Material de Cinesiologia e Biomecanica

Biomecânica

•

ESTÁCIO

Matheus

04/11/2018

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1 Introdução Cinesiologia e Biomecânica [Modo de Compatibilidade].pdf EMERSON.pdf
Cinesiologia e
BiomecânicaBiomecânica
Cinesiologia e Biomecânica
A Disciplina Cinesiologia e Biomecânica
representa um conjunto de conhecimentos representa um conjunto de conhecimentos
fundamentais para a formação do
fisioterapeuta, uma vez que o movimento
humano é o seu principal objeto de estudo.
Cinesiologia e Biomecânica
A Cinesiologia como o estudo científico do movimento
humano pode ser um termo abrangente utilizado para
descrever qualquer forma de avaliação anatômica,
fisiológica, psicológica ou mecânica do movimento
humano.
A Cinesiologia também descreve o conteúdo de uma
classe em que o movimento humano é avaliado pelo
exame de sua origem e características.
Cinesiologia e Biomecânica
A Biomecânica compreende a análise e avaliação do
movimento de um organismo vivo e os efeitos de
determinadas forças sobre esse organismo.determinadas forças sobre esse organismo.
A Biomecânica tem um objeto de estudo bem
definido e os resultados de sua investigação são
obtidos por métodos próprios.
Cinesiologia e Biomecânica
A biomecânica pode atuar em diversas áreas
como:
Locomoção humanaLocomoção humana
Esporte
Reabilitação
Ortopedia e traumatologia
Instrumentação e métodos
Modelagem computacional
Tecidos e biomateriais
Cardiovascular e respiratória
Ergonomia
Aristóteles (384 - 322 a.C.)
� Pai da Cinesiologia, não realizou experimentos.
� Função da ciência: Explicar a natureza - Matemática
como instrumento.
� 1a descrição científica da função e ação de músculos,
ossos e do movimento.ossos e do movimento.
� “De Motu Animalium” (“Sobre o Movimento dos
Animais”)
� “De Incessu Animalium” - “o animal que se move faz
sua mudança de posição pressionando contra o que
está embaixo dele... Todo movimento depende da ação
de um agente motor.
Arquimedes (287 - 212 a.C.)
• Teorema de Arquimedes – Hidrostática
Um corpo total ou parcialmente mergulhado
em um fluido em equilíbrio recebe dele
uma força (chamada empuxo) vertical, de
baixo para cima, de módulo igual ao
módulo do peso da quantidade de fluido
deslocado pelo corpo.
• Alavancas: “Dá-me um ponto de apoio que
levantarei o mundo”.
Galeno (129 – 201)
� Primeiro médico dedicado ao esporte: 4 anos de práticas
médicas e nutricionais dedicadas aos gladiadores.
� 500 tratados médicos: conhecimento do corpo humano e seu
movimento.
� “De Motu Musculorum”. Idéia que os músculos são contráteis.
Estudo da estrutura muscular (tipos, contração,Estudo da estrutura muscular (tipos, contração,
agonista/antagonistas)
� “Espíritos Animais” do cérebro, através dos nervos, para os
músculos.
� Artérias: Transporte sangüíneo
� Contra a dissecação de cadáveres humanos !!!! (observação +
animais)
Leonardo da Vinci (1452 - 1519)
• Desenvolvimento da mecânica: paralelogramo de forças;
atrito; fundamentos das forças de reação.
• Análise mecânica das estruturas anatômicas;
• Descreveu a mecânica do corpo na posição ereta, andar,
no salto e na elevação a partir de posição sentada.
• Estudos anatômicos: arte + ciência (descrição da origem
inserção e posição de alguns músculos).
• Descrição do vôo das aves: Um corpo oferece tanta
resistência ao ar quanto o ar exerce sobre o corpo.
Leonardo da Vinci
Vesalius (1514 - 1564)
• Grande desenvolvimento da anatomia a partir
da possibilidade de dissecar cadáveres de
criminosos executados
Galileo Galilei (1564 - 1642)
• “De Animaliam Motibus”: biomecânica do salto
humano; análise da marcha de cavalos e
insetos; estrutura e função dos biomateriais;
flutuação.
• Desenvolveu a balança hidrostática a partir das
idéias de Arquimedes.
• Pai da Biomecânica (Ascenzi, 1993)
Borelli (1608 - 1679)
• Fisiologia + Física: saltos, corridas, vôos, deslocamento no
meio líquido.
• “De Motu Animalium” – Os animais são máquinas. Aplicou
fórmulas matemáticas de Galileu aos problemas dofórmulas matemáticas de Galileu aos problemas do
movimento muscular. Os ossos são alavancas e os
músculos funcionam segundo princípios matemáticos.
• estabeleceu ainda a hipótese de que os nervos
transportavam substâncias capazes de desencadear a
contração muscular.
• Importância: Pai da Biomecânica - primeiro a estudar
matematicamente o movimento.
E.H. Weber (1795 – 1878) & W.E. Weber (1804 –
1871)
• Cronofotografia
• Estudo da marcha humana a partir de leis • Estudo da marcha humana a partir de leis
mecânicas.
• Mecanismo da ação muscular e detalhes
cronológicos do centro de gravidade.
Marey (1830-1904)
• Pioneiro na cinematografia (cronociclo)
• Desenvolvimento de instrumentos para análise
do movimento
• Métodos gráficos e fotográficos para pesquisa
biológica.biológica.
