Biomecânica: Estudo do Movimento Humano

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Cinesiologia e Cinesiologia e 
biomecânicabiomecânica
Ciência dedicada ao Estudo dos Sistemas “BIOLÓGICOS” 
de uma Perspectiva “MECÂNICA”.
A Biomecânica é um dos métodos para estudar a maneira A Biomecânica é um dos métodos para estudar a maneira 
como os seres vivos (principalmente o homem) se adaptam como os seres vivos (principalmente o homem) se adaptam 
às leis da mecânica quando realizando movimentos às leis da mecânica quando realizando movimentos 
� Por que estudar Biomecânica?
às leis da mecânica quando realizando movimentos às leis da mecânica quando realizando movimentos 
voluntários.voluntários.
Seja no cotidiano, trabalho ou nos esportes...Seja no cotidiano, trabalho ou nos esportes...
“SAÚDE OU RENDIMENTO”“SAÚDE OU RENDIMENTO”
Quadro: Tópicos de Estudos em BiomecânicaQuadro: Tópicos de Estudos em Biomecânica
DeDe possipossi dessesdesses conceitosconceitos biomecânicosbiomecânicos sese tornatorna
possívelpossível umauma compreensãocompreensão fundamentalfundamental dosdos
princípiosprincípios mecânicosmecânicos ee dede comocomo podempodem serser aplicadosaplicados
nana análiseanálise dosdos movimentosmovimentos dodo corpocorpo humanohumano ......
O Educador Físico como analista competente
do movimento humano deve ser capaz de
responder as seguintes questões relacionadas a
biomecânica?
� Qual a maneira mais segura de levantar 
um objeto pesado?
Exemplo cotidiano:
Exemplo academia:
Conseqüência:
Outra pergunta?Outra pergunta?
É possível concluir que os movimentos são mais/menos
econômicos pela observação visual?
Quem gasta mais?
Por que a natação não é a melhor forma de exercício para 
indivíduos com osteoporose?
Com que ângulo uma bola deve ser arremessada para uma 
distância máxima?
Perguntas Perguntas –– Problemas Problemas -- SoluçãoSolução
De que distância e ângulo é melhor observar um pacienta 
descendo uma rampa ou um jogador de vôlei executando 
um saque?
A pesquisa científica se destina habitualmente a
fornecer solução para um problema em particular ou a
responder uma pergunta específica.
No entanto, até para os que não realizam pesquisa, a
capacidade de solucionar problemas é uma
Problemas Quantitativos versus QualitativosProblemas Quantitativos versus Qualitativos
capacidade de solucionar problemas é uma
necessidade de prática para um bom funcionamento na
sociedade moderna.
Problemas Quantitativos versus QualitativosProblemas Quantitativos versus Qualitativos
A análise do movimento humano pode ser 
“quantitativa” ou “qualitativa”. 
A palavra quantitativa implica aA palavra quantitativa implica a
participação de números, e qualitativa se
refere a uma descrição de qualidade sem
o uso de números.
EXEMPLO:EXEMPLO:
Após observar a execução de um salto em distância, um
observador poderia expressar-se qualitativamente: “Esse foi um
excelente salto.” Outro observador poderia anunciar
quantitativamente que o mesmo salto foi de 2,1 metros de
extensão.
Exemplos de descrições:Exemplos de descrições:
QUALITATIVO QUATITATIVO
Bom
Precário
Longo
Seis metros
Três segundos
Cinqüenta voltasLongo
Pesado
Flexionado
Rodado
Elegante
Cinqüenta voltas
Dois jogadores
Dez dólares
As descrições tanto qualitativas quanto quantitativas são importantes 
na análise biomecânica do movimento.
IMPORTANTE:IMPORTANTE:
É importante reconhecer que o termo
“qualitativo” não significa geral. As descrições
qualitativas podem ser gerais, mas podem sem
também detalhadas.
exemplo:exemplo:exemplo:exemplo:
Pode-se afirmar que um homem está caminhando
pela rua. Também poderia ser dito que o mesmo homem
está caminhando muito lentamente, que parece inclinar-se
para o lado esquerdo e que está apoiando o peso em sua
perna esquerda pelo menor período de tempo possível.
