Artigo - Biomecânica Compromisso com o rendimento e a saúde

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SERRÃO, J.C. Biomecânica: compromisso com rendimento e a saúde. In: BARBANTI, 
V.J.; AMADIO, J.C.; BENTO, J.O.; MARQUES, A.T., Orgs. Esporte e Atividade Física: 
Interação entre rendimento e saúde. São Paulo, Manole, 2002. Cap.15, p.259-79. 
 
 
Introdução 
 
O objetivo central deste capítulo é caracterizar a Biomecânica como uma área de 
conhecimento fortemente envolvida na identificação de parâmetros mecânicos capazes de 
influenciar o rendimento esportivo e a melhora da qualidade de vida. Para tanto, não 
pretende este capítulo sistematizar todo o conhecimento acumulado ao longo do 
desenvolvimento da Biomecânica. A tarefa seria irrealizável. Não se espere portanto, 
detalhadas discussões acerca de aspectos metodológicos ou características mecânicas de 
determinado movimento. Antes de uma revisão, pretende-se que este capítulo seja um 
convite à reflexão. Uma reflexão sobre o papel desempenhado pela Biomecânica, que 
enquanto área de conhecimento da Educação Física e do Esporte, pode influenciar de forma 
definitiva a elaboração e a implementação de programas voltados à promoção da saúde e de 
programas de treinamento esportivo. Reflexão que pode ser reputada como indispensável, 
especialmente para aqueles que iniciam seus estudos sobre o movimento humano. 
Vislumbrar as reais possibilidades de aplicação de uma disciplina acadêmica significa 
revitalizar seu corpo de conhecimento, lançando bases para que seu desenvolvimento se 
perpetue. 
 
 
 
O Esporte e a saúde como áreas de atuação da Biomecânica 
 
 Antes que se possa considerar a possibilidade da Biomecânica influenciar a execução 
dos programas de atividade física voltados à promoção da saúde e da otimização do 
rendimento esportivo, torna-se indispensável caracteriza-la. 
O objetivo central da Biomecânica é o estudo do movimento humano. Ainda que esse 
seja um objetivo comum a muitas áreas que compõem o corpo de conhecimento da 
Educação Física e do Esporte, a Biomecânica procede sua análise a partir de um prisma 
particular: o das leis da Física. Mais do que simplesmente aplicar as leis da Física, a 
Biomecânica leva ainda em consideração as características do aparelho locomotor. Para 
tanto, além da Física e da Matemática, enquanto disciplinas que fundamentam e suportam a 
análise do movimento humano, a Biomecânica ainda utiliza-se dos conhecimentos da 
Anatomia e da Fisiologia, disciplinas que delimitam as características estruturais e funcionais 
do aparelho locomotor humano. Configura-se desta forma, uma disciplina com forte 
característica multidisciplinar, cuja meta central é a analise dos parâmetros físicos do 
movimento, em função das características anatômicas e fisiológicas do corpo humano. 
A análise biomecânica do movimento humano é operacionalizada a parir da adoção 
daquelas que são reconhecidas como as suas quatro grandes áreas de investigação: a 
cinemetria, a dinamometria, a eletromiografia e a antropometria (AMADIO et. al., 1999). 
A cinemetria objetiva a determinação da posição, da velocidade e da aceleração, 
enquanto descritores das características cinemáticas dos segmentos e do próprio corpo 
humano. Tais parâmetros podem ser mensurados por intermédio da cinematografia, dos 
métodos óptico-eletrônicos, dos métodos de chapa-única, das câmeras de vídeo, dos 
acelerômetros, ou dos eletrogoniômetros (DAINTY & NORMAN, 1987). 
A dinamometria é a área de investigação da Biomecânica cujo objetivo central é a 
