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BIOMECÂNICA EM FISIOTERAPIA UNIDADE II Biomecânica no Movimento Humano Lucimara Ferreira Magalhães Biomecânica no Movimento Humano 3 Introdução Os estudos em biomecânica estão sempre relacionados aos movimentos realizados nos planos e eixos do ser humano. Nesse sentido, iniciando-se os estudos relacionados à biomecânica, é importante saber reconhecer quais são esses planos e suas relações com os eixos de movimentos e movimentos articulares, que posteriormente servirão de base para a descrição de posicionamento e movimento realizados. Objetivos da Aprendizagem Ao final do conteúdo, esperamos que você seja capaz de: • Definir, entender e utilizar apropriadamente termos direcionais e a terminolo- gia do movimento articular. 4 Descrição dos Movimentos Os movimentos realizados pelo corpo humano podem ser definidos quanto à direção, ao posicionamento e à posição inicial e final. Cada uma dessas aplicações é importante para a descrição dos movimentos no dia a dia da prática clínica e também no âmbito da pesquisa. Por isso, aqui serão estudados os termos mais corriqueiros estudados em biomecânica (Brunnstrom, 1997; Dufour; Pillu, 2018). Em geral, a posição considerada padrão para o início de algum movimento e também como referência, como já citado anteriormente, é a posição anatômica, em que o indivíduo está posicionado com o olhar ao horizonte, cabeça e ombros alinhados, coluna ereta, mãos com as palmas voltadas para a frente, quadril em posição neutra, joelhos alinhados, pés apoiados ao solo e virados levemente para a lateral (Brunnstrom, 1997; Dufour; Pillu, 2018). Posição anatômica Fonte: © kjpargeter, Freepik (2023). #pratodosverem: ilustração do posicionamento das estruturas do corpo na posição anatômica. 5 Ainda conforme Dufour e Pillu (2018), a partir da posição anatômica é que se descreve um movimento. Por exemplo, a flexão de ombro é o movimento que o ombro faz para a frente, considerando sua posição inicial, ao longo do corpo, como na posição anatômica. Outro exemplo seria a rotação interna de antebraço. Considera-se que na posição anatômica, o posicionamento do antebraço é em rotação lateral, isto é, a posição neutra seria aquela em que o polegar está posicionado em seu sentido médio. Para que o indivíduo realize a rotação interna, deve girar o antebraço para dentro, no sentido medial, até que ultrapasse a linha média do polegar, de modo que se considere algum grau de rotação interna. Posição de flexão de ombro Fonte: © kjpargeter, Freepik (2023). #pratodosverem: ilustração do posicionamento das estruturas do ombro duran- te a flexão de ombro e abdução, nas vistas lateral e anterior. A partir dessa posição anatômica, podem ser descritas as partes do corpo, como a divisão em anterior e posterior. É possível localizar os lados direito e esquerdo, visto que eles também podem se modificar a partir do ângulo do observador ou do próprio indivíduo. Imagine se não tivéssemos essa posição anatômica de referência para identificar qual seria a parte anterior e a posterior da mão. E do antebraço? Reflita 6 A seguir, conheça os posicionamentos utilizados em biomecânica. Anterior Face da frente do corpo, considerando a linha média na região da linha média lateral do indivíduo, a qual também poderia dividi-lo em partes anterior e posterior. Posterior Face de trás do corpo, considerando a linha média na região da linha média lateral do indivíduo, a qual também poderia dividi-lo em partes anterior e posterior. Direito Lado direito do indivíduo, considerando uma linha média passando da ponta do nariz, cicatriz umbilical e finalizando no ponto central da base dos pés. Esquerdo Lado esquerdo do indivíduo, considerando uma linha média passando da ponta do nariz, cicatriz umbilical e finalizando no ponto central da base dos pés. Superior Região superior do tronco, considerando a linha da cicatriz umbilical como meio de divisão entre superior e inferior. Inferior Região inferior do tronco, considerando a linha da cicatriz umbilical como meio de divisão entre superior e inferior. 