03-BMHDP-Conceitos-cinematicos-para-analise-do-movimento (3)

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Biomecânica do Movimento Humano
Aplicado ao Design de Produto
Prof. Marcelo Ferreira
Fatec Tatuapé
Curso Tecnologia em Design de Produto com Ênfase em 
Processos de Produção e Industrialização
Disciplina
31-Ago-2020
Conceitos cinemáticos para a análise do movimento.
Terminologia
Cabe relembrar o significado de:
■ Cinemática. Estudo da descrição do movimento, considerando 
espaço e tempo.
■ Anatômico. O que é melhor adaptado às formas do corpo 
humano.
■ Transladar. Mudar-se de um local para outro.
■ Rotacionar1 (rotar). Girar em torno de um eixo.
1 Em língua portuguesa não existe a palavra “rotacionar” e sim a 
palavra “rotar”. Para facilitar, será utilizado a primeira, porém é preciso 
lembrar que em documentos oficiais (por exemplo, acadêmicos) é 
necessário utilizar as palavras do idioma local.
Formas de movimento
A maioria dos movimentos humanos é um movimento geral, uma 
combinação complexa de componentes de movimentos lineares e 
angulares.
Como os movimentos angular e linear são formas “puras” de 
movimento, algumas vezes é útil decompor movimentos complexos 
em seus componentes lineares e angulares durante a realização ma 
análise. Portanto, tem-se:
■ Movimento Geral. Movimento que envolve a translação e a 
rotação simultâneas.
■ Movimento Linear. Ao longo de uma linha, que pode ser reta 
ou curva, com todas as partes do corpo se movendo na mesma 
direção e na mesma velocidade.
■ Movimento Angular. Envolve a rotação ao redor de uma linha 
ou ponto central.
Termos direcionais (1/2)
O uso de termos direcionais é necessário na descrição da relação 
das partes corporais ou localização de um objeto externo em relação 
ao corpo.
■ Superior. Mais próximo da cabeça (na zoologia, o termo 
sinônimo é denominado cranial).
■ Inferior. Mais afastado da cabeça (na zoologia, o termo 
sinônimo é caudal).
■ Anterior. Na direção da frente do corpo (na zoologia, o termo 
sinônimo é ventral).
■ Posterior. Na direção da parte posterior do corpo (na zoologia, 
o termo sinônimo é dorsal).
Termos direcionais (2/2)
■ Medial. Na direção da linha mediana do corpo.
■ Lateral. Afastado da linha mediana do corpo.
■ Proximal. Mais próximo do tronco (p. ex., o joelho é proximal 
ao tornozelo).
■ Distal. Mais distante do tronco (p. ex., o punho é distal ao 
cotovelo).
■ Superficial. Na direção da superfície do corpo.
■ Profundo. Dentro do corpo e afastado da superfície corporal.
Posição anatômica de referência
É uma posição ereta, com os pés levemente separados e os braços 
pendentes aos lados do corpo, com as palmas das mãos voltadas 
para frente.
Não é uma posição natural, mas é a orientação corporal 
convencionalmente utilizada como posição de referência ou posição 
inicial quando os termos de movimentos são definidos.
Planos anatômicos de referência (1/6)
O plano sagital, também conhecido 
como plano anteroposterior (AP), 
divide o corpo verticalmente em 
metades direita e esquerda, e 
cada metade contém a mesma 
massa.
O plano frontal, também 
denominado plano coronal, divide o 
corpo verticalmente em metades 
anterior e posterior.
O plano transverso ou horizontal 
separa o corpo em metades 
superior e inferior.
Planos anatômicos de referência (2/6)
Um plano é uma superfície bidimensional com uma orientação 
definida pelas coordenadas espaciais de três pontos distintos, nem 
todos contidos na mesma linha. Pode ser considerado uma superfície 
plana imaginária.
Para um indivíduo em pé e em posição anatômica, os três planos 
cardeais fazem interseção em um único ponto, conhecido como 
centro de massa ou centro de gravidade do corpo.
Estes planos de referência imaginários existem somente em relação 
ao corpo humano. Se uma pessoa gira em um ângulo para a direita, 
os planos de referência também giram em um ângulo para a direita.
Planos anatômicos de referência (3/6)
Os planos anatômicos de referência são também são denominados de 
planos cardeais de referência.
Quando o corpo ou segmentos corporais movimentam-se em 
planos paralelos aos planos cardeais de referência, identifica-se o 
movimento ao seu plano de referência correspondente.
