Biomecânica e Cinesiologia1

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BIOMECÂNICA E CINESILOGIA
PROF. MSDO. THIAGO SANTOS DE ARAÚJO
EDUCAÇÃO FÍSICA, ENFERMAGEM & ADMINISTRAÇÃO DE EMPRESAS
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
BREVE HISTÓRICO
ARISTÓTELES: Um alucinado pela Anatomia, foi considerado o primeiro
biomecânico, estudou não só os corpos como o sistema mecânico;
GALEN: Médico romano, segundo anatomista, escreveu sobre as funções das
partes do corpo humano;
LEONARDO DA VINCI: Considerado um biomecânico clássico, era engenheiro,
estudou anatomia no contexto da biomecânica como: a força muscular
(Origem – Inserção), e funções das articulações;
GALILEO GALILEI: Pai da Mecânica, era crítico e questionador, professor de
Matemática, fez avanço na mecânica das estruturas ósseas (pressão/tração).
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
DEFINIÇÃO E CONCEITOS BÁSICOS
CINESIOLOGIA: É o estudo do movimento humano;
BIOMECÂNICA: É aplicação de princípios mecânicos no estudo do
organismos vivos;
MECÂNICA: Ramo da física que analisa as ações de forças sobre partículas
e sistemas mecânicos;
MECÂNICA ESTÁTICA: Ramo da mecânica que trata de sistemas em um
estado constante;
MECÂNICA DINÂMICA: Ramo da mecânica que trata de sistemas
submetidos à aceleração.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
DEFINIÇÃO E CONCEITOS BÁSICOS
BIOMECÂNICA INTERNA: Preocupa-se com a determinação das forças
internas (forças articulares e musculares);
BIOMECÂNICA EXTERNA: Representa parâmetros que ser referem às
mudanças de lugar. É tudo aquilo que está localizado fora do corpo humano
e que interfere na força interna;
DIVISÕES DO ESQUELETO
TERMOS ESPECIALIZADOS PARA DESCREVER 
MOVIMENTO 
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
PLANOS & EIXOS
PLANO SAGITAL: ESTE PLANO BISSECCIONA O
CORPO NAS METADES DIREITA E ESQUERDA;
PLANO FRONTAL: CONHECIDO TAMBÉM COMO
CORONAL, BISSECCIONA O CORPO NAS
METADES DA FRENTE E DE TRÁS;
PLANO TRANSVERSO: CONHECIDO TAMBÉM
COMO HORIZONTAL, BISSECCIONA O CORPO
NAS PARTES SUPERIOR E INFERIOR.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
PLANOS & EIXOS
EIXO “Z” OU MEDIOLATERAL: EIXO QUE
PASSA DO LADO DIREITO PARA O LADO
ESQUERDO
EIXO “X” OU SAGITAL: EIXO QUE CORRE
ÂNTERO-POSTERIOR AO CORPO
EIXO “Y” OU LONGITUDINAL: EIXO QUE 
CORTA O CORPO NO SENTIDO ENCÉFALO-
CAUDA
TERMOS ESPECIALIZADOS PARA DESCREVER 
MOVIMENTO 
FLEXÃO: É o movimento de aproximação entre a origem e inserção do músculo,
ou, ponto fixo e móvel;
EXTENSÃO: É o movimento de distanciamento entre a origem e inserção do
músculo, ou, ponto fixo e móvel.
