Biomecanica Aula 7

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Cinesiologia e Biomecânica
Prof. Dr. Bruno Jotta da Costa
UNIDADE 3 - UNIDADE 3 - Sistema Neuromuscular 
Aplicado ao Movimento
Tema:
Abordagem mecânica das ações musculares
Funções do músculo
Fatores mecânicos que afetam a força muscular
Abordagem mecânica das Ações Musculares
1. Ação isométrica
2. Ação Concêntrica
3. Ação Excêntrica
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação isométrica 
 A ação muscular isométrica é aquela em que o músculo gera tensão sem 
ocasionar mudança visível na posição da articulação
 Desenvolvimento de tensão sem alteração no comprimento do músculo 
Velocidade = Zero
 Condição a qual os torques muscular e de resistência são equivalentes e o 
comprimento do músculo como um todo não mudará
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Enoka, 2000, Silva, 2015)
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação isotônica 
 Movimentação de um peso especifico por uma amplitude de movimento 
 Peso constante x carga real imposta ao músculo, variação pela amplitude de movimento
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação isotônica 
 As contrações isotônicas envolvem desenvolvimento de tensão por parte do músculo para 
originar ou controlar o movimento articular, proporcionando variação no grau de tensão 
dos músculos de modo que os ângulos articulares se modifiquem. 
1. Concêntrica 
2. Excêntrica
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Abordagem mecânica das Ações Musculares
1. Concêntrica 
 Torque de muscular interno maior que de resistência;
 Redução do comprimento do musculo. 
 Desenvolvimento de tensão com encurtamento muscular. 
 Aceleração
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Abordagem mecânica das Ações Musculares
2. Excêntrica
 Torque de resistência maior que torque interno ou muscular
 Aumento do comprimento do musculo
 Desenvolvimento de tensão com estiramento muscular
 Desaceleração
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação isoinercial
 Já a contração isoinercial é uma resistência a qual o músculo tem de se 
contrair constantemente
 Manutenção da inércia ao longo do movimento, conseguida através da 
resistência dinâmica variável
 Resistência externa constante ou momento de inércia constante ?
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação isoinercial
Resistência variável 
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Variação do torque de resistência em 
função de alteração do raio da polia
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação isoinercial– Resistência variável 
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Variação do torque de 
resistência em função de 
alteração do raio da polia
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação Isocinética
 A contração isocinética é a contração muscular dinâmica, na qual a velocidade 
de movimento é mantida constante e associada a uma sobrecarga muscular, 
proporcionada por meio do uso de um equipamento específico.
 Velocidade angular constante
 Velocidade controlada e constante (0 graus/s a 600 graus/s); resistência 
variável e força contínua. Necessidade de um dinamômetro isocinético 
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação Isocinética
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Abordagem mecânica das Ações Musculares
Ação Isocinética
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Funções do Músculo
Agonista
 Os músculos que geram o movimento articular
Antagonista
 Os músculos que se opõem ao movimento articular, ou 
que promovem o movimento oposto.
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(Silva, 2015)
Funções do Músculo
Acessório
Ajuda o motor primário a realizar a ação 
muscular.
Se divide em 3 tipos:
1. Sinergista
2. Estabilizador 
3. Neutralizador
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(Silva, 2015)
Funções do Músculo
Sinergista
 Músculo que atua juntamente com outro ou com um 
grupo de músculos.
Estabilizador
 Músculo que atua para estabilizar uma parte do corpo, 
para que um outro músculo ativo tenha uma base firme 
sobre a qual possa exercer tração.
 Contribui para um movimento específico em uma 
articulação adjacente
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(Silva, 2015)
Funções do Músculo
Neutralizador
 Músculo que atua para eliminar uma ação indesejada 
produzida por um outro músculo que se contrai.
 Impede aa ocorrência de uma ação indesejada.
 O músculo se contrai para eliminar um movimento 
indesejado de outro músculo
 Exemplo: Função do pronador redondo durante a flexão do 
cotovelo por ação bíceps
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(Silva, 2015)
Músculos Biarticulares
Músculos biarticulares ou poliarticulares exercem 
movimento tanto na origem quanto na inserção
Por atravessarem mais de uma articulação, promovem 
movimentos em diferentes articulações
Algumas vezes opostos
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(Silva, 2015)
Músculos Biarticulares
Exemplo: Ação dos isquiotibiais na corrida
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(Silva, 2015)
Músculos Biarticulares
Exemplo: Ação do 
Quadríceps na corrida
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(Silva, 2015)
Músculos Biarticulares
Exemplo: Ação dos isquiotibiais e quadríceps na corrida
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Músculos Biarticulares
Insuficiência Ativa - Ocorre 
quando um músculo atinge 
um ponto em que não pode 
mais ser encurtado
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Músculos Biarticulares
Insuficiência Passiva - Ocorre 
quando um músculo não pode 
mais ser alongado sem danificar 
suas fibras.
 Maior capacidade de resistir ao 
estiramento. 
