INTRODUÇÃO A MECÂNICA aula 2

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INTRODUÇÃO A MECÂNICA
Professora: 
Fisioterapeuta Indiara de Alencar 
ESP. em Traumato Ortopedia com ênfase em terapia manual
ESP. Dermatofuncional
MECÂNICA ÓSSEA
Sistema esquelético é constituído por : ossos, cartilagens, ligamentos e articulações
Os ossos constituem a maior parte da estrutura do sistema esquelético 
270 ossos ao nascer, na fase adulta se fundem em 206
206 Ossos compõe o corpo (axial + apendicular)
20% do peso corporal
Tipos de ossos
Ossos longos
Ossos curtos
Ossos planos
Ossos irregulares
Ossos longos
Comprimento maior que a largura (fg)
Maiores ossos do corpo e faz parte do esqueleto apendicular
Corpo ( diáfise) e 2 extremidades ( epífise) e a metáfise 
Função especifica de alavanca, permitem movimentos
Não são retilíneos
Mais forte quando recebem forças tensivas
Partes de um osso longo
Diáfise : parte principal do osso, maior parte de osso compacto
Grande força
Seu centro (canal medular) é oco, o que diminui o peso
Metáfise: parte mais densa no final da diáfise , funciona como suporte para a epífise 
Metáfise e epífise = esponjoso coberto por osso compacto
Ossos curtos 
Dimensões iguais de altura, comprimento e largura
Se articulam com mais de um osso
Osso esponjoso revestido por osso compacto
Função: absorção de choque e transmissão de força ( apoio)
Ossos chatos
Ossos planos
Superfície muito larga, mas não são grossos
EX: ílio e escápula
Função: proteção e locais de inserção muscular
Osso irregular
Formas variadas e mistas 
Função : sustentação do peso, proteção da medula
EX: vértebras e sacro
Função dos ossos
O esqueleto tem 5 funções principais:
Proteção dos órgãos vitais
Sustentação : Suporte para a postura(ossos de 
tamanhos diferentes )
Locomoção ( musculatura gera movimento)
Reservatório (cálcio , fosfato, magnésio
Hematopoese : formação de sangue
Constituição dos ossos
 Possui propriedades para a 
sustentação e movimento
Osso é leve
 Resistência tensiva e compressiva
Elástico
Entrada e saída constante de minerais
O osso é composto de 2 tecidos : osso cortical e esponjoso
Camada externa dura é o osso compacto, internamente a 
esse está o osso esponjoso
Osso cortical
Osso compacto, osso sólido (80%), 
camada exterior é densa com porosidade inferior a 15%
Bastante Inervado e irrigado
Suporta elevadas cargas ( sustentação de peso e tensão muscular)
Osso esponjoso
Interior do osso cortical
Porosidade superior a 70%
Rigidez mais fraca e menos densa
Resistência à tração e compressão é maior 
Capacidade de armazenamento de energia 
e distribuição de estressse
Constituição dos ossos
Carbonato de cálcio = rigidez e resistência a compressão
 fosfato de cálcio = rigidez e resistência a compressão
Colágeno= rigidez a tensão e flexibilidade
Agua : 25 a 30%
Magnésio
Sódio
Cálcio e fosfato, aliados ao colágeno, formam 60 a 70% do tecido ósseo
Adaptações do tecido ósseo
Crescimento :crescem em comprimento e diâmetro (fatores influenciam)
Modelamento: aumento da massa óssea (adulta)
Remodelamento: processo pelo qual a massa óssea é mantida ou diminuída 
Reparo: processo pelo qual o osso é reparado após uma lesão
Carga aplicadas ao osso
 resistência depende do mecanismo de aplicação de carga
Força muscular, gravitacional, sustentação e a forças externas 
Importante: direção na qual a força é aplicada no osso
Carga aplicadas ao osso
Internamente pode ser aplicada ao osso através das articulações 
Músculos reduzem ou redistribuem as forças 
Fadiga muscular pode diminuir a capacidade de aliviar a tensão da carga (lesão)
Cada tipo de tensão gera uma deformação
Carga aplicadas ao osso
Compressão
Tensão
Cisalhamento
Torção
Cargas combinadas
tensão
Força de estiramento dirigida através de um corpo
A força de tensão é exercida sobre o osso quando os músculos inseridos nele quando se contraem
 Força tensiva através do tendão (apófise )
Ocorre ruptura do osso no local da inserção muscular
Fratura por avulsão (avulsão de ligamento) 
Forças de tensão são responsáveis por entorse ou distensões
compressão
Força de pressão ou aperto 
Necessária para o desenvolvimento e crescimento ósseo
Ocorrerá fratura por compressão se a força compressiva for maior que os limites de carga 
Ex: fratura de vertebras , osteoporose
Articulação do Quadril pode lesionar colo do fêmur 
Absorve forças compressivas ( 3 a 7x o peso do corpo /15 a 20x )
Cisalhamento- deslizamento
A força atua paralelamente a superfície
Esta força tende a causar um deslocamento de uma parte sobre a outra
Lombar: a força de cisalhamento aumenta com o aumento da lordose 