determinação das forças que produzem o movimento. Em função de restrições 
metodológicas, a dinamometria se ocupa basicamente da medição das forças de origem 
externa, sendo as plataformas de força os instrumentos mais utilizados para determinar 
aquela que é uma das mais importantes forças externas, a Força de Reação do Solo (FRS). 
Tal força age sobre o corpo humano durante a fase de contato com o solo, conforme 
regência básica das leis do movimento de Newton. As restrições quanto às medições de 
forças internas não são causadas por limitações instrumentais, e sim pelo caráter invasivo 
que o procedimento requer. São raros na literatura os relatos de medições de forças internas. 
Destacam-se os trabalhos de GREGOR et. al. (1987) e KOMI et. al. (1987), que através de 
procedimento cirúrgico implantaram um transdutor de força do tipo strain-gauge almejando a 
mensuração das forças transmitidas ao tendão de Aquiles durante a realização de alguns 
movimentos selecionados. As dificuldades na adaptação do transdutor ao tendão, em sua 
inserção cirúrgica, na sua calibração, e o conseqüente efeito retroativo gerado pelo 
procedimento experimental, caracterizam de forma exemplar as dificuldades de mensuração 
das forças internas. O caráter invasivo do procedimento tem motivado a sistemática adoção 
de modelos físico-matemáticos, que permitem, a partir de dados cinemáticos, dinâmicos e 
antropométricos, calcular essas forças através do método da dinâmica inversa. 
A eletromiografia estuda a atividade dos músculos a partir da captação dos eventos 
elétricos vinculados à contração muscular. Por permitir a interpretação de parâmetros de 
natureza interna, a eletromiografia vem sendo utilizada como a principal ferramenta na 
determinação dos padrões de movimento e dos mecanismos de controle do sistema nervoso 
(DE LUCA, 1997). A captação do sinal pode ser feita por intermédio de eletrodos de 
superfície, quando o músculo a ser estudado apresenta seu ventre na superfície do corpo, ou 
por intermédio de eletrodos na forma de agulhas, quando ele se localiza abaixo de outros 
tecidos. 
A antropometria descreve, a partir de técnicas experimentais e ou analíticas, as 
características físicas dos segmentos corporais, como massa, peso, centro de massa, centro 
de gravidade e momento de inércia (AMADIO, 1989; BAUMANN, 1995). 
A partir da utilização de um destes procedimentos, ou da combinação deles, estratégia 
essa muito freqüente em função da característica complexidade do movimento humano, 
torna-se possível cumprir aquela que é a meta central da Biomecânica: a análise física do 
movimento humano. Resta no entanto, definir quais são os objetivos finais, ou metas 
específicas de tal análise. Figura como uma das mais importantes metas específicas da 
Biomecânica, a identificação e a caracterização de parâmetros mecânicos cuja 
implementação permita que o movimento seja realizado da forma mais adequada e mais 
segura. Otimizar a execução de um movimento, permitindo a sua mais ampla possibilidade 
de expressão, sem que isto acabe por lesionar as estruturas do aparelho locomotor é 
condição importante a realização desde de movimentos cotidianos, como a marcha, até os 
mais elaborados, como é o caso dos gestos esportivos. 
Em função destas breves considerações iniciais, pode-se ter como viável o 
compromisso da Biomecânica com a saúde e o rendimento, conforme sugere o título deste 
capítulo. A partir do desenvolvimento dos próximos tópicos serão considerados condições 
exemplares capazes de aprofundar a discussão sobre tais relações. 
 