7 Medial Região do meio do corpo, considerando o ápice medial a linha média que passa da ponta do nariz, pela cicatriz umbilical, e finalizando no centro da base entre os pés. Lateral Região lateral ou externa do corpo, distanciando-se da linha média do tronco, como citado anteriormente. Além disso, a descrição pode apresentar qual ponto está sendo observado. Nesse caso, é mais fácil identificar, por exemplo, na vista anterior, se o indivíduo é observado de frente, isto é, sua face anterior. Na vista posterior, é possível analisar aspectos relacionados à região dorsal do corpo. Nas vistas laterais, deverá haver a descrição se direita ou esquerda, considerando-se principalmente alterações no tronco relacionadas a vísceras que são assimétricas, como coração, intestino, fígado, entre outros (Dufour; Pillu, 2018; Kapandji, 2007). Na vista superior, o indivíduo pode ser observado de cima, sendo que o corpo poderá estar seccionado, isto é, apenas de certa parte do corpo para baixo. Já na vista inferior, observa-se o contrário da vista superior, analisando-se o indivíduo de baixo para cima (Dufour; Pillu, 2018; Kapandji, 2007). Planos Anatômicos Os planos anatômicos, ou planos de referência, estão relacionados à referência para a sinalização das partes do corpo. Essa formalização permite que algum cientista, em algum ponto do mundo, realize um estudo dizendo o posicionamento do paciente e o movimento realizado e um fisioterapeuta que leia seu direcionamento consiga reproduzir o mesmo movimento, apenas pela descrição padronizada dos planos anatômicos (Brunnstrom, 1997; Hoppenfeld, 1980). Os planos são divididos em três partes, que fazem correlação com os eixos abordados no próximo tópico. • O plano sagital é aquele que divide o indivíduo ao meio. No entanto, a nomen- clatura de planos parassagitais indicam novos cortes paralelos ao sagital, que é único. 8 • O plano horizontal é perpendicular ao sagital e divide o corpo em superior e inferior. Este não é um plano único e pode ser considerado em qualquer nível do corpo, isto é, tronco, braço ou perna, por exemplo. • Já o plano frontal (ou coronal) é a linha que divide o corpo ao meio nas faces anterior e posterior (Brunnstrom, 1997; Hoppenfeld, 1980). Assim, se formos desenhar e apresentar esses planos, encontraremos o corpo humano dividido em oito segmentos, dos quais poderíamos descrever o movimento ou posicionamento do quadrante. Vistas do corpo Inferior, posterior e esquerdo Inferior, posterior e direito Superior, anterior e esquerdo Superior, anterior e direito Posterior esquerdo Posterior direito Anterior esquerdo Anterior direito Fonte: Elaborada pelo autor (2023). #pratodosverem: ilustração esquemática relacionando as vistas do corpo olhando-se de uma vista superior. Há divisões de todos os planos (sagital, frontal e transversal) seccionando o corpo em oito segmentos. A partir dessas denominações, é possível compreender as direções de movimentos realizadas pelo corpo humano. Os movimentos básicos realizados pelo corpo são os listados a seguir. Acompanhe! • Flexão: deslocamento do corpo para a frente, isto é, em direção à face anterior. • Extensão: deslocamento do corpo para trás, isto é, em direção à sua face pos- terior. • Abdução: abertura ou deslocamento do segmento para a lateral do corpo, dis- tanciando-se da linha média. • Adução: fechamento ou deslocamento do segmento para o meio do corpo, aproximando-se da linha média. • Rotação medial: giro do segmento em direção à linha média do corpo. • Rotação lateral: giro do segmento contra a direção da linha média do corpo (Dufour; Pillu, 2018; Hall, 2016). 9 Observação: a rotação do tronco ou da cabeça, por exemplo, que são elementos ímpares, deverá ser denominada rotação para a direita ou esquerda (Dufour; Pillu, 2018; Hall, 2016). Rotação de antebraço Rotação externae interna de antebraço. Rotação externa e interna de antebraço Fonte: © kjpargeter, Freepik (2023). #pratodosverem: ilustração, à direita, do posicionamento de rotação interna de ombro; à esquerda, do posicionamento de rotação externa do ombro esquerdo. Abdução de ombro Abdução de ombro no sentido vertical. Abdução de ombro no sentido vertical Fonte: © kjpargeter, Freepik (2023). #pratodosverem: ilustração, à direita, da posição em neutro; à esquerda, do posicionamento de abdução do ombro na posição vertical. Inclinação do tronco Inclinação ou flexão lateral do tronco para a esquerda e para a direita. Inclinação ou flexão lateral do tronco para a esquerda e direita Fonte: © kjpargeter, Freepik (2023). #pratodosverem: ilustração, ao centro, da posição neutra; na lateral direita, inclinação para a esquerda; na lateral esquerda, a inclinação para a direita do tronco. 