Espondilolistese
Em crianças, pode gerar fraturas epifisiais do fêmur ( responsável por 37% do crescimento do osso)
Ajuda no desenvolvimento da resistência do osso 
Fratura por Estresse
 pressão representa a distribuição externa da força sobre o osso, 
o estresse representa o resultado da distribuição interna da força aplicada externamente sobre o corpo
Força aplicada dividida pela área do corpo
Ocorre por consequência de microtraumatismo cumulativos, o reparo ósseo fica debilitado
Fratura por Estresse
Reabsorção óssea enfraquece o osso e o depósito ósseo não ocorre com rapidez , deixando a área enfraquecida
10% dos atletas 
Pode ocorrer lesão quando uma carga alta é aplicada poucas vezes ou quando cargas baixas são aplicadas varias vezes
envergamento
Tipo de carga mais complicado que os ossos suportam
Quando uma F é aplicada ao osso , ele se curva, criando um estresse compressivo em um lado do osso, e um estresse de tensão do lado oposto
torção
Ocorre quando um osso é contorcido , quando uma das extremidades está fixa
Resultado desse tipo de força é a fratura em espiral
Lesão cartilaginosa e ligamentar
EX : fraturas em torção na tíbia durante jogo de futebol
Cargas combinadas
Ossos do corpo estão submetidos a várias forças
 Combinação variada de cargas atuando ao mesmo tempo no corpo
Tensão, compressão, cisalhamento, curvamento e torção
A presença de mais de uma das 5 formas de cargas é chamado de CARGAS COMBINADAS
Características do tecido ósseo de crianças
Maior quantidade de colágeno
Aumento da flexibilidade óssea 
Maior tolerância a deformação 
Diminuição da resistência à compressão
Alto poder de remodelagem
Sobrecarga no adulto leva a fratura e na criança leva a deformidade
Cargas traumáticas X repetitivas
Traumática: força suficiente para fraturar o OSSO
Alta intensidade e baixa repetição 
Repetitiva: lesão por repetição, sustentada por forças relativamente pequenas. Resultam em fraturas de fadiga ou fraturas de estresse
Baixa intensidade e alta repetição
PROPRIEDADES DO OSSO
 (RESISTÊNCIA E ELASTICIDADE) 
Quando uma força externa é aplicada a um osso, ocorre uma reação interna
Osso precisa ser rígido mas flexível , forte mas leve
Força para sustentação de cargas 
Leveza para possibilitar movimentos
PROPRIEDADES DO OSSO
 (RESISTÊNCIA E ELASTICIDADE) 
Flexibilidade é importante para absorção de forças de grande impacto
Propriedades elásticas permitem que os ossos absorvam energia (evitam rupturas)
Se a energia transmitida for maior que a flexibilidade, ocorrera deformação, ocorrendo microlesões ósseas
Ocorre fratura quando a energia for maior que a flexibilidade
resistência
A resistência do osso é definida pelo ponto de ruptura ou pela carga suportada antes da ruptura
Quantidade suficiente de massa óssea garante resistência
A ruptura depende do tipo de carga imposta (depende do osso)
resistência
A fratura envolve microfraturas ou um trauma isolado
Resistência provem da mineralização do seu tecido (+ mineral + forte)
Resistência do osso cortical tem a capacidade de suportar cargas de grande impacto e de resistir a curvatura
Resistencia do osso esponjoso é menor, mas pode ser submetido a maior deformação antes de ser fraturado
Fatores que influenciam na resistência óssea 
Dimensões
Geometria de Aplicação da força
Idade
Sexo
DENSIDADE MINERAL ÓSSEA mede a resistência (70%)
rigidez
Rigidez ou módulo de elasticidade
Osso não é tão rígido como metal ou vidro, tem um nível de rigidez muito inferior
Sofre fratura depois de pouquíssima deformação plástica 
Quando uma carga é aplicada ao osso , ele sofre deformação por mudança de comprimento ou na forma 
rigidez
Osso não se deforma mais que 3%
Retorna a sua forma e cumprimento normal 
Com a contínua aplicação de carga no tecido, ocorre microrupturas 
O tecido ósseo começa a se deformar permanentemente sofrendo ruptura em seguida se a carga for continua na região 
Características do osso
Características anisotrópicas: 
O comportamento varia com a direção da aplicação da carga
Contribuem para isso as propriedades do osso esponjoso e cortical
Resistência ao curvamento e resistência a compressão
Características viscoelasticas
Sua resposta depende da velocidade e da duração da aplicação da carga
Em Velocidades maiores o osso suporta melhor a aplicação de uma carga antes de fraturar 
Osso que recebe uma carga lentamente sofre fratura mais rápido ( metade da carga )
Colágeno proporciona flexibilidade ao osso, fornece capacidade de suportar cargas tensivas
Doenças do tecido ósseo
Osteoporose
Osteogênese imperfeita
Câncer ósseo
Espondilólise (fratura por estresse)