APOSTILA BIOMECÂNICA DO TRONCO E COLUNA

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GOIÂNIA – 2020/1 
UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA 
CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA 
PROF. GILBERTO REIS 
EDUCAÇÃO FÍSICA 
 
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7. CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA DO TRONCO E DA COLUNA VERTEBRAL 
 
O esqueleto axial é formado pela cabeça e pelo tronco, e este 
último pode ser subdividido em caixa torácica e coluna vertebral. 
A caixa torácica é constituída pelo esterno e pelas costelas e tem 
como principal função a proteção dos órgãos vitais (coração e pulmões), e seus 
movimentos auxiliam na respiração. 
Já a coluna vertebral, é um segmento complexo e funcionalmente 
significativo do corpo humano e apresenta como principais características a 
necessidade de conciliar flexibilidade e estabilidade, que são conseguidas graças 
à sua construção em peças superpostas (as vértebras), ligadas por elementos 
musculares, ligamentares e fibrosos (os discos intervertebrais). Além disso, 
funciona como um elo entre as extremidades superior e inferior. 
 
A coluna vertebral 
 
A coluna vertebral consiste de uma pilha de 33 vértebras, divididas 
estruturalmente em cinco regiões, sendo sete vértebras cervicais, doze vértebras 
torácicas, cinco lombares, cinco sacrais (fundidas) e quatro pequenas vértebras 
coccígeas (fundidas). 
 
CERVICAIS 
TORÁCICAS 
LOMBARES 
SACRAIS 
COCCÍGEAS 
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 As vértebras não são iguais. Devido às necessidades mecânicas e 
funcionais, cada região apresenta uma característica específica. A primeira 
vértebra cervical é chamada de atlas e se articula diretamente com o osso 
occipital do crânio, apresentando desta maneira um formato específico para 
facilitar este encaixe. A segunda é chamada de àxis e tem como característica 
uma protuberância, formando uma articulação em pivô, a atlantoaxial. 
 
As demais vértebras cervicais, as torácicas e as lombares, 
apresentam um formato semelhante, diferindo principalmente pelo seu tamanho. 
Em particular, as vértebras lombares são maiores e mais espessas, porque 
quando se assume a posição ereta cada vértebra terá de sustentar todo peso das 
estruturas que estão acima, incluindo partes do tronco e os membros superiores. 
Este aumento no tamanho serve para diminuir o estresse e é acompanhado por 
um aumento nos discos intervertebrais. Uma vértebra típica consiste de um corpo, 
um arco e processos ósseos espinhosos e transversos. 
 
 
 Cervical Torácica Lombar 
 
 
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Os arcos neurais e os lados posteriores dos corpos e discos 
intervertebrais formam uma passagem protetora para a medula, chamado canal 
vertebral. Os processos espinhosos e transversos funcionam como forquilhas 
destinadas a aprimorar a vantagem mecânica dos músculos inseridos. 
As articulações facetárias e os discos proporcionam cerca de 80% 
da capacidade da coluna resistir á torção e ao cisalhamento, com metade sendo 
parte das articulações facetárias, que ainda é responsável por sustentar cerca de 
30% das cargas compressivas, principalmente quando a coluna se encontra em 
hiperextensão. 
 
Discos intervertebrais 
As articulações entre os corpos vertebrais são sínfises com discos 
fibrocartilaginosos interpostos que funcionam como coxins. Quando o tronco fica 
ereto, as diferenças na espessura anterior e posterior dos discos produzem as 
curvaturas da coluna. 
O disco intervertebral é constituído por duas estruturas funcionais: 
um anel externo espesso formado por cartilagem fibrosa, chamado anel fibroso 
(ânulo) que circunda um material gelatinoso central, chamado núcleo pulposo. O 
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ânulo é formado por cerca de 90 faixas concêntricas, com suas fibras colagênicas 
se cruzando em ângulos de 30º, tornando esta estrutura mais sensível à cargas 
rotacionais do que compressivas, tensivas ou de cisalhamento. Por outro lado, o 
núcleo apresenta características semelhantes às da cartilagem articular, com 
grande parte de seu volume formado por líquido e proteoglicanos, o que o torna 
uma estrutura especialmente preparada para absorver cargas compressivas. 
 
Estruturas funcionais dos discos intervertebrais 
 
Mecanicamente, o ânulo funciona como uma mola espiralada cuja 
tensão mantém juntos os corpos vertebrais contra a resistência do núcleo pulposo, 
e este agindo como um rolamento. Durante a flexão e a extensão, os corpos 
vertebrais rodam sobre o núcleo, enquanto as articulações facetárias orientam os 
movimentos. 
 
Discos intervertebrais 
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Os movimentos de flexão, extensão e flexão lateral da coluna 
produzem estresse compressivo em um lado do disco e estresse de tração do 
outro, enquanto durante a rotação, a principal forma de estresse sobre o disco é 
de cisalhamento. 
Quando um disco é sobrecarregado em compressão, tende 
simultaneamente a perder água, como nas cartilagens articulares e que pode 
acarretar alterações na estatura total do indivíduo na ordem de 2 cm, com mais da 
metade desta alteração acontecendo nos primeiros 30 minutos. Quando cessa a 
carga, os discos reabsorvem líquido novamente e seu voluma aumenta 
(intumescência). 
 
 
Fluxo de líquido do interior dos discos intervertebrais 
 
Algumas lesões e o processo natural de envelhecimento reduzem a 
capacidade dos núcleos dos discos reabsorverem líquido, o que compromete sua 
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capacidade de absorver cargas compressivas. Com esta diminuição, boa parte da 
carga antes suportada pelos discos passa a ser absorvida pelas articulações 
facetárias, que além de provocar uma diminuição na estatura, podem sofrer ações 
degenerativas que provocam dor e podem causar desvios posturais. 
 