 
 
 
Biomecânica do Esporte: A constante busca pela superação dos limites do homem 
 
 Saltar mais alto e ou mais longe, correr a maior distância e ou fazê-lo no menor tempo 
possível, converter o maior número de pontos. Qualquer que seja a modalidade esportiva, o 
objetivo central é sempre o mesmo: superar os limites do homem. Embora a otimização do 
rendimento esportivo seja fruto da combinação de fatores tão diversos como os genéticos e 
os sócio-afetivos, é inegável que a obtenção do máximo rendimento depende em grande 
monta da elaboração de estratégias de treinamento capazes de potencializar as capacidades 
e habilidades envolvidas no desempenho da modalidade. 
 Associada as outras disciplinas,a Biomecânica é uma ferramenta indispensável na 
determinação dos fundamentos capazes de embasar o planejamento e a implementação de 
um programa de treinamento esportivo. Com vistas a exemplificar tal possibilidade, tome-se 
o exemplo do treinamento dos saltos. A partir da determinação das componentes vertical e 
horizontal da FRS, da variação angular da articulação do joelho, e da atividade 
eletromiográfica de alguns músculos do membro inferior durante a execução de algumas 
modalidades de saltos, AURA & VIITASALO (1989) identificaram que a magnitude da força 
concêntrica, cuja influência é capital na execução do salto, apresenta correlações 
significativas com a magnitude da força excêntrica (r = 8,2) e também com tempo da fase 
excêntrica (r = -7,5). Embora as fortes correlações encontradas não indiquem 
necessariamente uma relação do tipo causa-efeito, os autores sugerem que programas de 
treinamento dedicados ao desenvolvimento dessa habilidade devam ser incluir exercícios 
capazes de potencializar a magnitude da força excêntrica e reduzir o tempo de duração 
dessa fase, condições que segundo apontam seus resultados, podem favorecer o aumento 
da magnitude da força concêntrica, e consequentemente otimizar o desempenho do salto. 
Como sugestões práticas, os autores sugerem a adoção de corridas de aproximação, de 
saltos a partir de diferentes alturas (numa estratégia semelhante à utilizada nos saltos 
pliométricos), e a redução do tempo de transição entre a fase excêntrica e a concêntrica do 
movimento. Nesta situação tem-se um bom exemplo da aplicação de parâmetros 
biomecânicos no desenvolvimento de um programa de treinamento esportivo. 
 Como mais um exemplo, considere-se uma das mais elementares tarefas na 
elaboração de qualquer programa de treinamento, a determinação dos músculos atuantes 
em determinado movimento. A importância da Biomecânica na determinação dessas 
informações pode ser exemplifica através do estudo de McCLAY et. al. (1990), cujo intuito foi 
a determinação do padrão de ativação temporal dos músculos reto femoral, vasto lateral e 
vasto lateral durante a realização da corrida. Os resultados obtidos evidenciam que a maior 
atividade destes músculos ocorre durante a fase de flexão do joelho, que corresponde a sua 
fase de ação excêntrica; após a qual observa-se uma drástica redução da ação muscular. 
Dentre as muitas hipóteses propostas para explicar esse que tem sido descrito como o 
paradoxo do quadríceps, destaca-se aquela que atribui tal condição à função protetora 
desempenhada pelas estruturas associadas à articulação do joelho. O fato da maior 
atividade muscular ser observada justamente numa fase na qual a desaceleração do 
membro inferior e consequentemente o controle das cargas externas representam as 
principais metas mecânicas a serem alcançadas, é uma forte evidência da procedência desta 
vocação protetora . Posição compartilhada por WINTER (1980), que após determinação da 
potência e da variação da energia mecânica gerada na corrida, observa que, diferente do 
ocorrido na articulação do tornozelo, a articulação do joelho parece estar mais envolvida com 
a absorção (-53J) do que com a geração de energia mecânica (31J). Baseado em seus 
resultados, WINTER sugere que a manifesta vocação protetora desta articulação seja 
reforçada por intermédio da adoção de exercícios excêntricos. Ainda que as estratégias 
sugeridas possam ser questionadas, o valor de resultados como os apresentados é inegável. 
Valor que reside na possibilidade de identificar parâmetros relativos aos padrões de ativação 
e às funções mecânicas desempenhadas pelos músculos esqueléticos, a partir dos quais 
pode-se nortear de forma consideravelmente objetiva o planejamento de atividades 
dedicadas ao desenvolvimento dessas funções musculares. 
 A identificação das características mecânicas do gesto esportivo pode ser considerada 
como outra grande contribuição da Biomecânica. Bom exemplo desta contribuição pode ser 
observado no estudo de KOLLATH (1996), que a partir da utilização de procedimentos da 
cinemetria, analisou as características cinemáticas do chute de jogadores profissionais de 
Futebol. Além de observar que o pé de apoio mantém-se próximo a bola e que o tempo de 
contato entre o pé é a bola é de apenas 15 ms, o autor relata uma redução da velocidade do 
membro inferior antes do contato com a bola. Atendo-se ao último fator, é bastante 
interessante notar que ao invés da transferência da quantidade de movimento do membro 
inferior para a bola ocorrer no momento de maior velocidade do pé, condição que otimizaria a 
transferência de energia mecânica, ela ocorrerá alguns milissegundos após ele ter atingido 
sua velocidades máxima. Preservar as estruturas do membro inferior e permitir os ajustes 
necessários ao aumento da precisão do movimento são as explicações mais tangíveis para 
esse comportamento. Condição semelhante é observada durante o saque do tênis de 
campo, evidenciando a consistência do comportamento. A partir entendimento dos 
mecanismos que regulam e controlam o movimento esportivo torna-se viável a estruturação 
de atividades capazes de desenvolve-los, na expectativa que tal desenvolvimento acabe por 
exercer influência positiva no desempenho esportivo. Caracteriza-se um bom exemplo da 
importância da análise biomecânica do movimento no aprimoramento da técnica dos gestos 
esportivos. 
 Situações como as aqui consideradas, fizeram com que o Esporte se tornasse uma 
das mais importantes áreas de atuação da Biomecânica. Tão importante a ponto de 
sustentar a existência da Sociedade Internacional de Biomecânica do Esporte, fundada em 
1983, objetivando justamente o estreitamento das relações entre os profissionais do Esporte 
e os pesquisadores dedicados ao seu estudo. Frente a esforços como esse, a Biomecânica 
do Esporte, detentora de um corpo de conhecimento amplo e bastante sólido, apresenta-se 
atualmente como um braço absolutamente consolidado da Biomecânica. 
 