ABDUÇÃO: É o movimento para longe da linha média do corpo ou do segmento;
ADUÇÃO: É o movimento de retorno do segmento para a linha média do corpo
ou segmento;
ROTAÇÃO MEDIAL: Refere-se ao movimento de um segmento ao redor de um
eixo vertical que passa pelo segmento de modo que a superfície anterior do
segmento move-se em direção a linha média do corpo enquanto a superfície
posterior move-se para longe da linha média;
ROTAÇÃO LATERAL: É o movimento oposto; a superfície posterior do segmento
move-se em direção a linha média do corpo;
TERMOS ESPECIALIZADOS PARA DESCREVER 
MOVIMENTO 
HIPERFLEXÃO: É o movimento de flexão além dos 180º graus ou da metade
de um círculo;
HIPEREXTENSÃO: É o movimento de extensão que vai além e passada posição
zero;
HIPERABDUÇÃO: É o movimento de continuação da abdução, indo além da
linha média do corpo;
HIPERADUÇÃO: É o movimento de continuação da adução, indo além da
posição zero e cruza o corpo;
ROTAÇÃO PARA DIREITA: É o movimento da parte anterior do tronco de
modo que esta fique para a direita e a parte posterior fique para esquerda,
tendo como referência a linha média;
ROTAÇÃO PARA ESQUERDA: É o movimento da parte anterior do tronco de
modo que esta fique para a esquerda e a parte posterior fique para direita,
tendo como referência a linha média;
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
TERMOS ESPECIALIZADOS PARA DESCREVER 
MOVIMENTO
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
TERMOS ESPECIALIZADOS PARA DESCREVER 
MOVIMENTO
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
UNIDADES DE FORÇA
FORÇA: é uma ação capaz de colocar um corpo
em movimento, de modificar o movimento de um
corpo e de deformar um corpo;
PONTO DE APLICAÇÃO: É a parte do corpo
onde a força atua diretamente;
SENTIDO: É a orientação que tem a força na
direção (esquerda, direita, cima, baixo);
DIREÇÃO: É a linha de atuação da força
(horizontal, vertical, diagonal).
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
APLICAÇÃO DE FORÇAS
PRESSÃO: São as forças aplicadas na mesma
direção, porém com sentidos opostos;
TRAÇÃO: São as forças aplicadas na mesma
direção, porém, sentidos opostos se distanciando do
ponto de aplicação de força.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CADEIA CINÉTICA ABERTA E FECHADA 
A definição comumente utilizada para
classificar exercícios em cadeia cinética é
a de que, se o segmento distal estiver
livre para se mover no espaço e não
sustentar o peso corporal, a cadeia é
considerada aberta, e na ocorrência do
contrário a cadeia é considerada
fechada (HENING et al., 1985; JURIST
et al., 1997).
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CADEIA CINÉTICA ABERTA E FECHADA 
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CARACTERÍSTICAS DA CADEIA CINÉTICA ABERTA
➢Na maioria das vezes o movimento ocorre em uma articulação;
➢Movimentos balísticos e pendulares;
➢Maiores acelerações;
➢Maiores desacelerações;
➢Aumento das forças de cisalhamento;
➢Diminuição das forças compressivas;
➢Melhora a força e amplitude do movimento;
➢Maior risco de lesão.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CARACTERÍSTICAS DA CADEIA CINÉTICA FECHADA
➢Forças compressivas maiores; 
➢Forças de cisalhamento menores; 
➢Menores acelerações; 
➢Menores desacelerações; 
➢Melhor ativação proprioceptora; 
➢Melhor estabilidade dinâmica; 
➢Mais indicada em atividades pós lesões. 
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO: 
CINEMETRIA
Consiste em um conjunto de métodos que
busca medir parâmetros “cinemáticos” do
movimento, isto é, a partir da aquisição de
imagens durante a execução do movimento
(fotografias, filmes ou vídeos).
CINEMÁTICA: Ramo da mecânica que
engloba os conceitos de espaço, velocidade,
tempo, distância e deslocamento.
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO: 
CINEMETRIA
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO: 
CINEMÁTICA
CINEMÁTICA: Ramo da mecânica que
engloba os conceitos de espaço,
velocidade, tempo, distância e
deslocamento, sem se preocupar com as
causas.
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO: 
DINAMOMETRIA
A dinamometria é a medida da força aplicada ao movimento humano por meio de
um dinamômetro. A força muscular está relacionada desde as atividades do
cotidiano até o rendimento esportivo de alta performance.