Embora a maioria dos movimentos humanos não seja estritamente 
planar, os planos cardeais são um modo útil para descrever 
movimentos primariamente planares.
Planos anatômicos de referência (4/6)
Para ficar mais claro:
■ Movimento sagital. Movimentos que envolvem a transferência 
para frente ou para trás são denominados movimentos 
predominantemente no plano sagital (andar, correr, 
cambalhota, andar de bicicleta, etc.).
■ Movimento frontal. É um movimento lateral (lado a lado). Um 
exemplo de movimento no plano frontal de todo o corpo é a 
cambalhota tipo “estrela”. Polichinelos, saltos laterais e chutes 
laterais no futebol necessitam de movimentos no plano frontal 
de certas articulações do corpo.
■ Movimento transverso. Exemplos de movimento corporal total 
no plano transverso incluem o giro em parafuso feito por um 
saltador ornamental, ginasta ou uma pirueta de um dançarino.
Planos anatômicos de referência (5/6)
.
Planos anatômicos de referência (6/6)
Resumo:
Plano frontal 
é o azul.
Plano sagital 
é o verde.
Plano 
transversal é 
o vermelho.
Eixos anatômicos de referência (1/3)
Sugestão: ver corpo humano no Blender para facilitar o entendimento.
Quando um segmento do corpo humano se move, ele roda ao redor 
de um eixo de rotação imaginário que passa através de uma 
articulação à qual está fixado.
Existem três eixos de referência para a descrição do movimento 
humano, e cada um deles está orientado perpendicularmente a um dos 
três planos de movimento.
■ O eixo frontal é perpendicular ao plano sagital.
■ O eixo sagital é perpendicular ao plano frontal.
■ O eixo vertical é perpendicular ao plano transversal.
Eixos anatômicos de referência (2/3)
O eixo frontal (azul) é 
perpendicular ao plano sagital.
A rotação no plano frontal 
ocorre ao redor do eixo sagital 
(vermelho).
A rotação no plano 
transversal ocorre ao redor do 
eixo longitudinal, ou eixo 
vertical (verde).
É importante reconhecer que 
cada um destes três eixos 
sempre está associado ao 
mesmo plano (aquele ao qual o 
eixo é perpendicular).
Eixos anatômicos de referência (3/3)
Eixo frontal. Linha imaginária que 
passa através do corpo de lado a 
lado, e ao redor da qual ocorrem 
rotações no plano sagital.
Eixo sagital. Linha imaginária que 
passa através do corpo da frente 
para trás, e ao redor da qual 
ocorrem rotações no plano 
frontal.
Eixo longitudinal. Linha 
imaginária que passa através do 
corpo de cima a baixo, e ao redor 
da qual ocorrem rotações no 
plano transversal.
Nomenclaturas do movimento articular
Quando o corpo humano está na posição anatômica, todos os 
segmentos corporais são considerados na posição de zero grau. 
A rotação de um segmento corporal afastando- se da posição 
anatômica é denominada de acordo com a direção do movimento e 
é medida como o ângulo entre a posição do segmento corporal e 
posição anatômica.
Movimentos no plano sagital (1/3)
A partir da posição anatômica, os três movimentos primários que 
ocorrem no plano sagital são:
■ flexão,
■ extensão e
■ hiperextensão.
A flexão inclui rotações no plano sagital direcionadas anteriormente da 
cabeça, tronco, braço, antebraço, mão e quadril e rotações no plano 
sagital direcionadas posteriormente da perna.
Movimentos no plano sagital (2/3)
Movimentos de articulação do ombro no plano sagital.
Movimentos no plano sagital (3/3)
A extensão é definida como o movimento que retorna um segmento 
corporal à posição anatômica a partir de uma flexão.
A hiperextensão é a rotação além da posição anatômica em direção 
oposta à da flexão.
Se os braços ou pernas são rodados medial ou lateralmente a partir da 
posição anatômica, a flexão, a extensão e a hiperextensão no joelho e 
cotovelo podem ocorrer em um plano diferente do sagital.
Movimentosdo pé no plano sagital:
Movimentos no plano frontal (1/4)
Os principais movimentos no plano frontal são abdução e adução.
A abdução move um segmento corporal para longe da linha mediana 
do corpo; a adução move o segmento corporal para próximo da linha 
mediana.
Movimentos do quadril no plano frontal.
Movimentos no plano frontal (2/4)
Outros movimentos no plano frontal incluem a rotação lateral do tronco, 
denominada flexão lateral para a direita ou esquerda.
Movimentos da coluna vertebral no plano frontal.