 
Biomecânica do Movimento Humano: Buscando soluções para o movimento cotidiano 
 
 A forte relação da Biomecânica com o Esporte pode levar a enganosa idéia de que, 
dentre as diversas formas de expressão do movimento humano, as ações esportivas são as 
que mais despertam o interesse da Biomecânica. Embora a relação seja forte, ela não é 
exclusiva. A própria história da Biomecânica evidencia de forma clara e inequívoca, que seus 
interesses são muito mais amplos. O estudo da locomoção humana, um dos tópicos mais 
estudados na Biomecânica, é evidencia do fato. Desde as primeiras considerações de 
Aristóteles, da Vinci, Borelli, passando pelos clássicos estudos dos irmãos Weber, Marey, 
Braune & Fischer e Muybridge, até os estudos contemporâneos que se beneficiam dos 
recentes progressos nos processos de medição do sinal biológico ocorridos nas três últimas 
décadas, a locomoção sempre foi alvo de grande interesse da Biomecânica. Esta que é uma 
das formas mais elementares do movimento humano, de cuja realização depende a maioria 
das ações motoras humanas, é um bom exemplo do interesse da Biomecânica pelo estudo 
dos movimentos cotidianos. 
 A preocupação com os movimentos cotidianos sempre esteve atrelada à necessidade 
de entender os mecanismos que regulam e controlam o movimento humano, como forma de 
buscar sua otimização. Como exemplo desta preocupação, considere-se o clássico estudo 
sobre a influência da postura na compressão dos discos intervertebrais realizado por 
NACHEMSON & ELFSTRÖM (1970). Como se pode observar através da Figura 1, em 
relação a posição em pé e deitada, a compressão discal aumenta sobremaneira na poisção 
sentada. Em função da projeção ântero-posterior do centro de gravidade do corpo, aumenta-
se o torque resistente aplicadoà coluna, que por sua vez gera necessidade de aumentar a 
força produzida pelos músculos responsáveis pela estabilização da coluna, levando também 
ao aumento do torque potente. Sob efeito do aumento dos torques potente e resistente, os 
discos intervertebrais acabam sendo alvos de considerável sobrecarga mecânica. 
 
 
 
 Figura 1: Resultados da medição da compressão discal para diferentes posturas (adaptado 
de NACHEMSON & ELFSTRÖM, 1970) 
 