É possível nesta avaliação identificar a força articular em diferentes ângulos e seus
desequilíbrios.
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO: 
DINAMOMETRIA
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO: 
DINAMOMETRIA
MAGNITUDE DE FORÇA
GESTOS MECÂNICOS
CAMINHADA 1,5 PC HANDEBOL 6,8 PC
STEP 1,7 PC BASQUETE 9,0 PC
CORRIDA DE BX VEL 2,5 PC SALTOS 11 PC
CORRIDA DE ALTA VEL 4,0 PC PLIOMETRIA 12 PC
VOLEIBOL 4,0 A 6,0 PC SALTO TRIPLO 20 PC
CLASSIFICAÇÃO DE IMPACTO
BAIXO 1,0 A 3,5 PC
MÉDIO 3,5 A 9,0 PC
ALTO 9,0 A 20,0 PC
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE 
INVESTIGAÇÃO: ELETROMIOGRAFIA
É a atividade elétrica da fibra muscular que
expressa o método de registro da atividade
elétrica de um músculo quando realiza a contração.
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE 
INVESTIGAÇÃO: ELETROMIOGRAFIA
INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS DE 
INVESTIGAÇÃO: ANTROPOMETRIA
Preocupa-se em determinar 
características e propriedades 
do aparelho locomotor como as 
formas, massas e posições 
articulares.
SENSAÇÃO FINAL DE MOVIMENTO NORMAL E 
ANORMAL
A sensação final do movimento é a sensação que o profissional tem na
articulação quando a mesma atinge a amplitude de movimento passivo.
NORMAIS são: Osso com osso (rígido); Aproximaçãode tecidos moles
(mole); Estiramento Tissular (firme). ANORMAIS podem incluir: Espasmo
muscular; Capsular; Osso com osso; Vazio.
OSTEOCINEMÁTICA E ARTROCINEMÁTICA
A Artrocinemática estuda a
movimentação das superfícies
articulares em relação à direção do
movimento da extremidade distal
do osso (Osteocinemática).
Os movimentos artrocinemáticos são
os movimentos que ocorrem no
interior da articulação.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
ALAVANCAS
É uma máquina simples que consiste
em uma barra relativamente rígida
que pode ser rodada em torno de
um eixo. No corpo humano é
representada pelo osso. A força
aplicada na alavanca movimenta
uma resistência.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
TORQUE
Toda força aplicada em um sistema rotatório depende da distância em que esta 
força está do eixo, logo provocando um torque.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
BRAÇO DE POTÊNCIA
Distância perpendicular da aplicação
da força ao eixo de rotação. Ou seja,
é a distancia entre o Ponto de Apoio
até o local de aplicação da força. Por
isso, pode ser chamado também de
Braço de Força (BF).
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
BRAÇO DE RESISTÊNCIA
Distância perpendicular da aplicação da resistência ao eixo de 
rotação. É a distância que vai do ponto de Apoio até o ponto de 
aplicação da resistência.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CLASSIFICAÇÃO DAS ALAVANCAS
São classificadas em alavancas de:
PRIMEIRA CLASSE
SEGUNDA CLASSE
TERCEIRA CLASSE
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CLASSIFICAÇÃO DAS ALAVANCAS
PRIMEIRA CLASSE (INTERFIXA OU DE 
EQUILÍBRIO)
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CLASSIFICAÇÃO DAS ALAVANCAS
SEGUNDA CLASSE (INTER-RESISTENTE):
Resistência (R) fica situado entre o Ponto
de Apoio (PA) e a Potência (P). As
alavancas inter-resistentes, podem ser
chamadas de alavanca de força, pois o
Braço de Potência (BP) é maior que o
Braço de Resistência (BR).
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CLASSIFICAÇÃO DAS ALAVANCAS
TERCEIRA CLASSE (INTER-POTENTE):
Nela, a Potência (P) fica situado entre o
Ponto de Apoio (PA) e a Resistência (R).