• Quantificação da locomoção
Muybridge (1830 - 1904)
• Desafio para entender o cavalo na corrida.
• Locomoção e as novas técnicas de registro de
movimento.movimento.
Experimento de Braune &
Fischer
Análise 3D da MarchaAnálise 3D da Marcha
Sherrington (1857 – 1952)
• Estudou os reflexos neuromusculares e suas
sinergias.
• Teoria da inervação recíproca• Teoria da inervação recíproca
Bernstein (1896 - 1966)
• Coordenação e regulação do movimento em
crianças e adultos.
• Sinergias musculares para controlar o• Sinergias musculares para controlar o
movimento
• Problema de Bernstein - problema dos graus de
liberdade
Biomecânica
Estudo do movimento do organismo
�Encontro internacional sobre Biomecânica do
Esporte - 1960Esporte - 1960
�Seminário Internacional sobre Biomecânica -
1969
Cinesiologia
Cinesiologia: estudo do movimento humano
• Biomecânica• Biomecânica
• Fisiologia do exercício
• Pedagogia
• Neurofisiologia
• Comportamento motor
Biomecânica
� Estudo das forças agindo sobre e dentro da estrutura
biológica e os efeitos produzidos por tais forças (Hay,1973).
� Ciência que estuda as estruturas e funções dos sistemas� Ciência que estuda as estruturas e funções dos sistemas
biológicos usando o conhecimento e métodos da mecânica
(Hatze, 1974).
� Estudo do movimento humano (Winter,1979).
Áreas da Mecânica Aplicada e a Biomecânica
- Mecânica dos corpos rígidos
- Estática – Estudos dos Corpos em Equilíbrio
- Dinâmica – Estudo do corpos sujeitos a aceleração- Dinâmica – Estudo do corpos sujeitos a aceleração
- Cinemática – Descreve o movimento
- Cinética – Descreve as causas do movimento
- Mecânica dos corpos deformáveis
- Mecânica dos fluidos
Biomecânica
Analisa as características dos movimentos usando parâmetros
como velocidade e direção.
Segundo as forças que atuam sobre os corpos, a Biomecânica pode
ser dividida em:
Biomecânica interna
Biomecânica externa
Biomecânica Interna
A biomecânica interna preocupa-se com a
determinação das forças internas (forças determinação das forças internas (forças
articulares e musculares) e as
conseqüências resultantes dessas forças
(tensões) do biomaterial, frente às
diferentes formas de solicitação mecânica.
Biomecânica Externa
A biomecânica externa representa aqueles parâmetros
de determinação quantitativa
e ou qualitativa
referentes às mudanças de lugar e posição do corpo
humano, com auxilia de medidas descritivas humano, com auxilia de medidas descritivas
cinemáticas e dinâmicas.
Estuda as grandezas que podem ser observadas
externamente ao corpo humano
� variáveis cinemáticas
� variáveis dinâmicas
� variáveis antropométricas
Diagrama conceitual do sistema de controle postural
Biomecânica
• Instrumental
• Mecânica Newtoniana
• Instrumentos mecânicos e eletrônicos para • Instrumentos mecânicos e eletrônicos para
registro do movimento, medição de forças e
atividade elétrica
• Computadores
Biomecânica
Instrumental – Métodos de Medição
• Antropometria
• Cinemetria
• Dinamometria
• Eletromiografia
• Gonio e eletrogoniometria
Biomecânica
Aplicações
�Análise da marcha patológica
�Desenvolvimento de calçados�Desenvolvimento de calçados
�Prevenção de quedas em idosos
�Análise de movimentos esportivos
�Proporções das coisas na natureza
�Fundamentação para prática clínica
Marcha patológica
Fases da Marcha
2 Cinética e Cinemática.pptx [Modo de Compatibilidade].pdf EMERSON.pdf
Cinética e Cinemática
Cinética e Cinemática
�Cinemática
Refere-se a forma, o padrão ou o sequenciamento
do movimento em relação ao tempo e ao espaço.
Relaciona-se com as características do movimento a
partir de uma perspectiva espacial e temporal.
Descreve o aspecto do movimento
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Tipos de Movimento
• Movimento Linear• Movimento Linear
Translação
Movimento ao longo de uma via reta ou curva.
Cinética e Cinemática
• Movimento Linear
Translação
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Tipos de Movimento
• Movimento Angular
Rotação
Ocorre ao redor de algum ponto em diferentes
regiões do mesmo segmento corporal.
Cinética e Cinemática
• Rotação
Movimento Angular
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Tipos de Movimento
• Geral
Combina os movimentos lineares e angularesCombina os movimentos lineares e angulares
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Tipos de Movimento
• Geral
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Tipos de Movimento
DireçãoDireção
Trajetória
Velocidade
Ponto monitorado
Cinética e Cinemática
�Cinética
Examina as forças que agem sobre um
sistema.
Tenta definir as forças que Tenta definir as forças que
provocam o movimento
Cinética e Cinemática
�Análise de Movimento
• Estática
• Dinâmica
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Relação entre Movimento Linear e
Angular
