Prévia do material em texto
Biomecânica Prof. Dda. Gabriela Blasquez Shigaki Biomecânica Aula 1: Introdução a Biomecânica CINESIOLOGIA Kinein= Mover + Logos= Estudar “Estudo do Movimento humano” Bio= Vida + Mecânica= é a ciência que estuda o movimento de corpos sob a ação de forças. “O estudo da estrutura e da função dos sistemas biológicos utilizando métodos da mecânica”. BIOMECÂNICA “A biomecânica da atividade física é definida como o estudo dos movimentos e a estrutura e função dos seres humanos empregando princípios e métodos da mecânica, da física e da engenharia. Estes princípios são combinados com força e movimento”. BIOMECÂNICA Aristóteles - Pai da Cinesiologia (384-322, a.C) Pai da Cinesiologia ; ação dos músculos através da observação dos movimentos dos animais. Arquimedes (287-212 a.C) Princípios hidrostáticos que explicam a maneira pelo qual os corpos flutuam. História da Cinesiologia http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Domenico-Fetti_Archimedes_1620.jpg http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Aristoteles_Louvre.jpg Galeno (131-202 d.C) Músculos agonistas e antagonistas. Introduziu os termos diartrose e sinartrose. Leonardo da Vinci (1452-1519 d.C.) • Descreveu a mecânica do corpo na atitude ereta. • A marcha na descida e na subida. • No erguer-se de uma posição sentada, e no salto. História da Cinesiologia http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Galen_detail.jpg http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Leonardo_self.jpg Galileu Galilei (1564-1643) • movimento humano sob uma base de conceitos matemáticos. • correlações aceleração-peso do corpo e espaço-tempo-velocidade. • Mecânica clássica. Isaac Newton (1642-1727) • publicação das três leis de repouso e movimento (lei da inércia, lei do movimento e lei da interação) História da Cinesiologia http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Galileo.arp.300pix.jpg http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg Outras Contribuições: • John Hunter (1728-1793) reuniu todas as observações sobre a estrutura e a potência dos músculos. • Guillaume Benjamin Amand Duchenne (1806-1875) estímulo elétrico da contração muscular. • Wilhelm Roux (1850-1924) desenvolveu estudos afirmando a hipertrofia muscular. • John Hughlings Jackson (1834-1911) estabeleceu a relação do movimento muscular com o cérebro. • Piper (1910-1912) – Eletromiografia. História da Cinesiologia Análise do Movimento Tipo de Análise Qualitativa: Se preocupa com a natureza da atividade, sem realizar medições. Geralmente, é a abordagem inicial no estudo de um problema. É mais utilizada fora do laboratório de pesquisa. Quantitativa: Envolve medições e também considerações sobre a natureza da atividade. É mais utilizada dentro do laboratório de pesquisa. Tipo de Análise Qualitativa FRAGMENTADO MOVIMENTO • É uma mudança na posição de um ponto a outro. • Para ocorrer movimento são necessários: espaço e tempo. • Espaço para mover-se e tempo durante o qual se move. CLASSIFICAÇÃO DOS MOVIMENTOS • MOVIMENTO LINEAR • MOVIMENTO ANGULAR • MOVIMENTO GENERALIZADO MOVIMENTO LINEAR (TRANSLAÇÃO) “Consiste em um movimento uniforme do sistema de maior interesse, com todas as partes do sistema movimentando-se na mesma direção e com a mesma velocidade.” MOVIMENTO LINEAR (TRANSLAÇÃO) Movimento Linear= Movimento ao longo de uma linha. Movimento Retilíneo Movimento curvilíneo MOVIMENTO ANGULAR (ROTAÇÃO) Um segmento movimenta-se em torno de um eixo. Este pode estar dentro ou fora do corpo. O eixo pode corresponder aos eixos de movimento do corpo humano ou de uma articulação específica. MOVIMENTO GENERALIZADO Combinação do movimento linear e angular. Translação + Rotação Combinado os movimentos angulares das articulações do corpo humano podemos produzir movimentos lineares de uma ou mais partes do corpo. Conceitos Básicos para a Análise do Movimento Humano Nomenclatura Anatômica Posição Anatômica Termos Direcionais: Superior Inferior Anterior Posterior Medial Lateral Proximal Distal Superficial Profundo Terminologia Padronizada de Referência Planos Anatômicos PLANO SAGITAL: (ântero-posterior) divide o corpo simetricamente em direita e esquerda ou medial e lateral. PLANO FRONTAL: (coronal): divide o corpo em parte anterior (ventral) e posterior (dorsal). PLANO TRANSVERSAL: (axial ou horizontal): divide o corpo em parte superior e inferior. Nomenclatura Anatômica Nomenclatura Anatômica Eixos Anatômicos ÂNTERO-POSTERIOR (Sagital): passa da frente do corpo para a parte de trás. LONGITUDINAL (Vertical): passa verticalmente pela cabeça aos pés. TRANSVERSAL (Frontal): passa horizontalmente pelos ombros, da esquerda para a direita. Terminologia do Movimento Articular Movimentos em relação a Posição Neutra (Grau Zero) Movimentos no Plano Ântero-Posterior (Sagital) Flexão= Rotações no plano sagital, dirigidas ao membro adjacente. Extensão= Movimento que recoloca um segmento corporal em sua posição anatômica a partir de uma posição de flexão. Hiperextensão= É a rotação além da posição anatômica na direção oposta a flexão. Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Ântero-Posterior (Sagital) Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Ântero-Posterior (Sagital) Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Ântero-Posterior (Sagital) Anteversão pélvica Retroversão pélvica http://2.bp.blogspot.com/-njBAgFRHt0Q/TWaWLaP8FaI/AAAAAAAAAsM/PXj_DIBz9pI/s1600/anteversao.jpg Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Frontal Abdução= Movimento que afasta o segmento corporal da linha média do corpo. Adução= Movimento que aproxima o segmento corporal da linha média do corpo. Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Frontal Flexão Lateral= Movimento lateral do tronco. Elevação e Depressão= Da cintura escapular, movimento nas direções superior e inferior, respectivamente. Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Frontal Desvio Radial= Movimento da mão na direção do rádio. Desvio Ulnar= Movimento da mão na direção da ulna. Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Frontal Eversão= Rotação externa da região plantar. Inversão= Rotação interna da região plantar. Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Transversal Rotação (Esquerda /Direita)= Para descrever movimentos de cabeça, pescoço e tronco. Rotação (Medial/Lateral)= Para descrever movimentos de Braços ou pernas. Supinação= Rotação externa de antebraço. Pronação= Rotação interna de antebraço. Abdução horizontal= Flexão de 90 graus passa para a lateral. Adução Horizontal= Movimento lateral passa para a flexão de 90 graus. Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Transversal Terminologia do Movimento Articular Movimentos no Plano Transversal Terminologia do Movimento Articular Circundução= Deslocamento geral envolvendo o movimento circular de um segmento corporal. Combinação de flexão, extensão, abdução e adução. “De acordo com as leis da física, nossa habilidade para se movimentar, acelerar ou desacelerar nossos corpos depende de como as forças agem em nós”. Como Gerar Força? Internamente Contração Muscular Externamente Pessoas, Objetos, Ambientes (Gravidade, vento, água) Força Gerada na Atividade Física Efeito Positivo Fortalecimento ósseo Efeito Negativo Lesões Massa: É a quantidade de matéria que compõem um corpo. Unidade de medida= kilograma (kg) Conceitos Básicos Relacionados à Biomecânica naAtividade Física Peso: Definido como a quantidade de força gravitacional exercida sobre um corpo. P=m*ag Onde: P= peso; m= massa; ag= aceleração da gravidade Ag= -9,81m/s2 Centro de Gravidade: ou o centro de massa de um corpo é o ponto ao redor do qual o peso e a massa de um corpo estão equilibrados igualmente em todas as direções. Nas análises dos movimentos, o deslocamento do centro de gravidade funciona como um índice do movimento corporal total. Conceitos Básicos Relacionados à Biomecânica na Atividade Física A localização do centro de gravidade determina a maneira pela qual o corpo responde às forças externas. Pressão/Estresse: Definido como força distribuída por determinada área. P= F/A Onde: P= peso; F= força; A= área. Unidade de medida N/m2 Conceitos Básicos Relacionados à Biomecânica na Atividade Física Impulso: Produto de uma força pelo tempo durante o qual atua. Impulso= F*t Força: Pode ser considerada como um impulso ou tração agindo sobre um corpo. Caracteriza-se pela magnitude, direção e ponto de aplicação em um determinado corpo. F=m*a 1N= (1kg)*(m/s2) Torque/Torção: efeito rotatório de uma força. Ex. Arremesso de martelo, fraturas da tíbia em jogos de futebol ou esqui, nos quais se exige uma posição fixa de uma extremidade óssea e a outra sofre a torção. Quanto mais distante o stress é do eixo neutro, mais alto é sua magnitude. Movimentos nos quais se exige uma posição fixa de uma extremidade óssea e a outra sofre a torção. Quanto mais distante o stress é do eixo neutro, mais alto é sua magnitude. Cisalhamento: Força dirigida paralelamente a uma superfície. Compressão: Força de pressão ou de esmagamento dirigida axialmente através de um corpo. Tensão/Tração: Força de tração ou de estiramento dirigida axialmente através de um corpo. Figura1. Resistência do osso cortical à diferentes tipos de forças. Exercício 1= Se um indivíduo possui uma massa de 68kg, qual é o seu peso? Exercício 2= Qual é a massa de uma barra de ferro que pesa 1.200N? Exercício 3= Se uma mulher pesa 556N, a área superficial do salto fino é de 4cm2 e a área superficial do salto reto é de 175cm2, qual a pressão exercida por cada sapato? Exercício 4= Tendo a área da educação física e do esporte como referência, dê exemplos de situações onde as seguintes forças atuam contra o corpo humano: 1) Cisalhamento 2) Tensão 3) Compreensão 4) Torque Exercício 1= P=m*ag Peso= 68 (kg) x 9,81 (m/s2) Peso= 667N Exercício 2= P=m*ag 1200N= m x 9,81 (m/s2) 1200N / 9,81 (m/s2) = m m= 122,32 kg Exercício 3= P=556N Af= 4cm2 Ar= 175cm2 Pressão f= 556N / 4cm2 Pressão f= 139N/cm2 Pressão r= 556N / 175cm2 Pressão r= 3,18N/cm2