As alavancas inter-potentes são
projetadas para proporcionar
velocidade ao segmento distal e mover
pequeno peso a longa distância.
INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA: 
CLASSIFICAÇÃO DAS ALAVANCAS
INTERFIXA
INTERFIXA
INTER-RESISTENTE
INTERPOTENTE
INTERFIXA INTER-RESISTENTE
BIOMECÂNICA DO TECIDO ÓSSEO: 
PROPRIEDADES
Função: Deslocamento, proteção, ponto de alavancas, fixação de tendões e
ligamentos, armazenamento;
Características Teciduais: Conectivo, alta dosagem de tecido inorgânico (sais
minerais [CaH-PO4] com 70%), flexível e elástico, possui também tecido orgânico
(30%), colágeno e água.
Existem tipos de ossos: Compacto ou Cortical (Superfície dos ossos 80%) e
Trabecular ou Esponjoso (Forma o interior dos ossos);
BIOMECÂNICA DO TECIDO ÓSSEO: 
COMPORTAMENTO BIOMECÂNICO
1. TRAÇÃO: Cargas aplicadas no osso de igual magnitude e sentidos opostos;
2. COMPRESSÃO: Cargas iguais e opostas são aplicadas em direção ao osso;
3. DESLIZAMENTO: Carga de forma tangencial, ou seja, paralelas a superfícies
dos mesmos;
4. ENVERGAMENTO: A distribuição das cargas é de tal forma que provoca
envergamento na estrutura ao longo do eixo;
5. TORÇÃO: Forças ao redor do eixo;
6. COMBINADAS: Forças aplicadas em todas as direções e situações.
BIOMECÂNICA DO TECIDO ÓSSEO: 
CONDIÇÃO PATOLÓGICA
➢Osteoporose;
➢Osteopenia;
➢Fratura dos Estresse;
➢Fratura por Trauma;
➢Luxação;
➢Entorse;
BIOMECÂNICA DO TECIDO ÓSSEO:
FISIOLOGIA EMBRIONÁRIA
1. Os OSTEOBLASTOS localizam-se periferia do osso e possuem longos
prolongamentos citoplasmáticos que tocam os osteoblastos vizinhos;
2. Os OSTEÓCITOS são as células mais abundantes do tecido ósseo. Ao ficarem
retidos na matriz celular, as projeções citoplasmáticas de cada célula diminui.
Assim, os canais onde esses prolongamentos estavam situados servem de
comunicação entre uma lacuna e outra;
3. Os OSTEOCLASTOS são células volumosas e multinucleadas. Originam-se da
fusão das células do sangue, os monócitos. Entram em atividade na fase de
reabsorção óssea, pois podem se mover nas superfícies ósseas e destruir áreas
lesadas ou envelhecidas;
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BIOMECÂNICA DO TECIDO ÓSSEO:
FISIOLOGIA ÓSSEA 
A atividade de remodelação óssea varia dependendo da idade:
a) Crianças: A neoformação óssea no periósteo excede a destruição óssea do
endósteo, havendo aumento real no diâmetro externo do osso;
b) Adolescentes: A formação óssea ocorre na superfície endosteal e na
periosteal, com aumento de massa óssea total;
c) Adultos Jovens: A perda óssea endosteal aumenta, e começa a superar a
aposição óssea, indicando o início do decréscimo da massa óssea, relacionado
à idade/menopausa.
BIOMECÂNICA DO TECIDO ÓSSEO:
FISIOLOGIA ÓSSEA 
Fatores endócrinos que influenciam a formação óssea:
Vitamina D, Calcitonina (Inibe osteoclastos), Tireoide (T3 e T4),
Glicocorticoides (aumento dos osteoblastos), Hormônios Sexuais.
Patogênese:
Osteopenia, Amenorréia, Densidade Mineral (menopausa),
Fechamento Epífises Ósseas, Anorexia.