• Distância linear
É a medida ao longo da trajetória de
movimento.
• Deslocamento linear
É medido em uma linha reta da posição
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Relação entre Movimento Linear e
Angular
• Distância angular
É a soma de todas as alterações angulares
sofridas por um corpo que roda.
• Deslocamento angular
É determinado como a diferença entre as
posições inicial e final do corpo em
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Rapidez Linear e Angular
• Rapidez linear• Rapidez linear
É a distância percorrida dividida pelo tempo
gasto para percorrê-la.
• Rapidez angular
É a distância angular percorrida dividida pelo
intervalo de tempo durante o qual o
movimento ocorreu.
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Velocidade Linear e Angular
• Velocidade linear
É a mudança na posição ou o deslocamento É a mudança na posição ou o deslocamento
linear que ocorre durante um determinado
período de tempo.
• Velocidade angular
É a mudança na posição angular ou o
deslocamento angular que ocorre durante um
determinado período de tempo.
Cinética e Cinemática
�Cinemática
�Aceleração
Ritmo de mudança na velocidade em período de Ritmo de mudança na velocidade em período de
tempo.
• Aceleração linear
• Aceleração angular
Cinética e Cinemática
�Articulações X Planos
• Frontal
• Sagital
• Transverso
Cinética e Cinemática
�Articulações X Eixos
• Longitudinal
• Ântero-posterior
• Látero-lateral
Cinética e Cinemática
�Movimentos no Plano Sagital e Eixo Látero-
lateral
• Flexão• Flexão
• Extensão
Cinética e Cinemática
Movimentos no Plano Frontal e Eixo Ântero-
posterior
• Abdução• Abdução
• Adução
Cinética e Cinemática
�Movimentos no Plano Transverso e Eixo
Longitudinal
• Rotação interna• Rotação interna
• Rotação externa
Cinética e Cinemática
�Movimento Multiplanar e Multiaxial
• Circundução
Cinética e Cinemática
�Cadeias de Movimento
• Aberta
• Fechada
Cinética e Cinemática
�Cadeias de Movimento
• Aberta
Cinética e Cinemática
�Cadeias de Movimento
• Fechada
3 Conceitos cinéticos para a análise do movimento humano [Modo de Compatibilidade].pdf EMERSON.pdf
Conceitos Cinéticos para a Análise
do Movimento Humanodo Movimento Humano
Conceitos Cinéticos
• Conceitos Básicos
• Massa
Quantidade de matéria que o corpo tem.Quantidade de matéria que o corpo tem.
• Inércia
Propriedade da matéria pela qual permanece
em repouso ou em movimento uniforme em
uma linha reta.
Conceitos Cinéticos
• Inércia
Conceitos Cinéticos
• Conceitos Básicos
• Força
Qualquer ação ou efeito mecânico que aplicado
a um corpo tende a produzir aceleração.a um corpo tende a produzir aceleração.
• Torque
Tendência da força de produzir reação sobre um
eixo.
Conceitos Cinéticos
• Conceitos Básicos
• Força
• Torque
Conceitos Cinéticos
�Conceitos Básicos
� Atrito
Força desenvolvida por duas superfícies que tendem a
impedir o movimento de uma superfície sobre a
outra.outra.
� Velocidade
É um vetor que descreve o deslocamento.
� Aceleração
Qualquer mudança na velocidade de um objeto.
Conceitos Cinéticos
�Conceitos Básicos
� Atrito
Conceitos Cinéticos
• Conceitos Básicos
• Pressão
É a medida da força e sua distribuição.
• Trabalho• Trabalho
Força que atua através de um deslocamento na
direção da força.
• Potência
É o ritmo do trabalho.
Conceitos Cinéticos
• Conceitos Básicos
• Pressão, Trabalho e Potência
Conceitos Cinéticos
• Conceitos Básicos
• Leis de Newton
• Lei da inércia• Lei da inércia
Conceitos Cinéticos
• Conceitos Básicos
• Leis de Newton
• Lei da aceleração• Lei da aceleração
Conceitos Cinéticos
• Conceitos Básicos
• Leis de Newton
• Lei da ação e reação• Lei da ação e reação
Conceitos Cinéticos
• Mecânica dos Fluidos
Ramo da mecânica que lida com as
propriedades e o comportamento de gases e propriedades e o comportamento de gases e
líquidos.
Conceitos Cinéticos
• Natureza dos Fluidos
• Fluido - Substância que flui quando submetida
a um estresse de cisalhamento.
Fluxo Laminar x Turbilhonar
• Laminar – caracterizado por camadas regulares
e paralelas de fluido.
• Turbilhonar – caracterizado pela mistura das
camadas fluídicas adjacentes.
Conceitos
Cinéticos
Fluxo Laminar x Turbilhonar
Conceitos Cinéticos
Natureza dos Fluidos
• Flutuabilidade
Força de um fluido que atua sempre Força de um fluido que atua sempre
verticalmente para cima.
• Princípio de Arquimedes
Lei física que estabelece que a força de
flutuação que atua sobre um corpo é igual ao
peso do líquido deslocado pelo corpo.
Conceitos Cinéticos
Natureza dos Fluidos
• Flutuabilidade
Conceitos Cinéticos
• Comportamento Ativo e Passivo
• Comportamento Ativo
Existe uma força interna atuando diretamente Existe uma força interna atuando diretamente
para realização do movimento.
• Comportamento Passivo
Ocorre por ação de uma força externa, ao
segmento que se desloca no espaço.
