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Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. 45 Biomecânica Biomecânica: trajetória e consolidação de uma disciplina acadêmica Alberto Carlos AMADIO* Jœlio Cerca SERRˆO* Contextualização histórica: o início da Biomecânica no Brasil Os registros históricos nos mostram que desde as primeiras propostas curriculares para a criação das pioneiras Escolas de Educação Física no Brasil, todas tinham como uma de suas disciplinas obri- gatórias a “Cinesiologia”. Ainda em acordo com os registros disponíveis, a introdução da “Biomecânica” nos cursos de Educação Física no Brasil teve impulso por volta de 1965, época em que se concretizava o acordo cultural entre o Brasil e a República Federal da Alemanha, conforme relato de DIEM (1983). Registro digno de nota neste contexto é o livro “Natação”, escrito por Maria Lenk em 1942. Espe- cial destaque merece o capitulo, “Ciência e Nata- ção”, que se refere à descrição analítica dos movimentos a fim de esclarecer as dúvidas de cuja solução depende o êxito do nadador. Descreve a Autora que na análise do nado o que mais de perto a interessou foi a apresentação do “Butterfly” pois, ela própria, em função dos conhecimentos desenvolvidos, aplicou os ensinamentos de forma muito diferente daquela que os campeões americanos para o nado pei- to apregoavam. Destaca a Professora Maria Lenk que a eficiência já provada é evidenciada neste livro de for- ma teórica. A importância desta passagem é histórica, pois trata-se do primeiro livro, escrito em português, que aplica os conceitos da Biomecânica na análise de um movimento esportivo. Os fundamentos físicos são apresentados de maneira a possibilitar melhor compreensão e resolução das questões técnicas correlacionadas com as diferentes formas de nado. Aspecto de imenso interesse e registro inédito são as fotografias submersas da seqüência de movimentos do nado “Butterfly” executados pela própria Autora nas provas de sua especialidade, permitindo detalhada análise do nado e comprovação das teorias descritas no capitulo “Ciência e Natação”, LENK (1942). Como parte das atividades do convênio Brasil & Alemanha, o Prof. Dr. Hartmut Riehle, em 1976, ministrou um curso na Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo, que foi es- colhida como a primeira instituição a receber apoio para o desenvolvimento da Biomecânica (DIEM, 1983). Neste mesmo ano o Dr. Riehle ministrou um curso de especialização em Biomecânica do Es- porte, no Centro de Educação Física e Desportos da Universidade Federal de Santa Maria, o qual objetivava discutir aspectos teóricos e metodológicos da Biomecânica e sua aplicação no Esporte. Objetivava-se ainda estabelecer as bases para o cur- so de formação de especialistas em Biomecânica para ministrarem aulas nos cursos de formação de pro- fessores de Educação Física. Dos participantes des- se primeiro curso poucos estavam trabalhando com a formação de professores, o que dificultou a im- plantação dos princípios da disciplina nos cursos de graduação. A meta do curso era levar aos alunos a compreensão dos fenômenos mecânicos relacio- nados com o movimento corporal humano, princi- palmente com o movimento esportivo. Neste mesmo curso em Santa Maria, no ano de 1976, desenvolveu-se um dos primeiros estudos experi- mentais para a interpretação da trajetória do centro de gravidade do corpo humano em movimentos ginásticos a partir da análise da imagem e aplicação de modelos antropométricos humanos. Ainda conforme o programa do acordo Brasil & Alemanha, em 1979, o Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Baumann, Chefe do Institut für Biomechanik da Deutsche Sporthochschule Köln – Republica Federal da Alemanha, esteve no Brasil com o propósito de visitar a Universidade de São Paulo, a Universidade Federal de Santa Maria, a Universidade Federal do Rio Grande do Sul, a Universidade Federal do Rio de Janeiro e a Universidade Estadual do Rio de Ja- neiro. Estas visitas tinham por objetivos diagnosti- car a situação daquelas Universidades, estimar a possibilidade das mesmas desenvolverem projetos * Escola de Educação Física e Esporte da USP 46 Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. AMADIO, A.C. & SERRÃO, J.C. em Biomecânica e também fornecer orientação es- pecializada a fim de serem construídos ou amplia- dos os laboratórios dos departamentos que pudessem desenvolver esse trabalho. Estabeleceu- se a perspectiva para que esse trabalho trouxesse reflexos tanto na formação de professores