Aula 5 Biomecânica da Coluna vertebral

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AULA 05 
Velocidade. 
• Velocidade indica o quanto rápido, ou lento, um corpo se move; 
• É representada por 𝑠 e definida como a distância percorrida 
durante a mudança da posição inicial e final; 
 
𝒔 = 
𝒍
∆𝒕
 
𝒔 = 
𝟒𝟖𝒎
𝟑𝟗𝒔 − 𝟏𝟕𝒔
 
𝒔 = 
𝟒𝟖𝒎
𝟐𝟐𝒔
 
𝒔 = 𝟐, 𝟐𝒎/𝒔 
 
𝒔 = 𝟐, 𝟐𝒎/𝒔 
𝟏
𝒎
𝒔
= 𝟑, 𝟔
𝒌𝒎
𝒉
 
 𝟐, 𝟐
𝒎
𝒔
∗ 𝟑, 𝟔
𝒌𝒎
𝒉
= 𝟕, 𝟗𝒌𝒎/𝒉 
 
Momentum. 
• O momentum é o produto entre a velocidade de um objeto e 
sua massa; 
• O que, dependendo de como ele irá parar, pode ser entendido 
como a força de impacto em uma desaceleração súbita; 
• O que é a sua inércia, ou seja o estado de movimento de um 
corpo e sua resistência a mudança desse movimento; 
• Tomemos como exemplo um jogador de futebol americano com 
105kg movendo-se a 3,8m/s. Qual seria o seu momentum? 
𝑀 = 𝑚𝑣 
𝑀 = 105𝑘𝑔 ∗ 3,8𝑚/𝑠 
𝑀 = 399𝑘𝑔 ∗ 𝑚/𝑠 
Ou: 
𝑀 = 𝑚𝑣 
𝑀 = 105𝑘𝑔 ∗ 13, 𝑘𝑚/h 
𝑀 = 1.436,4𝑘𝑔 ∗ 𝑘𝑚/ℎ 
Aceleração. 
• A aceleração descreve a taxa da mudança da velocidade 
com respeito ao tempo; 
• Pode-se calcular a velocidade de um corpo deve-se dividir a 
variação da velocidade pela variação do tempo; 
 
 
 
• Podemos calcular a variação da aceleração durante um 
salto vertical; 
 
𝒂 = 
∆𝒗
∆𝒕
 
T1 = 0 
 V1 = 
0 
T2 = 
0,5 
 V2 = 
+2 
T3 = 
0,7 
 V3 = 
0 
T4 = 
0,9 
 V4 = -
2 
T5 = 
1,5 
 V5 = 0 
Aceleração 
-14,0
-12,0
-10,0
-8,0
-6,0
-4,0
-2,0
0,0
2,0
4,0
6,0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
V
EL
O
C
ID
A
D
E 
EM
 M
S 
TEMPO EM SEGUNDOS 
Gráfico da aceleração do salto 
T1 = 0 
 V1 = 
0 
T2 = 
0,5 
 V2 = 
+2 
T3 = 
0,7 
 V3 = 
0 
T4 = 
0,9 
 V4 = -
2 
T5 = 
1,5 
 V5 = 0 
Biomecânica da Coluna vertebral – análise 
das cargas cinéticas aplicadas á coluna 
• A coluna vertebral humana é o mais 
complexo e significativo segmento 
corporal; 
• Promovendo a ligação mecânica entre 
as extremidades superior e inferior; 
• Permite movimentos nos três eixos, e 
ainda realiza a proteção da medula 
espinhal; 
• A região lombar é de grande interesse 
por causa da prevalência de lombalgia 
nos tempos atuais; 
A coluna vertebral é subdividida em 5 
sessões. 
As sete primeiras vértebras estão na altura 
do pescoço e são chamadas de cervicais. 
Doze estão na região torácica (torácicas ou 
dorsais). 
Cinco na região lombar (lombares). 
Cinco fundidas na região sacral. 
Quatro são parcialmente desenvolvidas e 
formam o cóccix. 
A coluna é móvel acima das vértebras 
sacrais, e as vértebras lombares são 
significativamente mais largas. 
Revisão da estrutura e função da 
coluna. 
A importância das curvaturas da coluna. 
• A coluna vertebral apresenta curvaturas que são, tanto um produto 
filogenético da aquisição da bipedestação, quanto um processo de 
desenvolvimento ontogenético (FONSECA, 1989; GALLAHUE & OZMUN, 
2003); 
• Estudos de engenharia determinaram que as curvaturas da coluna conferem 
um aumento da resist6encia a forças compressivas axiais (KAPANDIJ, 1987); 
• A resistência de uma coluna é igual ao quadrado do número de curvaturas 
mais um: 
 
– Onde: 
• R = índice de resistência; 
• C = número de curvaturas existentes; 
12 CR
A importância das curvaturas da coluna. 
• Vejamos então: 
– Uma coluna com apenas uma curvatura: 
– As forças axiais teriam essa dinâmica; 
– Ou seja sem curvaturas haveria apenas um índice 
de resistência das forças axiais: 
– R = 02+1 = 1; 
– Assim as forças seriam transferidas aos extremos 
de maneira direta; 
– Causando impactos sobre a região occipital, ou na 
região sacrilíaca; 
A importância das curvaturas da coluna. 
• Com as curvaturas a coluna apresenta uma 
aumento exponencial de resistência: 
Com uma Curvatura 
R=12+1 = 2 
Com duas Curvaturas 
R=22+1 = 5 
Com duas Curvaturas 
R=32+1 = 10 
Biomecânica da Coluna vertebral – 
segmento de movimentação 
• Pode-se entender como segmento de 
movimentação a região de articulação 
entre duas vértebras, com seus tecidos 
conectivos; 
• Também referida como unidade 
funcional da coluna; 
• Cada segmento de movimentação 
apresenta três articulações: 
1. Os corpos vertebrais separados por um 
disco intervertebral (formando uma 
sínfise); 
2. E os lados esquerdo e direito dos 
processos transversos formando 
diartroses; 
Forame intervertebral 
Com a raiz nervosa 
Placa final da 
cartilagem 
Disco intervertebral 
Articulação intervertebral 
Entre as facetas dos 
Processos transversos