PreparAV1 Cinesiologia e Biomecânica

Prévia do material em texto

Cinesiologia e Biomecânica 
Prof. Thiago Matassoli Gomes 
Introdução ao Estudo da Biomecânica 
 
Cinesiologia 
Cinesiologia e Biomecânica 
Estudo do movimento humano (Hall, 2009). 
“kinein” (mover) + “logos” (estudar) 
Combinação entre movimento (mecânica) + estrutura 
(anatomia) + função do corpo (fisiologia). 
Introdução ao Estudo da Biomecânica 
 
Biomecânica 
Cinesiologia e Biomecânica 
Aplicação de princípios mecânicos no 
estudo dos organismos vivos (Hall, 2009). 
Mecânica dos seres vivos  movimentos, forças e 
dinâmica do corpo humano. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Cinesiologia e Biomecânica 
Áreas de Estudo da Biomecânica 
 
Antropometria 
Determina características e propriedades do aparelho 
locomotor a partir das medidas inerciais do corpo 
humano. 
Dados antropométricos (ISAK – International Society for the 
Advancement of Kinanthropometry); 
 
 Quantificação da gordura corporal; 
 
 Diâmetros ósseos. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Áreas de Estudo da Biomecânica 
 
Cinemetria 
Busca medir os parâmetros cinemáticos do movimento a partir da 
aquisição de imagens. 
O interesse é em descrever como um corpo se move no espaço. 
 
 Análise bidimensional; 
 
 Análise tridimensional; 
 
 
Ramo da mecânica que engloba os 
conceitos de espaço, velocidade, 
tempo, distância e deslocamento, 
sem se preocupar com as causas. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Cinemática 
Cinesiologia e Biomecânica 
Áreas de Estudo da Biomecânica 
 
Dinamometria 
Avalia a quantidade de força (interna e 
externa) que estão atuando sobre um 
corpo. 
 
 
É de fundamental importância para a 
determinação do sentido do 
movimento. 
Ramo da mecânica que engloba os conceitos 
força, massa, energia, potência, momento e 
trabalho. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Áreas de Estudo da Biomecânica 
 
Cinética 
Cinesiologia e Biomecânica 
Áreas de Estudo da Biomecânica 
 
Eletromiografia (EMG) 
Método de registro da atividade elétrica de um 
músculo quando realiza a contração. 
 
 Nível de contração muscular; 
 Período de atividade muscular; 
 Padrões de recrutamento; 
 Ações musculares (nível de participação de cada músculo); 
Os eletrodos captam a passagem do potencial de 
ação gerado pelo músculo. 
 
Evitam a alteração das sensações 
intramusculares; 
 
 Permitem uma medida mais global sobre 
sua totalidade; 
 Preparação da pele; 
 
 Posição dos eletrodos; 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Áreas de Estudo da Biomecânica 
 
Eletromiografia (EMG) – Eletrodos de Superfície 
Cinesiologia e Biomecânica 
Áreas de Estudo da Biomecânica 
 
Eletromiografia (EMG) – Eletrodos de Profundidade 
Mais utilizados em estudos clínicos, seu efeito impede 
sua aplicação em uma investigação neuromuscular. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento 
Humano – Formas de Movimento 
 
Translação ou movimento linear – se realiza quando todas as partes do corpo percorrem 
exatamente a mesma distância na mesma direção e ao mesmo tempo. 
 
 
Rotação ou movimento angular – se realiza quando um corpo se move ao longo de um 
ponto circular sobre alguma linha no espaço; deste modo, todas as partes do corpo se 
deslocam através do mesmo ângulo, na mesma direção e ao mesmo tempo. Há 
necessidade de um eixo de rotação. 
 
Movimento combinado ou generalizado – forma de combinação de movimento de 
translação com movimento de rotação. Muito comum às atividades da vida diária (AVDs) e 
técnicas esportivas. 
 
