularmente utilizado na prática clínica, especialmente por ser um método de custo acessível. Figura 5: Dinamometria manual Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=UMZycn67Trg (acessado em 08/04/19). • Plataforma de força: a plataforma de força mede a força de reação ao solo, bem como o ponto de aplicação desta força. 6 Fisioterapia – Figura 6: Plataforma de força Fonte: http://www.cefise.com.br/produto/36/30/salto-vertical (acesso em 08/04/19). 2.3. ANTROPOMETRIA A antropometria está relacionada ao estudo de parâmetros corporais, dentre os quais podemos mencionar: • Estatura • Peso • Circunferência abdominal • Perímetro cefálico • Comprimento dos membros • Pregas cutâneas Essas variáveis são de extrema importância na análise do movimento humano, uma vez que elas podem interferir diretamente no grau de força muscular, posicionamento articular, dentre outros. 7 Fisioterapia – 2.4. ELETROMIOGRAFIA A eletromiografia é um método que analisa o grau de ativação muscular, por meio do monitoramento da atividade elétrica das membranas excitáveis das células musculares. Assim, é feita uma leitura dos potenciais de ação deflagrados por meio da leitura da tensão elétrica ao longo do tempo (diferença de potencial em função do tempo). Figura 7: Eletromiografia. Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-2-Disposicao-dos-eletrodos- da-eletromiografia-de-superficie-sobre-o-musculo-reto_fig1_323329945 (acessado em 08/04/19). REFERÊNCIAS: FLOYD, R.T. Manual de Cinesiologia Estrutural, Manole , 16ª ed., 2011. LIPPERT, L.S. Cinesiologia Clínica e Anatomia, R. de Janeiro, Guanabara Koogan, 4ª ed., 2010. NEUMANN D. A. Cinesiologia do Aparelho Musculoesquelético. R.de Janeiro, 2ª ed.Guanabara Koogan, RJ, 2011.HALL, S.J. Biomecânica Básica. 5ª Edição, Manole, 2009 RASCH, P. Cinesiologia e Anatomia Aplicada. R. de Janeiro, Guanabara Koogan, 7ª ed., 2008. 2 Fisioterapia – Artrologia ARTROLOGIA Em nosso módulo de cinesiologia, vimos que essa ciência busca o estudo do movimento humano. Para que haja o movimento, os três principais sistemas humanos envolvidos são: esquelético, muscular e articular. Figura 1: Sistemas envolvidos no movimento humano. Sistemas envolvidos no movimento humano Sistema esquelético Sistema muscular Sistema articular Fonte: Editora SANAR, 2019. Neste módulo, focaremos no sistema articular, sendo essa ciência denominada Artrologia. 1. CONCEITO DE ARTICULAÇÃO A articulação consiste na união de dois ou mais ossos entre si, juntamente com todos os elementos que fazem parte dessa união: ligamentos, meniscos, cápsula fibrosa, cartilagem, líquido sinovial, dentre outros. 3 Fisioterapia – Artrologia 2. CLASSIFICAÇÃO DAS ARTICULAÇÕES As articulações podem ser classificadas quanto à sua ESTRUTURA e quanto à sua FUNÇÃO, sendo ambas as classificações diretamente interligadas, conforme podemos verificar na tabela abaixo: ESTRUTURA FUNÇÃO CARACTERÍSTI- CA EXEMPLOS Fibrosa Sinartrose Não-móvel Suturas do crânio Cartilaginosa Anfiartrose Pouco móvel Discos intervertebrais Sinovial Diartrose Bastante móvel Ombro, quadril Tabela 1. Classificação das articulações quanto à estrutura e função. Fonte: Editora SANAR, 2019. Veremos, agora, cada subgrupo articular de forma individualizada. a. Fibrosa / Sinartrose As articulações fibrosas são articulações não-móveis, proporcionando às superfícies articulares um caráter de continuidade. Por este motivo, recebem o nome de sinartroses (do grego: syn – junto, unido -, arthron – articulação). As sinartroses podem, ainda, ser subdivididas em sutura, sindesmose e gonfose. Figura 2. Subdivisões das articulações sinartroses. Fonte: Editora SANAR, 2019. 4 Fisioterapia – Artrologia • Nas suturas, o tecido fibroso é muito curto, preenchendo apenas uma pequena fenda entre os ossos. Esse tipo de articulação é encontrado apenas nos ossos planos do crânio, sendo que, na maturidade, as fibras da sutura começam a ser calcificadas. Figura 3. Sutura craniana. Fonte: https://www.auladeanatomia.com/novosite/sistemas/sistema-articular/sinartroses/ (acessado em 09/04/19). • Na sindesmose, o tecido fibroso que une os ossos apresenta um aspecto membranoso ou de ligamento interósseo. No corpo humano, temos dois exemplares desse subtipo de articulação: sindesmose rádio-ulnar e tíbio-fibular. Figura 4. Sindesmoses Rádio-ulnar e Tíbio-fibular. Fonte: https://www.auladeanatomia.com/novosite/sistemas/sistema-articular/sinartroses/ (acessado em 09/04/19). 5 Fisioterapia – Artrologia • Na gonfose – também chamada de articulação em cavilha -, ocorre a fixação dos dentes nas cavidades alveolares da mandíbula e maxila. O colágeno doperiodonto une o cemento dentário com o osso alveolar. Figura 5. Gonfose Fonte: https://anatomia-papel-e-caneta.com/gonfose/ (acessado em 09/04/19). b. Anfiartrose / Cartilaginosa As anfiartroses são articulações semi-móveis, cujas superfícies articulares estão unidas por meio de tecido cartilaginoso. As anfiartroses podem ser subdivididas em SINCONDROSE e SÍNFISE. • SINCONDROSES: são articulações unidas por cartilagem hialina, a exemplo das articulações entre as 10 primeiras costelas e as cartilagens costais. Figura 6. Sincondrose. Fonte: https://www.auladeanatomia.com/novosite/sistemas/sistema-articular/anfiartroses/ (acesso em 10/04/19). 6 Fisioterapia – Artrologia • SÍNFISES: são articulações unidas por cartilagem fibrosa, a exemplo dos discos intervertebrais e da sínfise púbica. Figura 7. Exemplos de sínfises. Fonte: https://www.imgrumweb.com/hashtag/sinfise (acesso em 10/04/19). c. Articulações diartroses As diartroses – ou articulações sinoviais - são as articulações mais comumente encontradas no corpo humano, sendo também as articulações com maior grau de mobilidade. Na estrutura das articulações sinoviais, podemos destacar três importantes estruturas: Figura 8. Estrutura das diartroses. Diartrose Cápsula articular Cartilagem articular Cavidade articular Fonte: Editora SANAR, 2019. A cápsula articular é uma membrana conjuntiva que envolve a articulação sinovial como um manguito, apresentando duas camadas: 7 Fisioterapia – Artrologia • Membrana fibrosa (externa) – mais resistente; • Membrana sinovial (interna) – bastante vascularizada, inervada e encarregada da produção do líquido sinovial, o qual lubrifica e nutre a cartilagem articular. A cartilagem articular, por sua vez, é uma cartilagem do tipo hialina que reveste as superfícies de contato da articulação. Um importante detalhe nessa estrutura é que a cartilagem articular é avascular. Sua nutrição, portanto, é precária – o que torna a regeneração, em casos de lesões, mais lenta. A cartilagem articular também não possui inervação, o que não permite a geração de dor quando há um desgaste nessa cartilagem. Sobre este assunto, temos, abaixo, um breve pensamento clínico: Se o desgaste da cartilagem articular não gera dor, por que pacientes com osteoartrose apresentam queixas álgicas? A dor só aparece quando a cartilagem já foi profundamente danificada e atingiu a parte óssea subcondral, que é inervada! A cavidade articular, por fim, é o espaço existente entre as superfícies articulares, estando preenchido pelo líquido sinovial. Figura 9. Estrutura das articulações sinoviais. Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-6-Estrutura-de-uma-articulacao-sinovial- Fonte-Adaptado-de-Marieb-e-Hoehn-2010_fig4_255663342 (acesso em 12/04/19). 8 Fisioterapia – Artrologia As diartroses podem ser classificadas quanto à sua morfologia, sendo essa classificação bastante importante de ser memorizada: Figura 10. Classificação morfológica das diartroses. a) PLANA OU ARTRODIAL • Superfícies articulares planas, permitindo deslizamento de uma superfície articular sobre a outra. •Exemplos: articulação acromioclavicular, articulações carpais e tarsais, articulação sacroilíaca. b) GÍNGLIMO OU DOBRADIÇA • O nome refere-se muito mais ao movimento executado (flexão e extensão) que à morfologia da articulação em si. • Exemplo: cotovelo. c) TROCOIDEA OU PIVÔ • São articulações cilindroides, que permitem rotação em torno do seu próprio eixo. • Exemplo: articulação rádio-ulnar proximal. d) ELIPSOIDE OU CONDILAR •Superfícies articulares são de forma elíptica. •Permitem flexo-extensão, abudção e adução. •Exemplos: articulação radiocarpal e temporomandibular (ATM) e) SELAR •Uma das superfícies articulares tem formato de sela, apresentando concavidade em um sentido e convexidade em outro. A outra superfície óssea se adequa à morfologia da primeira. • Exemplo: articulação carpo-metacárpica do polegar. f) ESFEROIDE • A superfície articular tem formato esférico e se encaixa em uma superfície oca. É a articulação com maior grau de mobilidade. •Exemplos: articulação do ombro e do quadril. Fontes: a) https://ortopediaeombro.com.br/artrose-ou-artropatia-degenerativa- acromioclavicular/ (acesso em 12/04/19); b) https://www.auladeanatomia.com/novosite/ sistemas/sistema-articular/diartroses/cotovelo/ (acesso em 12/04/19); c) https:// musculoskeletalkey.com/measurement-of-range-of-motion-of-the-elbow-and-forearm/ (acesso em 12/04/19); d), e) e f) https://vidadefisioterapeuta.wordpress.com/2015/02/23/ anatomia-humana-sistema-articular/ (acesso em 12/04/19); 9 Fisioterapia – Artrologia Além da classificação morfológica das articulações sinoviais, elas podem ser classificadas de acordo com sua funcionalidade, com base nos graus de mobilidade que elas conseguem desempenhar. Assim, temos três tipos de articulações: monoaxiais, biaxiais e triaxiais. • MONOAXIAIS: apenas um grau de liberdade. É o caso das articulações gínglimo e trocoide. • BIAXIAIS: dois graus de liberdade. É o caso das articulações selar e elipsoide. • TRIAXIAIS: três graus de liberdade. É o caso das articulações esferoides. REFERÊNCIAS: DANGELO, J. G.; FATTINI, C. C. Anatomia sistêmica e segmentar. 3.ed. São Paulo: Atheneu, 2007. MOORE, K.L. Anatomia orientada para a clínica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. NETTER, F.H. Atlas de Anatomia Humana. 2ed. Porto Alegre: Artmed, 2000. 2 Fisioterapia – Planos e eixos do movimento CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA PLANOS E EIXOS DO MOVIMENTO O estudo da localização e movimentação dos segmentos humanos exige uma linguagem padronizada, a fim de facilitar a compreensão anatômica e cinesiológica dos mesmos. Para isso, foram criados planos e eixos anatômicos, bem como uma posição anatômica ideal, os quais veremos a seguir. POSIÇÃO ANATÔMICA A posição anatômica é a posição base para todo tipo de descrição em anatomia. Esta posição ocorre da seguinte forma: Figura 1. Posição anatômica. Fonte: http://enfermagemcomamor.com.br/index.php/2018/04/17/posicao-anatomica-eixos- corporais/ (acessado em 15/04/19). 3 Fisioterapia – Planos e eixos do movimento PLANOS DE DELIMITAÇÃO Os planos de delimitação, como o próprio nome já sugere, estabelecem limites ao corpo. Esses limites foram impostos por meio de planos imaginários tangentes à cabeça (plano cranial ou superior), aos pés (plano podal ou inferior), ao ventre (plano ventral ou anterior), ao dorso (plano dorsal ou posterior), e tangentes a cada face lateral do corpo (planos lateral direito e lateral esquerdo). Figura 2. Planos de delimitação. Fonte: https://anatomia-papel-e-caneta.com/divisao-do-corpo-humano-e-posicao-anatomica/ (acessado em 15/04/19). EIXOS ANATÔMICOS A partir destes planos de delimitação, são formados três eixos imaginários do corpo. Estes eixos são obtidos traçando-se uma reta do ponto central de cada plano de delimitação ao seu plano de delimitação oposto. São eles: eixo longitudinal ou crânio-caudal, eixo ântero-posterior ou dorsoventral e eixo látero-lateral. 4 Fisioterapia – Planos e eixos do movimento Figura 3. Eixos anatômicos Fonte:https://cienciasmorfologicas.webnode.pt/introdu%C3%A7%C3%A3o%20a%20 anatomia/planos-e-eixos-do-corpo-humano/ (acessado em 15/04/19). PLANOS DE SECÇÃO Finalmente, a partir do deslocamento de cada eixo imaginário, surgem os planos de secção do corpo. São planos imaginários que cortam o corpo em duas partes do mesmo tamanho. Figura 4. Planos de secção e divisão corporal. Fonte: Editora SANAR, 2019. 5 Fisioterapia – Planos e eixos do movimento Figura 5. Planos de secção do corpo. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Plano_anat%C3%B3mico (acessado em 15/04/19). Uma importante informação para a qual devemos nos atentar é que os eixos anatômicos são PERPENDICULARES aos planos de delimitação, mas PARALELOS aos planos de secção. Assim, os eixos também podem ser nomeados de acordo com os planos de secção queeles seguem: • Eixo látero-lateral ou transverso; • Eixo ântero-posterior ou sagital; • Eixo longitudinal ou coronal. Figura 6. Planos de secção e eixos anatômicos. Fonte: http://biolounge.blogspot.com/2016/09/eixos-e-planos-bom-saber.html (acessado em 15/04/19). 