A partir de resultados como os de NACHEMSON & ELFSTRÖM, pode-se entender a 
razão pela qual as lombalgias representam uma das mais importantes causas de 
afastamento do trabalho (SODERBERG, 1986). Evitá-las, permitindo que o sujeito possa 
trabalhar sentado de forma confortável, condição fundamental ao bom desempenho de suas 
tarefas, torna-se possível a partir de adoção de estratégias bastante simples, como a 
introdução de pausas regulares durante a jornada de trabalho. Pausas que permitam alternar 
períodos na posição sentada, quando o estresse mecânico imposto à coluna é maior, com 
pequenos intervalos em pé, quando o estresse sofre considerável redução. Tal condição 
configura um bom exemplo de como é possível, a partir dos conhecimentos oriundos da 
Biomecânica, otimizar a realização de um movimento extremamente rotineiro, como trabalhar 
em posição sentada. 
 Considerando que o movimento laboral é uma das mais importantes formas de 
movimento, visto o tempo despendido em sua execução, continuemos a utilizá-lo como 
exemplo da importância da Biomecânica na otimização do movimento cotidiano. Dentro 
desse contexto, ANDERSON et al. (1974), estudaram a inclinação da cadeira como fator de 
interferência no estresse imposto à coluna vertebral. Após calcular o estresse gerados por 
diferentes inclinações do encosto, os autores concluíram ser possível reduzir sensivelmente 
a sobrecarga aplicada à coluna a partir da adoção de uma inclinação de 120 , associada a 
presença de uma estrutura capaz de apoiar a coluna lombar. O estudo da influência do 
mobiliário e dos materiais de trabalho são claros exemplos de como a Biomecânica pode 
influenciar de forma decisiva a realização dos movimentos empregados em nossa rotina. 
Identificar a forma mais adequada e segura de realizar as atividades cotidianas é o primeiro 
passo rumo a promoção de saúde. 
 Além da possibilidade de realizar de maneira confortável e segura as atividades 
cotidianas, a manutenção e a promoção da saúde ainda dependem da prática regular e 
sistematizada de alguma forma de atividade física. Os mesmos subsídios biomecânicos que 
respaldam a elaboração de estratégias voltadas à maximização do rendimento esportivo, são 
igualmente úteis no planejamento e implementação de atividades voltadas à promoção da 
saúde. A análise do padrão de ativação temporal e das funções musculares do quadríceps, 
procedida durante a discussão da influência dos parâmetros biomecânicos no planejamento 
do treinamento esportivo, pode bem exemplificar tal condição. Da mesma forma como tais 
informações são úteis na elaboração de um programa de treinamento para um atleta que 
utiliza a corrida durante o desempenho de suas atividades esportivas, elas o são quando a 
corrida é utilizada como estratégia para desenvolver as capacidades físicas necessárias à 
promoção da saúde. 
 Bons exemplos podem ainda ser obtidos a partir da análise dos padrões de locomoção 
de grupos especiais como o dos idosos (SERRÃO & AMADIO, 1994), das crianças (LOBO 
da COSTA, 2000); dos obesos (KLAVDIANOS et al., 1997, MESSIER et al, 1986), dos 
diabéticos neuropatas (CAVANAGH et al., 1993; SACCO & AMADIO, 2000) e dos 
amputados (MENARD et al., 1992). Qualquer programa de atividades físicas para estes 
grupos não poderia ser levado a termo sem que se considerasse as características 
biomecânicas dos movimentos de locomoção do grupo a que se destina. Vale lembrar que 
para pessoas que compõem estes grupos especiais, a prática da atividade física é condição 
indispensável à manutenção de sua qualidade vida, fato que reforça a necessidade da 
elaboração de um programa muito bem adaptado às características biomecânicas de seus 
movimentos. 
 Diante do exposto torna-se evidente a necessidade de considerar as características 
biomecânicas dos movimentos a serem utilizados num programa cuja objetivo é a promoção 
da saúde, de modo de adequá-lo às características e necessidades do grupo a que se 
destina. 
Cargas mecânicas geradas pelo movimento humano e as lesões 
 