quan- to nas atividades de pesquisa daqueles centros se- lecionados, DIEM (1983). No relatório, o Prof. Baumann concluiu que: a Universidade Federal de Santa Maria demonstrava grande interesse em oferecer cursos de pós-gradua- ção e possuía potencial para desenvolver um bom trabalho, principalmente tendo em conta o fato de contar com o apoio de uma equipe multidisciplinar, o que fazia com que ela possuísse o pré-requisito necessário ao desenvolvimento da Biomecânica. Ainda segundo o referido relatório, a Universidade de São Paulo apresentava excelentes condições físi- cas para o desenvolvimento do projeto para o aten- dimento da capacitação científica de docentes e estruturação de um núcleo de pesquisa em Biomecânica. Decidiu-se ainda que naquele ano iniciar-se-ia o intercâmbio para capacitação de docentes em Biomecânica e que a Escola de Edu- cação Física e Esporte da Universidade de São Paulo enviaria um docente para a Alemanha com o objetivo de doutorar-se em Biomecânica no Institut für Biomechanik da Deutsche Sporthochschule Köln - DSHS. Na Universidade Federal do Rio de Janeiro, o Prof Baumann, identificou também interesse em desenvolver um programa de ensi- no e pesquisa em Biomecânica. Desde 1980 até os dias atuais a Biomecânica como disciplina no contexto científico-acadêmico vem passando por um expressivo crescimento e ex- pansão principalmente do campo de aplicação (ZERNIKE, 1981). Esta observação aplica-se não so- mente ao Brasil mas, pode-se generalizar para um universo internacional de grande abrangência. Vol- tando-nos à realidade brasileira, durante muito tem- po percebeu-se uma implementação lenta porém vigorosa da Biomecânica. Desde que se iniciou no Brasil, no ano de 1988, observa-se que a taxa de crescimento de estudiosos e interessados na área aumentou expressivamente. Como conseqüência deste espaço novo para a comunicação e a refle- xão de procedimentos e condutas acadêmicas com a disciplina (AMADIO, 1989), observa-se o cresci- mento da Biomecânica, cuja ampliação e cresci- mento tem sido para além do espaço disciplinar da Educação Física e do Esporte, gerando im- portantes relações multidisciplinares. Estruturação e cronologia do Congresso Brasileiro de Biomecânica A preocupação dos estudiosos em Biomecânica em se organizarem para uma reunião de intercâm- bio e análise do estado da arte, inicia-se no ano de 1988. Naquele ano ocorre no mês de outubro em Porto Alegre, Rio Grande do Sul, o I Encontro Na- cional de Docentes de Cinesiologia e Biomecânica, or- ganizado e promovido pela Escola Superior de Educação Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS. O II Encontro de Docentes de Cinesiologia e Biomecânica foi organizado e pro- movido no ano subseqüente (1989) pela Universi- dade Federal de Pelotas, na cidade de Pelotas, Rio Grande do Sul. O III Congresso Nacional de Biomecânica, foi organizado e promovido pela Universidade Federal de Juiz de Fora e contou pela primeira vez com o patrocínio e também o prestigio científico do Conselho Nacional de De- senvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) tendo sido realizado na cidade de Juiz de Fora, Minas Gerais. O IV Congresso Nacional de Biomecânica foi realizado em dezembro de 1992, na cidade de São Paulo, São Paulo. Este foi organi- zado e promovido pela Escola de Educação Física e Esporte da Universidadede São Paulo, contou com o apoio e patrocínio da Fundação de Amparo à Pes- quisa do Estado de São Paulo – FAPESP. Neste even- to, em assembléia dos participantes, ocorre a fundação e estruturação oficial da Sociedade Brasi- leira de Biomecânica (SBB) fundada portanto no dia 4 de dezembro de 1992. A partir desta data, esta sociedade assumiria a responsabilidade pela organi- zação dos próximos congressos. O congresso passa a ser denominado Congresso Brasileiro de Biomecânica. Já nessa ocasião o universo de parti- cipantes e o interesse das pesquisas estendiam-se para além do campo da Educação Física e do Esporte, assumindo dimensões de natureza interdisciplinar para o tratamento das questões conceituais e temáticas desta disciplina. O V Congresso Brasileiro de Biomecânica foi reali- zado pelo Centro de Educação Física e Desportos da Universidade Federal de Santa Maria, na cidade Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. 