Movimentos no plano frontal (3/4)
A rotação da mão no nível do punho no plano frontal na direção do 
rádio (lado do polegar) é denominada desvio radial, e desvio ulnar é a 
rotação da mão na direção da ulna (lado do dedo mínimo)
Movimentos da mão no plano frontal.
Movimentos no plano frontal (4/4)
Os movimentos do pé que ocorrem em grande parte no plano frontal 
são a eversão e a inversão.
A rotação lateral da planta do pé é denominada eversão, e a rotação 
medial é chamada de inversão. Abdução e adução também são termos 
utilizados para descrever as rotações medial e lateral de todo o pé.
Movimentos no plano transversal (1/5)
Os movimentos corporais no plano transverso são movimentos 
rotacionais ao redor de um eixo longitudinal (ou vertical).
Rotação para a esquerda e rotação para a direita são utilizados para 
descrever movimentos no plano transverso da cabeça, pescoço e 
tronco.
Movimentos no plano transversal (2/5)
A rotação de um braço ou perna 
como unidade no plano 
transverso é denominada 
rotação medial quando se dá na 
direção da linha mediana do 
corpo, e rotação lateral quando 
se afasta da linha mediana.
Movimentos no plano transversal (3/5)
Termos específicos são 
utilizados para 
movimentos rotacionais 
do antebraço.
Suas rotações laterais e 
mediais são conhecidas 
respectivamente como 
supinação e pronação.
Em posição anatômica, 
o antebraço está em uma 
posição supinada.
Movimentos no plano transversal (4/5)
Movimentos da perna no plano transversal.
Movimentos no plano transversal (5/5)
Embora a abdução e a adução sejam movimentos no plano frontal, 
quando o braço ou a coxa é flexionado, o movimento destes segmentos 
no plano transverso de uma posição anterior para uma posição lateral é 
denominado abdução horizontal ou extensão horizontal.
Movimento dos ombros no plano transverso.
Sistemas de referência espacial (1/3)
Enquanto os três planos cardeais e seus eixos de rotação associados 
se movem junto com o corpo, geralmente também é útil fazer uso de 
um sistema fixo de referência.
Quando biomecânicos descrevem de modo quantitativo o movimento 
de organismos vivos, utilizam um sistema de referência espacial 
para padronizar as medidas colhidas.
O sistema comumente utilizado é um sistema de coordenadas 
cartesianas, no qual as unidades são medidas nas direções de dois 
ou três eixos primários.
Sistemas de referência espacial (2/3)
Os movimentos que ocorrem primariamente 
em uma única direção, ou movimentos 
planares, como a corrida, o ciclismo, ou 
saltos, podem ser analisados com o uso de 
um sistema bidimensional de coordenadas 
cartesianas.
No sistema bidimensional de coordenadas 
cartesianas, os pontos de interesse são 
medidos em unidades nas direções 
horizontal (x) ou vertical (y). Quando um 
biomecânico analisa o movimento do corpo 
humano, os pontos de interesse geralmente 
são articulações do corpo, que constituem as 
extremidades distais dos segmentos 
corporais. 
Sistemas de referência espacial (3/3)
Quando o movimento de interesse é tridimensional, a análise pode 
ser estendida para a terceira dimensão com o acréscimo de um eixo 
z perpendicular aos eixos x e y e mensurando as unidades de 
distância do plano x,y na direção z.
Em um sistema bidimensional, o eixo y normalmente é vertical e o eixo 
x, horizontal. No caso de um sistema de coordenadas tridimensional, 
geralmente o eixo vertical é o z, com os eixos x e y representando as 
duas direções horizontais.
Essas análises envolvem conceitos básicos de geometria analítica.
Análise do movimento humano (1/2)
Um bom conhecimento da linguagem associada às formas de 
movimento, da terminologia de referência padrão e da 
terminologia do movimento articular é essencial para que o 
indivíduo seja capaz de descrever o movimento humano de maneira 
acurada e precisa.
A capacidade de analisar o movimento humano também requer o 
conhecimento das características do movimento desejado e a 
aptidão para observar e determinar se um dado desempenho as 
incorpora.
A análise do movimento humano pode ser quantitativa (quando 
envolve medidas) ou qualitativa (quando descreve as características 
do movimento sem fazer uso de números).
Análise do movimento humano (2/2)
Uma análise completa incorpora tanto os elementos quantitativos 
quanto os qualitativos.
A observação visual é a abordagem mais comumente utilizada para a 
análise qualitativa da mecânica do movimento humano.
