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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. 
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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; 
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Áreas de Estudo da Biomecânica
Eletromiografia (EMG) – Eletrodos de Superfície
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Áreas de Estudo da Biomecânica
Eletromiografia (EMG) – Eletrodos de Profundidade
Mais utilizados em estudos clínicos, seu efeito impede sua aplicação em uma investigação neuromuscular.
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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
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Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento Humano – Posição Anatômica de Referência
Considerada como o ponto de partida para os movimentos dos segmentos corporais.
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Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento Humano – Planos Anatômicos
Plano Sagital;
Plano Frontal (coronal);
Plano Transverso;
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Tem uma orientação perpendicular em relação aos planos anatômicos.
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Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento Humano – Eixos Anatômicos
Cinesiologia e Biomecânica
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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.
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Conceitos Cinemáticos Para Análise do Movimento Humano – Cadeia Aberta
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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???
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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;
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Cadeia Fechada - Características
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Compressão Patelofemural
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Compressão Patelofemural
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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;
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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; 
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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.
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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;
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Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano – Estabilidade e Equilíbrio – Relações com o CG
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Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano – Estabilidade e Equilíbrio – Relações com o CG
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Conceitos 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);
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Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas - Classificação
 INTERFIXA
 INTERRESISTENTE
 INTERPOTENTECinesiologia e Biomecânica
Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas Biológicas - Classificação
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Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas Biológicas - Classificação
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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
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Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano 
Sistema de Alavancas Biológicas – Vantagem Mecânica
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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;
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Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano Cargas Mecânicas
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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.
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Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano Deformações Elásticas e Plásticas 
Plasticidade - Deformações permanentes.
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Conceitos Cinéticos Para Análise do Movimento Humano Deformações Elásticas e Plásticas 
Viscoelasticidade = característica de um material ter as duas propriedades.
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Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
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Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 
actina
miosina
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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.
 
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Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento
Mecanismos Que Afetam a Produção de Força Muscular 
Deschenes & Kraemer (2002)
Sale (1986)
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Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento
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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.
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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).
Tipo I : - vermelhas 
 - contração lenta 
 - oxidativas
Tipo II: - brancas
contração rápida
 oxidativas glicolíticas rápidas 
 - glicolíticas rápidas.