Slides de Aula biomecânica

Prévia do material em texto

Unidade I
BIOMECÂNICA
Profa. Dra. Katia Brandina
Contextualização da Biomecânica
Definição:
Hall (2013)
Contextualização da Biomecânica
Objetivos:
 melhorar o rendimento do movimento humano, tornando-o 
mais eficaz, mais econômico e com uma técnica de execução 
perfeita, e;
 diminuir os riscos de lesões por meio do controle da 
sobrecarga mecânica no aparelho locomotor.
Baumann (1995)
Contextualização da Biomecânica
Áreas de atuação:
Biomecânica Clínica
Bona e Peyré-Tartaruga (2011)
Biomecânica Ortopédica
Freitas et al (2014)
Contextualização da Biomecânica
Áreas de atuação:
Anatomia funcional
Pizzato et al (2007)
Ergonomia
Chafin (2001)
Contextualização da Biomecânica
Áreas de atuação:
Biomecânica do esporte
Suda, Cantuária
e Sacco (2008)
Biomecânica da reabilitação
Magge (2005)
Biomecânica do movimento
Análise de movimento: plano sagital, eixo transversal
Lima e Pinto (2006)
Fase descendente
 Tornozelo: Tríceps 
Sural.
 Joelho: Quadríceps.
 Quadril: Glúteo Máximo 
e Isquiotibiais.
Flexão
Contração excêntrica
Fase ascendente
 Tornozelo: Tríceps 
Sural.
 Joelho: Quadríceps.
 Quadril: Glúteo 
Máximo e Isquiotibiais.
Extensão
Contração concêntrica
Biomecânica do movimento
 Análise de movimento: plano frontal, eixo sagital
Lima e Pinto (2006)
Adução de ombro
Contração excêntrica
Fase descendente
Músculos 
supraespinhal e 
deltoide.
Abdução de ombro
Contração concêntrica
Fase ascendente
Músculos 
supraespinhal e 
deltoide.
Biomecânica do movimento
Análise de movimento: 
combinação de planos 
e eixos
Lima e Pinto (2006)
Plano transversal e eixo 
longitudinal
 rotação lateral de coluna;
 músculos oblíquo interno e
externo.
Plano sagital e eixo 
transversal
 flexão de coluna;
 músculo reto do 
abdômen.
Biomecânica do movimento
 Torque (T = F x d)
Força rotacional
 Importante saber a intensidade do peso que resiste ao 
movimento e a distancia dele em relação ao eixo articular.
Lima e Pinto (2006)
Biomecânica do movimento
 Braço de alavanca
Neumann (2016)
Interatividade
Sobre o movimento de abdominal 
representado ao lado, é correto afirmar
que:
a) Ele ocorre somente no plano sagital.
b) O músculo que atua como executor do 
movimento é somente o oblíquo 
externo. 
c) Para aumentar o torque resistente do movimento é preciso
posicionar as mãos acima da cabeça.
d) Para aumentar o torque potente do movimento é preciso
adicionar o peso do implemento.
e) A principal alavanca do movimento é a interfixa.
Lima e Pinto (2006)
Biomecânica do tecido ósseo
Funções do osso:
 suportar cargas; 
 formar alavancas para o movimento;
 “armazenar” cálcio.
Biomecânica do tecido ósseo
Componentes importantes do osso:
 Minerais: Cálcio.
 Garantia de rigidez.
 Proteínas: Colágeno.
 Garantia de flexibilidade.
 Células: Osteoblastos, Osteoclastos e Osteócitos.
 Interação dos componentes define a resistência mecânica
do osso.
Biomecânica do tecido ósseo 
 Resistência mecânica do osso: ensaio in vitro
Freitas et al (2014) Nordin e Frankel (2014)
Biomecânica do tecido ósseo 
 Comportamento anisotrópico do osso
Forças verticais
Forças horizontais
Nordin e Frankel (2014)
Biomecânica do tecido ósseo 
 Diferentes resistências mecânicas do osso
1
2
3
4
Nordin e Frankel (2014)
Biomecânica do tecido ósseo
Importância do músculo para proteção do osso
 Transformam as forças de flexão em forças de compressão. 