Conceitos Cinéticos
• Comportamento Ativo e Passivo
Conceitos Cinéticos
• Centro de Gravidade
Ponto ao redor do qual a massa e o peso de um
corpo estão equilibrados igualmente em todas às corpo estão equilibrados igualmente em todas às
direções.
• Determinação do Centro de Gravidade
• Método Direto
• Métodos Indiretos
Plataforma de Borelli; Tomografia
Conceitos Cinéticos
• Centro de Gravidade
Conceitos Cinéticos
• Estabilidade
Resistência à ruptura do equilíbrio
• Equilíbrio
Capacidade de controlar o equilíbrio
Conceitos Cinéticos
• Estabilidade e Movimento Humano
• Fatores que Afetam a Estabilidade
Aprendizado e desenvolvimento motorAprendizado e desenvolvimento motor
Força e resistência muscular
Base de sustentação
Flexibilidade
4 SISTEMA DE ALAVANCAS [Modo de Compatibilidade].pdf EMERSON.pdf
SISTEMA DE ALAVANCASSISTEMA DE ALAVANCAS
SISTEMA DE ALAVANCAS
Sistema de Alavanca
Componentes
1) Alavanca é uma barra rígida também chamada de
máquina simples.máquina simples.
2) Eixo é o ponto ao redor do qual ocorre o
movimento. Também chamado de fulcro.
3) Força potente – atua a favor do sentido do
movimento.
4) Força resistente – atua contra o sentido do
movimento.
Alavancas
• Príncipios de alavanca – usados para visualizar o
sistema de forças mais complexos que produz
movimento rotatório no corpo
• Alavancas de Primeira Classe: manutenção de
postura ou equilibriopostura ou equilibrio
• Alavancas de Segunda Classe: vantagem de força
• Alavancas de Terceira Classe: vantagem para ao
movimento
SISTEMA DE ALAVANCAS
Sistema de Alavanca
SISTEMA DE ALAVANCAS
Tipos de Sistemas de Alavancas
Primeira Classe
O ponto de apoio está entre a força potente e a
força resistente.força resistente.
SISTEMA DE ALAVANCAS
Tipos de Sistemas de Alavancas
Segunda Classe
A força resistente está localizada entre o apoio e
o ponto de aplicação da força potente. o ponto de aplicação da força potente.
SISTEMA DE ALAVANCAS
Tipos de Sistemas de Alavancas
Terceira Classe
A força potente está localizada entre a força
resistente e o ponto de apoio.resistente e o ponto de apoio.
SISTEMA DE ALAVANCAS
Interpretação de Torque e Momento de Força.
Momento - É o efeito rotatório de uma força ao redor de
um eixo de rotação.
É medido como o produto da força pela distância É medido como o produto da força pela distância
perpendicular entre a linha de ação da força e o eixo
Braço do Momento da Força – menor distância
perpendicular entre a linha de ação da força e um eixo
de rotação.
Torque - A comparação entre os momentos das forças
potente e resistente é chamada.
SISTEMA DE ALAVANCAS
Interpretação de Torque e Momento de Força.
SISTEMA DE ALAVANCAS
VANTAGEM MECÂNICA
Sempre que o braço de momento de força for
mais longo que o braço do momento de
resistência, a relação da vantagem mecânica é resistência, a relação da vantagem mecânica é
reduzida a um número que é maior que a
unidade, e a magnitude da força aplicada
necessária para deslocar a resistência é menor
que a magnitude da resistência.
SISTEMA DE ALAVANCAS
� Estabilidade
� Quando um objeto está
equilibrado, todas as forças
que atuam sobre ele são
iguais: estado de
EQULIBRIO.
� Gravidade: é a atração
mútua entre a terra e um
� Gravidade: é a atração
mútua entre a terra e um
objeto
� Força da gravidade sempre
direcionada verticalmente
para baixo
� Centro de Gravidade (CG) :
ponto de equilibrio de um
objeto, no qual o peso em
todos os lados é igual
SISTEMA DE ALAVANCAS
� Estabilidade
� Base de apoio( BA): é a
parte do corpo que está em
contato com a face de
sustentação
� Linha de gravidade ( LG):
linha vertical que passa
através do centro de
linha vertical que passa
através do centro de
gravidade em direção ao
centro da terra
� Quanto mais baixo o CG
mais estável o objeto
� O CG e a LG precisam
permanecer dentro da BA
para que um objeto
permaneça estável
SISTEMA DE ALAVANCAS
Cargas Mecânicas
Forças que atuam sobre as estruturas biológicas.
Axiais (longitudinais).
- Compressão ou esmagamento.- Compressão ou esmagamento.
- Tensão ou tração.
Não axiais
- Cisalhamento ou deslizamento.
- Torção ou rotação.
- Inclinação ou curvamento.
SISTEMA DE ALAVANCAS
Cargas Mecânicas
SISTEMA DE ALAVANCAS
Deformações Elásticas e Plásticas
Deformação é a mudança no formato original da estrutura.
Elasticidade
É a habilidade do material em retornar seu tamanho e forma
original (livre de estresse) quando as cargas aplicadas são original (livre de estresse) quando as cargas aplicadas são
removidas.
Plasticidade
Implica deformações permanentes ou “temporariamente
permanentes”.
Ponto de Cessão
É o ponto em que o material passa da condição elástica para
condição plástica.
Alavancas.pptx
SISTEMAS DE ALAVANCAS
Dai - me um ponto de apoio e levantarei a terra", dizia Arquimedes para ilustrar o princípio da alavanca.