6 Fisioterapia – Planos e eixos do movimento CORRELAÇÃO: PLANOS X EIXOS X MOVIMENTO As articulações movem-se em torno de um eixo. Quando se movem, o arco de movimento descrito no espaço está contido em um plano de secção do corpo humano. Assim, podemos correlacionar os planos e eixos anatômicos com os movimentos articulares da seguinte forma: Figura 7. Correlação entre planos, eixos e movimentos articulares. Fonte: Editora SANAR, 2019. REFERÊNCIAS: Cunningham, D. Manual de anatomia prática. Atheneu, 13ª edição, editora USP, São Paulo, v. 1, p 1 e 2, 1976. Dângelo, JG; Fattini, CA. Anatomia humana sistêmica e segmentar. Atheneu, 2ª edição, São Paulo, capítulo 1, p 1-10, 2002. Gardner, W; Gray, H; O’Rahilly. Anatomia. Guanabara Koogan, 3ª edição, Rio de Janeiro, capítulo 1, 1971. Lachat, JJ e cols. Anatomia Geral. FMRP, São Paulo, p 1-10. Silva, Jr, S. Sinopses anatômicas. Atheneu, Rio de Janeiro, capítulo 1, 1973. 2 Fisioterapia – Cadeias cinéticas: aberta e fechada CADEIAS CINÉTICAS: ABERTA E FECHADA DEFINIÇÃO As cadeias cinéticas são compostas por uma combinação de articulações que se unem para formar um segmento ósseo, atuando como um sistema de conexões que darão origem aos movimentos. São divididas em dois tipos: Cadeia Cinética Aberta (CCA) e Cadeia Cinética Fechada (CCF), caracterizadas conforme o tipo de movimento realizado e a quantidade de articulações envolvidas. CADEIA CINÉTICA ABERTA Ocorre quando o segmento distal de um membro move-se livremente no espaço ao longo da realização do movimento. Essa configuração permite que qualquer articulação execute a ação separadamente, de forma isolada. É importante ressaltar que não significa que os movimentos em CCA necessitem, obrigatoriamente, do uso de apenas uma articulação, mas, sim, a não dependência de outras a articulações para que ele ocorra. De forma geral, os exercícios nesta cadeia necessitam da estabilização dos componentes proximais do corpo (como os músculos do tronco) para que os movimentos das extremidades distais ocorram de forma livre. No programa de exercícios, eles são úteis para dar enfoque a um grupo muscular específico, em detrimentos de outros. • Exemplo de movimentos Exercício em CCA de elevação da barra com ênfase no músculo bíceps braquial. Observa-se que a extremidade distal se encontra livre, movimentando a barra, enquanto os segmentos mais proximais (cíngulo do membro superior, deltóide, tronco...) atuam como estabilizadores para que o movimento ocorra. 3 Fisioterapia – Cadeias cinéticas: aberta e fechada Exercício em CCA dos membros inferiores com extensão do joelho. Observa-se que os pés (extremidade distal) podem mover-se livremente no espaço, enquanto as partes mais proximais (cintura pélvica, abdome, quadríceps...) permanecem estabilizadas. CADEIA CINÉTICA FECHADA É aquela nas quais as articulações distas do segmento encontram resistência externa considerável, impedindo ou restringindo sua movimentação de forma livre, movendo, assim, suas partes proximais, enquanto a parte distal encontra-se fixa. Nesse sistema fechado, o movimento de uma determinada articulação não pode ocorrer sem produzir movimento em outras articulações do segmento. 4 Fisioterapia – Cadeias cinéticas: aberta e fechada De forma geral, as atividades em CCF são bastante funcionais e envolvem uma maior parte de grupos musculares; desta forma, exercícios nesta cadeia possuem mais vantagens quando os objetivos da reabilitação ou programa de exercício é um treino mais próximo da funcionalidade. • Exemplo de movimentos: Exercício de elevação em uma barra fixa, onde o membro superior está em CCF pois suas extremidades distais (mãos) estão fixas na barra enquanto os componentes mais proximais em relação ao tronco realizam o movimento. Exercício de apoio em CCF para membro superior e inferior, onde ambos estão com suas extremidades distais fixas, e o movimento ocorre nos segmentos mais proximais (ombro, cíngulo do membro superior, abdome e quadríceps, por exemplo). 5 Fisioterapia – Cadeias cinéticas: aberta e fechada É fundamental considerar os conceitos de cadeia cinética ao logo da elaboração do programa de exercício; de forma que se possa determinar o exercício de condicionamento mais adequado para uma melhor performance, com base na especificidade de cada indivíduo. 6 Fisioterapia – Cadeias cinéticas: aberta e fechada REFERÊNCIAS: FLOYD, R.T. Manual de Cinesiologia Estrutural, Manole , 19ª ed., 2015. HAMILL, J. & KNUDZEN, K. Bases biomecânicas do movimento humano, Manole, 4 ed., 2015 IMAGENS: Researchgat. Acesso: https://www.researchgate.net/figure/Figura-7-Exercicio-em-cadeia- cinetica-aberta-dos-membros-inferiores-com-extensao-do_fig5_312095829. Disponível em 11 Abr 2019. Ativo.com. Acesso: http://www.ativo.com/mulher/barra-fixa-mulheres-beneficios/. Disponível em 11 abr 2019 JP saúde & Esporte. Acesso: http://jpsaudeeesporte.blogspot.com/2015/06/repost-exercicios- para-fazer-em-casa.html?m=1. Disponível em 11 Abr 2019. FOCA NO ESTUDO! ;) 2 Fisioterapia – Conceitos básicos da biomecânica CINESIOLOGIA: CONCEITOS BÁSICOS DA BIOMECÂNICA CONCEITOS BÁSICOS • Massa Quantidade de matéria contida em um corpo; possui ação na velocidade e aceleração nos movimentos físicos e é expressado em slugs, quilogramas ou gramas. Pensando na movimentação de um determinado objeto, por exemplo, é mais fácil deslocar, por meio de um chute, uma bola de 1kg do que uma de 5kg; isso se dá pela diferença de massa entre ambas. • Peso É o efeito da aceleração da gravidade sobre uma massa. Portando, o peso é considerado uma força que é expressado em libras, newtons ou dinas. Ao falar-se sobre este conceito, é importante ressaltar que o peso de um corpo varia com a sua localização em relação ao centro da terra. • Força É o produto da massa multiplicada pela velocidade de aceleração. Pensando na ação deste conceito no movimento, ele só vem a ocorrer se as forças atuantes estiverem desequilibradas entre si. Ex: em um cenário de cabo de guerra, onde existe uma corda e pessoas puxando-a em direções opostas; se ambos os lados puxarem com a mesma força, nenhum movimento da corda ocorre. No entanto, se um lado sobrepor a força aplicada em relação ao outro, observa-se uma movimentação da corda para o lado de força maior. • Pressão É uma função da força aplicada por unidade de área; expressada em quilogramas por centímetros quadrados e, quando em líquidos, é expressada em milímetros de mercúrio. 