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LOCOMOÇÃO E PREENSÃO Prof. Esp. José Marcelo Botacin Campos Os eixos principais são denominados de: • Longitudinal (Fig. A), • Mediolateral (Fig. B), • Anteroposterior (Fig. C). Eixo Antero-posterior: Estende-se em sentido anterior para posterior, perpendicular ao plano frontal. Movimentos: • Abdução e adução (quadril, ombro e dedos); • Flexão lateral da coluna; • Elevação e depressão da cintura escapular; • Desvio radial e ulnar das mãos. • Inversão e eversão dos pés; MOVIMENTOS NO PLANO FRONTAL MOVIMENTOS NO PLANO SAGITAL Eixo Médio-Lateral: estende-se de um lado ao outro, tanto da direita para esquerda quanto o inverso, perpendicular ao plano sagital. Movimentos: • Flexão, extensão e hiperextensão. • Flexão plantar e dorsiflexão. Eixo Longitudinal: Estende-se de cima para baixo (ou vice e versa), perpendicular ao plano transversal. Movimentos: • Rotação lateral da cabeça, pescoço e tronco; • Rotação medial – próximo à linha mediana; • Rotação lateral – afasta-se da linha mediana; • Supinação e pronação do antebraço Braço e coxa flexionados: adução horizontal e extensão horizontal. MOVIMENTOS NO PLANO TRANSVERSO BIOMECÂNICA DOS OSSOS Conceito: Ossos são órgãos esbranquiçados, muito duros, que unindo-se aos outros, por intermédio das junturas ou articulações constituem o esqueleto. Classificação: Ossos curtos: apresentam equivalência nas três dimensões. São curtos, largos, espessos e cubóides. Encontrados apenas nos carpos (mão) e tarsos (pé). Ossos planos: possuem comprimento e largura iguais em relação à espessura. Geralmente apresentam funções de proteção, como os ossos do crânio (frontal, parietal e occipital) que protegem o encéfalo e proteção dos tecidos moles. Ossos irregulares apresentam uma forma complexa, ou seja, possuem vários outros formatos em relação aos que já foram ditos aqui. Não corresponde a nenhuma forma geométrica conhecida. Exemplos marcantes são as vértebras, mandíbula e o osso temporal. Os ossos longos são aqueles nos quais o comprimento excede a largura e a espessura. tem duas extremidades, que são em geral articulares. O corpo de um osso longo é um tubo de osso compacto cuja cavidade é conhecia como cavidade medular, por abrigar a medula vermelha, ou a medula amarela (medula flava), ou até mesmo ambas Divisão do sistema esquelético 1. ESQUELETO AXIAL: O esqueleto axial representa o eixo mediano do corpo, sendo formado por ossos da cabeça (crânio), pescoço (hioide e vértebras cervicais) e tronco (costelas, esterno, vértebras e sacro). 2. ESQUELETO APENDICULAR: Composto pelos ossos dos membros superiores e inferiores. É dividido em 2 partes: Esqueleto apendicular torácico: escápula, úmero, rádio, ulna, carpo, metacarpo, falange proximal, falange média e falange distal; Esqueleto apendicular pélvico: Ilíaco, fêmur, tíbia, fíbula, tarso, metatarso, falange proximal, falange média e falange distal. Biomecânica dos ossos OSSOS: Tecido extremamente dinâmico, continuamente formado e remodelado pelas forças às quais está sujeito. Duas funções mecânicas importantes: • Sustentação e proteção • Sistema de alavancas PROPRIEDADES E ESTRUTURA DO TECIDO ÓSSEO Principais constituintes: carbonato de cálcio, fosfato de cálcio, colágeno e água. • O carbonato e o fosfato de cálcio dão rigidez ao osso e são os responsáveis pela resistência à compressão. • O colágeno dá elasticidade ao osso e contribui para a resistência à tração. • A água também é importante para a resistência do osso. PROPRIEDADES E ESTRUTURA DO TECIDO ÓSSEO • Osso cortical - baixa porosidade (5 a 30% do volume), mais rígido, suporta maiores tensões e menores deformações. (é responsável