CONSTITUINTES DE UM SISTEMA DE ALAVANCA
Alavanca é uma barra rígida que gira em torno de um ponto fixo (fulcro ou articulação) quando uma força é aplicada para vencer a resistência.
Eixo é o ponto ao redor do qual ocorre o movimento – fulcro.
Força Potente – atua a favor do sentido do movimento. Ex: Contração muscular.
Força Resistente – atua contra o sentido do movimento. Ex: Gravidade, resistência Externa (mecânica e/ou manual).
EM TODA CONTRAÇÃO EXCÊNTRICA, TEREMOS A PRESENÇA DA ALAVANCA DE 2ª CLASSE
ALAVANCA INTERFIXA
Característica de equilíbrio
POTÊNCIA FULCRO RESISTÊNCIA
Ex: uma gangorra,
Músculos posturais, cabeça sobre 1a. Vértebra
ALAVANCA DE PRIMEIRA CLASSE = ALAVANCA DE EQUILÍBRIO
SEGUNDA CLASSE = ALAVANCA DE FORÇA
A força resistente está localizada entre o apoio e o ponto de aplicação da força potente
ALAVANCA INTERRESISTENTE
Característica de força
FORÇA RESITÊNCIA FULCRO
EX: carrinho de mão, Flexão plantar
5
ALAVANCA INTERPOTENTE
ALAVANCA DE TERCEIRA CLASSE = ALAVANCA DE VELOCIDADE + ADM
Característica de velocidade e amplitude
REPRESENTA A MAIOR PARTE DO CORPO
FULCRO FORÇA RESITÊNCIA
Ex: Flexão do cotovelo
REVISANDO
REVISANDO
9
TORQUE = MOMENTO DE FORÇA
É a quantidade de força necessária pela contração muscular para produzir movimento de rotação na articulação.
T=F.d
Braço de momento: é a distância perpendicular entre a linha de ação (ponto de fixação) e o centro da articulação(eixo da articulação);
O torque determina o sentido do movimento;
O torque é maior quando o ângulo de tração
é de 90° graus (FORÇA ANGULAR) e diminui quando o ângulo de tração aumenta ou diminui (FORÇA ESTABILIZANTE / FORÇA DE DESLOCAMENTO)
2ª CLASSE para 3ª CLASSE
EX: ausência e presença de peso na mão (m. braquirradial)
3ªCLASSE para 2ª CLASSE
EX: CONTRAÇÃO CONCÊNTRICA E EXCÊNTRICA (m. bíceps braquial)
FATORES QUE MUDAM A CLASSIFICAÇÃO DA ALAVANCA
Lembram do CG do segmento???
A GRAVIDADE É UMA FORÇA.
FORÇA POTENTE?
FORÇA RESISTENTE?
VM= BF/BR
ALAVANCA DE 1ª CLASSE – ALAVANCA INTERFIXA: Dependendo de qual braço estiver mais próximo da ARTICULAÇÃO;
ALAVANCA DE 2ª CLASSE – ALAVANCA INTERRESISTENTE: Sempre com vantagem mecânica;
ALAVANCA DE 3ª CLASSE – ALAVANCA INTERPOTENTE: Sempre em desvantagem mecânica
VANTAGEM MECÂNICA
CARGAS MECÂNICAS QUE AGEM SOBRE O CORPO HUMANO
As forças musculares, a força da gravidade e a força responsável pelas fraturas ósseas afetam o corpo humano – o efeito depende da direção, duração e magnitude/intensidade da força aplicada
AXIAIS (LONGITUDINAIS)
- Compressão ou esmagamento
- Tensão ou tração
COMPRESSÃO – força aplicada na direção axial de um corpo e que tende a comprimi-lo ou esmagá-lo
TENSÃO – força de tração ou de estiramento com direção axial através de um corpo – força oposta a força compressiva
NÃO AXIAIS
- Cisalhamento ou deslizamento
- Torção ou rotação
- Inclinação ou curvamento
CISALHAMENTO
Força com direção paralela a superfície – causa deslizamento
TORÇÃO OU ROTAÇÃO – força aplicada para suportar cargas em movimentos laterais
FLAMBAGEM: aplicação assimétrica de uma carga que produz tensão em um lado do eixo longitudinal do corpo e compressão no lado oposto
ESTRESS MECÂNICO
Resultado da distribuição de força no interior de um corpo sólido quando uma força externa atua.
DEFORMAÇÕES ELÁSTICAS E PLÁSTICAS
Deformação é a mudança no formato original da estrutura
ELASTICIDADE - É a habilidade do material em retornar seu tamanho e forma original (livre de estresse) quando as cargas aplicadas são removidas – tendões, ligamentos, músculos
Uma carga aplicada onde o estresse gerado é igual ou menor que o limite elástico – Deformações completamente recuperadas – cargas aplicadas sejam removidas
Continuidade do stress mecânico pode levar a um ESTIRAMENTO OU ROMPIMENTO da estrutura – entorse ou lesões por esforço repetitivo
Estiramento ou Laceramento dos LIGAMENTOS – Podem danificar os VASOS SANGUÍNEOS, MÚSCULOS, TENDÕES ou NERVOS ADJACENTES
PLASTICIDADE
Implica deformações permanentes ou “temporariamente permanentes”;
Materiais podem sofrer deformações plásticas quando são levados além dos seus limites elásticos;
As deformações plásticas podem vir acompanhadas de falha ou ruptura;
Ponto de Cessão – É o ponto em que o material passa da condição elástica para condição plástica;
Cada biomaterial (osso, tendão, cartilagem, músculo, etc...) apresenta um ponto de cessão diferente
MOVIMENTO HUMANO EM MEIO FLUIDO.
LEMBRAM????
Aula 1 - INTRODUÇÃO À CINESIOTERAPIA.pdf
INTRODUÇÃO À
CINESIOTERAPIA
Paulo Lopes
CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
• POSIÇÃO ANATÔMICA
CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
PLANO FRONTAL ou CORONAL (XY):
• Paralelo ao osso frontal, dividindo o
corpo em partes de frente e trás.
• Movimentos de adução e abdução.