COMCLUSÃO:COMCLUSÃO:
Por isso os pesquisadores biomecânicos
dependem essencialmente de técnicas
quantitativas para tentar responder perguntas
específicas relacionadas a mecânica dos
organismos vivos.
Já Professores de educação física, técnicos e
médicos, entre outros, utilizam regularmente as
observações qualitativas de seus alunos, atletas
e pacientes para formular opiniões ou dar
aconselhamentos.
Logo os estudos quantitativos fornecem informações 
de problemas qualitativos!
Solucionando problemas qualitativos:Solucionando problemas qualitativos:
Os problemas qualitativos surgem
comumente durante as atividades diárias.
Questões como que roupa vestir, onde estudar,
que curso fazer, assistir tv ou estudar... Assimque curso fazer, assistir tv ou estudar... Assim
sendo, grande parte de nossa vida diária é
dedicada à solução de problemas.
Solucionando problemas qualitativos:Solucionando problemas qualitativos:
A análise do movimento humano, seja para
identificar uma anomalia da marcha, aperfeiçoar
a técnica de um atleta, é essencialmente um
processo para solução de problemas.processo para solução de problemas.
Se a análise vai ser qualitativa ou
quantitativa, isso inclui a identificação, a seguir o
estudo ou a análise e , finalmente, a resposta a
uma questão ou um problema de interesse.
Solucionando problemas qualitativos:Solucionando problemas qualitativos:
Primeiro passo:Primeiro passo:
Para analisar efetivamente um movimento, é
essencial formular primeiro uma ou duas
questões acerca do movimento.
QUESTÕES:
GERAIS OU ESPECÍFICAS
GERAIS:GERAIS:
1 – O movimento está sendo realizado com forma
adequada (ou ótima)?
2 – O movimento está sendo realizado através de2 – O movimento está sendo realizado através de
uma amplitude de movimento apropriada?
3 – A seqüência dos movimentos corporais é
apropriada (ou ótima) para a execução da
atividade?
ESPECÍFICOS:ESPECÍFICOS:
1 – Estará havendo pronação excessiva durante a
fase de apoio da marcha?
2 – A liberação da bola está ocorrendo por ocasião2 – A liberação da bola está ocorrendo por ocasião
da extensão plena do cotovelo?
3 – Será que o fortalecimento seletivo do músculo
vasto medial elimina o trajeto anormal da patela
dessa pessoa?
Solucionando problemas qualitativos:Solucionando problemas qualitativos:
Segundo passo:Segundo passo:
Após identificar uma ou mais questões, a
próxima etapa na análise do movimento humano
consiste em coletar dados.
- A forma de dados coletados mais comumente por
professores, terapeutas e técnicos é observação visual.
- Outro exemplo: gravações em video
Análise biomecânica:Análise biomecânica:
Análise biomecânica:Análise biomecânica:
Resumos das etapas para solucionar Resumos das etapas para solucionar 
Problemas Formais:Problemas Formais:
1- Ler o problema com muita atenção.
2- Listar as informações fornecidas.
3- Listar a informação desejada (desconhecida).
4- Traçar um diagrama da situação problemática, mostrando a informação
conhecida e desconhecida.
5- Descrever embaixo as fórmulas que podem ser usadas.
6- Identificar a fórmula a ser usada.6- Identificar a fórmula a ser usada.
7- Se necessário, reler o enunciado do problema a fim de determinar se
poderá ser inserida alguma informação adicional necessária.
8- Aplicar na fórmula, com muita atenção as informações recebidas.
9- Solucionar a equação para identificar a variável desconhecida.
10- Certificar-se de que a resposta seja tanto razoável quanto completa.
11- Dar nítido destaque à resposta.
Um jogador de beisebol rebate um arremesso para
o canto esquerdo do campo. Quando está se
aproximando da terceira base, percebe que o
arremesso para o receptor é violento e então decide
correr para sua base. O receptor recupera a bola a 10m
da base e corre de volta a ela com uma velocidade de
Problema 1?Problema 1?
da base e corre de volta a ela com uma velocidade de
5m/s. Quando o receptor começa a correr, o corredor da
base, que está correndo com uma velocidade de 9 m/s,
encontra-se a 15 m da base. Dado que
tempo=distância/velocidade, quem alcançará primeiro a
base?