47 Biomecânica de Santa Maria, Rio Grande do Sul, em dezembro de 1993, com o apoio e patrocínio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul – FAPERGS e também do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq. Na assembléia da Sociedade Brasileira de Biomecânica ocorrida durante o evento foi determi- nado que os próximos congressos seriam realizados em intervalos de dois em dois anos, em função do próprio crescimento do número de participantes e ajus- te de calendário com as demais atividades científico- acadêmicas das instituições envolvidas. O VI Congresso Brasileiro de Biomecânica foi realizado pela Faculdade de Ciências da Saúde – Departamento de Educação Física da Universidade de Brasília - UnB, em Brasília DF, em maio de 1995 com o apoio e patrocínio do CNPq, bem como da Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal – FAP. O VII Congresso Brasileiro de Biomecânica foi reali- zado pela Faculdade de Educação Física da Universi- dade Estadual de Campinas – UNICAMP, em Campinas, São Paulo, em maio de 1997, com o apoio e patrocínio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP, da Fundação Coor- denação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Su- perior – CAPES, do Instituto Nacional do Desporto – INDESP-MET. O VIII Congresso Brasileiro de Biomecânica foi realizado pelo Centro de Educação Física e Desportos da Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC na cidade de Florianópolis, Santa Catarina, em maio de 1999, com o apoio e patrocínio do CNPq e do INDESP- MET. O IX Congresso Brasileiro de Biomecânica foi realizado pela Escola Superior de Educação Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS na cidade de Gramado, Rio Grande do Sul em maio de 2001, com o apoio e patrocínio do CNPq, da FAPERGS e da Secretaria Nacional do Esporte – Rede dos Centros de Excelência Esporti- va - CENESP do Ministério de Esporte e Turismo. O X Congresso Brasileiro de Biomecânica foi reali- zado pela Faculdade de Educação Física e Fisiotera- pia da Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG na cidade de Ouro Preto, Minas Gerais em maio de 2003, com o apoio e patrocínio do CNPq, da Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Ge- rais - FAPMIG e da Secretaria Nacional do Esporte – Rede dos Centros de Excelência Esportiva - CENESP do Ministério de Esporte e Turismo. Destaque-se ainda que na Sociedade Brasileira de Biomecânica, a Biomecânica do Esporte ocupa uma importante sessão, tendo em vista o fato de profissio- nais de diferentes áreas com diferentes interesses inte- grarem aquela entidade. Por esta razão é preciso que se faça o registro histórico de que a Biomecânica, princi- palmente no que diz respeito à organização institucional, entrou no Brasil e consolidou-se como entidade organizada a partir da preocupação das Es- colas de Educação Física e do Esporte com o ensino da disciplina Cinesiologia e/ou Biomecânica. Sobre o significado da Revista Brasileira de Biomecânica Importante registro foi o lançamento da REVIS- TA BRASILEIRA DE BIOMECÂNICA - BRAZILIAN JOURNAL OF BIOMECHANICS (RBB-BJB), em novembro do ano 2000. Trata-se de um veículo de divulgação científica da SBB, sen- do publicada semestralmente pela Editora Estação Liberdade Ltda. com o objetivo de divulgar e pro- mover o conhecimento científico de representativa contribuição no domínio da Biomecânica. O obje- tivo central desta iniciativa é dotar a comunidade de um veículo que, preocupado com a excelência, contribua para a elevação da qualidade do seu pro- duto técnico-científico bem como, seja referência aos serviços, laboratórios e grupos que de maneira aplicada utilizam informações para uma prestação de serviços realista, consciente e com apoio em parâmetros confiáveis do seu domínio especifico aplicado às Ciências da Vida com ênfase no contex- to técnico científico da área Saúde, da Reabilitação e do Rendimento de movimentos do corpo huma- no. Portanto, a RBB/BJB busca revelar uma visão global das tendências atuais da área e da sua impor- tância nos vários ramos do conhecimento aplicado às Ciências da Vida - Saúde. Os textos submetidos para publicação são envia- dos pela comunidade científica em fluxo contí- nuo e, conforme as Normas e Instruções definidas pelo Conselho Editorial, são constituídos de ar- tigos originais e cuja temática abrange todas as áreas clássicas da Biomecânica e ainda de manei- ra não restritiva às seguintes possíveis áreas de atuação: Análise do Esporte e do Exercício, Aplica- ção Clínica e Reabilitação, Arquitetura e Função Músculo-Esquelética, Biomecânica Ambiental em 48 Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. AMADIO, A.C. & SERRÃO, J.C. Humanos e Animais, Locomoção Humana, Mecâni- ca Cardiovascular e