10 Eixos Articulares Os eixos articulares consistem nos pontos “virtuais” (pois não são fixos) de um segmento ou articulação que realiza movimento em um ou mais planos. Nesse sentido, o eixo está relacionado ao ponto imaginário que mantém o corpo ou segmento em um mesmo lugar enquanto se movimenta (Hoppenfeld, 1980). Esses eixos podem ser divididos em três. Vamos conhecê-los! • Eixo frontal: o corpo mantém fixas suas extremidades laterais e realiza as rotações no plano sagital. • Eixo sagital: o corpo mantém fixas as regiões anterior e posterior e realiza as rotações em torno do plano frontal. • Eixo longitudinal: o corpo mantém fixas as regiões craniana e a caudal e reali- za as rotações em torno do plano transversal (Hoppenfeld, 1980). Sendo assim, percebe-se que os eixos possuem correlação direta com os planos e que eles se relacionam em sentido perpendicular, sendo que o profissional deverá relacionar os planos e eixos para a discriminação correta de cada um dos movimentos realizados ou propostos aos pacientes. Movimentos de flexão e extensão da coluna vertebral Fonte: © kjpargeter, Freepik (2023). #pratodosverem: ilustração, da esquerda para a direita, das posições de flexão, semiflexão, semiextensão e extensão da coluna. Movimentos realizados no plano sagital, considerando o eixo frontal. 11 Ações das Articulações e Músculos Os movimentos articulares podem ser divididos em suas classificações, de acordo com a conformação, estrutura e fixações das articulações. Sendo assim, é possível perceber que algumas articulações realizam maiores graus de movimento, enquanto outras realizam movimentos mais limitados e/ou em menor grau de movimento (Kapandji, 2007). Perceba, por exemplo, que a articulação do ombro realiza movimentos nas três dimensões, ou seja, considerando os três eixos anatômicos. Enquanto isso, o cotovelo apresenta apenas um grau de movimento. Isso pode ser extrapolado para o quadril e o joelho, em que ambos desempenham, basicamente, as mesmas funções que as estruturas supracitadas. Atenção Os movimentos serão divididos aqui por planos para que, de forma didática, fique mais fácil compreendê-los e relacioná-los de acordo com o posicionamento do corpo e da articulação em si. No plano sagital, três são os movimentos comuns a serem realizados. São eles: flexão, extensão e hiperextensão. A flexão pode ser realizada quando há o deslocamento do segmento para a frente, independentemente de este ser superior ou inferior. Realizam movimentos anteriores no sentido da flexão: coluna, braço, antebraço, mão, quadril, joelho e pé. A extensão é considerada como o movimento do segmento, seja ele superior ou inferior, para trás. A hiperextensão é considerada para os movimentos de joelho e cotovelo, em que, a partir da posição de repouso, isto é, articulação a 0°, acontece uma angulação de extensão, denominada hiperextensão (Kapandji, 2007; Dufour; Pillu, 2018). 12 Flexão de joelho Fonte: © kjpargeter, Freepik (2023). #pratodosverem: ilustração do movimento de flexão de joelho durante o alongamento do músculo quadríceps. No plano frontal, ainda conforme Kapandji (2007), Dufour e Pillu (2018), os movimentos que acontecem nas articulações são denominados adução e abdução. A adução aproxima o segmento da linha média do corpo, enquanto a abdução distancia o segmento dessa linha média do corpo. É importante frisar que no ombro e no quadril os movimentos de adução e abdução podem acontecer tanto no sentido horizontal quanto no sentido vertical, sendo mais considerado nos estudos e descrições clínicas este último. Os movimentos articulares no plano transverso consideram as denominações de rotação, para a direita ou esquerda, ou para medial ou lateral. Cada uma dessas denominações vai depender do segmento, sendo que em segmentos bilaterais a denominação será rotação interna ou externa ou medial/lateral, respectivamente. Enquanto isso, nos segmentos únicos ou ímpares, os movimentos são denominados pelos direcionamentos de direita ou esquerda, considerando a bilateralidade do indivíduo. Os segmentos que realizam os movimentos de rotação são: coluna, antebraço e perna (Kapandji, 2007; Dufour; Pillu, 2018). Os músculos são estruturas contráteis que realizam os movimentos articulares e osteocinemáticos. Além disso, consistem em conjuntos de fibras que, unidos, realizam os movimentos do corpo (Kendal; McCreary; Provance, 2007). Nesse sentido, deve-se 13 considerar, por exemplo, o conjunto de músculos nas flexões de quadril, os extensores de quadril, e assim por diante. Movimentos do corpo, músculos e ossos Fonte: © kjpargeter, Freepik (2023). #pratodosverem: ilustração, da esquerda para a direita, do corpo se movimen- tando como um todo, depois os músculos e depois os ossos, no sentido de estruturas externas para internas. Acompanhe, no quadro a seguir, os músculos que realizam as principais funções de cada um dos segmentos corporais. No entanto, não serão detalhadas suas estruturas e fisiologia mais aprofundadas devido ao objetivo de estudo desta unidade. Movimentos e músculos Segmento Movimento Músculos Coluna Flexão Reto abdominal; oblíquos internos e externos bilaterais; esternocleidomastoideo. Extensão Paravertebrais; eretores da espinha; iliocostais; longuíssimo. Flexão lateral Oblíquos interno e externo; esternocleidomastoideo. Rotação Multífidos; oblíquos. 14 Ombro Flexão Deltoide anterior; peitoral maior. Extensão Deltoide posterior; latíssimo do dorso; redondo maior. Abdução Supraespinhal; deltoides. Adução Latíssimo do dorso; peitoral maior; redondo maior. Rotação medial Subescapular; redondo menor; latíssimo do dorso; deltoide anterior; peitoral maior. Rotação lateral Deltoide posterior; infraespinhoso; redondo menor. Cotovelo Flexão Braquial; bíceps; braquiorradial. Extensão Tríceps; ancôneo. Punho Flexão Flexores radial e ulnar do carpo e palmar longo. Extensão Extensores radial longo e curto do carpo e extensor ulnar do carpo. Desvio radial Flexor e extensor radial do carpo; abdutor e extensor longo e curto do polegar. Desvio ulnar Flexor e extensor ulnar do carpo. Mão Flexão Flexor profundo dos dedos; flexor longo do polegar e pronador quadrado. Extensão Extensor dos dedos, do indicador e dedo mínimo. Quadril Flexão Iliopsoas; quadríceps. Extensão Isquiotibiais, glúteo máximo. Abdução Glúteos médio e mínimo; tensor da fáscia lata. Adução Músculos adutores. 15 Rotação medial Glúteos médio e mínimo. Rotação lateral Glúteo máximo; tensor da fáscia lata; piriforme; gêmeos; obturador interno; quadrado femoral. Joelho Flexão Isquiotibiais; grácil; sartório. Extensão Quadríceps. Tornozelo Dorsiflexão Tibial anterior; extensor longo dos dedos; extensor longo do hálux. Flexão plantar Fibular longo e curto; gastrocnêmios; sóleo. Inversão Tibial anterior; extensor longo do hálux; flexor longo dos dedos e do hálux; tibial posterior. Eversão Fibular longo e curto; fibular terceiro. Pé Flexão Flexor longo e curto dos dedos; lumbricais; interósseos; Extensão Extensores dos dedos e do hálux.Fonte: Adaptado de Kendall, McCreary e Provance (2007, p. 119-399). #pratodosverem: quadro apresentando, de forma simplificada, os principais movimentos articulares e os músculos que realizam os movimentos. Para saber mais sobre o tema, acesse o link e leia o artigo Fatores biomecânicos relacionados à postura em bailarinos: uma revisão integrativa. Saiba mais https://journals.bahiana.edu.br/index.php/fisioterapia/article/view/1355 16 Conclusão O conhecimento a respeito dos planos, eixos e movimentos articulares é essencial para a aplicação e análise em biomecânica. Sendo assim, esta unidade forneceu os requisitos básicos para as análises biomecânicas posteriores, servindo de base para os conteúdos mais avançados em biomecânica e demais estudos. A aplicação e descrição dos movimentos com relação aos planos e eixos permite que o profissional ou pesquisador descreva de forma padronizada o posicionamento do paciente e também os movimentos realizados por ele. Referências BRUNNSTROM, S. Cinesiologia clínica de Brunnstrom. Barueri: Manole, 1997. COSTA, N. N. S. et al. Fatores biomecânicos relacionados à postura de bailarinos: uma revisão integrativa. Revista Pesquisa em Fisioterapia, Salvador, v. 8, n. 2, 2017. Disponível em: https://journals.bahiana.edu.br/index.php/fisioterapia/article/ view/1355. Acesso em: 25 set. 2023. DUFOUR, M.; PILLU, M. (ed.). Biomecânica funcional. Membros, cabeça, tronco. Rio de Janeiro: Elsevier, 2018. HALL, S. J. Biomecânica básica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. HOPPENFELD, S. Propedêutica ortopédica: coluna e extremidades. Rio de Janeiro: Atheneu, 1980. KAPANDJI, I. A. Fisiologia articular: esquemas comentados de mecânica humana. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; Madri: Médica Panamericana, 2007. KENDALL, F. P.; MCCREARY, E. K.; PROVANCE, P. G. Músculos: provas e funções. 5. ed. Barueri: Manole, 2007. https://journals.bahiana.edu.br/index.php/fisioterapia/article/view/1355 https://journals.bahiana.edu.br/index.php/fisioterapia/article/view/1355