pela formação de uma camada exterior de espessura variável) • Osso trabecular (Esponjoso) - alta porosidade (30 a 90% do volume), menos rígido, suporta menores tensões e maiores deformações. PROPRIEDADES E ESTRUTURA DO TECIDO ÓSSEO A maioria dos ossos do corpo humano tem as camadas externas compostas de osso cortical com osso trabecular no interior. O osso é um material anisotrópico, isto é, resiste de maneira diversa à cargas aplicadas em diferentes direções. O comportamento do osso irá variar dependendo da direção da aplicação da carga MATERIAL VISCOELÁTICO: - CA++= habilidade de suportar cargas compressivas - COLÁGENO = maleabilidade cargas tensivas As estruturas dos ossos são grandemente determinadas pela natureza das forças às quais eles estão sujeitos. CARGAS MECÂNICAS SOBRE OS OSSOS • Compressão • Tração • Cisalhamento • Flexão • Torção Vejamos as definições.... COMPRESSÃO Pode ser entendida como um aperto. É um tipo de carga que, atuando axialmente sobre um osso, tende a diminuir o seu comprimento e aumentar seu diâmetro. Quanto maior a carga de compressão, mais tecido deve ter o osso para suportá-la. EX: Vértebras lombares e ossos dos membros inferiores. TRAÇÃO É o oposto da compressão. É um tipo de carga que, atuando axialmente sobre um osso, tende a aumentar o seu comprimento e diminuir seu diâmetro. Sujeito suspenso em uma barra e carregamento de um peso. CISALHAMENTO É um tipo de carga que tende a provocar um deslizamento (ou deslocamento) de uma parte de um osso sobre outra (ou de um osso sobre outro). Força atuando sobre a articulação do joelho durante um agachamento. FLEXÃO É um tipo de carga que tende a curvar um osso, provocando esforços de compressão de um lado e esforços de tração do outro. Acontece quando uma força excêntrica (não-axial) é aplica à extremidade de um osso, criando um momento (torque) em um plano que contém seu eixo longitudinal. Forças musculares atuando em ossos longos. TORÇÃO É um tipo de carga que tende a torcer um osso. Acontece quando uma força tende a girar um osso em torno do seu eixo longitudinal estando uma de suas extremidades fixas (ou impedida de girar livremente). Deve-se a um momento (torque) em um plano perpendicular ao eixo longitudinal do osso. EX: Tíbia: pé fixo enquanto o resto do corpo sofre uma rotação (futebol). Cargas mecânicas compressão tração cisalhamento torção flexão CARGAS COMBINADAS Como os ossos do corpo humano estão submetidos à força gravitacional, forças musculares e outros tipos de forças, eles geralmente estão submetidos a mais de um tipo de carga. A combinação de duas ou mais formas puras de carga é chamada carga combinada. A forma irregular e a estrutura assimétrica dos ossos também contribui para o surgimento de cargas combinadas. TENSÃO (ESTRESSE MECÂNICO) Tensão é a força aplicada por unidade de área. A mesma força aplicada em ossos com diferentes seções transversais produz diferentes tensões. CARGAS TRAUMÁTICAS E REPETITIVAS • Carga traumática é uma carga de grande magnitude que aplicada uma única vez é suficiente para causar lesão. • Carga repetitiva é uma carga de pequena magnitude que aplicada uma única vez não é suficiente para causar lesão, mas aplicada repetidamente sim (fratura por fadiga). RESPOSTA ÓSSEA À CARGA • Hipertrofia - aumento da densidadeóssea (mineralização) em resposta ao aumento das cargas regularmente aplicadas (atividades físicas regulares). Quanto maior a força regularmente aplicada, maior a mineralização do osso. • Atrofia - diminuição da densidade óssea (mineralização) em resposta à redução das cargas regularmente aplicadas (sedentarismo). LESÕES ÓSSEAS COMUNS Considerando as importantes funções mecânicas