Nordin e Frankel (2014)
Biomecânica do tecido ósseo
 Adaptação do osso ao estímulo compressivo.
Nordin e Frankel (2014)
Considerações finais
 O osso é um tecido forte o suficiente para suportar forças 
externas.
Tipo de força que incide no osso:
 Flexão: facilita lesão no osso e ocorre com músculo fraco.
 Compressão: força preferida pelo osso, aumenta resistência 
mecânica.
 O osso se adapta a uma força compressiva mais intensa e 
mais frequente do que a do cotidiano.
 Para controle de forças sobre o osso, o exercício físico deve 
ser realizado com a musculatura em perfeito funcionamento.
Interatividade
Um sujeito habituado a correr 3x por semana, por 20 minutos,
modifica de imediato seu treino para um período de 40 minutos,
4x por semana, com a mesma velocidade. Após um mês com
treino mais intenso, o corredor fissurou o osso da tíbia. Pautado
no comportamento mecânico do tecido ósseo e na sua
resistência aos diferentes tipos de cargas, assinale a alternativa
correta:
a) A intensidade da corrida aumentou e facilitou a fratura.
b) O músculo fadigou e o osso recebeu forças compressivas.
c) A frequência da corrida diminuiu e facilitou a fratura.
d) O músculo fadigou e o osso recebeu forças de flexão.
e) O músculo fadigou e o osso recebeu forças de
cisalha.
Biomecânica do tecido articular
Classificação articular – movimento
 Sinartroses: imóveis ou pouco móveis. 
 Ex.: suturas, sindesmose, gonfose.
 Anfiartrose: relativamente móveis.
 Ex.: sínfise púbica, cartilagem costal (sincondrose).
 Diartrose: muito móveis.
 Ex.: tornozelo, joelho, quadril, coluna, ombro cotovelo e 
punho.
Biomecânica do tecido articular
Componente articular: membrana sinovial
 Sintetiza e renova o líquido sinovial.
Neumann (2016)
Biomecânica do tecido articular
Componente articular: cavidade sinovial
 Cavidade formada pela membrana sinovial e preenchida por 
líquido sinovial.
Neumann (2016)
Biomecânica do tecido articular
Componente articular: líquido sinovial
 Reduz atrito entre as estruturas articulares.
 Nutri a cartilagem.
Neumann (2016)
ARTICULAÇÃO EM REPOUSO
Líquido sinovial migra da cavidade 
articular para cartilagem articular
ARTICULAÇÃO COMPRIMIDA
Líquido sinovial migra da cartilagem 
articular para cavidade articular
Biomecânica do tecido articular
Neumann (2016)
Biomecânica do tecido articular
Componente articular: cartilagem
 Características
 capaz de receber cargas de alta magnitude;
 deformável;
 não possui vasos sanguíneos e inervações nervosas.
Funções:
 distribuir as forças compressivas (reduz pressão);
 reduzir atrito entre os componentes articulares.
Biomecânica do tecido articular
Cartilagem
 Componentes para controle 
de forças compressivas.
Proteoglicanos
Fibras de colágeno
Líquido 
sinovial
Nordin e Frankel (2014)
Biomecânica do tecido articular
Cartilagem 
 Comportamento mecânico com aplicação de força constante.
 Tempo para deformação máxima: 4 a 16 horas.
Nordin e Frankel (2014)
Biomecânica do tecido articular
Comportamento mecânico da cartilagem – Aplicação prática:
Aquecimento das articulações pré-exercício depende de:
 aplicação de forças compressivas;
 baixa magnitude;
 grande volume (25 a 30 repetições);
 reprodução do movimento a ser realizado na atividade
principal.