A tendência cada vez mais intensa de popularizar a atividade física, além dos 
conhecidos benefícios para a promoção e manutenção da saúde, tem também ocasionado 
uma indesejável conseqüência: o aumento das lesões. Tomando como referência a corrida, 
uma das mais populares formas de atividade física, tem-se um bom exemplo desta condição. 
Nos Estados Unidos, segundo apontam COOK, BRINKER & POCHE (1990), de 25 a 40 
milhões de corredores existentes, cerca de 50 a 70% apresentam algum tipo de lesão 
diretamente relacionada à prática da corrida. A alta incidência de lesões, observada também 
em outras expressões do movimento humano, aumentam as expectativas com relação ao 
entendimento dos mecanismos que as ocasionam. 
A somatória das cargas geradas pelo movimento é apontada por muitos autores como 
a causa mais provável das lesões degenerativas que acometem o aparelho locomotor 
(WINTER & BISHOP, 1992). A relação entre as cargas mecânicas e as lesões tem sido 
sustentada na literatura pelos clássicos estudos de RADIN et al. (1973, 1982), que por sua 
importância merecem ser analisados cautelosamente. 
RADIN et al. (1973), objetivando a determinação da influência das cargas mecânicas 
nas estruturas articulares, sujeitaram um grupo de coelhos à aplicação de uma carga externa 
de magnitude equivalente ao peso corporal do animal, a partir de um instrumento que 
mantinha uma das patas traseiras em completa extensão. A carga, aplicada em apenas uma 
das patas, foi administrada em uma freqüência de seis ciclos por minuto durante uma hora 
por dia. A análise histológica do tecido cartilaginoso apontou perda de mucopolissacarídeos, 
em um processo semelhante ao ocorrido nas degenerações cartilaginosas. Tais mudanças 
foram precedidas de alterações na região subcondral do osso, caracterizadas por uma 
considerável quantidade de fraturas trabeculares. 
Estudo semelhante foi conduzido por RADIN et al. (1982), objetivando neste caso a 
determinação dos efeitos da aplicação contínua de cargas externas de baixa magnitude nas 
estruturas da articulação do joelho. Para atender a tal propósito, submeteu-se um grupo de 
oito ovelhas a quatro horas diárias de trote em piso de concreto. Após nove meses de 
atividade, as ovelhas do grupo experimental apresentavam indícios de calcificação do 
ligamento colateral, enquanto as ovelhas do grupo controle, submetidas à mesma atividade, 
porém realizada em piso mais macio, não apresentavam nenhuma alteração de natureza 
estrutural ou histológica. Já os animais sacrificados após dezoito meses apresentavam uma 
significativa redução dos glicosaminoglicanos, tanto nas amostras articulares extraídas de 
regiões de contato (fêmur-tíbia), como nas regiões que não sofriam compressão significativa, 
ainda que as alterações tenham sido mais expressivas no primeiro grupo. Segundo os 
autores, tal alteração histológica, ainda que não caracterize a osteoartrose, é um dos 
possíveis indícios que sinalizam o desenvolvimento desse acometimento. Com relação ao 
tecido ósseo, foram observados aumento das trabéculas longitudinais nos animais do grupo 
experimental, fato que sugere a adaptação do osso ao estresse, ainda que tal resistência 
mecânica não tenha sido testada experimentalmente. 
Os resultados apresentadospor RADIN et al. (1973,1982), ainda que não 
caracterizem o surgimento de lesões osteo-articulares em decorrência das cargas mecânicas 
aplicadas no aparelho locomotor, apontam alterações estruturais e funcionais que poderiam 
explicar o futuro surgimento de tais lesões. A utilização de um modelo animal, e a dificuldade 
de se reproduzir forças que simulem a magnitude, a freqüência, e a geometria de aplicação 
das forças geradas durante a realização do movimento humano, fazem com que os 
resultados apresentados funcionem como indicadores apenas circunstâncias da relação 
entre as cargas mecânicas e as lesões. 
Considerando-se os procedimentos experimentais disponíveis e suas inegáveis 
implicações de natureza ética, a determinação experimental das relações entre eventos 
mecânicos e as lesões ósteo-mio-articulares em seres humanos é atualmente inviável. No 
entanto, pode-se ter uma boa perspectiva das cargas aplicadas ao aparelho locomotor, a 
partir das medições das forças externas e do cálculo das forças internas. 
Tome-se como base de discussão, em função da quantidade de material disponível na 
literatura especializada, e de sua importância na determinação da sobrecarga mecânica 
imposta ao aparelho locomotor, as características da FRS. A FRS assume uma de suas 
magnitudes mais discretas durante a realização da marcha, quando o pico máximo de sua 
componente vertical atinge valores médios equivalentes a 1,2 vezes o peso corporal (PC) do 
executante (WINTER, 1990; RAB, 1994). Em outro extremo, uma das maiores expressões 
dessa força ocorre durante a realização do segundo apoio do salto triplo, o Step, quando o 
máximo valor para a componente vertical, atinge magnitude médias de 20x PC (AMADIO, 
1989). 
Ainda que não seja possível, à luz do atual estágio de desenvolvimento dos 
procedimentos de medição e análise do sinal biológico, determinar os reais limites de 
tolerância do aparelho locomotor, informações de valores extremos, como os da marcha e 
do salto triplo, podem funcionar como um bom referencial acerca da sobrecarga imposta ao 
aparelho locomotor. Valendo-se desta estratégia, uma pessoa interessada em analisar o 
estresse mecânico gerado por uma atividade como a corrida, pode comparar a magnitude 
máxima da FRS gerada nessa condição, que atinge valores médios equivalentes a 2,3x PC 
para uma velocidade de deslocamento de 5m/s (MUNRO, MILLER, FUGLEVAND, 1987), a 
valores referências como os da marcha e do salto. Tal comparação revelaria que as cargas 
externas impostas ao aparelho locomotor durante a realização da corrida, estão muito 
próximas da marcha, e bastante distantes das cargas produzidas no saltos atléticos. Em 
função dessa hierarquização de valores, seria procedente afirmar que o estresse gerado pela 
corrida enquadra-se num espectro que oscila entre a baixa e a moderada solicitação 
mecânica, configurando, portanto, uma situação compatível com os limites de tolerância do 
aparelho locomotor. A Figura 2 apresenta outro possível exemplo de hierarquização das 
solicitações mecânicas geradas pela FRS para alguns movimentos selecionados, como 
forma de ilustrar as múltiplas possibilidades de comparação existentes. 
0
3
6
9
12
15
18
21
Salto Triplo
 (Step)
Salto em 
 Altura 
Aterrissagem
do Basquete
Corrida
(jogging)
Corrida 
(Sprint)
Marcha
Fo
rça
 
ve
rtic
al 
m
áx
im
a 
(PC
)
 