ETAPA 1 – Ler o problema com muita atenção.
ETAPA 2 – Anotar embaixo a informação fornecida:
� Velocidade do corredor da base = 9m/s
� Velocidadedo receptor = 5m/s
� Distância entre o lançador e a base = 15m
� Distância entre o receptor e a base = 10m
ETAPA 3 – Anotar embaixo a variável a ser identificada: 
Descobrir que jogador alcança a base no período de tempo mais curto.
corredor da base
15 m
base
9 m/s
receptor
10 m
ETAPA 4 – Traçar um diagrama da situação problemática.
5 m/s
ETAPA 5 – Anotar embaixo as fórmulas a serem usadas:
ETAPA 6 – Identificar a fórmula a ser usada: pode-se admitir que a 
fórmula fornecida é apropriada porque não foi apresentada nenhuma fórmula fornecida é apropriada porque não foi apresentada nenhuma 
outra informação relevante para a solução.
ETAPA 7 – reler o problema caso não disponha de todas as informações 
necessárias.
ETAPA 8 – Aplicar na fórmula a informação fornecida:
ETAPA 9 – Resolver as equações
ETAPA 10 – Certificar-se de que a resposta é tanto razoável quanto 
completa.
Receptor = 2 segundos Corredor da base = 1, 67 segundos
ETAPA 11 – Colocar a resposta em destaque:
O CORREDOR DA BASE CHEGARÁ PRIMEIRO, 
COM UMA DIFERENÇA DE 0,33 s.
Um homem senta-se em uma cadeira de
rodas de 20kg no topo de uma rampa curta.
Quando os freios da cadeira de rodas são
liberados subitamente, ela começa a descer a
rampa, acelerando a um ritmo de 0,5 m por
segundo². Se a força que faz a cadeira de rodas
descer a rampa for de 45 Newtons, qual será a
massa do homem na cadeira de rodas?
Problema 2?Problema 2?
massa do homem na cadeira de rodas?
(sugestão: A relação a ser usada para solucionar
este problema é força = massa x aceleração).
� ETAPA 1 – Ler o problema com muita atenção.
� ETAPA 2 – Anotar embaixo a informação fornecida:
� Força global = 45 Newtons
� Massa da cadeira de rodas = 20 kg
Aceleração = 0,5 m/s²� Aceleração = 0,5 m/s²
� ETAPA 3 – Anotar embaixo a variável a ser identificada:
Calcular = massa do homem 
a = 0,5 m/s²
F = 45 N ?
ETAPA 4 – Traçar um diagrama da situação problemática.
Massa total = Massa cadeira + Massa homem
ETAPA 5 – Anotar embaixo as fórmulas a serem usadas:
ETAPA 6 – Identificar a fórmula a ser usada: pode-se admitir que a 
fórmula fornecida é apropriada porque não foi apresentada nenhuma 
outra informação relevante para a solução.
ETAPA 7 – reler o problema caso não disponha de todas as informações 
necessárias.
Força = massa x aceleração
ETAPA 8 – Aplicar na fórmula a informação fornecida:
ETAPA 9 – Resolver as equações
Força = massa x aceleração
Força = Massa cadeira + Massa Homem) x aceleração
45 N = (20 kg + Massa Homem ) x 0,5 m/s²
45 N / 0,5 m/s² - 20 kg = Massa Homem 
ETAPA 11 – Massa Homem = 70 kg
EXERCÍCIOS:EXERCÍCIOS:
Conteúdo
• Introdução à Biomecânica: Histórico e Conceituação ;
• Estudo das formas de movimentos;
• Planos e eixos de movimento;
• Torque e Alavancas;
• Equilíbrio e o estudo do centro de gravidade.
HISTÓRICO
Introdução à BiomecânicaIntrodução à Biomecânica
Aristóteles (384-322 a.C) - Pai da Cinesiologia ; ação dos
músculos através da observação dos movimentos dos
animais.
Arquimedes(287-212 a.C) - Princípios hidrostáticos.
Galeno(131-201 a.C) - Músculos agonistas e antagonistas.