Respiratória, Métodos e Instrumentação, Modelagem, Simulação e Otimização, Tecidos e Biomateriais. Estamos seguros que esta Revista representa um importante marco para a Biomecânica brasileira, que sempre idealizou um veículo de divulgação para os Centros Universitários e de pesquisa do movimento humano onde se inserem os Laboratórios de Biomecânica, Bioengenharia, Ergonomia, Análise do Movimento e da Marcha humana, entre outros, pois revela para a comunidade científica os resultados de trabalhos originais de pesquisas realizadas na área, ao mesmo tempo que destaca e localiza a origem dos gru- pos de pesquisadores atuantes na área, fato este que no entendimento da comunidade científica, justifica e contextualiza o investimento. É importante destacar ainda, o papel formativo que este periódico pode re- presentar para a área do conhecimento no sentido de viabilizar o aprofundamento de procedimentos metodológicos e dos fundamentos técnico-científicos para a análise e interpretação do movimento humano. Atualmente a Revista Brasileira de Biomecânica – Brazilian Journal of Biomechanics, código ISSN 1518- 8191, com uma tiragem de 1500 exemplares por edi- ção, apresenta-se com as seguintes indexações em bases de dados da literatura científica: a) LILACS (Literatu- ra Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saú- de), BIREME/OPAS/OMS e b) SPORT Discus – SIRC/ISI. Estes fatos representam a concretização de um ideal e demonstra a consolidação de um periódico cientificamente orientado. A Biomecânica como disciplina acadêmica: estado da arte Através da Biomecânica e de suas áreas de conhecimento correlatas podemos analisar as causas e funções do movimento (BAUMANN, 1992; ENOKA, 1988). A Biomecânica tem sido considerada um importante ramo de interação com áreas diversas que se aplicam ao estudo da técnica de movimento no Áreas temáticas e exemplos da aplicação da Biomecânica no estudo do movimento humano (Adaptado de AMADIO, 1999a). Área Temática Exemplos de aplicação Esporte de Alto Nível de Rendimento Sistematização e otimização do rendimento esportivo; diagnose da técnicade movimento e condição física; redução de sobrecargas excessivas ao aparelho locomotor; identificação do regime de treinamento ótimo; análise da relação estímulo-resposta em processos de adaptação ao exercício, etc. Esporte Escolar e Atividades de Recreação Estudo da eficiência de processos de aprendizagem; adequação de sistemas e equipamentos com feedback pedagógico, etc. Prevenção e Reabilitação orientados à Saúde Desenvolvimento de métodos, procedimentos e técnicas aplicados à terapia; descrição de padrões patológicos e dependências clínicas; adequação e desenvolvimento de equipamentos, etc. Atividades do Cotidiano e do Trabalho Estudo da postura e da locomoção humana; classificação e sistematização de grupos de movimentos em dependência de estações de trabalho; análise da interface homem, máquina e meio ambiente, eficiência, saúde e segurança nas tarefas da vida diária e do trabalho, etc Para a investigação deste movimento, torna-se necessário, pela complexidade estrutural do mesmo, a aplicação simultânea de métodos de mensuração nas diversas áreas do conhecimento da ciência, a este procedimento denomina-se “Complexa Investigação” do movimento (HENNING & RIEHLE, 1986). contexto das Ciências do Esporte, em especial no seu relacionamento de estreita interdependência com o Treinamento esportivo (AMADIO, 2000; BAUMANN, 1995). No entanto, deve-se destacar que as aplicações da Biomecânica vão muito além daquelas relacionadas ao Esporte, como evidencia o QUADRO 1. QUADRO 1 - Atualmente observamos nítida tendência de evolução metodológica capaz de superar importantes desafios em relação à inerente complexidade do movimento humano. Desta maneira apontamos: a) a simulação e otimização computacional da técnica de movimento; b) o comando e controle da técnica de movimento Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. 