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INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA CINESIOLOGIA/BIOMECÂNICA Rafael Sales rafaelsalesfisio@gmail.com • Cinesiologia = “kinein” (mover) + “logos” (estudar). • “A ciência dos movimentos dos corpos” • Há uma combinação entre o movimento (mecânica) + estrutura (anatomia) + função do corpo (fisiologia). Importância da Cinesiologia Clínica • Aprender a manipular forças que… o Previnem lesão; o Restauram a função –> Base para o tratamento; o Promovem otimização da perfomance humana. • RAMO DA CIÊNCIA FÍSICA QUE ESTUDA A AÇÃO DAS FORÇAS SOBRE OS CORPOS MATERIAIS. MECÂNICA/BIOMECÂNICA ESTÁTICA DINÂMICA CINEMÁTICA(TEMPO/ES PAÇO/MASSA) CINÉTICA(FORÇA) OSTEOCINEMÁTICA ARTROCINEMÁTICA MECÂNICA BIOMECÂNICA Biomecânica • Segurança (saúde) e economia de energia; Biomecânica • Prevenção de agravos à saúde Biomecânica • Rendimento Biomecânica • Rendimento Biomecânica • Padrão de marcha Como melhorar? Menor gasto energético, maior funcionalidade.. OSTEOCINEMÁTICA Graus de liberdade • O número de planos que uma determinada articulação pode mover-se. • Uniaxial: interfalangeanas; • Biaxial: metacarpo/metatarsofalangeana; • Triaxial: ombro; quadril. Artrocinemática Artrocinemática • Rolamento: Múltiplos pontos de uma superfície articular contactam múltiplos planos de outra superfície articular (pneu na estrada); • Deslizamento: Um único ponto de uma superfície articular contactam várias pontos de outra; • Rotação axial: Um único ponto de uma superfície articular rotaciona em um único ponto de outra. Cinética: os efeitos das forças que atuam sobre o corpo Compressão na coluna lombar MECÂNICA “Ciência preocupada com os efeitos das forças que agem sobre os objetos.” McGINNIS(2002, p.48) • Estática: objetos em repouso ou movendo-se em velocidade constante. • Dinâmica: objetos em movimento acelerado. BIOMECÂNICA Cinemática: estudo da descrição do movimento. • Área de estudo(Cinemetria); • Estudo das formas de movimentos; • Planos e eixos de movimento Cinética: Estudo da ação das forças. • Área de estudo ( Eletromiografia, Dinamometria e Antropometria); • Torque e Alavancas; • Equilíbrio e o estudo do centro de gravidade. Evolução Histórica • Aristóteles(384-322 a.C) - Pai da Cinesiologia ; ação dos músculos através da observação dos movimentos dos animais. • Arquimedes(287-212 a.C) - Princípios hidrostáticos. • Galeno(131-201 a.C) - Músculos agonistas e antagonistas. Introduziu os termos diartrose e sinartrose. • Da Vinci(1452-1519) - Primeiro a registrar dados científicos da marcha. • Borelli(1608 - 1679) - ossos como alavancas • Glisson(1597-1677) - Irritabilidade • Von Haller(1707-1777) - Contratilidade. • Newton(1642-1727) - Fundamentos da dinâmica moderna, as 3 leis de Newton. • Hunter(1728-1793) - Origem e inserção, o problema biarticular e disposição mecânica das fibras. • Janssen - em 1878, sugeriu quadros cinematográficos para estudar o movimento humano. • Braune(1831-1892) & Fischer(1861-1917) - usaram técnicas fotográficas para estudar a marcha humana(CG). • Roux(1850-1924) - Hipertrofia,através de trabalho intensivo. • Bowditch(1814-1911) - Lei do tudo ou nada. • Piper(1910-1912) - Eletromiografia • Adrian(1925) - Através da eletromiografia demonstrou a atividade muscular Biomecânica – O conceito • Mecânica dos seres vivos – relacionada com movimentos, forças e dinâmica do corpo humano, e dos seus segmentos. • Comportamento do segmento corporal no espaço (movimento em torno de uma articulação (diartrose) e maior atenção ao aproveitamento da energia por parte do músculo (contração muscular). • Relação com outras ciências (base para construção do conhecimento): • - anatomia = estrutura; - fisiologia = função; - mecânica = movimento Conceitos sobre biomecânica • Estudo anatomofisiológico e mecânico do movimento do homem e dos seus segmentos corporais”. • “O estudo da estrutura e da função dos sistemas biológicos utilizando os métodos de mecânica”. Hatze • “Biomecânica é a ciência que examina as forças internas e externas que atuam no corpo e seus efeitos”. Hay • “Biomecânica é a ciência que investiga a ação das forças internas e externas agindo sobre os corpos vivos. Não é um conceito novo. O que é novo é um aumento na amplitude da área de investigação da biomecânica, para as muitas possibilidades de movimento humano”. Miller Áreas de Atuação da Biomecânica Biomecânica interna: • Preocupa-se com a determinação das forças internas (forças articulares e musculares) e às conseqüências resultantes dessas forças, frente às diferentes formas da solicitação mecânica. Biomecânica externa • Representa aqueles parâmetros de determinação quantitativa