• Distância; 
 
• Deslocamento; 
 
• Rapidez; 
 
• Velocidade; 
 
• Aceleração; 
 
Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento 
Humano – Outros Conceitos 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento 
Humano – Posição Anatômica de Referência 
Considerada como o ponto de partida para os movimentos dos 
segmentos corporais. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento 
Humano – Planos Anatômicos 
 Plano Sagital; 
 
 Plano Frontal (coronal); 
 
 Plano Transverso; 
Cinesiologia e Biomecânica 
Tem uma orientação perpendicular em relação aos planos 
anatômicos. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento 
Humano – Eixos Anatômicos 
Cinesiologia e Biomecânica 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento 
Humano – Cadeias de Movimento 
Em 1955, Stendler sugeriu que os movimentos resultam da ação 
de uma cadeia constituída por diferentes segmentos conectados 
pelas articulações. 
Segmento distal livre no espaço. Resulta no movimento isolado de 
uma articulação. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento 
Humano – Cadeia Aberta 
Cinesiologia e Biomecânica 
Cadeia Aberta - Características 
 Na maioria das vezes, o movimento ocorre em uma 
articulação; 
 
 Aumento das forças de cisalhamento; 
 
 Diminuição das forças compressivas; 
 
 Maior risco de lesão??? 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento 
Humano – Cadeia Fechada 
Segmento distal fixo ou encontra resistência que impeça sua livre 
movimentação. 
 Forças compressivas maiores; 
 
 Forças de cisalhamento menores; 
 
 Melhor ativação proprioceptora; 
 
 Melhor estabilidade dinâmica; 
 
 Mais indicada em atividades pós lesões; 
Cinesiologia e Biomecânica 
Cadeia Fechada - Características 
Cinesiologia e Biomecânica 
Compressão Patelofemural 
Cinesiologia e Biomecânica 
Compressão Patelofemural 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento 
Humano – Conceitos Básicos 
 Massa – quantidade de matéria que compõe um corpo. Medida 
em Kilogramas; 
 
 Inércia – tendência de um corpo em manter seu estado atual de 
movimento, esteja ele parado ou em movimento constante; 
 
 Força – impulso ou tração agindo sobre um corpo. Caracteriza-
se por sua magnitude, direção e ponto de aplicação. Diagrama de 
corpo livre. Medida em Newtons; 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento 
Humano – Conceitos Básicos 
 Peso – quantidade de força gravitacional exercida sobre um 
corpo. P = m.ag 
 
 Pressão – força distribuída por determinada área. P = F/A; 
 
 Torque – força aplicada a um objeto. Pode ser considerado uma 
força rotatória. T = F.d 
 
 Centro de gravidade ou centro de massa – ponto ao redor do 
qual o peso e a massa de um corpo estão equilibrados igualmente 
em todas as direções; 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento 
Humano – Centro de Gravidade 
Quando todos os segmentos do corpo 
estão combinados e o corpo é dado 
como um único sólido objeto na 
posição anatômica, o centro de 
gravidade fica aproximadamente 
anterior à segunda vértebra sacral. 
 
 A posição precisa do CG para uma 
pessoa depende de suas proporções e 
tem a magnitude igual ao peso da 
mesma. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento 
Humano – Estabilidade e Equilíbrio 
São intimamente relacionados; 
 
 
 Estabilidade – resistência a aceleração linear e a aceleração 
angular. Resistência a ruptura do equilíbrio; 
 
 
 Equilíbrio – capacidade de controlar a estabilidade; 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano – 
Estabilidade e Equilíbrio – Relações com o CG 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano – 
Estabilidade e Equilíbrio – Relações com o CG 
Cinesiologia e BiomecânicaConceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas 
Quando os músculos desenvolvem tensão, tracionando os ossos para sustentar 
ou mover resistências, estes funcionam mecanicamente como alavancas. 
Alavancas são hastes rígidas que podem girar em torno de um eixo sob a ação 
de forças. 
 
