4 tendoes ligamentos 2019

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BIOMECÂNICA DE 
TENDÕES E LIGAMENTOS
Profª Clarissa R. Zaitune Nardi
Biomecânica dos tendões e ligamentos
Tendões, ligamentos e cápsula articular
Envolvem, conectam e estabilizam as 
articulações
Estruturas passivas (não produzem 
movimento ativamente como mm)
Função
Ligamentos e Cápsula
Aumentar a estabilidade mecânica
das articulações
Guiar movimento articular
Prevenir movimento excessivo
Agem como restrições estáticas
Função
Tendão
Transmitir cargas de tensão do músculo ao 
osso
• Permite o movimento articular
• Manutenção da postura
Tendões + mm = unidade 
musculotendinosa (restrição dinâmica)
ventre
muscular
tendão
aponeurose
ventre
muscular
vista anterior do braço vista posterior do dorso
m. Bíceps braquial m. Latíssimo do dorso
Composição e estrutura
Tecidos conjuntivos densos (conhecidos como tecidos 
colagênicos fibro-paralelos)
Escassamente vascularizados
Semelhança de tendões e ligamentos entre humanos 
e ratos, coelhos, cachorros e macacos
Composição e estrutura
Matriz Celular: Fibroblastos (20%) – sintetiza o colágeno
Matriz Extracelular (80%):
• Água (60 – 80%)
• Sólidos (20 – 40%):
• Fibras de colágeno (70 – 80%)
• Proteoglicanas
• Elastina – pouca quantidade em tendões e ligg
extremidade; maior em ligg elásticos (flavo)
- Colágeno (proteína fibrosa)
Característica de força e flexibilidade aos tendões e 
ligg
Quantidade maior em tendões do que em ligg
Composição e estrutura
Disposição das fibras de colágeno
Predominantemente em paralelo.
Resistência às forças de tração.
Vascularização
Tendões e ligamentos tem vascularização limitada, 
que afeta diretamente processos de cura e atividade 
metabólica
Hipovascularizacao afeta diretamente a atividade 
metabólica e processos de cicatrização e reparo.
Comportamento Mecânico
São estruturas viscoelásticas com propriedades 
mecânicas únicas
Tendões são fortes
Sustentam altas forças de tensão que resultam da 
contração
São flexíveis às superfícies ósseas
Ligamentos são adaptáveis e flexíveis
Permitem movimentos dos ossos, mas são fortes e 
inextensíveis para oferecer resistência satisfatória às 
forças aplicadas
Propriedades Biomecânicas
Um meio de analisar as propriedade 
biomecânicas é sujeitar espécimes a 
deformações de tensão usando uma taxa 
constante de alongamento.
O tecido é alongado até se romper, e a força 
resultante ou carga (P) é marcada
Curva resultante de carga-alongamento tem 
várias regiões que caracterizam o 
comportamento do tecido
Propriedades Biomecânicas –
Curva de Carga-Alongamento
1) o tecido se alongou 
com um pequeno 
aumento na carga –
fibras de colágeno 
tornam-se retas (tecido 
alongado facilmente)
2) rigidez do tecido 
aumenta rapidamente. 
Início da deformação do 
tecido
TENDÃO (e ligg de extremidade)
Propriedades Biomecânicas –
Curva de Carga-Alongamento
3) falha progressiva 
das fibras de 
colágeno
4) falha completa e 
o tecido perdeu sua 
habilidade de 
suportar cargas
TENDÃO (e ligg de extremidade)
(1) carga imposta ao LCA durante o teste de gaveta anterior 
(2) carga imposta ao LCA durante atividade fisiológica 
(3) carga imposta ao LCA desde a lesão parcial até a ruptura completa 
Curva produzida durante teste tensional do LCA humano in vitro 
(cadáver) 
Curva de Carga-Alongamento
Curva produzida durante teste tensional do LCA humano in vitro 
(cadáver) 
0-1 O tecido se alongou com um
pequeno aumento na carga: fibras
de colágeno tornam-se retas
(tecido alongado facilmente).
Nesse intervalo, as fibras do
ligamento que estavam relaxadas
cederam à força de tração e se
alinharam
1-2 Nesse intervalo, o tecido resiste
adequadamente à força recebida, e
após removê-la, a estrutura não
sofrerá nenhum dano residual.
Curva de Carga-Alongamento
Propriedades Biomecânicas -
ligamentos
Fibras de colágeno 
sem carga tem 
configuração 
ondulada 
(“aproximadamente 
paralelos”)
As fibras tornam-se 
retas com carga
Ligamentos joelho 
humano. Nordin e Frankel
Curva Carga-Alongamento
Curva produzida durante teste tensional do LCA humano in vitro 
(cadáver) 
3-4 Falha progressiva das
fibras de colágeno
4- O rompimento total da
estrutura. A força aplicada
supera a capacidade de
deformação do tecido e este
se rompe por completo.