49 Biomecânica por computação; e c) a análise da sobrecarga do aparelho locomotor como perspectivas de evolução científico-metodológica que representam efetivo suporte para o desenvolvimento da Biomecânica. Atualmente a Biomecânica constitui-se numa disciplina curricular presente na quase totalidade dos cursos universitários de formação de bacharéis e licenciados em Educação Física, Esporte, Fisioterapia, entre outros (AMADIO, 1999b). Nos cursos de pós-graduação “lato-sensu” e “stricto- sensu”, ocupa a disciplina Biomecânica lugar de destaque. Assim percebemos que cada vez mais os profissionais de Educação Física e Esporte têm-se atentado à importância dos conhecimentos que a Biomecânica oferece para a capacitação acadêmica e científica dos interessados (AMADIO, LOBO DA COSTA, SACCO, SERRÃO, ARAÚJO, MOCHIZUKI & DUARTE, 1999). Como situação exemplar desta condição, apresentamos no QUADRO 2, uma síntese das características das disciplinas relacionadas à Biomecânica, atualmente oferecidas nos diferentes níveis de ensino da EEFEUSP. QUADRO 2 - Apesar desta notória evolução, quando comparada a outras disciplinas acadêmicas, como por exemplo a fisiologia, a aplicabilidade da Biomecânica na prática profissional ainda é deveras tímida. O que verificamos é que a alta taxa de crescimento da Biomecânica, no ensino e na investigação científica, ainda não é acompanhada, em igual intensidade, no campo da prática profissional. Evidentemente trata-se de um problema de causa multifatorial, entretanto nos parece que, o fato que uma expressiva maioria de profissionais que hoje estão atuando no mercado de trabalho, não tiveram na sua formação acadêmica a Biomecânica como disciplina curricular, seja o mais importante deles Não há dúvidas, entretanto, que dado a reconhecida fertilidade da Biomecânica no sentido de solucionar questões relativas ao melhor conhecimento das nuances que permeiam o universo físico-biológico do ser humano, é uma questão de tempo para que a sua presença no campo da prática seja expressivamente ampliada (VAUGHAN, DAVIS & O´CONNOR, 1992; WINTER, 1990). Disciplinas atuais da estrutura curricular para ensino da Biomecânica na Escola de Educação Física e Esporte. Disciplina Nível Características Fundamentos em Biomecânica Graduação A disciplina objetiva estudar a dependência interdisciplinar da Biomecânica no estudo do complexo da estrutura do movimento humano; estudar o sistema ósteo-mio-articular para compreender como forças são geradas e o efeito das forças sobre o corpo humano; estudar os métodos de medição e suas dependências práticas e teóricas para análise Biomecânica do movimento humano. Biomecânica aplicada Graduação A disciplina objetiva estudar os fatores fundamentais e determinantes para a interpretação da mecânica do movimento humano; entender a dependência interdisciplinar da Biomecânica interna e externa no estudo das diferentes expressões do movimento humano; e oferecer condições para o aluno prosseguir no estudo e desenvolvimento da investigação e análise do movimento em tarefas aplicadas. Tópicos Avançados em Biomecânica Graduação O objetivo desta disciplina esta centrado na discussão dos métodos de investigação utilizados pela Biomecânica. Tais conhecimentos, desenvolvidos em suas bases elementares nas disciplinas Fundamentos em Biomecânica e Biomecânica aplicada são aplicados durante a elaboração de projetos de investigação. Desta forma, a disciplina estimula o prosseguimento dos estudos do aluno, conferindo-lhe autonomia para iniciar no processo de investigação motivando-os a tratarem questões de seu interesse temático. continua 50 Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. AMADIO, A.C. & SERRÃO, J.C. Conforme o decreto que regulamentava o funcionamento da Escola, a Escola de Educação Física e Esporte desde o princípio de seu funcionamento quando começou a ministrar cursos de formação de licenciados em Educação Física em 1934, já contava com a cadeira “MECÂNICA ANIMAL E CINESIOLOGIA”, cátedra sob responsabilidade do Professor Floriano de Alencar. (PADILHA, 1942). Assim o Professor Floriano de Alencar foi o primeiro Catedrático da matéria e ensinava a Cinesiologia como sendo uma Ciência para o estudo do movimento corporal que se relaciona com a Educação Física e a Medicina. No inicio dos anos 60 assumiu a regência da disciplina Cinesiologia o Prof. Dr. Hartmut Heinrich Grabert. É de responsabilidade do Prof. Grabert a introdução do termo Biomecânica, conceito este inovador no Brasil e que estabeleceu as bases fundamentais para a estruturação de uma área interdisciplinar com perspectivas experimentais voltadas não apenas ao ensino mas, com autonomia para a investigação do movimento humano. As expectativas do Professor Grabert consolidaram-se com a reestruturação curricular da Escola de Educação Física da Universidade de São Paulo em 1978 quando o ensino da Biomecânica apresenta-se com carga horária total de 120 horas-aula divididas em dois períodos letivos com conteúdo programático envolvendo dos fundamentos da mecânica clássica e anatomia do aparelho locomotor até a determinação