 Músculo previamente estirado 
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Área de secção transversa fisiológica
(AST)
Bipenado
Multipenado
 Fusiforme
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(Enoka, 2000, Silva, 2015)
Área de secção transversa
fisiológica
 “Soma da área em corte
transversal de todas as fibras
musculares”
Relação direta com a produção
de força
Componentes contrateis e
componentes elásticos
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Silva, 2015)
Área de secção transversa fisiológica
Normalmente avaliada por ultrassom, 
ressonância magnética e perimietria para 
caracterização da hipertrofia muscular
Aumento do número de sarcômeros em 
paralelos
Aumento natural da força gerada
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Enoka, 2000, Silva, 2015)
Área de secção transversa fisiológica (AST)
 A relação de AST e a produção de força é influenciada
pela arquitetura muscular
 Essa arquitetura é caracterizada pela desvio angular
das fibras a partir da linha de tração
 Caracterização de diferentes padrões de arquitetura
muscular
 Vantagem por abrigar um maior número de
sarcômeros em paraleloem um determinado volume
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Enoka, 2000, Silva, 2015)
Área de secção transversa fisiológica
(AST)
Bipenado
Multipenado
 Fusiforme
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Enoka, 2000, Silva, 2015)
Área de secção transversa fisiológica
(AST)
Essa arquitetura é caracterizada pelo
ângulo de penação da fibra muscular
Caracterização de diferentes padrões de
arquitetura muscular
 Influencia nos componentes horizontais
e verticais da força produzida
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Enoka, 2000, Silva, 2015)
Área de secção transversa fisiológica
(AST)
Essa arquitetura é caracterizada pelo
ângulo de penação da fibra muscular
Caracterização de diferentes padrões de
arquitetura muscular
 Influencia nos componentes horizontais
e verticais da força produzida
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Enoka, 2000, Silva, 2015)
Área de secção transversa fisiológica
(AST)
Na prática a área de corte transversal 
fisiológica dos músculos oblíquos é maior 
quando comparados aos músculos 
paralelos, ou seja, uma maior quantidade de 
fibras por área de corte.
 Influencia na velocidade e força gerada
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Área de secção transversa fisiológica
(AST)
 Fibras curtas e espessas, com grande 
ângulo de penação ou orientação, maior 
número de sarcômeros em paralelo são 
capazes de gera maior magnitude de 
força
 Fibras longas, com menor ângulo de 
penação ou orientação, maior número de 
fibras em série se contraem com maior 
velocidade
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
(Nordin e Frankel, 2004)
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Fatores mecânicos e produção de 
força - Ângulo de inserção do tendão
 O ângulo de tração ou inserção é formado 
entre a inserção do músculo e o osso, e 
está do lado da articulação que serve de 
base para realização do movimento.
 O ângulo de inserção se relaciona com a 
estabilidade e geração de movimento 
angular ou rotacional na articulação
(Silva, 2015)
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Fatores mecânicos e produção de 
força - Ângulo de inserção do 
tendão
 Com base no ângulo de inserção pode-
se definir a magnitude de dois 
componentes da força gerada
1. Componente Rotação – Relacionada a 
componente vertical da decomposição 
da força Fy
(Silva, 2015)
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Fatores mecânicos e produção de 
força - Ângulo de inserção do 
tendão
 Com base no ângulo de inserção pode-
se definir a magnitude de dois 
componentes da força gerada
2. Componente Estabilizadora –
Relacionada a componente horizontal 
da decomposição da força (Fx)
(Silva, 2015)
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Fatores mecânicos e produção de força - Ângulo de inserção do 
tendão
 Variações do ângulo de inserção e magnitude das componentes estabilizadoras 
e rotacional
 Ângulo de inserção = 90°
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Fatores mecânicos e produção de força - Ângulo 
de inserção do tendão
 Quando o ângulo de inserção for igual a 90º - 100% da força 
gerada pelo músculo é aproveitada para realizar o movimento 
(Silva, 2015)
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Fatores mecânicos e produção de força - Ângulo 
de inserção do tendão
 Quando o ângulo de inserção for menor do que 90º, a 
decomposição da força muscular gera duas componentes: Uma 
de rotação e outra de estabilização.
 Componente horizontal ou de estabilização diferente 
de zero
 Componente horizontal para ângulo de inserção maior 
que 90° - “componente estabilizador” (Silva, 2015)
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Fatores mecânicos e produção de força - Ângulo 
de inserção do tendão
 Quando o ângulo de inserção for menor do que 90º, a 
decomposição da força muscular gera duas componentes: Uma 
de rotação e outra de estabilização.
 Componente horizontal ou de estabilização diferente 
de zero
 Componente horizontal para ângulo de inserção 
menor que 90° - “componente de luxação” (Silva, 2015)
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Exercício
Cinesiologia Biomecânica – Sistema Neuromuscular e movimento
Exercício
Referências Bibliográficas
1. SILVA, VALERIA REGINA. Cinesiologia e biomecânica. Rio de Janeiro: SESES,
2015.
2. HALL, Susan Jean. Biomecânica Básica . Grupo Gen-Guanabara Koogan,
2000.
3. NORDIN, Margareta; FRANKEL, Victor H.; FORSSÉN, Katja. Biomecánica básica
del sistema musculoesquelético. McGraw-Hill. Interamericana, 2004.
4. OKUNO, Emico; FRATIN, Luciano. Desvendando a física do corpo humano:
biomecânica. São Paulo: Manole, 2003.