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SISTEMAS DE ALAVANCAS Dai - me um ponto de apoio e levantarei a terra", dizia Arquimedes para ilustrar o princípio da alavanca. CONSTITUINTES DE UM SISTEMA DE ALAVANCA Alavanca é uma barra rígida que gira em torno de um ponto fixo (fulcro ou articulação) quando uma força é aplicada para vencer a resistência. Eixo é o ponto ao redor do qual ocorre o movimento – fulcro. (LOCALIZAÇÃO???) Força Potente – atua a favor do sentido do movimento. Ex: Contração muscular. Força Resistente – atua contra o sentido do movimento. Ex: Gravidade, resistência Externa (mecânica e/ou manual), forças internas (músculos). EM TODA CONTRAÇÃO EXCÊNTRICA, TEREMOS A PRESENÇA DA ALAVANCA DE 2ª CLASSE ALAVANCA INTERFIXA Característica de equilíbrio POTÊNCIA FULCRO RESISTÊNCIA Ex: uma gangorra, Músculos posturais, cabeça sobre 1a. Vértebra AGONISTA/ANTAGONISTA ALAVANCA DE PRIMEIRA CLASSE = ALAVANCA DE EQUILÍBRIO SEGUNDA CLASSE = ALAVANCA DE FORÇA A força resistente está localizada entre o apoio e o ponto de aplicação da força potente ALAVANCA INTERRESISTENTE Característica de força FULCRO RESITÊNCIA FORÇA EX: carrinho de mão, Flexão plantar ALAVANCA INTERPOTENTE ALAVANCA DE TERCEIRA CLASSE = ALAVANCA DE VELOCIDADE + ADM Característica de velocidade e amplitude REPRESENTA A MAIOR PARTE DO CORPO FULCRO FORÇA RESITÊNCIA Ex: Flexão do cotovelo REVISANDO REVISANDO TORQUE = MOMENTO DE FORÇA É a quantidade de força necessária pela contração muscular para produzir movimento de rotação na articulação. FORÇA DE ROTAÇÃO T=F.d Braço de TORQUE/MOMENTO: é a distância perpendicular entre a linha de ação (ponto de aplicação da força) e o centro da articulação(eixo da articulação); O torque determina o sentido do movimento; O torque é maior quando o ângulo de tração é de 90° graus (FORÇA ANGULAR) e diminui quando o ângulo de tração aumenta ou diminui (FORÇA ESTABILIZANTE / FORÇA DE DESLOCAMENTO) 2ª CLASSE para 3ª CLASSE EX: ausência e presença de peso na mão (m. braquirradial) 3ªCLASSE para 2ª CLASSE EX: CONTRAÇÃO CONCÊNTRICA E EXCÊNTRICA (m. bíceps braquial) FATORES QUE MUDAM A CLASSIFICAÇÃO DA ALAVANCA Lembram do CG do segmento??? A GRAVIDADE É UMA FORÇA. FORÇA POTENTE? FORÇA RESISTENTE? VM= BF/BR ALAVANCA DE 1ª CLASSE – ALAVANCA INTERFIXA: Dependendo de qual braço estiver mais próximo da ARTICULAÇÃO; ALAVANCA DE 2ª CLASSE – ALAVANCA INTERRESISTENTE: Sempre com vantagem mecânica; ALAVANCA DE 3ª CLASSE – ALAVANCA INTERPOTENTE: Sempre em desvantagem mecânica VANTAGEM MECÂNICA No corpo humano, a maioria dos sistemas de alavanca músculo-osso é de terceira classe, apresentando uma vantagem mecânica menor que um (01), ou seja, desvanagem mecânica. VANTAGEM MECÂNICA CARGAS MECÂNICAS QUE AGEM SOBRE O CORPO HUMANO As forças musculares, a força da gravidade e a força responsável pelas fraturas ósseas afetam o corpo humano – o efeito depende da direção, duração e magnitude/intensidade da força aplicada AXIAIS (LONGITUDINAIS) - Compressão ou esmagamento - Tensão ou tração COMPRESSÃO – força aplicada na direção axial de um corpo e que tende a comprimi-lo ou esmagá-lo TENSÃO – força de tração ou de estiramento com direção axial através de um corpo – força oposta a força compressiva NÃO AXIAIS - Cisalhamento ou deslizamento - Torção ou rotação - Inclinação ou curvamento CISALHAMENTO Força com direção paralela a superfície – causando DESLIZAMENTO TORÇÃO OU ROTAÇÃO – força aplicada para suportar cargas em movimentos laterais FLAMBAGEM: aplicação assimétrica de uma carga que produz tensão em um lado do eixo longitudinal do corpo e compressão no lado oposto ESTRESS MECÂNICO Resultado da distribuição de força no interior de um corpo sólido quando uma força externa atua. DEFORMAÇÕES ELÁSTICAS E PLÁSTICAS Deformação é a mudança no formato original da estrutura ELASTICIDADE - É a habilidade do material em retornar seu tamanho e forma original (livre de estresse) quando as cargas aplicadas são removidas – tendões, ligamentos, músculos Uma carga aplicada onde o estresse gerado é igual ou menor que o limite elástico – Deformações completamente recuperadas – cargas aplicadas sejam removidas Continuidade do stress mecânico pode levar a um ESTIRAMENTO OU ROMPIMENTO da estrutura – entorse ou lesões por esforço repetitivo -Estiramento ou Laceramento dos LIGAMENTOS – Podem danificar os VASOS SANGUÍNEOS, MÚSCULOS, TENDÕES ou NERVOS ADJACENTES PLASTICIDADE Implica deformações permanentes ou “temporariamente permanentes”; Materiais podem sofrer deformações plásticas quando são levados além dos seus limites elásticos; As deformações plásticas podem vir acompanhadas