da trajetória do centro de gravidade do corpo durante o movimento, através da análise metodológica experimental. Portanto, atribui-se ao Prof. Grabert, a responsabilidade histórica de início dos estudos em Biomecânica inaugurando-se uma nova fase, não apenas no ensino, mas também na experimentação científica para análise do movimento humano, ação que culminou com a fundação do laboratório de Biomecânica em 1988. O projeto de criação do laboratório teve inicio em um estudo realizado no período de 1963 a 1982, pelo Institu- to Alemão de Ciências do Esporte e Escola Superior de Esportes de Colônia. A partir do estabelecimento do con- vênio Brasil-Alemanha, iniciaram-se ações que envolviam desde a definição das metas do laboratório até a planeja- mento da construção daquele queseria seu espaço físico QUADRO 2 - Disciplinas atuais da estrutura curricular para ensino da Biomecânica na Escola de EducaçãoFísica e Esporte. (continuação). Seminários em Biodinâmica do Movimento Humano Pós-graduação strito sensu A disciplina visa fornecer conceitos interdisciplinares no tratamento metodológico aplicado à pesquisa experimental, e oportunizar uma síntese temática da área de investigação e domínio de conhecimentos aplicados à Biodinâmica do movimento humano. Em função da proposta estruturada em forma de Seminários objetiva-se a relação contextual no domínio da Biodinâmica com distintas sub-áreas que possam contribuir para a complexa interpretação do movimento humano. Introdução aos fundamentos biomecânicos. Pós-graduação strito sensu A disciplina estuda o interrelacionamento multidisciplinar inerente ao movimento humano, suas dependências e fatores biomecânicos determinantes. Procura-se orientar o domínio de procedimentos de medição em Biomecânica que possibilitem o prosseguimento na investigação do movimento de forma autônoma e motivada. Aplicações da Biomecânica na Análise do Movimento Humano. Pós-graduação strito sensu Através da disciplina procura-se discutir as áreas de investigação da Biomecânica, buscando a identificação de ferramentas úteis à análise do movimento humano; Identificar e discutir parâmetros biomecânicos, cuja manipulação possa interferir no rendimento e no controle da sobrecarga no movimento humano; Interpretar os mecanismos de adaptação gerados pelo aparelho locomotor em respostas as demandas mecânicas geradas pelo movimento humano. Fundamentos Biomecânicos para Análise doMovimento Humano Atualização e Extensão Universitária O Curso tem o objetivo de fornecer bases científicas aos interessados em estudar os princípios biomecânicos do movimento humano e sua identificação com funções e mecanismos de adaptação ao exercício físico em condições de normalidade e adaptações patológicas, através de aulas teóricas e práticas de laboratório. Evolução da situação do ensino e pesquisa em Biomecânica naEscola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. 51 Biomecânica (DIEM, 1983). O projeto de criação do laboratório des- crevia os seguintes objetivos específicos: a) estabelecer um programa permanente de investigação e apoio di- dático científico para o desenvolvimento da Ciência do Esporte na Universidade de São Paulo; b) desen- volver, através da Biomecânica do esporte, projetos dentro de sua área específica de investigação do movi- mento esportivo em colaboração com o Instituto de Biomecânica de Colônia – DSHS RFA; e c) desenvol- ver projetos e outros programas acadêmicos (Seminá- rios, Cursos e outras formas de treinamento de jovens iniciantes à pesquisa) em Biomecânica (DIEM, 1983). A coordenação deste projeto foi do Prof.Dr. Hartmut Riehle e as seguintes instituições estiveram envolvidas na viabilização do projeto MEC-DED (Governo Federal, Brasília), FUNDUSP-USP (Universidade de São Paulo), GTZ-BMI-AA (República Federal da Alemanha, Bonn) e DSHS-Köln (República Federal da Alemanha, Colô- nia). Os responsáveis pelo desenvolvimento do projeto junto à Escola de Educação Física e Esporte da Universi- dade de São Paulo, foram o Prof. Dr. Moacyr Brondi Daiuto (Diretor) e o Prof. Dr. Hartmut Heinrich Grabert (Professor Catedrático da disciplina Cinesiologia). Para uma análise da situação atual, observa-se que o laboratório de Biomecânica da Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo tem por meta a investigação e análise do movimento humano em suas estruturas básicas relacionadas às atividades esportivas, atividades rotineiras do cotidiano, bem como atividades da vida do trabalho, observando- se as conseqüências para o aparelho