 
Componentes: 
• Haste (ossos e segmentos movimentados); 
• Eixo ou fulcro (centro da articulação); 
• Força potente (músculos); 
• Força resistente (implemento de peso ou próprio segmento corporal); 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas - Classificação 
 
 
 INTERFIXA 
 
 
 INTERRESISTENTE 
 
 
 INTERPOTENTE 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas Biológicas - Classificação 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas Biológicas - Classificação 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas Biológicas – Vantagem Mecânica 
 
A eficiência de uma alavanca para mover uma 
resistência é dada pela vantagem mecânica: 
 
 
 
 
Braço – distância perpendicular da linha de ação da 
força até o eixo. 
 
• Vm = 1 - a força necessária para movimentar uma 
resistência é exatamente igual à resistência. 
 
• Vm > 1 - a força necessária para movimentar uma 
resistência é menor do que a resistência. 
 
• Vm < 1 - a força necessária para movimentar uma 
resistência é maior do que a resistência 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas Biológicas – Vantagem Mecânica 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Cargas Mecânicas 
Compressão – força de pressão ou esmagamento dirigida 
axialmente através de um corpo; 
 
 
 Tensão – força de tração ou de estiramento dirigida axialmente 
através de um corpo; 
 
 
 Cisalhamento – força dirigida paralelamente a uma superfície; 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Cargas Mecânicas 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Deformações Elásticas e Plásticas 
Elasticidade - Habilidade de um material em retornar seu tamanho e 
forma original (livre de estresse) quando as cargas externas são 
removidas. 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Deformações Elásticas e Plásticas 
Plasticidade - Deformações permanentes. 
 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Deformações Elásticas e Plásticas 
Viscoelasticidade = característica de um material ter as duas 
propriedades. 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
Cinesiologia e Biomecânica 
Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
actina 
miosina 
Cinesiologia e Biomecânica 
Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
 
 
  Cada fibra muscular é inervada no 
mínimo por um motoneurônio alfa. 
 
 O número de fibras musculares numa 
UM depende do nível de controle motor. 
 
 Duas fibras musculares adjacentes não 
pertencem necessariamente à mesma 
UM. 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
 
Mecanismos Que Afetam a Produção de Força Muscular 
Deschenes & Kraemer (2002) 
Sale (1986) 
Tipo I : - vermelhas
 - contração lenta
 - oxidativas
Tipo II: - brancas
- contração rápida
- oxidativas glicolíticas rápidas
 - glicolíticas rápidas.
Cinesiologia e Biomecânica 
Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
 
 Características ST FTa FTb 
Fibras por motoneurônio 10-180 300-800 300-800 
Tamanho do motoneurônio Pequeno Grande Grande 
Vel. de condução Impulso Lenta Rápida Rápida 
Vel. De contração(m/s) 50 110 110 
Tipo de miosina ATPase Lenta Rápida Rápida 
Desenv. Do Retículo Sarcoplas. Baixo Alto Alto 
Força da Unidade Motora Baixo Alto Alto 
Capacidade Aeróbica Alta Baixa Baixa 
Capacidade Anaeróbica Baixa Alta Alta 
Resistência a Fadiga Alta Moderada Baixa 
(Wilmore & Costil,1998) 
Alteração 
no percentual 
dos tipos de 
fibra com o 
treinamento 
de força. 
Staron et al., 1994 J. Appl. Physiol. 
Cinesiologia e Biomecânica 
Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
 
Cinesiologia e Biomecânica 
Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
 
Arquitetura da Fibra Muscular 
 
Fusiforme Penado 
Comparação músculo vs. músculo – os músculos 
penados possuem maior capacidade de gerar 
força, pois possuem mais fibras musculares. 
 
Comparação fibra vs. fibra – a fibra muscular de 
um músculo fusiforme tem maior produção de 
força efetiva (útil).