FIGURA 2: Magnitudes máximas da componente vertical da FRS, normalizadas em função 
do peso corporal, para alguns movimentos humanos (segundo WINTER, 1990; 
CAVANAGH & LAFORTUNE, 1980; MERO et al.,1992; .McCLAY, 1994; 
AMADIO, 1989) 
 
Ainda que seja possível hierarquizar as forças externas geradas pelas diferentes 
formas de movimento humano, como uma das estratégias de interpretação da sobrecarga 
mecânica, deve-se considerar que a sobrecarga é um parâmetro de natureza 
acentuadamente complexa, e como tal requer a determinação de outros indicadores, 
especialmente os de natureza interna. 
Desta forma, embora os dados disponíveis não sejam tão numerosos como o são para 
as forças externas, considerações acerca da sobrecarga dependem da determinação não 
somente das forças externas, como também das internas. Tome-se como exemplo, os 
momentos líquidos calculados para a articulação do joelho em algumas formas de 
movimento (Figura 3). A mesma hierarquização estabelecida durante a análise das forças 
externas, pode agora ser procedida à luz das forças internas. Interessante também observar 
a semelhança existente entre os comportamentos das forças internas e externas, reforçando 
a possibilidade de eleger a FRS, não como o único, porém um dos bons indicações da 
sobrecarga mecânica imposta ao aparelho locomotor. 
 
Figura 3: Momentos líquidos máximos gerados na articulação do joelho para alguns 
movimentos humanos (adaptado de BAUMANN, 1995). 
 
Seja em função da análise das forças externas ou das forças internas, torna-se 
imperativo, conhecer a magnitude das cargas impostas ao aparelho locomotor durante a 
realização do movimento. Desconsiderá-la durante o planejamento de um programa de 
atividade física ou de treinamento esportivo poderia gerar condições potencialmente 
propicias ao surgimentos das lesões do aparelho locomotor. 
Mais do que considerar a magnitude das cargas geradas pelo movimento humano, 
deve o responsável pelo planejamento e implementação de programas de atividade física ou 
treinamento esportivo, atentar para as possibilidades de manipular tais cargas em função de 
alterações na estrutura de movimento. Tome-se como exemplo, a corrida. A partir de uma 
breve revisão da literatura disponível, pode-se identificar parâmetros cuja manipulação seria 
capaz de atenuar as cargas mecânicas, condição extremamente desejável em situações nas 
quais as características do aparelho locomotor encontrem-se debilitadas, quer seja em 
função do destreinamento, de uma lesão anteriormente sofrida, ou mesmo da idade do 
praticante. A redução da velocidade da corrida (MUNRO et al, 1987), a eficiente 
desaceleração do membro inferior durante a fase inicial do apoio, através de uma adequada 
flexão da articulação do joelho (SERRÃO et al., 1993), a seleção de um piso mais macio 
(DENOTH, 1986), e de um calçado esportivo cujas características se adeqüem as 
características do usuário (SERRÃO & AMADIO, 2000) são exemplos de manipulações cuja 
implementação poderia reduzir as cargas mecânicas geradas pela corrida, de modo a 
adequa-la às características e necessidades do executante. 
Embora ainda existam lacunas na literatura especializada, tão quanto consideráveis 
limitações metodológicas nos estudos existentes, pode-se localizar interessantes estudos 
sobre diversas estruturas de movimentos, cujos resultados podem contribuir na elaboração 
de estratégias capazes de atenuar as cargas mecânicas geradas pelo movimento humano. 
Em função de sua potencial capacidade de causar lesões no aparelho locomotor, 
muitos poderiam razoar que melhor seria afastar-se da prática sistemática da atividade física. 
Escolha perigosa. Tão nociva quanto a sobrecarga gerada pela execução de uma atividade 
mal planejada e ou implementada é a sua ausência. Assim como a sobrecarga mecânica é 
capaz de causar lesões, a ausência ou aplicação insuficiente de cargas mecânicas é capaz 
de debilitar de forma significativa o desempenho mecânico de importantes estruturas do 
aparelho locomotor como os ossos (RUBIN & LANYON, 1987), as articulações (VAILAS et al. 
1981; VAILAS et al., 1986), e os músculos (MacDOUGALL, 1986). A debilidade funcional de 
tais estruturas terá como conseqüência imediata a restrição das possibilidades de 
movimentação do indivíduo, limitando severamente sua possibilidade de executarexercícios 
físicos e até mesmo, em condições extremas, inviabilizando a realização de movimentos 
necessários à manutenção de suas atividades diárias. 
Portanto, as cargas mecânicas geradas pelo movimento humano devem ser 
encaradas como um estímulo necessário ao desenvolvimento e manutenção das estruturas 
biológicas que dão suporte ao movimento humano. E como tal, devem ser cuidadosamente 
controladas para que não atinjam magnitudes excessivas a ponto de causar lesões nas 
estruturas biológicas, tampouco sejam insuficiente a ponto de impedir a manutenção e o 
desenvolvimento de suas funções. 
Uma discussão sobre a sobrecarga mecânica não poderia ser encerrada sem uma 
breve menção sobre os estudos de PAUWELS (1980). Ainda que tenha sido concebido para 
responder a questões clínicas, seus estudos representam uma contribuição singular para o 
entendimento das características de construção do aparelho locomotor humano. A partir de 
uma série de interessantes ensaios, PAUWELS demostrou que as estruturas ósseas, em 
associação com as ações musculares, são capazes de reduzir drasticamente os esforços 
impostos ao aparelho locomotor, conforme ilustrado na Figura 4. Recomenda-se a todos 
aqueles que se dedicam ao estudo do movimento humano, uma análise dos trabalhos de 
PAUWELS capaz de fazer juz a importância de seus estudos. 
 