3 Fisioterapia – Conceitos básicos da biomecânica • Volume É o espaço ocupado por um corpo ou a capacidade que ele possui de comportar alguma substância • Densidade É a relação entre a massa de um determinado corpo/objeto e o espaço por ele ocupado. LEIS DE NEWTON São consideradas as leis fundamentais que orientam o movimento, divididas em: I, da inércia; II, da massa e aceleração; e III, da ação e reação. • I lei de Newton: princípio da inércia “Um corpo em movimento tende a permanecer em movimento retilíneo e na mesma velocidade se sobre ele não atuar nenhuma força; assim como um corpo em repouso tende a permanecer em repouso na ausência da atuação de força sobre ele.” A inércia é definida como uma resistência imposta em resposta à ação ou à mudança, tendendo-se a manter o estado natural, em que determinado objeto/ corpo se encontra, inalterado; necessita da ação de uma força para que ocorra essa mudança/ação. Quanto maior a massa de um objeto, maior a sua inércia. Consequentemente, quanto maior a inércia, maior é a força necessária para alterar significativamente essa inércia. 4 Fisioterapia – Conceitos básicos da biomecânica O experimento da moeda apoiadasobre um copo em razão de um papel é um exemplo simples da ação deste princípio. Ao puxar rapidamente o papel, a moeda cairá em linha reta dentro do copo, pois a força atuante no ato de puxar o papel não foi necessária para que houvesse uma mudança na inércia da moeda. http://m.mundoeducacao.bol.uol.com.br/amp/fisica/primeira-lei-newton.htmII lei de Newton: Aceleração 5 Fisioterapia – Conceitos básicos da biomecânica • II lei de Newton: Massa e aceleração “A mudança de aceleração de um corpo ocorre na mesma direção da força que a gerou. A mudança de aceleração é diretamente proporcional à força incidente sobre o corpo e inversamente proporcional à sua massa.” A aceleração é definida como a taxa de variação da velocidade, necessitando da ação de uma força para que aja essa variação. Essa aceleração depende das ações de força e massa. Para aceleração de um corpo em média velocidade, por exemplo, é necessário que se coloque uma menor força se comparado à uma aceleração em alta velocidade. http://fisicaessencial.blogspot.com/2012/03/segunda-lei-de-newton.html?m=1 • III lei de Newton: Ação e reação “Para cada ação existe uma reação igual e contrária” Um exemplo desta lei é o ato de caminhar. Ao aplicar-se uma força com os pés sobre o solo, empurrando-o para baixo e para trás (força de ação), o mesmo opõe força igual, porém, contrária, à sola dos pés, empurrando-os para cima e para frente. Essa reação é conhecida como força de reação ao solo. 6 Fisioterapia – Conceitos básicos da biomecânica http://biomfisio.blogspot.com/2016/06/leis-de-newton.html?m=1 ÁLGEBRA VETORIAL Para análise do movimento é necessário levar em consideração todas as dimensões físicas atuantes naquele determinado corpo/objeto. Para esta análise, normalmente é construído um diagrama de corpo livre que se propõe a representar a interação de todas as forças atuantes no sistema em questão. Para representação destas forças, usa-se a ação de vetores nos métodos: • Composição vetorial: diversos vetores combinados para representar um único vetor; permite que várias forças coplanares sejam combinadas graficamente apenas como uma única força resultante. • Decomposição vetorial: um único vetor decomposto em diversos componentes. A representação desses vetores possibilita uma melhor compreensão de como as forças giram, transladam, produzem rotação, compressão, cisalhamento e/ou outros movimentos nos segmentos corporais ou objetos. • Características: • O vetor possui formato de seta: o objetivo é exemplificar a direção dá força atuante. • Apresenta uma origem e uma direção • Possui magnitude 7 Fisioterapia – Conceitos básicos da biomecânica CENTRO DE GRAVIDADE/CENTRO DE MASSA É o ponto onde a massa de determinado corpo/objetivo se distribui igualmente. Esse centro de massa é onde a aceleração da gravidade atua sobre esse corpo, deste modo, esse centro de massa é denominado de centro de gravidade daquele corpo quando ele está sob ação da gravidade. No corpo humano, o centro de gravidade/massa varia conforme sua posição, mas, de forma genérica, ele está situado anterior à segunda vértebra sacral (aproximadamente na altura do umbigo). Conforme o corpo vai variando de posição, seu centro de massa também é alterado. http://fisicaemnossocotidiano.blogspot.com/2017/06/centro-de-equilibrio-dos-corpos. html?m=1 EQUILÍBRIO O equilíbrio denota um estado de aceleração zero, no qual não há nenhuma variação de velocidade ou direção do corpo. • Estável: caracterizado por um ajuste postural do centro de gravidade, para a sua posição de repouso após um estímulo desestabilizante; • Instável: quando, devido a inúmeros fatores, o corpo não consegue se estabilizar mediante um estímulo desestabilizando, gerando uma mudança na sua posição inicial; • Neutro: quando o centro de massa se desloca mas permanece no mesmo nível. Isso acontece quando o corpo está em uma situação de movimento. 8 Fisioterapia – Conceitos básicos da biomecânica SISTEMA ANGULAR DE REFERÊNCIA Para descrição ou análise precisa de um movimento é necessário o estabelecimento de um marco se referências angulares, de modo que a posição e direção de movimentos de um corpo/objeto sejam definidas com relação a um ponto de localização. Esse ponto de referência é estabelecido conforme alguns critérios e pode estar situado dentro ou fora do corpo. Os marcos de referências são divididos em: • Relativo: a posição do segmento/objeto em questão descrita relacionada à um segmento/objeto adjacente. A exemplo disso é a descrição do pé em relação a perna; o antebraço em relação a parte superior do braço ou o tronco em relação à coxa. • Absoluto: descreve o movimento em relação a um ponto fixo ou localização no espaço. Para analisar o movimento do corpo em relação ao solo, por exemplo, utiliza-se este março de referência. A NEUMANN, Donald. Cinesiologia do aparelho musculoesqueletico: fundamentos para Reabilitação Fisica. Rio de Janeiro: Guanaba Koogan, 2006 9 Fisioterapia – Conceitos básicos da biomecânica REFERÊNCIA: FLOYD, R.T. Manual de Cinesiologia Estrutural, Manole , 19ª ed., 2015. HAMILL, J. & KNUDZEN, K. Bases biomecânicas do movimento humano, Manole, 4 ed., 2015 A HOUGLUM, Peggy; BERTOTI, Dolores B. Cinesiologia clínica de Brunnstrom. 