PLANO SAGITAL ou SAGITAL MÉDIO (YZ)
• Plano vertical que divide o corpo em direito e
esquerdo, é como se fosse uma vista lateral.
• Movimentos de flexão, extensão e
hiperextensão.

PLANOS DE MOVIMENTO E EIXOS
CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
PLANOS DE MOVIMENTO E EIXOS
PLANO HORIZONTAL ou TRANSVERSO (XZ)
• Divide o corpo em parte de cima e parte de
baixo, como se fosse vista de cima.
• Movimentos de rotação interna e externa,
pronação e supinação.

OBS: No plano sagital ainda temos os movimentos de flexão
plantar e dorsiflexão e também o desvio ulnar e desvio radial.
CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
PRINCÍPIOS MECÂNICOS – CINÉTICA

FORÇA
• Gravidade – peso das partes corporais. Ex: talas, gesso, livros etc;
• Músculos – produzem força ativa (contração) ou passiva (esticando)
sobre os segmentos ósseos;
• Resistências aplicadas externamente – polias, resistência manual
etc;
• Atrito – estabiliza, ratarda e instabiliza.

OBS: A aplicação da força gera conseqüências secundárias que tem
finalidades terapêuticas como a compressão articular, a tração e a
pressão.

CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
PRINCÍPIOS MECÂNICOS – CINÉTICA

Lei de NEWTON :
• Terceira Lei – Ação e Reação: “Para toda força de ação há uma força
de reação igual e oposta.”

• Primeira Lei – Equilíbrio/Inércia: Em equilíbrio a soma das forças
atuantes é zero. “Todo corpo persiste no 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.”

• Segunda Lei – Massa e Aceleração: “A aceleração de um corpo é
proporcional à magnitude das forças resultantes sobre ele e
inversamente proporcional à massa do corpo.”

CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
PRINCÍPIOS MECÂNICOS – CINÉTICA

ALAVANCAS: Barra rígida que gira em torno de um eixo (ponto fixo).
COMPONENTES:
• Barra – Pessoa ou partes do cropo;
• Eixo – Ponto de apoio ou fulcro;
• Força – Músculos;
• Resistência – Ação da gravidade e peso adicional.
• Braço de Força ou Movimento – Distância perpendicular do ponto de
aplicação da força ao eixo;
• Braço de Resistência ou Alavanca – Distância do ponto de aplicação ao
eixo.
F R
BF BR
PONTO DE APOIO
CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
ALAVANCA DE 1ª CLASSE – INTERFIXA
• Eixo entre F e a R
• Ex: tesoura, cabeça, gangorra etc.

ALAVANCA DE 2ª CLASSE – INTER-RESISTENTE
• Resistência entre o E e a F
• Maior vantagem de força e BF = BR
• Ex: Carrinho de mão, chave de fenda e pé

ALAVANCA DE 3ª CLASSE – INTER-POTENTE
• Força entre o E e a R
• Ex: O corpo humano, cavando em pé,
remador
• Ex: Carrinho de mão, chave de fenda e pé

F R
E
R F
E
R F
E
CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
CINÉTICA

TORQUE:
• Produto da força vezes a distância perpendicular desde a sua linha
de ação até o eixo do movimento. Ex: Abrir porta emperrada.

PESO E CENTRO DE GRAVIDADE:
• Centro de gravidade é o ponto único de um corpo em torno do qual
cada partícula da sua massa está igualmente distribuída.
• Equilíbrio Estável – Centro de gravidade é deslocado, mas retorna
ao seu ponto fixo normal.
• Equilíbrio Instável – Centro de gravidade é deslocado, procura uma
posição nova fora do eixo e o corpo cai. Ex: Malabarista na corda.
• Equilíbrio Neutro – Centro gravidade é deslocado, permanece no
mesmo nível e o corpo não cai. Ex: Empurrar um cadeirante.

CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
CINÉTICA

BASE DE SUSTENTAÇÃO:
Onde o centro de gravidade move-se. A depender, estabiliza ou não o CG.
Isso depende:
• Da altura do CG com relação a BS;
• O tamanho da BS;
• A localização da LG dentro da BS;
• O peso do corpo.

PRESSÃO:
Unidade de força aplicada em uma área. Para diminuir a pressão
terapeuticamente são necessários:
• Diminuir a magnitude da F;
• Aumentar a área de aplicação;
• Diminuir o tempo de aplicação.

CONCEITOS FUNDAMENTAIS
EM
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA
CINÉTICA

POLIAS:
Usadas para mudar o sentido ou magnitude da força.
• Polia Fixa Única: Não oferece vantagem à F, mas muda sua
direção.
• Polia Móvel: Oferece vantagem à F, devido à distribuição do
peso.

FORÇA MUSCULAR:
• Quanto maior a distância perpendicular entra a linha de ação do
músculo e o centro articular ( distância do BF), maior o torque
produzido pelo músculo.

Insuficiência Passiva:
• Um músculo é alongado sobre duas ou mais articulações
simultaneamente, eles podem não permitir movimento adicional
pelo agonista. Ex: Flexão de quadril com joelho em extensão

Insuficiência Ativa:
• Fraca força contrátil muscular quando as sua fixações estão
próximas uma da outra e o músculo está tentando contrair-se na
porção inferior da sua curva de comprimento-tensão. Ex:
Preensão isométrica da mão com punho flexionado.
FISIOTERAPIA
PATOMECÂNICA
NEUROFUNCIONAL
MUSCULOESQUELÉTICO
CARDIORRESPÍRATÓRIO
DIAGNÓSTICO
CIÉTICO
FUNCIONAL
MOTRICIDADE
RETORNO ATIVIDADE
QUALIDADE DE VIDA
MODELO DE DISFUNÇÃO MUSCULOESQUELÉTICA
Tensão muscular
Infecção
Trauma físico
Imobilização
IRRITAÇÃO
DOR
TENSÃO MUSCULAR
EDEMA
INFLAMAÇÃO
REAÇÃO FIBROSANTE
•Alongamento muscular limitado
•Movimento articular restringido
•Limitação articular dos tendões
•Encurtamento fascial
CONTRATURA DO TECIDO MOLE
ALTERAÇÃO ESTÉTICA E ARTICULAR
ARTROCINEMÁTICA ALTERADA
OSTEOCINEMÁTICA ALTERADA
Alterações nos
mecanoceptores,
reflexos
mioartrocinéticos e
no comprimento e
direção da força
Inflamação, dor em tecidos
inervados e predisposição a
processos articulares
degenerativos
INCAPACIDADE FUNCIONAL
Isquemia tissular
interna
Retenção de
metabólitos
CINESIOTERAPIA
• CONCEITO:

– A arte de curar, utilizando todas as técnicas do movimento.
– Licht (1965) definiu exercício terapêutico como "movimento do
corpo ou das partes corporais para alívio de sintomas ou
melhorar a função".
– Chamou-se de ginástica médica
– A cinesioterapia não é um tratamento através do movimento,
mas o tratamento do movimento (Boris Dolto)

Kinêsia – Movimento
Therapéia - Tratamento

CINESIOTERAPIA
OBJETIVOS:
• Amplitude de Movimento
(ADM)
• Força Muscular
• Encurtamentos Musculares
• Capacidade Respiratória

TIPOS DE CINESIOTERAPIA:
• Passiva
• Ativa Assistida
• Ativa Livre
• Resistida

CINESIOTERAPIA
Toda motricidade recorre a três processos:
• Um neuropsicomotor de comando, de regulagem, de integração da
atividade muscular;
• Um bioquímico de alcance e de transformação de energia
mecânica;
• Um biomecânico de deslocamento ou de flexão dos elementos
esqueléticos em função das diferentes forças presentes.