Introduziu os termos diartrose e sinartrose.
Da Vinci(1452-1519) - Primeiro a registrar dados científicos da
marcha.
Borelli(1608 - 1679) - ossos como alavancas.
Glisson (1597-1677) – Irritabilidade.
Von Haller (1707-1777) - Contratilidade.
Isaac Newton(1642-1727) - Fundamentos da dinâmica moderna, 
as 3 leis de Newton. Inércia, dinâmica e ação e reação.
Hunter(1728-1793) - Origem e inserção, o problema biarticular
e disposição mecânica das fibras.
Janssen - em 1878, sugeriu quadros cinematográficos para
estudar o movimento humano.
Braune(1831-1892) & Fischer(1861-1917) - usaram técnicas
fotográficas para estudar a marcha humana(CG).
Roux(1850-1924) - Hipertrofia,através de trabalho intensivo.
Bowditch(1840-1911) - Lei do tudo ou nada.
Piper(1910-1912) – Eletromiografia.
Adrian(1925) - Através da eletromiografia demonstrou a
atividade muscular
MECÂNICA
“Ciência preocupada com os efeitos das forças que agem sobre os
objetos.” McGINNIS(2002, p.48)
Estática: objetos em repouso ou movendo-se em velocidade
constante.
CONCEITUAÇÃOCONCEITUAÇÃO
Dinâmica: objetos em movimento acelerado.
Cinemática: estudo da descrição do movimento.
• Área de estudo(Cinemetria);
• Estudo das formas de movimentos;
• Planos e eixos de movimento
Cinética: Estudo da ação das forças.
• Área de estudo ( Eletromiografia, Dinamometria e Antropometria);
BIOMECÂNICABIOMECÂNICA
• Área de estudo ( Eletromiografia, Dinamometria e Antropometria);
• Torque e Alavancas;
• Equilíbrio e o estudo do centro de gravidade.
Cinemática Cinemática –– formas de formas de movimentosmovimentos
Movimento linear: também chamado movimento de translação, ocorre mais ou 
menos em uma linha reta, de um lugar para outro. Todas as partes do objeto 
percorrem a mesma distancia, na mesma direção e ao mesmo tempo. 
Movimento retilíneo: ocorre em linha reta, mas se este movimento ocorre 
numa linha reta mas em uma forma curva, é chamado curvilíneo.
Movimento angular: ou movimento de rotação, movimento de um objeto em tomo de um
ponto fixo, também conhecido como movimento rotatório. Todas as partes do objeto movem-se
num mesmo ângulo, na mesma direção, ao mesmo tempo. Elas não percorrem a mesma
distância.
Falando de um modo geral, a maioria dos movimentos do corpo é angular, enquanto os
movimentos feitos fora da superfície corporal tendem a ser lineares. Exceções podem ser
encontradas. Por exemplo, o movimento da escápula em elevação/depressão e
pronação/retração é essencialmente linear. Todavia, o movimento da clavícula, que é fixada à
escápula, é angular e realizado através da articulação esternoaclavicular.
Movimento GeralMovimento Geral
Ao combinar translação e rotação, o
movimento resultante é um movimento geral.
CinéticaCinética
Sistema de alavancas
A compreensão do efeito de alavancas e dos vários tipos de
alavancas é essencial para entendermos o movimento humano.
Mas o que é uma alavanca?
CinéticaCinética
Sistema de alavancas
• Uma alavanca é uma barra rígida que gira em torno de um ponto fixo
quando uma força é aplicada para vencer a resistência.
• Uma quantidade maior de força ou um braço de alavanca mais longo
aumentam o movimento de força.
• Há três classes de alavancas, cada uma com uma função e uma
vantagem mecânica diferente.
Sistema de alavancas
• Uma alavanca é uma barra rígida que gira em torno de um ponto fixo
quando uma força é aplicada para vencer a resistência.
Resistência
Exemplo:Exemplo: Ponto fixo
Força Aplicada
Exemplo:Exemplo:
Obs: no caso do corpo humano, as forças normalmente são
chamadas de FORÇA POTENTE (força exercida pelo
músculo) e FORÇA RESISTENTE (força que resiste ao
movimento gerado pelo músculo). A força resistente está
relacionada à massa do segmento e à massa externa.