6. ed. São Paulo: Manoele, 2014 A NEUMANN, Donald. Cinesiologia do aparelho musculoesqueletico: fundamentos para Reabilitação Fisica. Rio de Janeiro: Guanaba Koogan, 2006. 2 Fisioterapia – Sistemas de Alavancas SISTEMAS DE ALAVANCAS DEFINIÇÃO Uma alavanca pode ser compreendida como uma barra rígida que gira em torno de um eixo de rotação ou fulcro. O corpo humano é composto por um sistema integrado de alavancas anatômicas que permitem uma organicidade de forças biomecânicas responsáveis pela realização dos movimentos. COMPONENTES DO SISTEMA: • Eixo de rotação (fulcro) - ponto de rotação em torno do qual a alavanca se move • Braço de força – esforço aplicado para gerar movimento na alavanca • Braço de resistência – carga/peso BRAÇO DE FORÇA FULCRO BRAÇO DE RESISTÊNCIA No corpo humano, o fulcro é representado pelas articulações, os ossos representam as barras e os músculos a força. A resistência aplicada é variável, podendo ser a própria ação do músculo, ossos ou uma resistência externa (manual, carga externa...). 3 Fisioterapia – Sistemas de Alavancas Existem três tipos de alavancas, que são determinadas conforme a localização destes componentes: alavanca de primeira, segunda e terceira classe. ALAVANCA DE PRIMEIRA CLASSE: INTERFIXA É considerada uma alavanca de primeira classe (ou interfixa) quando o fulcro fica entre o braço de força e o braço de resistência. Gangorra, pé de cabra e tesoura são exemplos de objetos baseados neste princípio. OBJETIVO: Produzir movimentos equilibrados quando o fulcro está situado exatamente entre os dois componentes. Quanto mais próximo ao braço de força, a alavanca produz velocidade e amplitude de movimento; quando mais próximo ao braço de resistência, é produzido movimento de força. 4 Fisioterapia – Sistemas de Alavancas Ex. de movimentos do corpo humano: Articulação atlanto-occipital • Crânio: braço resistência • Articulação atlanto-occipital: fulcro • Músculos do pescoço: braço de força ALAVANCA DE SEGUNDA CLASSE: INTER-RESISTENTE É considerada uma alavanca de segunda classe (ou inter-resistente) quando se tem, na ordem, fulcro, braço de resistência e, em seguida, o braço de força. OBJETIVO: Produzir movimentos de força, uma vez que o braço de força é maior que o braço de resistência, possuindo, assim, uma maior vantagem mecânica. Desta forma, uma força relativamente pequena é capaz de mover uma grande resistência. Isso acontece por seu braço de força ser maior, em relação ao braço de resistência. Carrinho de mão e abridor de garrafa são exemplos desta alavanca. 5 Fisioterapia – Sistemas de Alavancas Ex. de movimentos do corpo humano:Flexão plantar do tornozelo para erguer o corpo na ponta dos pés • Artelhos/antepé: fulcro • Articulação tibiofibular erguendo a resistência do corpo: braço de resistência • Flexores plantares do tornozelo: braço de força Obs: São poucos os exemplos desta alavanca no corpo humano. ALAVANCA DE TERCEIRA CLASSE: INTERPOTENTE É considerada uma alavanca de terceira classe (ou interpotente) quando a força encontra-se entre o fulcro e a resistência. É a alavanca mais encontrada no corpo humano, exigindo uma grande força para mover até uma pequena resistência. Isso acontece por seu braço de força ser menor, em relação ao braço de resistência. 6 Fisioterapia – Sistemas de Alavancas OBJETIVO: Produzir velocidade e amplitude de movimento. Ex. no movimento do corpo humano: O bíceps braquial na ação de fazer flexão do cotovelo • Cotovelo: fulcro • Bíceps braquial: braço de força • Resistência na mão: braço de resistência Conceitos biomecânicos gerais A utilização do sistema de alavancas é baseada nos princípios da: • Vantagem mecânica, que tem por finalidade garantir uma melhor execução dos movimentos, desde os simples aos mais complexos; Ter uma alavanca com uma grande ou pequena vantagem mecânica depende diretamente da localização das forças e resistência neste sistema, além da força efetiva do músculo. • Torque ou momento de força, que é o resultado de uma rotação gerada a partir de uma força excêntrica. A quantidade do torque pode ser determinada pela quantidade da força atuante naquele determinado componente. Quanto maior o braço de força, maior o torque, e vice-versa. • Força excêntrica, que é a força aplicada de forma não alinhada ao centro de gravidade gerando uma rotação dos segmentos em questão. No corpo humano, a força aplicada pelo músculo excentricamente permitindo que o osso gire é um exemplo deste princípio. 7 Fisioterapia – Sistemas de Alavancas O sistema de alavancas do corpo humano, em sua maioria, tem por finalidade produzir velocidade e amplitude de movimento á custa da força. Isso é explicado devido a uma grande quantidade de alavancas com braços de forças curtos e braços de resistência longos, exigindo, assim, uma grande força muscular para que o movimento ocorra. Desta forma, entende-se que o sistema musculoesquelético necessita ser forte para viabilizar os movimentos do corpo. REFERÊNCIAS: FLOYD, R.T. Manual de Cinesiologia Estrutural, Manole , 19ª ed., 2015. HAMILL, J. & KNUDZEN, K. Bases biomecânicas do movimento humano, Manole, 4 ed., 2015 Imagens: Mundo Educação. Acesso https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/alavancas.htm. Disponível em 15 Abr 2019 Dia a Dia Educação. Acesso: http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe. php?foto=1641&evento=4. Disponível em 15 Abr 2019 O Guia do Fisioterapeuta. Acesso http://fisioterapiahumberto.blogspot.com/2017/09/alavancas. html. Disponível em 15 de Abr 2019 FOCA NO ESTUDO! 