locomotor humano tanto em relação ao rendimento como em relação à otimização técnica e ainda em dependência das características específicas das reações do sistema biológico humano (QUADRO 3). Estuda-se portanto, as funções de movimento em condições de normalidade ou disfunções patológicas, no contexto das relações interdisciplinares cujas reivindicações científicas exigem métodos e procedimentos próprios para a melhor compreensão do complexo dos parâmetros que compõem este fenômeno natural – o movimento humano. O laboratório apresenta-se hoje como um agente capaz de interagir com a estrutura científico-acadêmica em nível de graduação (Iniciação Científica) e pós-graduação “stricto-sensu” (Mestrado e Doutorado). Portanto, a participação do laboratório no sistema ensino-pesquisa, destaca-se não apenas pela contribuição na formação acadêmica e profissional como ainda no desenvolvimento do conhecimento científico da Biomecânica aplicada à análise do movimento humano. Descrição das Linhas de pesquisa desenvolvidas no laboratório de Biomecânica da Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo. QUADRO 3 - Linha Descrição Biomecânica do Esporte Interpretação do movimento esportivo, diagnóstico técnico do rendimento e demais funções determinantes da eficiência de movimento. Dedica-se ainda ao estudo de parâmetros funcionais determinantes do rendimento com dependência tecnológica do sistema Pé-calçado-solo. Biomecânica da Locomoção Análise de funções determinantes e características da estrutura descritiva da locomoção humana segundo indicadores da Biomecânica externa e Biomecânica interna através de complexa análise metodológica e com aplicações nas áreas da Reabilitação, Ergonomia e do Desenvolvimento relativo aos padrões de normalidade. Biomecânica do Controle Postural A análise descritiva do movimento baseia-se nos indicadores cinemáticos obtidos a partir da cinemetria, caracterizada pelo procedimento técnico de análise. Apoia-se no estudo e desenvolvimento de modelos óptico-fotogramétricos e modelos matemáticos aplicados ao estudo do controle postural em tarefas de equilíbrio e regulação dinâmica do movimento. Forças Internas e Modelagem Biomecânica Caracteriza-se pela quantificação dos fatores dinâmicos do movimento humano. A partir de variáveis da força reação do solo sincronizadas como a determinação de coordenadas de pontos anatômicos de referência, determina-se a partir de modelos matemáticos e por funções da dinâmica inversa a determinação de forças e momentos intersegmentares aplicados ao controle e à simulação do movimento. Instrumentação aplicada à Biomecânica Desenvolvimento de sistemas e produtos adaptados às funções Biomecânicas segundo metodologia para análise do movimento considerando-se a adequação à realidade tecnológica em desenvolvimento e do Domínio metodológico para uma ciência interdisciplinar de natureza aplicada. 52 Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. AMADIO, A.C. & SERRÃO, J.C. Ensino e investigação em Biomecânica: perspectivas futuras Por se tratar de uma disciplina com alta dependên- cia de resultados experimentais, é premente que no ensino da Biomecânica tenhamos em mente preocu- pação também com o ensino dos métodos de medi- ção e avaliação do movimento humano. Utilizando portanto os métodos biomecânicos, observa-se que o movimento pode também ser descrito e modelado matematicamente, permitindo maior compreensão dos mecanismos internos reguladores e executores de mo- vimentos do corpo humano. Os sistemas de medi- ções em Biomecânica evoluiram à partir das áreas de investigação, à saber: Cinemetria, Dinamometria, Eletromiografia e Antropometria, (BAUMANN, 1992; WINTER, 1990) e mais recentemente, considera-se ainda novos sistemas alternativos de medição nas seguintes áreas científicas Eletrofisiologia e Termometria, (AMADIO & SERRÃO,1997; CAPOZZO, MARCHETTI & TOSI, 1993). Assim, a partir do entendimento sobre a com- plexidade estrutural do movimento e que se apre- senta em alto grau de variabilidade, ou seja, a sua reprodutibilidade pode estar comprometida, os re- sultados devem ser caracterizados por alto grau de objetividade, confiabilidade e validade. Observa-se também que a análise experimental do movimento pode apresentar limitações intrinsicas, fator que pode justificar a dificuldade de padronização nas medidas Biomecânicas (AMADIO et al., 1999; BAUMANN, 1992). No sentido mais amplo de sua aplicação, ainda é tarefa da Biomecânica a caracte- rização e otimização das técnicas de movimento atra- vés