Componentes primários Forças que atuam sobre a alavanca
Eixo de rotação (ponto fixo)
Braços de alavancasBraços de alavancas
Obs: A denominação Braço de Alavanca é utilizada para a
DISTÂNCIA PERPENDICULAR do ponto de aplicação ao eixo
de rotação. Para facilitar o entendimento o Braço de
Potência (BP) é a distância perpendicular relacionada a
força potente, e o Braço de resistência (BR) consiste na
distância perpendicular relacionada à força de resistência.
Componentes secundário Braços de alavanca
distância perpendicular relacionada à força de resistência.
Exemplo:Exemplo:
Componentes secundário Braços de alavanca
Sistema de alavancas
Resistência
• Uma quantidade maior de força ou um braço de alavanca mais longo
aumentam o movimento de força.
Exemplo:Exemplo: Ponto fixo
Força Aplicada
Sistema de alavancas
Resistência
• Uma quantidade maior de força ou um braço de alavanca mais longo
aumentam o movimento de força.
Exemplo:Exemplo:
Ponto fixo
Resistêcia
Diferentes tipos de alavancas também podemser encontradas no
corpo humano. No corpo humano, a força que faz com que a alavanca
se mova, na maioria das vezes é muscular.
A resistência que deve ser vencida para que o movimento ocorra,A resistência que deve ser vencida para que o movimento ocorra,
inclui o peso da parte a ser movida, gravidade ou peso externo. A
disposição do eixo em relação à força e a resistência vão determinar o
topo de alavanca.
Sistema de alavancasSistema de alavancas
Sistema de Alavancas musculo-
esqueléticas e Torque
Alavanca de Primeira Classe
� O eixo (E) está localizado entre a força (F) 
e a resistência ( R).
interfixasinterfixas
Alavanca de Segunda Classe
� O eixo (E) em uma das extremidades, a 
resistência ( R) no meio e a força (F) na 
outra extremidade.
InterInter--resistêntesresistêntes
Alavanca de Terceira Classe
� Tem o eixo numa das extremidades, a força no 
meio, a resistência na extremidade oposta.
interpotentesinterpotentes
A alavanca de 3ª classe é a mais comum das alavancas do corpo. 
Sua vantagem é a extensão do movimento.
Alavancas de terceira classe ou interpotente:Alavancas de terceira classe ou interpotente:
Obs: a maioria das cadeias osteoarticulares (cadeias
cinemáticas) do corpo humano é exemplo de alavancas de
terceira classe.
- Nessas condições a força tem maior vantagem em relação
a resistência, por isso, em nosso corpo temos bastante
vantagem nos movimento!
Interfixa
ExemplosExemplos
Interpotente
Inter-resistente
Vantagens mecânicas:Vantagens mecânicas:
As alavancas podem apresentar dois tipos de
VANTAGENS, de acordo com o comprimento dos
braços de alavanca.
1 – Vantagem de força
2 – Vantagem de velocidade
Vantagem de ForçaVantagem de Força
Obs: o Braço de Potência é maior que o Braço de 
resistência BP > BR.
Vantagem de VelocidadeVantagem de Velocidade
Obs: o Braço de Potência é menor que o Braço 
de resistência BP < BR.
Obs: Analisando a figura, percebe-se, quanto mais distante
está a força resistente do eixo de rotação, maior é a
distância percorrida. Como o tempo para percorrer as
diferentes distâncias é o mesmo, a velocidade na d2 será
maior.
Conceitos Básicos Relacionados a CinéticaConceitos Básicos Relacionados a Cinética
Massa: é a quantidade de matéria que compõe um corpo.
Inércia: tendência de um corpo de resistir a qualquer mudança em 
seu estado de movimento.
Força impulso ou tração agindo sobre um corpo.
Forças externas: afetam o corpo e são provenientes do meio externo.
Forças Internas: são forças geradas dentro do corpo
Força Força 
Força interna = Força Ativa (músculos)
Força externa = Força Passiva (massa + gravidade).