2 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular CINESIOLOGIA: ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO DO TECIDO MUSCULAR É de fundamental importância o estudo e compreensão da estrutura e organização do sistema muscular, uma vez que os músculos esqueléticos são um dos principais componentes do corpo responsáveis pela sua movimentação, além de funções outras como estabilidade dinâmica, produção de calor corporal e sustentação do corpo. NOMENCLATURA MUSCULAR Os músculos normalmente são denominados de acordo com suas características físicas, localização e ação. Segue abaixo algumas características utilizadas para denominação dos músculos: • Forma: rombóides • Número de divisões: glúteo médio • Direção das fibras: transverso do abdome • Localização: reto femoral • Ação: Elevador da escápula ANATOMIA MICROSCÓPICA • Estrutura muscular individual Componentes: • Ventre muscular: porção central espessa, com proeminência variável entre os músculos. 3 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular • Epimísio: tecido fibroso que reveste a parte externa do músculo; desempenha um papel na transmissão da tensão muscular para o osso, para além da função de revestimento. • Fascículos: compartimento com agregado de fibras musculares organizadas; cada fascículo pode conter até 200 fibras musculares. • Perimísio: bainha conjuntiva que reveste cada fascículo, tendo função de revestimento, proteção e via para passagem de nervos e vasos sanguíneos. • Fibras musculares: células especializadas do músculo esquelético agregadas em uma estrutura longa e cilíndrica. • Endomísio: bainha muito fina que possui função de revestimento e via de nutrição e inervação das fibras musculares. • Sarcolema: membrana plasmática situada abaixo do endomísio e que se ramifica por toda a extensão do músculo; proporciona inervação muscular até a unidade contrátil. • Miofibrioas: agregado de filamentos que compõem as fibras musculares à nível microscópico. Contém as proteínas contráteis musculares denominadas de actina e miosina. • Sarcômero: unidade contrátil do músculo; é a estrutura responsável por promover tensão. • Organelas: mitocôndrias, sarcoplasma, retículo sarcoplasmático e túbulos-T; contribuem para o desempenho das capacidades vitais do músculo. https://www.iespe.com.br/blog/o-musculo-e-suas-estruturas/ 4 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular https://momentofisioex.wordpress.com/tag/sarcolema/ https://momentofisioex.wordpress.com/tag/sarcolema/ • Arquitetura muscular A forma e disposição das fibras de um músculo é determinante na performance de força e amplitude de movimento. Todos os músculos esqueléticos podem ser agrupados em dois tipos básicos de arranjos de fibras: paralelo e peniforme. 5 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular Fibras em paralelo: nesta configuração as fibras se organizam paralela à extensão do músculo e, em geral, possui uma maior capacidade de amplitude de movimento em razão da maior contratilidade. Esse arranjo dá origem as formas: • Músculos lisos: finos e largos, originários de aponeuroses planas e fibrosas que permitem uma maior distribuição de forças por uma vasta área; • Músculos fusiformes: formato alongado, porção central (ventre) volumosa, tendões em ambas as extremidades, concentração de forças em pequenos alvos ósseos; • Músculos estriados: diâmetro mais uniforme em toda sua extensão, fibras dispostas de forma longa e paralela, permite concentração em pequenos alvos ósseos; • Músculos radiados/triangulares: se originam de uma ampla superfície ou aponeurose e em seguida converge para formar um tendão; • Músculos circulares/esfíncteres: músculos estriados que circundam os orifícios existentes no corpo humano. Fibras em peniforme: nesta configuração as fibras se arranjam de forma diagonal em relação um tendão central que avança por toda extensão do músculo, possuindo uma estrutura semelhante a uma pena. Essa disposição permite uma maior capacidade de força devido a uma maior área transversal do músculo. Esse arranjo dá origem as seguintes formas: • Músculos unipeniformes: disposição oblíqua a partir de um tendão em um único lado. Ex:. Bíceps; • Músculos bipeniformes: disposição oblíqua a partir de um tendão central em ambos os lados. Ex:. Reto femoral; • Músculos multipeniformes: possuem vários tendões com fitas dispostas diagonalmente entre eles. Ex:. Deltóide 6 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular http://odontologiaeeu.blogspot.com/2017/03/4-sistema-muscular.html?m=1 PROPRIEDADE DOS TECIDOS MUSCULARES As propriedades dos tecidos musculares estão diretamente relacionadas com a sua capacidade de produzir força, divididas em quatro tipos: • Irritabilidade/excitabilidade: Capacidade do músculo reagir a estímulos químicos, mecânicos ou elétricos, desenvolvendo tensão. • Contratilidade: capacidade do músculo contrair (encurtar-se) como resultado de umestímulo externo, sendo única do tecido muscular em relação a outros tecidos do corpo. • Extensibilidade: capacidade do músculo de se alongar passivamente além do seu comprimento de repouso. • Elasticidade: capacidade do músculo de retornar a sua conformação de repouso depois de ter sido alongado. 7 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR Contração muscular é a ação mais primária que o tecido muscular executa para realizar, controlar ou evitar movimentos. Sua ação acontece em resposta a algum estímulo externo, sendo resultante do desenvolvimento de tensão. É importante ressaltar que a capacidade do músculo de contrair está diretamente relacionada às suas propriedades. • Contrações isométricas: ocorre quando é desenvolvida uma tensão no interior dos músculos mas sua ação resultante não gera variação nos ângulos articulares, ou seja, são contrações estáticas; desta forma, são mais utilizadas para fins estabilizadores. • Contrações isotônicas: ocorre quando é desenvolvida uma tensão muscular que irá gerar ou controlar movimentos, gerando alterações angulares nas articulações. Desta forma, são consideradas contrações dinâmicas e subclassificadas em dois tipos de acordo com especificidade de sua ação: • Concêntrico: geração de tensão muscular ativa, gerando encurtamento muscular resultante de uma contração que vence a resistência externa imposta. • Excêntrico: geração de alongamento muscular em razão de uma tensão ativa, a partir da redução gradativa da tensão muscular em resposta a resistência imposta. Obs: é importante sinalizar que a geração de movimentos articulares não dependem, necessariamente, de contrações musculares. Os movimentos passivos, por exemplo, geram variação articular com ação apenas de resistências externas. 