de conhecimentos científicos que delimitam a área de atuação da ciência, que tem no movimento humano seu objeto central de estudo. O relaciona- mento entre os parâmetros estruturais do movi- mento faz-se presente, na prática, através da real interdependência entre os parâmetros qualitati- vo e quantitativo, dada a natureza da tarefa de movimento a ser realizada. Para uma boa avaliação do movimento, destaca- ríamos quatro fases distintas que compõem o pro- cesso: medição, descrição, monitoração e análise. Se as medições podem ser documentadas, por instrumentação e metodologia adequadas, durante a execução do movimento, então os dados podem ser apresentados numa estrutura mais conveniente para descrever quantitativamente a técnica. Desta maneira podemos demonstrar os níveis em que se encontram os parâmetros indicadores do rendimen- to (WINTER, 1991). No processo de monitoração, que consiste no uso de coletas contínuas, através de séries temporais, será possível observar as alterações ocorridas, e se determinar através de índices a evo- lução da performance, permitindo ainda a avalia- ção dos efeitos do próprio treinamento, ou seja, avaliação do método propriamente dito. O progresso científico da metodologia de medi- ção em Biomecânica contribuiu enormemente para a evolução das técnicas para análise do movimento humano e conseqüentemente para a evolução das técnicas esportivas. Naturalmente, nenhuma disci- plina se desenvolve por si mesma; para a sua for- mação, a Biomecânica recorre a um complexo de disciplinas científicas, e, particularmente no caso da Biomecânica do esporte pode-se observar uma estreita relação entre as necessidades e exigências especificas do rendimento esportivo. Observa-se ainda ser relativamente restrita a possibilidade de comparações entre resultados de diversos autores e ainda corremos riscos de utili- zação de modelos físico-matemáticos não adap- tados as características do movimento em estudo. Entretanto, com o acelerado desenvolvimento científico e tecnológico da sociedade contempo- rânea, encontramo-nos numa situação onde sem- pre surgem novas possibilidades e opções metodológicas de procedimentos para a elabora- ção e operação de dados e estas instruções estão sendo utilizadas também em Biomecânica, cola- borando assim para o progresso, modernização, automatização e enfim, enorme auxílio na análi- se e interpretação do movimento humano de maneira mais objetiva, precisa e científica (SCHENBERG, 1991). Assim, hoje, o conhecimento que têm-se acumu- lado acerca de variáveis Biomecânicas apontam para futuras perspectivas de soluções permanentes no dimensionamento de estratégias complexas de fun- cionamento do sistema biológico humano e suas relações na produção do movimento humano. Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. 53 Biomecânica Considerações finais Atualmente, com a evolução tecnológica, torna- se cada vez mais oportuno quantificar o desempe- nho de movimentos do ser humano. No mundo científico moderno não se admite trabalharmos sem se conhecer todas as possibilidades metodológicas e instrumentais com o pressuposto de uma adequada intervenção experimental no movimento a ser ana- lisado. Qualquer avaliação do movimento huma- no, deve ser precedida de medição, descrição e análise. Logo, por detrás de uma avaliação, sempre encontramos o conhecimento estrutural e metodológico de processos de medição. Referências AMADIO, A.C. 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O ensino e a pesquisa em Biomecânica ainda são carentes de padronizações metodológicas, bem como são incompletos os modelos e protocolos de avalia- ção utilizados para a formação de teorias com expli- cação experimental do movimento humano. Entretanto, com o acelerado desenvolvimento do conhecimento científico e tecnológico, aplicado à Biomecânica, encontramo-nos numa situação onde sempre surgem novas alternativas estruturadas no conhecimento novo que suporta este incomensurá- vel interesse no estudo e entendimento do comple- xo movimento humano. 54 Rev. paul. Educ. Fís., São Paulo, v.18, p.45-54, ago. 2004. N.esp. AMADIO, A.C. & SERRÃO, J.C. ENDEREÇO Alberto Carlos Amadio Diretor da Escola de Educação Física e Esporte /USP Av. Prof. Mello Moraes, 65 05508-900 - São Paulo - SP - BRASIL _____. The biomechanicsand motor control of human gait: normal, elderly and pathological. 2nd ed. Ontario: University of Waterloo Press, 1991. ZERNICKE, R.F. The emergence of human biomechanics. 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