e/ou qualitativa referentes às mudanças de lugar e posição do corpo humano em movimento, com o auxílio de medidas descritivas cinemáticas e dinâmicas. Pode também ser analisada a partir da condição estática. • Identifica e quantifica as forças externas (gravidade, atrito, etc...) que estão atuando sobre o corpo e as conseqüências resultantes dessas forças. Áreas de Estudos da Biomecânica Antropometria • Medidas inerciais do corpo do corpo humano. Utiliza trena, balança, paquímetros digitais e até sistemas de digitação a laser no registro dos parâmetros antropométricos. Permite criar um modelo biomecânico a partir do modelo antropométrico gerado em função das medidas coletadas. • Medidas necessárias para a normalização dos dados, para a personalização dos modelos físico-matemáticos e para os métodos de simulação. • O movimento pode ser descrito e até modelado matematicamente, permitindo a maior compreensão dos mecanismos internos reguladores e executores de movimentos do corpo humano. Composição corporal x função Cinemetria • Sistemas orientados para as medições dos movimentos e posturas dos gestos humanos, através de imagens, registro de trajetórias, decurso de tempo, determinação de curvas de velocidade e de aceleração, etc... . São usados normalmente sistemas de videografia, com uma ou mais câmeras, de alta freqüência, para reconstrução bi e tridimensional do movimento. • Considera o registro de imagens do movimento humano. Reconstruções com auxilio de pontos marcados no corpo humano (conforme modelo antropométrico). • Avaliações quantitativas e/ou qualitativas; da técnica de movimentos selecionados; de posturas e posições para análise e correção do movimento; comparativa entre situações propostas. Cinemetria • Parâmetros cinemáticos do movimento o Tempo (cronômetro); o Orientação/ângulos (goniômetro); o Velocidade/aceleração (acelerômetros). Muybridge (1830-1904) • Fotografia sequencial Câmera de alta resolução Quadros/segundo Dinamometria • São medidas as diferenças de potenciais elétricos, na tentativa de avaliar as ações musculares, tentando verificar os níveis de participação de cada músculo ou parte deste Os principais sistemas usados são: a) avaliação das forças de reação do solo (FRS) – plataformas de forças, células de cargas, atenuadores e transdutores de carga; b) avaliação da distribuição da pressão plantar; c) dinamometria computadorizada – sistemas isocinéticos. • Considera a análise da técnica de movimento; Análiseda condição física; O controle da sobrecarga; Influência de fatores externos e internos. Dinamômetros Dinamômetro Isocinético • Definição o Velocidade constante o Resintência acomodadora controlada Estímulo do avaliado o Sinergia Eletromiografia • São medidas as diferenças de potenciais elétricos, na tentativa de avaliar as ações musculares, tentando verificar os níveis de participação de cada músculo ou parte deste. • Considera avaliação da coordenação e da técnica de movimento; Estabelecimento de padrões comparativos entre situações propostas de movimento; Determinação dos padrões de recrutamento para grupos musculares selecionados; Resposta em situação de fadiga induzida pelo treinamento. • Sistema de coleta de sinais elétricos, através de eletrodos do tipo agulha, fio ou de superfície. • Fornecem indicadores para habilidades atléticas, comprometimento motor, níveis de contração muscular, período de atividade muscular e sinergias envolvidas em um movimento. Análise Biomecânica Questões • Segunda Lei Newton: F=??? • Extensores joelho? • Quantas vértebras coluna vertebral? • Qual é o plano de movimento de uma rotação interna glenoumeral? • Dinamômetro mede …. • Cinesiologia estudo o ….. • Quais são os movimentos da artrocinemática? 1. 2. 3. • Eixo de movimento de uma rotação cervical esquerda? Livros Conteúdos Apresentação da disciplina/ Sondagem Introdução ao estudo da cinesiologia/biomecânica • Princípios da Mecânica Aplicados ao Movimento • Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento • Sistema Articular Aplicado ao Movimento • Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento • Sistema Ósseo Aplicado ao movimento; • Articulação como unidade de movimento; • Análise dos Movimentos Articulares dos Segmentos Superiores; • Análise dos movimentos dos segmentos inferiores. • Análise da marcha humana. Próxima Aula • Cinemática: deslocamentos, velocidade; aceleração. • Planos/Eixos; • Introdução ao estudo das articulações como unidade de movimento. • Cadeias cinéticas: aberta; fechada. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA CINESIOLOGIA/BIOMECÂNICA Rafael Sales rafaelsalesfisio@gmail.com
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