8 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular https://www.anatomiadocorpo.com/sistema-muscular/contracao-muscular/ • Contrações isocinéticas: contração resultante da ação de aparelhos musculares. Alguns autores não a considera como um tipo de contração, e sim um exercício dinâmico que se utiliza das contrações musculares por meio da utilização de aparelhos. TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES O tecido musculoesquelético é composto de dois tipos de fibras musculares: • Fibras rápidas • IIa e IIb: possuem capacidade de produzir níveis mais elevados de força em razão da sua maior capacidade de encurtamento. Contudo, sofrem 9 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular fadiga mais rapidamente em razão do pequeno número de mitocôndrias e a baixa concentração de mioglobina dentre os seus componentes microscópicos. • Fibras lentas - I: são mais resistentes a fadigas, e por isso possui um potencial de manutenção da contração muscular maior, em comparação as fibras rápidas. Em geral produzem menos tensão. Essas características são devido a presença de uma maior quantidade de mitocôndria e mioglobina, tendo, assim, uma melhor oxigenação para manutenção da contração por um tempo maior. https://pt.slideshare.net/mobile/prof_kyoshi/1em-34-tecido-muscular FUNÇÃO DOS MÚSCULOS A realização dos movimentos dependem de todas as variáveis discutidas anteriormente, além da ação de outras forças atuantes no sistema musculoesquelético, como ossos, ligamentos ou diferentes potências entre os músculos, gerando diferenciações na ação muscular. 10 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular • Músculos agonistas: são os músculos que produzem movimentos articulares em determinado plano de movimento quando contraídos concentricamente. Sendo assim, sua ação o classifica como agonista para aquele movimento. Ex: músculos posteriores da coxa como agonistas para o movimento de flexão dos joelhos. • Músculos antagonistas: são os músculos que executam ação concêntrica oposta à ação dos músculos agonistas para aquele movimento. Estão localizados em lado oposto aos agonistas e contribuem para o movimento a partir do seu relaxamento, favorecendo o movimento dos agonistas. No entanto, quando contraídos concentricamente, executam o movimento oposto a dos agonistas. Ex. Músculo quadríceps como antagonista aos músculos posteriores da coxa. • Músculos estabilizadores: geralmente estão localizados próximo à articulação ou parte do corpo, circundando-as. Agem contraindo-se para fixar ou estabilizar a região/segmento em questão e permitir que os músculos geradores de movimentos articulares atuem de forma satisfatória. Esses músculos são de essencial importância, uma vez que são bases de sustentação para os movimentos do corpo. Ex: músculos da escápula e da articulação do ombro se contraem de forma a estabilizar o cíngulo do membro superior para garantir a ação do músculo bíceps braquial e consequente flexão do ombro. • Músculos sinergistas: são músculos auxiliadores na ação dos agonista; ou seja, não são os movimentadores primários para realização daquele movimento, mas, secundariamente, refinam e/ou desprezam os movimentos indesejáveis para permitir uma ação harmônica do músculo agonista. São divididos em: sinergistas auxiliares (executam uma ação em comum e ao mesmo tempo antagonista ao músculo agonista) e sinergistas verdadeiros (atuam contraindo- se puramente para impedir uma ação indesejada do músculo agonista ao qual ele trabalha em conjunto). • Músculos neutralizadores: são músculos com papel de neutralizar a ação de outros músculos que podem interferir na execução de determinado movimento. Ex: neutralização de substituições musculares indesejadas ou desnecessárias. FATORES MECÂNICOS QUE AFETAM A FORÇA MUSCULAR • Relação velocidade-força muscular: é a propriedade que determina que o nível de mudança de comprimento da fibra muscular está diretamente relacionado ao grau de potência de força. Ex: um músculo contraindo-se concentricamente diante de uma leve resistência, o músculo consegue contrair-se em leve velocidade; no aumento desta resistência, a velocidade máxima de contração desse músculo diminui. 11 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular https://pt.slideshare.net/mobile/cintialisner/fisiologia-muscular-35210947 • Ciclo alongamento-encurtamento: essa propriedade usa o princípio da energia elástica para produção de um maior potencial de contração. A energia elástica armazenada durante a fase de alongamento excêntrico e, em seguida, a transição para a fase de contração concêntrica, aumenta significativamente a ativação muscular, gerando uma contração concêntrica mais vigorosa. Isso acontece em razão da ação de dois componentes presentes no sistema musculoesqueléticos: órgão tendinoso de golgi (OTG) e o fuso muscular. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci arttext&pid=S0101-32892013000200017 12 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular ://www.sanguedecorredor.com/2018/08/16/pliometria-para-o-que-ela-serve-na-corrida/amp/ • Ângulo de tração: é o ângulo entre a linha de tração do músculo e o osso. Possui grande importância sobre o sistema de alavancagem que permite o movimento cinético-funcional. Sua variação afeta a quantidade de força muscular necessária para gerar o movimento articular. https://pt.slideshare.net/mobile/cintialisner/fisiologia-muscular-35210947 13 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido muscular REFERÊNCIAS: FLOYD, R.T. Manual de Cinesiologia Estrutural, Manole , 19ª ed., 2015. HAMILL, J. & KNUDZEN, K. Bases biomecânicas do movimento humano, Manole, 4 ed., 2015 KRONBAUER, Gláucia Andreza. ESTRUTURAS ELÁSTICAS E FADIGA MUSCULAR. Revista Brasileira de Ciências do Esporte, Florianópolis, v. 34, n. 2, p.503-520, jun. 2013. 