Figura 4: Distribuição do estresse mecânico em função da estrutura óssea e da ação 
muscular do membro inferior (adaptado de PAUWELS, 1980). 
 
A partir destas breves considerações, pode-se evidenciar que o planejamento de um 
programa de atividades físicas e ou esportivas, independente do objetivo ou do público ao 
qual se destina, deve necessariamente levar em consideração a somatória das forças 
geradas pelos movimentos a serem utilizados, bem como as possíveis estratégias para 
minimizá-la. Para tanto, deve-se somar a já bem enraizada preocupação com o estresse 
fisiológico gerado exercício físico, a preocupação como estresse mecânico por ele gerado. 
Indubitavelmente, um programa construído a partir de sólidas bases da Biomecânica tem 
mais chance de lograr êxito do que outro que, desconsiderando tais fatores, baseia-se 
apenas em aspectos subjetivos. 
 
Considerações finais 
 
Diante do exposto, pode-se considerar que a Biomecânica é uma ferramenta 
indispensável no planejamento e implementação de programas de atividades físicas voltados 
à promoção da saúde. Aliada as demais disciplinas que compõem o corpo de conhecimento 
da Educação Física, a Biomecânica fornece subsídios para que o professor possa buscar 
estratégias que permitam selecionar os movimentos mais adequados e seguros ao 
desenvolvimento de habilidades e capacidades físicas. Quanto se pensa na participação 
esportiva, a otimização do gesto e a segurança assumem igual relevância. Buscar a mais 
perfeita execução do gesto esportivo, significa em última análise otimizar o desempenho 
atlético. Permitir que esse desempenho seja alcançado sem comprometer a integridade física 
do atleta, é condição indispensável ao prolongamento da participação esportiva do atleta. 
 No entanto, mesmo diante das inúmeras possibilidades oferecidas pela Biomecânica, 
não se pode desconsiderar as expressivas limitações na aplicação dos conhecimentos 
teóricos. Limitações que assumem diferentes facetas, dentre as quais se destacam o estágio 
de desenvolvimento da área. Ainda que a história da Biomecânica seja bastante antiga, não 
se pode ignorar que uma das condições definitivas para o avanço das pesquisas na área foi 
o progresso na aquisição e processamento dos sinais biológicos. Como exemplo, pode-se 
citar as medições dinâmicas dos movimentos de locomoção anteriores à década de setenta. 
Nesse período, pode-se encontrar na literatura esforços isolados para caracterizar tais 
movimentos a partir de estudos que apresentavam sérias limitações metodológicas. Vale 
lembrar que a primeira análise dinâmica da corrida, contemplando freqüências de 
amostragem compatíveis com o movimento, amostra representativa e diferentes técnicas de 
movimento foi publicada num passado não muito distante, no clássico estudo de 
CAVANAGH & LAFORTUNE (1980). O paradoxal se mostra verdadeiro: a Biomecânica é 
velha ainda que jovem. E perante sua juventude, são muitas as lacunas existentes. 
Sem ignorar a grande contribuição da Biomecânica ao longo de sua breve história, 
torna-se crucial lançar bases que permitam desbravar os muitos caminhos que ainda 
precisam ser percorridos na busca de um mais amplo entendimento do movimento humano. 
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