Ligamento cruzado anterior
Teste de estabilidade 
articular (gaveta anterior)
Comportamento mecânico 
Tendão X Ligamento
LESÕES DE TENDÕES E 
LIGAMENTOS
Mecanismos de lesão são semelhantes 
para ligamentos e tendões
Lesões agudas: geralmente acidentais ou 
traumáticas - uma única força de tração muito 
intensa é aplicada na estrutura e pode causar 
seu rompimento
Lesões crônicas: geradas por muitas cargas de 
baixa ou moderada intensidade. O elevado 
volume de forças de tração sem tempo de 
recuperação adequado provoca a lesão.
Lesões ligamentares
Prejudica o cumprimento das funções da 
estrutura
Maior probabilidade de lesionar estruturas 
articulares
Falha em Ligamento 
Lesões de ligamento são categorizadas 
clinicamente de 3 modos de acordo com o 
grau de severidade
Grau I (leve): sintomas clínicos desprezíveis, 
pouca dor, sem instabilidade articular, embora 
microfalhas das fibras de colágeno possa ter 
acontecido
Grau II (moderada): dor severa, alguma 
instabilidade articular, falha progressiva das fibras 
de colágeno resultando em ruptura parcial. A força 
e a rigidez do lig. podem ter diminuído em 50% 
ou mais. Instabilidade articular mascarada pela 
atividade muscular
Falha em Ligamento 
Grau III (grave): dor severa. Articulação 
completamente instável. Maioria das fibras 
de colágeno se romperam, algumas podem 
estar intactas, embora não possa suportar 
qualquer carga
Falha em Ligamento 
Carga em uma articulação instável pode 
gerar estresse anormais na cartilagem
Correlação com osteoartrite prematura
Lesões Tendíneas
Resistência à tensão de um tendão
saudável pode ser mais que duas vezes
a do seu músculo (rupturas musculares
são mais comuns que as de tendão).
Quanto maior a área de secção
transversal do tendão, maiores as
cargas que ele pode aguentar .
Lesões Tendíneas
Rupturas: Estão associadas a cargas
elevadas, como as rupturas agudas que ocorrem
em lesões desportivas.
Ruptora do Tendão do Calcâneo
Após a cirurgia o paciente utiliza uma bota removível
Lesões Tendíneas
Tendinite: resposta inflamatória devido a
sobrecargas repetitivas de um tendão
Aguda ou Crônica
Lesão da substância do tendão propriamente
dita e estruturas correlatas também podem
estar inflamadas
Tendinite, tenossinovite (tendão + sinóvia)
Cicatrização de tendões e ligamentos
O processo de cicatrização é mais lento para
tendões e ligamentos, devido à vascularização
limitada destes tecidos.
O resultado final é a criação de tecido cicatricial,
que é caracterizado por defeitos persistentes,
com diâmetro anormalmente reduzido das
fibrilas de colágeno.
Assim esses tecidos tornam-se biomecanicamente
inferiores ao tecido normal.
Fatores que afetam as 
propriedades biomecânicas
Maturação e envelhecimento
As propriedades físicas de colágeno e dos tecidos 
que ele compõe são muito associadas ao nº e 
qualidade das ligações cruzadas dentro e entre as 
moléculas de colágeno
Durante a maturação (até 20a) o número e 
qualidade aumentam → resistência aumentada à 
tensão do tendão e lig
Com o envelhecimento o colágeno alcança um 
platô com respeito a suas propriedades 
mecânicas, depois disso a resistência à tensão e a 
rigidez do tecido começam a diminuir
( Área de secção transversa e resistência à tensão)
Uso X Desuso
São sensíveistanto ao treinamento qto ao 
desuso
Exercício: tendões e ligg se adaptam a 
maiores cargas, tornando-se maiores e 
hipertrofiados ou modificando suas 
propriedades materiais ao adquirir uma 
maior força por unidade de área. 
Aumentam a força e rigidez em até 20%
Fatores que afetam as 
propriedades biomecânicas
Uso X Desuso
Privação de cargas ou imobilização articular 
produz uma deterioração rápida das propriedades 
bioquímicas e mecânicas dos ligg (atrofia), que 
acarreta uma perda na força e na rigidez. 
Reduções na massa colágena total
Força da junção osso-ligamento está relacionada 
ao tipo de esquema de exercício e não apenas à 
duração – com o treinamento de endurance sendo 
mais efetivo
Fatores que afetam as 
propriedades biomecânicas
Ligamento - Adaptação do tecido 
Ligg imobilizados: mais alongamento e menor rigidez
Fatores que afetam as 
propriedades biomecânicas
Gravidez e o período pós-parto
Frouxidão aumentada dos tendões e ligg na área 
púbica durante a gravidez e pós-parto
Ação do hormônio relaxina (altera a expressão de 
genes no fibroblasto)
Fatores que afetam as 
propriedades biomecânicas
Esteróides
Corticosteróides, quando aplicados imediatamente 
depois da lesão, podem causar prejuízo 
significativo às propriedades biomecânicas e 
histológicas em ligg
Os esteroides têm sido associados à inibição da 
síntese de colágeno e à posterior cicatrização 
alterada e diminuição do pico de carga destes 
tecidos
Referências Bibliográficas
Biomecânica Básica do Sistema 
Musculoesquelético
Margareta Nordin
Victor H. Frankel
• Guanabara Koogan