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Biomecânica Coluna 2015

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03/05/2015
1
Oficina: Biomecânica da Coluna 
Vertebral
Estrutura
ESTRUTURA BÁSICA
Vértebras: 7 Cervicais, 12 torácicas, 5
lombares, 5 sacrais, 4 coccígeas.
Características específicas por região e
aumento da estrutura básica em
sentido caudal (adaptação à
sobrecarga).
Disco intervertebral: material
fibrocartilaginoso
03/05/2015
2
A Vértebra
Relações IMPORTANTES
03/05/2015
3
Funções:
• Eixo ósseo do corpo e fornece
pilar de sustentação, garantindo
a também flexibilidade
• Manter a postura ereta
• Proteção da medula espinhal
• Serve como pivô para suporte e
mobilidade da cabeça
Funções:
• Ponto de inserção de diversos
músculos
• Suporta o peso da maior parte do
corpo e transmite através da
articulação sacroilíaca aos MIs
• Suporta o homem em sua postura
ereta
• Permite a deambulação e o
movimento
03/05/2015
4
Coluna Vertebral: Diferenças Regionais
Surgimento das Curvaturas
03/05/2015
5
Surgimento das Curvaturas
03/05/2015
6
Curvaturas Fisiológicas da Coluna
Função das Curvaturas da Coluna
Objetivo: redução das forças compressivas,
permitindo absorção da carga. Se a coluna fosse
reta, as forças verticais seriam diretamente
transportadas dos corpos vertebrais apenas para
os discos intervertebrais.
A presença das curvaturas permite que as forças
compressivas sejam absorvidas também pelos
ligamentos vertebrais.
03/05/2015
7
Importância das curvaturas da 
coluna
A presença das curvaturas vertebrais
aumenta a resistência aos esforços de
compressão axial. Alguns estudos indicam que
“a resistência da coluna com suas curvaturas é
proporcional ao quadrado do número de
curvaturas mais um”.
R = N2 + 1
Curvaturas x Resistência
03/05/2015
8
Estrutura da Coluna Vertebral
Pilar anterior assume importante papel de
suporte: função estática.
Pilar posterior função dinâmica (articulações
zigoapofisárias ). As facetas têm a importante
função de guiar o movimento e sustenta carga.
CARACTERÍSTICAS:
Mobilidade + Estabilidade
03/05/2015
9
Articulações da coluna vertebral
• Cartilaginosas (sínfises)
• Sinoviais
Mobilidade da coluna
TRIAXIAL. Como???
03/05/2015
10
Movimentos da Coluna Vertebral
Flexão e extensão: 110 - 140° (menor mobilidade na região
torácica). A flexão total é sustentada pelos ligamentos supra e
infra espinhosos, cápsulas zigoapofisárias, ligamento amarelo e
tensão PASSIVA dos músculos extensores.
Inclinação Lateral: cerca de 75 a 85°, ocorre principalmente na
região cervical e lombar. Geralmente acompanhada de algum
grau de rotação (movimento pareado).
Rotação: cerca de 90°. A rotação é limitada na região lombar
(orientação das facetas).
03/05/2015
11
Estabilidade da Coluna Vertebral:
Componente Estático
ligamentos, cápsulas 
zigoapofisárias, disco 
intervertebral.
Estabilidade Estática
03/05/2015
12
Estabilidade Estática
Estabilidade da Coluna Vertebral:
Componente 
Dinâmico
Músculos, Fáscia 
Toracolombar 
(transverso 
abdominal),
PIA
03/05/2015
13
PIA
FTL: ativação prévia Transverso 
Abdominal
03/05/2015
14
Papel do Disco Intervertebral
Favorece mobilidade entre as vértebras
Dissipação de energia mecânica (absorção de
carga): deformação.
03/05/2015
15
Absorção de Carga
PID
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16
Movimentos e Comportamento do 
Disco Intervertebral
Disco afeta Mobilidade
03/05/2015
17
Mecanismo de Bombeamento: 
nutrição do disco e retirada de 
metabólitos.
Sustenção
�Segundo Cailliet, a linha da gravidade
passa posterior aos eixos de rotação das
vértebras cervical e lombar, anterior às
vértebras torácicas e através do corpo de
L5.
03/05/2015
18
Sustenção
�O máximo torque gravitacional é gerado
no ápice destas curvaturas: C5, T8 e L3,
mais distantes da linha de gravidade.
03/05/2015
19
Sustenção
�Na região lombar e cervical o momento
gravitacional é resistido pelo LLA e na torácica
pelos ligamentos posteriores (supraespinhoso,
amarelo, LLP) e extensores dorsais.
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20
Desvios de Curvaturas
Gravidez
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21
VARIAÇÃO DA PID
03/05/2015
22
03/05/2015
23
Distribuição da Sobrecarga: Pior
Distribuição da Sobrecarga: Melhor
03/05/2015
24
CARGA
PID
03/05/2015
25
Lesão Disco Intervertebral
Orientações
03/05/2015
26
Cuidado!
Cargas impostas à coluna vertebral
� Em postura ortostática há ação intermitente dos extensores
devido ao posicionamento anterior do centro de gravidade.
� Na c. lombar, além da ação de força compressiva, grandes
forças de cisalhamento são geradas.
� A tensão dos extensores aumenta com a flexão do tronco, até
que seja alcançado o ponto crítico.
� A adição de carga e a velocidade afetam as cargas sobre as
estruturas vertebrais.
� Papel da PIA dentro da cavidade abdominal.
03/05/2015
27
Cargas impostas à coluna vertebral
�Mecanismo de alavanca: Importância da carga e da
distância da carga em relação ao tronco.
�Atividade muscular: Aumento da ação dos extensores
se reflete no aumento da pressão intradiscal.
�Incrementos de tensão: Absorvidos pelos discos, até
um limite (limite elástica), onde pode haver excessiva
tensão e inicio de lesão das fibras do anel fibroso.
Sustentação da coluna vertebral
�Pressão intra-abdominal: aumento da carga
sustentada leva à um aumento da PIA. Tb há
aumento da pressão intratorácica,
estabilizando o gradil costal.
�Papel da fáscia tóraco-lombar
�Suporte ligamentar passivo
03/05/2015
28
Agachamento: Prós e contras
�Com flexão da c. lombar e extensão dos joelhos:
econômico, maior deslocamento, mais rápido.
Porém, aumento excessivo da Pintradiscal (> braço de
alavanca).
�Com flexão dos joelhos e extensão do tronco: maior
gasto energético, mas devido ao menor braço de
alavanca da carga, há menor Pintradiscal. Outra
desvantagem é a força compressiva nos joelhos. A
realização desta atividade requer treino de força do
quadríceps.
PID
03/05/2015
29
PID
PID
03/05/2015
30
Efeito da Gravidade
CUIDADO: Proteja sua Coluna!
03/05/2015
31
Referências da Aula: Leitura 
Complementar.
- Bases Biomecânicas do Movimento
Humano. Knutzen & Hamill.
- Biomecânica Básica. Susan Hall.
- Biomecânica Básica do Sistema Musculoesquelético.
Nordin & Frankel.
- Biomecânica do Esporte e Exercício. McGinnis.
- Fisiologia Articular:Tronco e Coluna Vertebral –
Kapandji.
- Articulações Estrutura E Função. Norkin & Levangie.

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