Com base na informação obtida da observação de uma habilidade 
profissional, da marcha de um paciente na rampa ou de um 
estudante tentando uma nova tarefa, treinadores, médicos e 
professores fazem julgamentos e recomendações diárias.
Entretanto, para serem efetivas, as análises qualitativas não podem 
ser administradas de modo desordenado, e sim cuidadosamente 
planejadas e conduzidas por um analista com conhecimento da 
biomecânica do movimento.
Análise qualitativa (1/5)
Existem duas fontes principais de informação para o analista que 
avalia uma habilidade motora.
A primeira é a cinemática ou técnica exibida pelo indivíduo, e a 
segunda é o resultado do desempenho.
A avaliação do resultado do desempenho tem valor limitado, já que a 
base do desempenho ideal é a biomecânica adequada.
Para analisar efetivamente uma habilidade motora, é muito útil para o 
analista compreender o propósito específico da habilidade a partir de 
uma perspectiva biomecânica.
O objetivo geral de um jogador de vôlei que está sacando é projetar 
corretamente a bola por sobre a rede na direção da quadra oposta.
Análise qualitativa (2/5)
Especificamente, isso requer uma soma coordenada de forças 
produzidas pela rotação do corpo, extensão do ombro, extensão do 
cotovelo e translação anterior do centro de gravidade do corpo, bem 
como o contato da bola em altura e ângulo apropriados.
Enquanto o propósito final de um ciclista de competição é maximizar 
a velocidade e ao mesmo tempo manter o equilíbrio, de modo a 
cruzar a linha de chegada primeiro, biomecanicamente isso requer 
fatores como a produção de força perpendicular máxima contra os 
pedais e a manutenção de um perfil corporal baixo para minimizar a 
resistência do ar.
Análise qualitativa (3/5)
Sem o conhecimento de princípios biomecânicos relevantes, 
analistas podem ter dificuldade de identificar os fatores que contribuem 
(ou dificultam) o desempenho e assim interpretar erroneamente as 
observações feitas.
Mais especificamente, para analisar de fato uma habilidade motora, o 
analista precisa ser capaz de identificar a causa de um erro da 
técnica, em vez do sintoma do erro, ou o desempenho de uma 
idiossincrasia.
A capacidade de identificar a causa de um erro de desempenho 
depende da compreensão da biomecânica da habilidade motora.
Análise qualitativa (4/5)
Outra fonte potencial de conhecimento sobre a biomecânica de uma 
habilidade motora é a experiência no desempenho da habilidade.
A pessoa que realiza uma habilidade de modo proficiente geralmente 
é mais bem preparada para analisá- la qualitativamente do que uma 
pessoa menos familiarizada.
Por exemplo, os árbitros de ginástica que conseguem executar as 
habilidades que estão sendo avaliadas parecem mais capazes de se 
basear em experiências sensorimotoras e julgar com mais precisão 
do que aqueles que não conseguem executá- las.
Na maioria dos casos, a maior familiaridade com a habilidadeou 
com o movimento realizado melhora a capacidade do analista em 
focar a atenção nos aspectos mais importantes do evento.
Análise qualitativa (5/5)
Entretanto, a experiência direta com a realização de uma habilidade 
motora não é a única ou necessariamente a melhor maneira de 
aperfeiçoar sua análise.
Atletas habilidosos muitas vezes obtêm sucesso não por causa da 
forma ou técnica que demonstram, mas independente dela.
Além disso, atletas muito habilidosos nem sempre se tornam os 
melhores treinadores, e treinadores bem- sucedidos podem ter tido 
pouca ou nenhuma experiência na prática do esporte que orientam.
Processo de análise qualitativa
O processo de análise qualitativa geralmente é cíclico, com as 
observações levando ao refinamento da questão original.
Análise biomecânica
O analista também deve estar ciente de que cada execução de uma 
habilidade motora é afetada pelas características do executor.
Estas incluem a idade, o gênero, a antropometria, o 
desenvolvimento e a habilidade do executor, além de qualquer traço 
físico ou de personalidade que possam impactar o desempenho.
Outra fonte potencial de informação é o feedback do executor. Um 
executor com experiência suficiente para reconhecer a sensação de 
um movimento em particular em comparação com o mesmo movimento 
com uma leve modificação é uma fonte útil de informação.
Entretanto, nem todos os executores são cinesteticamente 
conscientes (percepção do próprio movimento) para fornecer 
feedback subjetivo significativo desta natureza. 
Sistemas de análise de movimento
Os programas de 
computador para 
análise do movimento 
registram os 
marcadores articulares 
no espaço 
tridimensional.
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