desempenhadas pelos ossos, sua integridade é um componente importante da saúde geral. As lesões ósseas mais comuns são: • Fratura - interrupção na continuidade do osso • Osteoporose - deficiência de cálcio. Fraturas • Avulsão - fratura induzida por uma carga de tração, na qual uma parte do osso é puxada para fora por um tendão ou ligamento nele inserido (arremessos e saltos extremamente explosivos). • Fratura por flexão (ossos longos) • Fratura por torção (fratura da tíbia - futebol) • Fratura por cisalhamento (colo do fêmur) Fraturas • Fratura impactada - fratura induzida por uma carga de compressão; rara, normalmente acontece quando existem cargas combinadas. • Fratura cominutiva - resultante de uma carga rápida, caracterizada por numerosos pequenos fragmentos. • Fratura por fadiga - resultante de carga repetitiva de pequena magnitude (colo do fêmur). • Fratura em galho verde - fratura incompleta Fratura durante um salto triplo - sobrecarga Fraturas Avulsão Fratura em galho verde Fraturas BIOMECÂNICA DOS OSSOS Sistemas de alavancas Componentes Primários Forças que atuam sobre a alavanca • Foça Potente: exercida pelo músculo • Força Resistente: • Peso do segmento • Resistência externa (peso, máquina, theraband, …) • Eixo de rotação (ponto fixo ou eixo de rotação) Componentes Secundários • Braço de Alavanca: é a distância perpendicular entre o ponto de aplicação da força e o eixo de rotação. • Braço de Potência (Bp): é a distância perpendicular relacionada à força potente. • Braço de Resistência (Br): é a distância perpendicular relacionada à força resistente Classes das alavancas • 1. Alavanca de 1º Classe: INTERFIXA • 2. Alavanca de 2º Classe: INTERRESISTENTE • 3. Alavanca de 3º Classe: INTERPOTENTE Vantagem Mecânica das Alavancas Vantagem mecânica (VM) é quando realiza trabalho gastando pouca energia. Esta vantagem está expressa através de uma relação numérica entre as distâncias das hastes de força e resistência em relação ao eixo. A relação numérica é o valor da distância entre a aplicação da força e o eixo, chamado de braço de força ou braço de movimento, já a relação numérica entre a distância da resistência e o eixo se chama braço de resistência. • Vantagem mecânica é igual Braço de Força (BF) ÷ Braço de Resistência (BR). • VM= BF ÷ BR Vantagem Mecânica das Alavancas • Resultados iguais a 1 significam que a alavanca está em equilíbrio, ou seja, não há diminuição nem aumento de esforço para equilibrar ou deslocar a força resistente; • Resultados maiores que 1 significam que a alavanca possui vantagem mecânica, ou seja, pouca força e bom trabalho; • Resultados negativos – menores que 1 – significam que o trabalho é realizado gastando muita força, ou seja, temos uma desvantagem mecânica. • Numa alavanca de 3ª classe, onde, BF é igual a 3cm e BR é igual a 6cm terá VM? • Para avaliarmos a VM fazemos BF÷BR → 3÷6: 0,5. 0,5 é menor que 1, então, teremos uma desvantagem mecânica. CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA Articulações e movimentos Articulações – conceitos. Articulação, também chamada de juntura, é o local de união entre dois ou mais ossos. Pode unir um osso a uma cartilagem, ou duas ou mais cartilagens, como no caso das cartilagens costais na caixa torácica. As articulações apresentam funções variadas. Além de manter os ossos do esqueleto unidos, as articulações também conferem mobilidade ao esqueleto. Os ossos que se articulam são unidos por diferentes materiais. De acordo com esses materiais que são interpostos aos ossos, as articulações podem ser classificadas como FIBROSAS, CARTILAGINOSAS E SINOVIAIS. ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO SISTEMA ARTICULAR •Componentes: • Cartilagem articular • Disco fibrocartilaginoso: otimiza a função da cartilagem; estabiliza a articulação; absorção e distribuição de cargas; melhora o ajuste articular. • Tendões: transmitir forças entre músculo e osso e armazenar energia elástica; sua inserção é de forma a minimizar o stress; adapta-se ao exercício: ↑ resistência e tamanho. • Ligamentos: limite elástico e plástico = deformação das propriedades; com ↑ stress = hipertrofia SUPERFÍCIE ARTICULAR • SÃO AS SUPERFÍCIES QUE ENTRAM EM CONTATO NUMA DETERMINADA ARTICULAÇÃO. • São revestidas de cartilagem o que torna essa superfície lisa, polida e esbranquiçada. • Essa cartilagem é avascular e não possui inervação. • A redução na mobilidade pode levar à LESÕES ARTICULARES. ARTICULAÇÕES FIBROSAS • Articulação SINARTROSE • CARACTERÍSTICAS: • Sem Movimento • Constituída por Tecido Conjuntivo Fibroso; a grande maioria delas está no crânio. • Esse tipo de articulação é praticamente imóvel, mas sua presença é importante. • Dividem-se em: • SUTURA • SINDESMOSE • GONFOSE ARTICULAÇÃO FIBROSA DO TIPO : SUTURA Ex.: Sutura Sagital, Sutura Coronal ARTICULAÇÃO FIBROSA DO TIPO : SINDESMOSE Ex: Membrana Interóssea Rádio-Ulnar Tíbio-fibular Articulação cartilaginosa: Anfiartrose • As articulações cartilaginosas são unidas por cartilagem e sua mobilidade é bastante reduzida. • Existem poucas articulações cartilaginosas no corpo humano. • As mais comuns são a sínfise púbica, entre os ossos do quadril; e a articulação entre os corpos das vértebras, na coluna vertebral, na qual os ossos estão interpostos ao disco intervertebral. ARTICULAÇÃO CARTILAGÍNEA Fibrocartilagem Suporte de Pressão / Impacto Ex,: Sínfise Púbica Ex,: Disco Intervertebral ARTICULAÇÃO CARTILAGÍNEA DO TIPO : SINCONDROSE Cartilagem Hialina Sem suporte de pressão/ impacto Ex.: Cartilagens Costais ARTICULAÇÕES SINOVIAIS ou DIARTROSE • Para conter o líquido sinovial e manter a união entre os ossos, existe uma cápsula fibrosa, a cápsula articular, a qual envolve a articulação prendendo-se aos ossos que se articulam. As articulações sinoviais recebem esse nome por apresentarem uma substância líquida entre os ossos que se articulam, o líquido sinovial. COMPONENTES DE UMA ARTICULAÇÃO SINOVIAL • CÁPSULA ARTICULAR • CARTILAGEM ARTICULAR • MEMBRANA SINOVIAL • LÍQUIDO SINOVIAL CÁPSULA ARTICULAR Membrana que envolve toda a articulação. CÁPSULA ARTICULAR •A cápsula articular juntamente com os ligamentos tem por finalidade manter a união entre os ossos, impedir movimentos em planos indesejados e limitar a amplitude dos movimentos considerados normais. CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DAS ARTICULAÇÕES SINOVIAIS •AS ARTICULAÇÕES PODEM REALIZAR MOVIMENTOS EM TORNO DE UM, DOIS OU TRÊS EIXOS: •Classificação funcional das articulações sinoviais: •Não axiais- sinoviais planas; •Monoaxiais- gínglimo e trocóide; realiza movimentos apenas em torno de um eixo;possui um só grau de liberdade. •Biaxiais- condilar, elipsóide e selar; realizam movimentos em torno de dois eixos (dois graus de liberdade). •Triaxiais- esferóides. Realizam movimentos em torno de três eixos (três graus de liberdade). OMBRO E QUADRIL Referências • HAMILL, J. Bases biomecânicas do movimento humano. São Paulo: Manole, 2012. • HALL, Susan J. Biomecânica Básica. 5. ed. São Paulo: Manole, 2005. • HOUGLUM, Peggy A. Cinesiologia clínica de Brunnstrom. 2014. • BIOMECÂNICA ,Ossos. Universidade Federal De Santa Maria. Laboratório de Biomecânica. Disponível em: coral.ufsm.br/labiomec/biomecanica/ossos.ppt . (Material de referencia: adaptado por José Marcelo; do professor: Carlos Bolli Mota).
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