CINESIOTERAPIA PASSIVA
Mobilização de um segmento corporal produzido inteiramente por
uma força externa.

Força Externa = Mecânica / Fisioterapeuta/ Empuxo (água)

Indicações
• Avaliação do paciente
• Ensinar exercícios
• Pcte não apto a realizar movimentos ativos

CINESIOTERAPIA PASSIVA
Uma mobilização articular passiva provoca a emissão de mensagens de
origem câpsulo-ligamentar que, tratadas no nível central, interagires.
Essas mensagens podem desempenhar um papel facilitador, ou inibidor
sobre a atividade de um músculo. Uma massagem, ou mais precisamente
uma mobilização dos tecidos da planta do pé, ricos de receptores
mecânicos, pode favorecer a ativação dos músculos dos membros
inferiores.
CINESIOTERAPIA PASSIVA
• Mantém a integridade e lubrificação da articulação e dos tecidos
moles .
• Previne ou minimiza a formação de contraturas.
• Diminui ou inibe a dor.
• Não aumenta força muscular.
• Pequeno estímulo para retorno venoso
CINESIOTERAPIA ATIVA
• Mobilização de um ou mais segmentos corporais, realizado de
forma voluntária e consciente
• Tipos:
– Ativa Livre
– Ativa Assistida
– Ativa Resistida
CINESIOTERAPIA ATIVA
• Os mesmos efeitos da cinesioterapia passiva
• Estimula a circulação sanguínea
• Complementar o arco de movimento do paciente nos graus onde o
mesmo sente dificuldade
• Respeitar a dor do paciente
• Deve se ter atenção para deixar que haja toda a contração muscular
possível, não deixando que se transforme em cinesioterapia passiva

CINESIOTERAPIA ATIVA RESISTIDA
• Exercício onde a contração muscular é resistida por força externa
• Exercício com resistência manual ou mecânica à contração muscular
• Promove aumento de força e resistência muscular
ALONGAMENTO
• Manobra terapêutica elaborada para
aumentar o comprimento de estruturas
de tecidos moles.

Aula IV Biomec+ónica.pdf
Biomecânica

Prof. Tiago Figueiredo
tc-figueiredo@uol.com.br
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• O esqueleto humano funciona como um
sistema de elos e pivôs.
• Os elos são os ossos.
• Os pivôs são as articulações.
• Todos os movimentos articulares são
rotacionais e medidos em graus.
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
Torque ou momento resultante

Da mesma forma que é possível determinar uma
força resultante que isoladamente tem o mesmo efeito das
forças componentes de um sistema, pode-se determinar o
momento resultante de um sistema de forças em relação a
um determinado eixo.

Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.

• Alavanca é uma barra rígida também
chamada de máquina simples.

• Eixo é o ponto ao redor do qual
ocorre o movimento, também
chamado de fulcro.

Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• Definição de alavanca.
–Uma alavanca é uma barra rígida que
gira em torno de um ponto fixo
denominado pivô.
–No corpo humano os ossos são as
hastes rígidas, as articulações são os
eixos e os músculos e cargas
resistentes aplicam forças
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.

• Braço de resistência.
–É o comprimento entre o ponto de
aplicação da força e a resistência a ser
levantada.
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.

• Braço de força.
–É o comprimento entre o ponto de
aplicação da força e o centro da
articulação a ser movida.
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.

• Força potente - atua em favor do
movimento.

• Força resistente – atua no sentido
contrário do movimento.

Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• Vantagem mecânica.
–A vantagem mecânica de uma alavanca
é a proporção do comprimento do
braço de força para o braço de
resistência.
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• Vantagem mecânica.
–Quanto maior o braço de força e
menor o braço de resistência, mais
eficiente é a alavanca.
–Porém no corpo humano os braços de
força são sempre menores que os
braço de resistência.
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• As alavancas são dividas em três classes:
– Força
– Eixo
–Resistência
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• Alavancas de primeira classe ou primeiro
gênero (interfixa).
– Tem o ponto de apoio entre a ponto de aplicação
da força e da resistência;
– O ponto de apoio está entre a força potente e a
resistente.
– Grande força x grande amplitude de movimento
– Exemplos:
– Tríceps braquial.
– Articulação atlanto-occiptal (cervical)
Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• Alavancas de segunda classe, segundo gênero
(inter-resistente).
– A resistência está entre o ponto de apoio e ponto
de aplicação da força.
– Alta força com baixa amplitude de movimento.
– Exemplos:
– Flexão plantar a partir da postura ereta.

Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• Alavancas de terceira classe, terceiro gênero
(interpotente).
– O ponto de aplicação de força está entre o ponto
de apoio e a resistência a ser vencida .
– Maioria das alavancas do corpo humano.
– Exemplos:
– Flexão do cotovelo postura ereta
– Extensão do joelho.

ALAVANCAS

Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.

• A grande maioria das alavancas do corpo
humano, por serem de terceira classe e
apresentarem as inserções dos músculos
próximas das articulações, apresentam
baixo rendimento em termos de força.