 Exemplo: o aquecimento ideal para cartilagem na corrida não
é o alongamento. Deve-se realizar uma caminhada, um trote e,
finalmente, alcançar a velocidade de corrida de treino.
Interatividade
As articulações diartroses são muito móveis e possuem muitos 
componentes que garantem seu correto funcionamento. Sobre 
esses componentes, é correto afirmar:
a) A cartilagem resiste às forças de tração e, por isso, 
atividades de alongamento são essenciais para prepará-la 
para o exercício físico intenso.
b) A membrana sinovial produz a cartilagem articular.
c) O líquido sinovial compromete a lubrificação da articulação.
d) Para aqueceras articulações do ombro, cotovelo e punho no 
supino é suficiente fazer 1 série de 30 repetições do supino, 
somente com a barra sem adição de peso.
e) Para nutrir a cartilagem, o líquido sinovial sai da cartilagem e 
vai para cavidade sinovial no relaxamento da articulação.
Biomecânica do tecido articular
Fibrocartilagem
Funções:
 distribuir as forças compressivas (reduz pressão);
 estabilizar as articulações.
Biomecânica do tecido articular
Fibrocartilagem
Articulação do quadril
 lábio do acetábulo;
 cabeça do femur;
 acetábulo.
 Garantia de estabilidade
articular.
Netter (2015)
Biomecânica do tecido articular
Fibrocartilagem
 Articulação do joelho.
Nordin e Frankel (2014) Netter (2015)
Biomecânica do tecido articular
 Disco intervertebral: fibrocartilagem específica da coluna 
vertebral.
Funções:
 distribuir as forças compressivas (reduz pressão);
 estabilizar as vértebras.
Disco intervertebral
Hall (2013)
Biomecânica do tecido articular
Disco intervertebral: componentes
 Anel fibroso: fibras de colágeno.
 Núcleo pulposo: proteoglicanos.
Hall (2013)
Biomecânica do tecido articular
Disco intervertebral:
 Distribuição de forças 
em movimentos.
Hamill e Knutzen (2008)
Biomecânica do tecido articular
Disco intervertebral: 
Importância do músculo para proteção:
 garante a estabilidade articular;
 distribuição homogênea de forças na superfície do disco.
 Posturas que exigem mais do músculo.
Biomecânica do tecido articular
Disco intervertebral: 
 Posturas que exigem mais do músculo – propensão a hérnia 
de disco.
Wilke et al (1999)
Biomecânica do tecido articular
Ligamentos
Funções:
 estabilizar as articulações;
 resistir aos movimentos excessivos.
Composição:
 fibras de colágeno: característica elástica.
Biomecânica do tecido articular
Ligamento 
 Comportamento mecânico com aplicação de força de tração no 
LCA.
Nordin e 
Frankel (2014)
 Adaptação do ligamento às diferentes condições de estímulo.
Noyes (1977): Adaptação do LCA – teste com animais.
Biomecânica do tecido articular
Interatividade
Vários componentes articulares garantem a estabilidade articular. 
Sobre esses componentes, é correto afirmar que:
a) O lábio do acetábulo é uma fibrocartilagem presente na articulação 
do cotovelo e dá grande estabilidade a esta estrutura.
b) O menisco é uma estrutura presente no quadril, que distribui as 
cargas compressivas e dá estabilidade articular para o quadril.
c) O disco intervertebral é formado por dois componentes 
importantes, o núcleo pulposo, resistente às forças de tração, e o 
anel fibroso, resistente às forças compressivas.
d) A hérnia de disco é uma lesão típica do disco intervertebral que 
ocorre com a combinação de forças compressivas volumosas 
sobre o disco, posturas inadequadas e fadiga muscular.
e) O ligamento garante estabilidade articular por resistir às 
forças de compressão.
ATÉ A PRÓXIMA!