Ligamentos 
Inúmeros ligamentos sustentam a coluna contribuindo para 
estabilidade dos segmentos móveis. O poderoso ligamento longitudinal anterior e 
o ligamento longitudinal posterior, mais fraco conectam os corpos vertebrais nas 
regiões cervicais, torácicas e lombares. 
 
 
Ligamentos longitudinais anterior e posterior 
 
O ligamento amarelo reúne as lâminas das vértebras desde o áxis 
até o sacro, revestindo internamente o canal vertebral. Estes são constituídos por 
tecidos elásticos amarelos, que se alongam quando estendidas durante a flexão e 
se encurtam durante a extensão, aumentando sua espessura nas regiões mais 
inferiores da coluna. O ligamento amarelo fica sob tensão até mesmo quando a 
coluna está na posição anatômica, aprimorando a estabilidade e criando uma 
situação de compressão constante nos discos intervertebrais. 
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Ligamento amarelo e supraespinal 
 
O ligamento supraespinal se insere nos processos espinhosos de 
toda a coluna, com um aumento na região cervical onde é chamado de ligamento 
nucal ou do pescoço. 
 
 
 
 
LLA 
LLP 
L Amarelo 
LSE 
Longitudinal posterior 
R 
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Curvaturas vertebrais 
Quando vista no plano sagital, a coluna apresenta quatro 
curvaturas normais. As curvaturas torácica e sacral são côncavas anteriormente e 
estão presentes desde o nascimento e são chamadas de curvatura primárias. As 
curvaturas cervical e lombar são côncavas posteriormente e surgem em 
decorrência da sustentação do corpo na posição ereta, sendo conhecidas como 
curvaturas secundárias. 
 
Curvaturas da coluna 
 
As curvaturas exageradas são conhecidas como desvios posturais 
e com o passar do tempo podem causar lombalgias. O aumento da curvatura 
lombar é conhecido como hiperlordose lombar e pode ser causado pelo 
enfraquecimento dos músculos abdominais ou uma inclinação pélvica anterior. A 
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curvatura torácica exagerada é chamada de hipercifose dorsal ou torácica e surge 
principalmente na adolescência ou em idosos. Ainda, podemos verificar curvaturas 
laterais da coluna, as escolioses, que podem se apresentar em C ou em S. 
 
 
Movimentos da coluna 
 
A coluna vertebral pode realizar movimentos nos três planos, 
porém, a amplitude dos movimentos como um todo é um resultado da somatória 
de pequenas amplitudes que acontecem entre as vértebras adjacentes.No plano sagital a coluna realiza os movimentos de flexão, 
extensão e hiperextensão. No plano frontal são verificados os movimentos de 
flexão ou inclinação lateral, enquanto que no plano transversal podemos verificar 
os movimentos de rotação. A amplitude total e parcial de cada movimento é 
apresentada nos quadros abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nível Flexão Extensão Total 
Coluna cervical 40 º 75 º 115 º 
Coluna dorso-lombar 105 º 60 º 165 º 
Coluna lombar 60 º 35 º 95 º 
Total ( Plano mastigador ) 110 º 140 º 250 º 
Valores máximos . Existem variações individuais e em função da idade . 
 
Nível Inclinação 
Coluna cervical 35 a 45 º 
Coluna dorsal 20 º 
Coluna lombar 20 º 
Total 75 a 85 º 
Valores máximos . Existem variações individuais e em função da idade . 
 
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Músculos da coluna e tronco 
 
Na parte posterior da coluna o principal músculo é o eretor da 
espinha, constituído pelos músculos espinal do tórax, o longuíssimo do tórax e o 
iliocostal do lombo. Estes músculos tem como principal ação a extensão 
(hiperextensão) da coluna e ficam ativos durante ações em que precisamos 
manter a postura ereta em pé ou sentados. São músculos com características de 
resistência, não sendo preparados para a realização de esforços em altas 
intensidades. 
 
Nível Rotação 
Coluna cervical 45 a 50 º 
Coluna dorsal 35 º 
Coluna lombar 5 º 
Pelve - Crânio 90 a 95 º ( * ) 
( * ) Existem ainda alguns graus de rotação na articulação 
 occipito - atlóide . 
 
Espinal do tórax 
Longuíssimo tórax 
Iliocostal do lombo 
Semi-espinal 
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Os principais músculos abdominais são o reto abdominal, e os 
oblíquos internos e externos. Funcionando bilateralmente, estes músculos são os 
principais flexores vertebrais. 
 
 
 
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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
1. BANKOFF, A. D. P. Morfologia e cinesiologia aplicada ao movimento 
humano. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. 
2. HALL, S. Biomecânica Básica. 5ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2005. 
3. HAMILL, J., KNUTZEN, K. M. Bases biomecânicas do movimento 
humano. São Paulo: Manole, 1999. 
4. JUNQUEIRA, L. C. e CARNEIRO, J. Histologia Básica. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 1999. 
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6. LIMA, C. S., PINTO, R. S. Cinesiologia e musculação. Porto Alegra: 
Artmed, 2006. 
7. NORDIN, M., FRANKEL, V. H. Biomecânica básica do sistema 
musculoesquelético. 3ª edição, Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2003. 
8. NEUMANN, D. A. Cinesiologia do aparelho musculoesquelético. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2006. 
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10. RASCH, P. J. Cinesiologia e anatomia aplicada. 7ª edição, Guanabara 
Koogan, Rio de Janeiro, 1989. 
11. WHITING, W. C., ZERNICKE, R. F. Biomecânica da lesão 
musculoesquelética. 1ª edição, Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2001.