BIOMECâNICA MECâNICA óSSEA

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13/02/2014 
HAMILL, J; KNUTZEN, K. Bases 
Biomecâa nicas do Movimento 
Humano. Editora Manole- SP, !999 
1 BIOMECÂNICA 
MECÂNICA 
ÓSSEA 
Astrogildo Mavignier 
Tipos de Cargas 
• O sistema esquelético é sujeito a uma variedade 
de tipos diferentes de forças de modo que o osso 
recebe cargas em várias direções 
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Existem cargas 
produzidas pelo(a): 
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Sustentação 
do peso 
gravidade 
Forças 
musculares 
Forças 
externas 
Tipos de Forças 
 
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Compressão Tensão 
Cisalhamneto 
Torção 
Curvamento 
 
Forças Compressivas 
• Uma força compressiva pressiona as pontas dos 
ossos uma contra a outra e é produzida por 
músculos, apoio de peso, gravidade ou alguma 
carga externa 
 
• O estresse compressivo e a distensão dentro do 
osso causam encurtamento e alargamento e o 
osso absorve máximo estresse em um plano 
perpendicular à força 
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Forças Compressivas 
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Forças Tensivas 
• É geralmente aplicada na superfície óssea e 
traciona ou alonga o osso, fazendo com que ele 
tenda a alongar-se e estreitar-se 
 
• O estresse máximo, como na compressão, é 
perpendicular ao plano da carga aplicada 
 
• A fonte de fonte tensiva é geralmente o músculo. 
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Forças Tensivas 
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Forças tensivas 
(A) Quando são aplicadas 
forças tensivas sobre o 
sistema esquelético, o 
osso é fortalecido na 
direção da tração 
enquanto as fibras de 
colágeno se alinham 
com a tração do 
tendão ou ligamento 
(B) As forças tensivas são 
também responsáveis 
pelo desenvolvimento 
de apófises, que são 
crescimento ósseo 
como processos, 
tubérculos ou 
tuberosidades 
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Observação 
• As forças tensivas são geralmente responsáveis por 
distensões e entorses 
• Ex.: uma entorse típica de tornozelo em inversão 
ocorre quando o pé rola para o lado, alongando 
os ligamentos 
• As força tensivas são também identificadas com 
canelite quando o tibial anterior traciona seu local 
de inserção e a membrana interóssea 
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Forças de Cisalhamento 
• É aplicada paralela à superfície de um objeto, 
criando deformação interna em uma direção 
 
• Estresses de cisalhamento máximos agem na 
superfície paralela ao plano da força aplicada 
 
• Os estresses de cisalhamento são criados quando 
um osso é sujeito a força compressivas, forças 
tensivas ou ambas 
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Forças de Cisalhamento 
Estresse por cisalhamento 
e distensão 
acompanham tanto as 
cargas compressivas 
quanto as tensivas 
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Forças de Curvamento 
• É a força aplicada em uma área que não tem 
suporte direto oferecido pela estrutura 
 
• Ocorre deformação, um lado do osso formará uma 
convexidade em que estarão presentes forças 
tensivas, e do outro lado do osso irá formar-se uma 
concavidade em que estarão presentes forças 
comrpressivas 
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Forças de Curvamento 
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Forças de Curvamento 
• Obs.: 
• Durante o apoio normal, há encurvamento 
produzido tanto no fêmur quanto na tíbia 
 
• O fêmur inclina-se tanto anteriormente quanto 
lateralmente devido ao formato e ao modo de 
transmissão da força pelo apoio de peso 
 
• O apoio de peso produz um encurvamento 
anterior da tíbia 
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Forças de Curvamento 
• Embora essas forças de curvamento não sejam 
produtoras de lesão, quando se examina a força 
da tíbia e do fêmur, o osso é mais forte nessa 
regiões em que a força de curvamento é maior 
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Forças de Torção 
• É uma força rotativa, criando um estresse com 
cisalhamento sobre o material 
 
• A magnitude do estresse aumenta com a distância 
a partir do eixo de rotação, e o estresse de 
cisalhamento máximo age tanto perpendicular 
quanto paralelamente ao eixo do osso 
 
• Uma carga de torção também produz forças 
tensivas e compressivas no ângulo por meio da 
estrutura 
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Forças de Torção 
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Força de Torção 
Uma força de torção 
aplicada no osso cria um 
estresse com cisalhamento 
na superfície. 
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Mecanismo de Lesão na 
Torção 
• Fraturas que resultam da 
força de torção ocorrem no 
úmero quando técnicas de 
lançamento imperfeitas 
criam uma torção do braço, 
e no membro inferior quando 
o pé está plantado e o corpo 
muda de direção 
 
• A fratura espiral é produzida 
como resultado da 
aplicação de uma força de 
torção 
 
• Uma fratura geralmente 
começa no lado externo do 
osso e paralelo ao meio do 
osso 
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Lesões x Carga 
• A lesão depende dos limites de força críticos do 
material e da história de cargas recebidas pelo 
osso 
 
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Influencia da carga no 
mecanismo de lesão 
• Carga do osso que pode ser aumentada ou 
diminuída pela atividade física e condicionamento, 
imobilização e maturidade esquelética do 
indivíduo 
• A velocidade com que a carga é colocada. 
• Cargas colocadas muito rapidamente, quando o 
tecido ósseo não consegue deformar-se na mesma 
velocidade 
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Atividade Muscular x 
Carga 
• Os músculos alteram as forças aplicadas no osso 
criando forças compressivas e tensivas 
• As forças musculares podem reduzir as tensivas ou 
redistribuir as forças sobre o osso 
• Obs.: 
• Se o músculo se fadiga durante uma série de 
exercícios, sua habilidade para aliviar a cargasobre o osso diminui. A distribuição alterada de 
estresse ou aumento nas forças tensivas deixa o 
atleta, ou jogador, susceptível a lesão 
 
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Fratura por Estresse 
• Ocorre durante aplicação de carga que produz 
uma distensão de cisalhamento ou tensão, 
resultando em lacerações, fraturas, rupturas ou 
avulsões 
 
• Pode desenvolver uma fratura por estresse em 
resposta às cargas compressivas ou tensivas que 
sobrecarregam o sistema, seja por magnitude de 
força excessiva aplicada uma ou pouca vezes, ou 
pela aplicação de força em um nível baixo ou 
moderado, porém com uma frequência excessiva 
 
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Referência bibliográfica 
• HAMILL, J; KNUTZEN, K. M. Bases biomecânicas do 
movimento humano. Editora Manole. S.P., 199. 
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