de falha ou ruptura; Ponto de Cessão – É o ponto em que o material passa da condição elástica para condição plástica; Cada biomaterial (osso, tendão, cartilagem, músculo, etc...) apresenta um ponto de cessão diferente COMPORTAMENTO ATIVO E PASSIVO NO MOVIMENTO Comportamento passivo: ocorre por ação de uma força externa, ou seja, movimento produzido por outra fonte que não o músculo ativado. Exemplos: gravidade, manipulação (terapeuta) Comportamento ativo: existe uma força interna atuando diretamente para a realização do movimento. Músculo ou grupo muscular que está diretamente relacionado com o início, e a execução de um movimento específico. Exemplos: contração muscular CENTRO DE GRAVIDADE Ponto ao redor do qual o peso corporal do indivíduo está equilibrado igualmente em todas às direções, não importando a posição em que o corpo se encontra; o Centro de Gravidade (CG) do corpo é a soma dos centros de gravidade dos segmentos individuais – sofrendo a ação da gravidade; A projeção do centro de gravidade dentro da base de sustentação aumenta a estabilidade do corpo Localização do centro de gravidade do corpo humano Ligeiramente anterior a 2ª vértebra Sacral (S2); As modificações da posição anatômica levam a alteração do centro de gravidade DO SEGMENTO; A MARCHA é considerada como uma sequência de perder e capturar o CG. Torque= força x distância perpendicular ao eixo do movimento Exercício de extensão de joelho contra uma resistência distal, utilizaremos a mudança do centro de gravidade da extremidade (MMII) para facilitar ou dificultar a realização do movimento, e outros. Indivíduo com o dorso curvo aumenta o esforço dos músculos posterior do quadril e extensores da coluna para suportar o peso do tronco - RESULTADO: DOR DETERMINAÇÃO DO CENTRO DE GRAVIDADE CENTROS DE GRAVIDADES E PESOS DE SEGMENTOS • O CG do corpo é a soma dos centros de gravidade dos segmentos individuais. LEMBRAM • O CG dos segmentos dos MMSS E MMII ficam mais perto da extremidade proximal, 45% do comprimento a partir da extremidade proximal; • O CG do MMSS é sobre a articulação do cotovelo; • O CG do MMII é sobre a articulação do joelho • IMPORTÂNCIA do CONHECIMENTO: Facilitar a movimentação; Alterar cargas de exercício; Prevenir quedas. EQUILÍBRIO É a capacidade de controlar as oscilações, e manter o alinhamento contra a gravidade. Equilíbrio Estável: O CG é deslocado, e o corpo tende a retornar o CG anterior. Para mover um objeto seria necessário elevar o CG ; Equilíbrio Instável o CG é deslocado, e o corpo não retorna o CG anterior, mas procura uma nova posição. Quando APENAS uma força leve ´3 necessária para mover um objeto. Ex.: bola suiça. Equilíbrio Neutro O CG é deslocado e permanece no mesmo nível, ou seja, o OBJETO não é elevado nem abaixado quando é deslocado. Ex.: cadeira de roda, BOLA. ESTABILIDADE Resistência a PERDA/PERTUBAÇÕES do equilíbrio, ou seja, é a resistência às acelerações linear e angular. FATORES QUE AFETAM O GRAU DE ESTABILIDADE A altura do centro de gravidade acima da base de sustentação; O tamanho da base de sustentação; A localização da linha de gravidade dentro da base de sustentação; O peso (massa) do corpo; Força e resistência muscular; ↑ Atrito; Flexibilidade. OBS: • Quanto maior a massa maior corporal maior a estabilidade. • O CG alto no ser humano, este na posição ereta, coloca o indivíduo em uma posição de EQUILÍBRIO INSTÁVEL. BASE DE APOIO/SUSTENTAÇÃO É a área delimitada pelos pontos mas externos de contato entre o corpo e a(s) superfície(s) de apoio. Para estabilidade estática, o centro de gravidade de um corpo deve projetar-se dentro da base de sustentação. Uma base ampla de suporte é vantajosa para levantar e carregar; A estabilidade aumenta quando há alargamento da base de apoio. Ferramentas para aumentar a estabilidade dos pacientes: • Muletas, bengala, andadores • A estabilidade é afetada pelo tamanho da base de apoio A ação da gravidade concorre diretamente para que se verifique a estabilidade do movimento realizado – controlado, equilibrado, correto A projeção do centro de gravidade dentro da base de sustentação aumenta a estabilidade do corpo Os olhos informam onde e como o corpo esta situado no espaço circundante e as direções da sua movimentação Os receptores de pressão da pele informam qual a parte do corpo que esta em contato com o solo Os receptores dos tendões, músculos e articulações informam quais as partes do corpo que estão em movimento; O sistema nervoso central processa todas as informações recebidas destes sistemas e coordena a manutenção do equilíbrio corporal
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