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CINESIOLOGIA Princípios da biomecânica Profª.: Paula Martimiano Fisioterapeuta Mestre em Patologia - UFPE Doutoranda em Neurociências - UFPE Princípios Mecânicos • Cinética: Ramo da dinâmica, lida com as forças que produzem, param ou modificam o movimento dos corpos como um todo ou de segmentos individuais. • Essas forças primárias levam Compressão articular, tração articular, e pressões sobre as superfícies do corpo. Gravidade, músculos, atrito e resistências externas Teorias do movimento • Teorias de Aristóteles (384-322 A.C) Utilizadas para explicar como os objetos se movem. • Estado natural Repouso • Movimento exigia um motor • Aristotélicos Atribuíram propriedades especiais ao ar e a água Explicar o movimento da flecha e barco. • Elemento em falta Atrito • Newton Três leis do movimento. Teorias do movimento Galileu (1564-1642) concluiu que uma força externa era necessária para alterar a velocidade do movimento, mas nenhuma força era necessária para manter o movimento. Conceitos físicos para análise de movimento Movimento: Variação de posição espacial de um objeto ou ponto material no decorrer do tempo. Força: Qualquer ação de impulso ou tração (N). Vetor: Grandeza de magnitude e direção. Conceitos físicos para análise de movimento Massa: Quantidade de matéria de um corpo (g). Torque: Tendência da força de produzir rotação sobre um eixo; força de rotação. Velocidade: Vetor que descreve a aceleração. Forças • Empurrão (compressão) / Tração (tensão) • Movimento Sistema desequilibrado ESTADO DE EQUILÍBRIO Ação / reação Forças • Tração da gravidade (peso do corpo) • Atrito das mãos e pés TERAPEUTICAMENTE Quatro fontes principais de força constituem principal interesse: • Gravidade ou peso das partes corporais e aparelhos tais como: talas, gesso, livros, utensílios de comer e pesos. • Músculos, que podem produzir forças sobre os segmentos ósseos por contração ativa ou por serem esticados passivamente. • Resistência aplicadas externamente tais como polias de exercício, resistência manual, portas e janelas. • Atrito, que pode proporcionar estabilidade se ótimo, retardar o movimento se excessivo e levar a instabilidade se inadequado. Forças • Consequência clínica: • Compressão articular • Tração articular • Pressão sobre os tecidos do corpo • Convenções de Forças • As forças são grandezas vetoriais, as quais possuem ao mesmo tempo magnitude e direção. • Vetores • Cauda: Ponto de fixação • Ponta: Direção Forças • Uma compreensão de onde e como as forças atuam fornece a base para modificar ou alterar terapeuticamente as forças para reduzir a dor, restaurar o movimento e aumentar a função. • Levantamento de carga • Movimentação lateral de carga • Transporte de carga Leis de Newton do movimento • As três leis fundamentais: • I : do equilíbrio • II : da massa e aceleração • III : da ação e reação Ação e Reação (Terceira Lei de Newton) • Para toda força de ação há uma força de reação igual e oposta. • As forças não atuam isoladamente, mas como um par interativo onde os dois corpos entram em contato. • O estado de movimento de um corpo depende das forças que estão atuando sobre ele, em vez das forças que ele pode exercer sobre outros corpos. Equilíbrio (Primeira Lei de Newton) • Em estado de equilíbrio a soma das forças que atuam sobre um corpo é zero. • Equilíbrio Repouso ou movimento uniforme Lei da Inércia (Primeira Lei de Newton) • Todo corpo persiste em seu estado de repouso ou movimento uniforme em uma linha reta a não ser que seja obrigado a alterar esse estado por forças atuando sobre ele. • Uma força é necessária para iniciar, alterar a direção e velocidade e para um movimento. Massa e aceleração (Segunda Lei de Newton) • A mesma força atuando sobre diferentes corpos faz com que os corpos se movam diferentemente. A aceleração (a) de um corpo é proporcional à magnitude das forças resultantes (F) sobre ele e inversamente proporcional à massa (m) do corpo. A = F/m FORÇA MAIOR Força menor Aplicação Clínica • Movimento dos segmentos do corpo em resposta a contração muscular. • Contração Encurtamento Mesma quantidade de força na região proximal e distal Movimento do membro. Peso • É o efeito da aceleração da gravidade (g) sobre a massa. • Peso é uma força • O peso varia com a sua localização em relação ao centro da Terra, enquanto a massa permanece a mesma. • Capacidade do ser humano de mover-se e realizar trabalho em um ambiente com gravidade reduzida. P=mg Peso • Aplicação Clínica • As partes do corpo podem ser posicionadas e suportadas para mover-se em um plano paralelo à Terra para reduzir o efeito da gravidade e assim permitir o movimento para músculos mais fracos. • Um corpo submerso em um líquido sofre um impulso, para flutuar, igual ao peso do líquido deslocado. Composição de forças • Várias forças agem simultaneamente sobre um corpo. • Composição de forças Método para simplificar. • Adicionando ou subtraindo duas ou mais forças, o seu efeito combinado pode ser mostrado por uma única força resultante. Força resultante Força capaz de produzir o mesmo efeito que todas as forças atuando juntas. Forças paralelas Forças opostas Forças lineares Composição de forças • Forças atuando em ângulos • A força resultante é a diagonal do paralelogramo, não a soma das duas forças. • Aumento do ângulo Menor força. • Ângulo 180 graus • Ângulo 0 Soma-se as forças. Aproximação Separação das polias Composição de forças • Força conjugada: • Duas forças atuam na mesma direção, porém opostas Efeito rotatório. • Momento de força • Capacidade da força de produzir rotação em um eixo Efeito rotacional de uma força. Torque Quantidade de força Distância do eixo Torque Torque • Teste de força muscular • Exercícios resistidos manuais Torque • O torque produzido pelo peso varia com a distância perpendicular desde a linha de ação da força (peso) até o centro da articulação. • Distância perpendicular Braço de resistência Calcule o torque em cada posição Aplicação clínica • Transferência entre macas • Transferência em cadeira de rodas • Trazer o centro de gravidade do paciente para mais perto do centro de gravidade do terapeuta -> Reduz o torque e a probabilidade de lesão pelo esforço excessivo. Centro de gravidade = Centro de massa • O ponto ao redor do qual o peso de um corpo está igualmente equilibrado, independentemente da maneira como o corpo está posicionado. • Um único ponto em torno do qual a massa e o peso do corpo estão distribuídos equilibradamente em todas as direções. Centro de gravidade • Quanto mais baixo o centro de gravidade, mais estável estará o corpo. Equilíbrio • Estático • Dinâmico Princípios da estabilidade • Aumento da massa corporal • Aumento de atrito • Aumento da base de apoio • Posição vertical do centro de gravidade o mais baixo possível Base de apoio/sustentação • Linha poligonal fechadaenvolvendo todos os pontos em contato com o pé – solo. • Quanto maior a base, mais estável.
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