2 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido ósseo CINESIOLOGIA: ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO CARACTERÍSTICAS DO TECIDO ÓSSEO • Estrutura óssea • O esqueleto adultocontém aproximadamente 206 ossos • Divisão geral: • Axial – 80 ossos; crânio, coluna vertebral, esterno, costelas e cíngulos • Apendicular – 126 ossos;, membro superior e inferior • Tipos de ossos: Longos – formato cilíndrico; possui extremidades relativamente largas; apresenta cavidade em seu eixo central; servem de alavanca para realização dos movimentos. • Curtos – formato cubóide; pequenos; em geral possui superfície articular proporcionalmente grande para articulação com mais de um osso; permitem absorção de choques. • Chatos (achatados) – normalmente possuem uma superfície; variam de espessos a muito finos; têm como função principal proteção. • Irregulares – não possuem um formato específico; possuem diversas finalidades • Sesamoides – pequenos ossos situados no tendão de uma unidade músculotendínea; oferecem proteção e melhoram a vantagem mecânica dessas unidades 3 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido ósseo http://cienciadotreinamento.com.br/2016/08/03/sistema-esqueletico-e-seus-detalhes-parte-ii- tipos-de-ossos/ • Características ósseas típicas • Diáfise: porção cilíndrica longa dos ossos • Córtex: parede interna da diáfise, formada a partir de osso duro, denso e compacto • Periósteo: membrana densa e fibrosa que recobre toda a superfície externa do osso (sua diáfise) • Endósteo: membrana fibrosa que recobre o interior do córtex • Cavidade medular: situada entre as paredes da diafise; é composta de medula amarela ou gordurosa • Epífise: situada nas extremidades dos ossos longos; composta de osso esponjoso • Placa epifisária: fina placa de cartilagem presente entre a epífise e a diáfise durante o crescimento ósseo; ao alcançar a maturidade óssea, esta placa é substituída por osso e se fecha • Cartilagem articular hialina: membrana cartilaginosa presente na superfície das epífises para facilitar a movimentação das articulações, amortecer impacto e reduzir atrito. 4 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido ósseo https://www.passeidireto.com/arquivo/35723527/introducao4 • Modelagem e remodelagem • Formação óssea enquanto um processo complexo • Osso sempre é formado a partir de um tecido preexistente (no feto grande parte desse tecido é composto por cartilagem hialina) • Ossificação – formação óssea a partir da atividade dos osteoblastos (formação óssea) e osteoclastos (reabsorção óssea); ossos longos crescem desde o nascimento até a adolescência devido a atividade das placas epifisiarias. 5 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido ósseo • Modelagem – ocorre quase que paralelo aos processos de formação óssea; ação em diferentes locais e velocidades para mudar a forma e tamanho dos ossos • Remodelagem - processo constante de maturação dos ossos vivos, ao qual consiste em constante remoção e substituição da matriz óssea. A remoção dos ossos é relativamente rápida (cerca de três semanas), já o seu processo de formação de osso novo pelo osteoblastos dura cerca de três meses. http://histolotec.blogspot.com/p/tecido-epitelial.html?m=1 • Lei de Wolff: Após o crescimento, a velocidade deste processo de modelagem e remodelagem passam a ser praticamente iguais; contudo, com o aporte nutricional e exercício físico regular a massa óssea por vir a aumentar. Este conceito da adaptação óssea é baseada no princípio da lei de Wolff, ao qual afirma que os ossos de uma pessoa saudável se adaptam às cargas que lhes são impostas. Um osso submetido à cargas, remodela-se de forma equivalente, fortalecendo sua estrutura; consequentemente, o inverso também acontece, ou seja, um osso sem estímulo de carga tende a enfraquecer. • Efeito pizoelétrico: É uma propriedade de materiais em transformar energia mecânica em corrente elétrica. Nos ossos, tende a aumentar a densidade mineral óssea. Alguns elementos da estrutura da matriz óssea apresentam características de materiais piezoelétricos, visto que sob deformação mecânica (como a produzida por tração, compressão ou torção) esses materiais podem sofrer modificações espaciais, produzindo uma polarização elétrica. 6 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido ósseo CARGAS MECÂNICAS SOBRE O CORPO HUMANO Ao longo da realização dos movimentos, o sistema esquelético está propicio a uma série de forças aplicadas a ele, seja na função de sustentação do peso, ação da gravidade, forças musculares e/ou forças externas. Internamente, as forças aplicadas aos ossos provém, além dos músculos, das articulações, ligamentos e tendões. Em geral, essas cargas estão abaixo de qualquer possibilidade de fratura. Contudo, as forças externas que atuam sobre esta estrutura não possuem limites em termos de magnitudes ou direção. • Força de tensão: são forças de tração ou distensão impostas sobre os ossos. Forças tensivas podem predispor a formação de apofises (saliência óssea), ruptura do osso, avulsões de ligamentos, entorses e distensões. • Forças de cisalhamento: são tensões paralelas à secção transversa do tecido ósseo que geram mudanças na conformação original óssea. Essas forças são responsáveis por alguns problemas do disco vertebral, por exemplo,, como a espondilolistese (deslizamento anterior vertebral). • Forças de compressão: em geral, são necessárias para o desenvolvimento e crescimento dos ossos; contudo, nos casos que as forças excedem os limites de carga da estrutura, ocorrerá uma fratura por compressão; um exemplo disso são as fraturas vertebrais por estresse (esondilolise). http://biomecanicaunipampa.blogspot.com/2015/?m=1 7 Fisioterapia – Cinesiologia: Estrutura e Organização do tecido ósseo ESTRESSE MECÂNICO A quantidade de estresse mecânico criado por uma força sobre um osso está relacionada inversamente ao tamanho da área sobre a qual a força se propaga. Ou seja, o estresse mecânico é menor em grandes áreas ósseas, pela maior capacidade de dissipação. REFERÊNCIAS: FLOYD, R.T. Manual de Cinesiologia Estrutural, Manole , 19ª ed., 2015. HAMILL, J. & KNUDZEN, K. Bases biomecânicas do movimento humano, Manole, 4 ed., 2015 SASSO, Gisela Rodrigues da Silva; SIMÕES, Ricardo Santos; SILVA, Rinal Florencio. EStímulo mecânico e formação óssea - Como o exercício físico estimula a formação do osso? Atualidade Médicas, São Paulo, v. 1, n. 1, p.20-24, 01 fev. 2018.