Biomecânica

• Sistemas de Alavancas.
• Entretanto, um pequeno encurtamento do
músculo possibilita uma grande amplitude
de movimento na extremidade do
segmento. Da mesma forma, uma
velocidade de encurtamento do músculo
relativamente baixa acarreta uma
velocidade muito maior na extremidade do
segmento.

Biomecânica

• Interpretação de Torque e Momento de Força.
• Momento - É o efeito rotatório de uma força ao redor de um
eixo de rotação.
• É medido como o produto da força pela distância
perpendicular entre a linha de ação da força e o eixo (Braço
do Momento da Força – menor distância perpendicular entre
a linha de ação da força e um eixo de rotação).
• A comparação entre os momentos das forças potente e
resistente é chamada de torque. O torque determina o
sentido do movimento.

Biomecânica

• Vantagens e Desvantagens Mecânicas no
Movimento
• VANTAGEM MECÂNICA = BMFP÷BMFR; >ou=1

• “Sempre que o braço de momento de força for mais longo
que o braço do momento de resistência, a relação da
vantagem mecânica é reduzida a um número que é maior que
a unidade, e a magnitude da força aplicada necessária para
deslocar a resistência é menor que a magnitude da
resistência”.

Biomecânica

• Vantagens e Desvantagens Mecânicas no
Movimento
• VANTAGEM MECÂNICA = BMFP÷BMFR; >ou=1

Biomecânica

• Mecânica dos Materiais Biológicos ou Biomateriais:

• Cargas Mecânicas = Forças que atuam sobre as
estruturas biológicas.
• Considera: Sentido; Duração e Magnitude
(intensidade) da carga.
• Axiais (longitudinais).
• - Compressão ou esmagamento.
• - Tensão ou tração.

Biomecânica

• Mecânica dos Materiais Biológicos ou Biomateriais:

• Não axiais
• - Cisalhamento ou deslizamento.
• - Torção ou rotação.
• - Inclinação ou curvamento.
• Cargas combinadas: mais de uma carga sendo
aplicada simultaneamente sobre o corpo.
Biomecânica

• Deformações Elásticas e Plásticas
• Deformação é a mudança no formato original da
estrutura.
• Elasticidade - É a habilidade do material em retornar
seu tamanho e forma original (livre de estresse)
quando as cargas aplicadas são removidas.
• Se uma carga é aplicada em um material, tal que o
estresse gerado no material é igual ou menor que o
limite elástico, as deformações que acontecerão no
material serão completamente recuperadas, uma vez
que as cargas aplicadas sejam removidas.
Biomecânica

• Deformações Elásticas e Plásticas
• Plasticidade - Implica deformações permanentes ou
“temporariamente permanentes”. Materiais podem
sofrer deformações plásticas quando são carregados
além dos seus limites elásticos. As deformações
plásticas podem vir acompanhadas de falha ou
ruptura.
• Ponto de Cessão – É o ponto em que o material
passa da condição elástica para condição plástica.
Cada biomaterial (osso, tendão, cartilagem, músculo,
• etc...) apresenta um ponto de cessão diferente.
Biomecânica
Aula VII Biomecanica.pdf
Biomecânica

Prof. Tiago Figueiredo
tc-figueiredo@uol.com.br
Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
• Fatores mecânicos que afetam a força muscular:
• Ângulo de tração x aproveitamento da força.
• Relação comprimento x tensão.
• Relação força x velocidade.
• Relação tempo x tensão.
• Pré – estiramento.
• Efeitos da fadiga.

Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
TENSÃO MUSCULAR
Quando um músculo é ativado ele desenvolve
tensão, que depende da área da sua seção transversal (
90 N/cm2). Esta tensão produz torque nas articulações. O
torque resultante determina a presença ou não de
movimento.
• Ação concêntrica
• Ação isométrica
• Ação excêntrica
Biomecânica

FATORES MECÂNICOS QUE AFETAM A
FORÇA MUSCULAR

A magnitude da força gerada por um músculo está
relacionada, entre outras coisas, com sua velocidade de
encurtamento, com seu comprimento e com seu ângulo de
inserção.

• Relação força x velocidade
• Relação força x comprimento
• Ângulo de inserção do músculo
Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
• Fatores mecânicos que afetam a força muscular:
•
Relação Força x Velocidade.

• Relação inversa – Quanto maior a sobrecarga para
realização de uma ação concêntrica, menor será a
velocidade de contração.
• Quando a sobrecarga é baixa a velocidade de
contração é relativamente alta.

Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
• Fatores mecânicos que afetam a força muscular:
Relação força x velocidade

A relação força x velocidade não implica na
impossibilidade de mover uma resistência elevada
a uma velocidade alta nem de mover uma carga
leve a uma velocidade baixa.

Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
• Fatores mecânicos que afetam a força muscular:
Relação força x velocidade

A relação força x velocidade indica que para uma
determinada carga ou força muscular desejada
existe uma velocidade máxima de encurtamento
possível.

Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
Relação força x velocidade
A relação entre a força excêntrica produzida por um
músculo e a velocidade com a qual ele alonga apresenta
um comportamento diferente.
Em cargas menores que a isométrica máxima, a
velocidade de estiramento é controlada voluntariamente.
Em cargas maiores que a isométrica máxima, o músculo é
forçado a estirar com velocidade proporcional à carga.

Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
• Relação força x velocidade (concêntrica)

Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
• Fatores mecânicos que afetam a força muscular:
Relação força x comprimento

A força isométrica máxima que um músculo pode produzir
depende em parte do seu comprimento.

No corpo humano, o pico de geração de força acontece
quando o músculo está levemente estirado.

Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
Relação força x comprimento

Biomecânica

Sistema Neuromuscular aplicado ao
movimento
• Fatores mecânicos que afetam a força muscular:
• Ângulo de tração x aproveitamento da força.

• Fibras obliquas e aproveitamento da força.

Biomecânica