Potência
Inserção do bíceps
resistência
Potência
Ponto fixo
BP
BR
Ponto fixo
(articulação)
Potência
Força peso
resistência
BP
BR
resistência
Potência
Ponto fixo
PotênciaPotência
Inserção do 
gastrocnêmeo/sóleo
Inserção do 
gastrocnêmeo/sóleo
Ponto fixoPonto fixo
(articulação)(articulação)
Força pesoForça peso
resistência
BP
BR
Análise Membros Inferiores:Análise Membros Inferiores:
� Quadril - Joelho - Tornozelo:
Particularidade morfológica
BIOMECÂNICA
Biomecânica dos Tecidos;
- Músculos;
- Cartilagens;
- Ligamentos;
- Tendões;
- Tecido Conectivo.- Tecido Conectivo.
Tecido Muscular:
- Torque externo e interno;
- Ângulo de ação da força;
- Ângulo de penação;
- Área de secção fisiológica;
- Tipos de fibras;
- Unidade Motora
� Barra rígida
� Apoio
Forças
SISTEMA DE ALAVANCAS BIOLÓGICASSISTEMA DE ALAVANCAS BIOLÓGICAS
� Forças
Fatores que afetam a produção Fatores que afetam a produção 
de força Muscular:de força Muscular:
� Recrutamento de unidades motoras;
� Disposição das fibras musculares;� Disposição das fibras musculares;
� Tipo das Fibras Musculares;
� Corte transverso;
� Relação comprimento- tensão.
Tipos de fibras musculares
A estrutura do corpo = 656 músculos que 
representam 40 a 50% do peso corporal!
Tipos de células musculares
Anexos dos músculos – tecido conjuntivo:
• Tendões e aponeuroses;
Componentes anatômicos do músculos estriados
“massa macroscópica”
• Tendões e aponeuroses;
• Fáscia muscular;
• Epimísio;
• Perimísio;
• Endomísio.
ENVOLTÓRIOS
Elementos dos movimentos?
ATIVOSPASSIVOS
ÓSSOS,
CARTILAGENS,
LIGAMENTOS,
TECIDO CONJUNTIVO e
TENDÕES !
Envoltórios 
facilitam a mecânica muscular
COXA – SECÇÃO TRANSVERSA
Envoltório
Os músculos são agrupados em compartimentos dentro
de cada segmento.
ENVOLTÓRIOS (tecido conjuntivo/conectivo)
Fáscia = envolve regiões ou músculos individualmente
Epimisio = envolve todo o músculo;
Perimisio = envolve o grupo de fibras;
Endomisio = envolve a célula muscular.
O tendão é um feixe elástico de fibras 
de colágeno arranjadas paralelamente 
na direção da aplicação da força do 
músculo.
M = Músculo esquelético E = colágeno do endomísio
P = Periósteo B/S = substância óssea
Unidade Motora:
É constituída por uma fibra nervosa e
todas as fibras musculares por ela inervadas.
O fator neural exerce controle na intensidade da
contração muscular, através da variação do número
de unidades motoras recrutadas e/ou através da
variação na freqüência de descargas excitatórias.
Fator Neural ( Sistema nervoso ) 
Recrutamento do número de unidades motoras;
Seletividade das unidades motoras recrutadas; Seletividade das unidades motoras recrutadas; 
Sincronização da utilização das unidades motoras; 
Somação dos estímulos.
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
Quase em sua totalidade, se não em todos os músculos, estão presente 
os 3 tipos principais de fibras. 
Estes tipos de fibras desempenham considerações Importantes em relação
ao metabolismo muscular e consumo de energia. ao metabolismo muscular e consumo de energia. 
Entre os três tipos, existem diferenças mecânicas em resposta a 
contração muscular, devido a esta diferença, o tipo de fibra influi em como 
o músculo será treinado e desenvolvido, assim como, quais técnicas serão 
mais adequadas para indivíduos com tipos de fibras específicas. 
Aproximadamente
3000 actina
1500 miosina
Em cada miofibrila
A maioria dos músculos “se não todos”, contém os dois tipos de fibras.
� Pequeno diâmetro;
Caracteristicas
� Alta quantidade de mioglobina;
(hemoglobina muscular)
� Menos miofibrilas;
� Grande quantidade de mitocôndrias;
� São adequadas para trabalho prolongado
de baixa intensidade.
Atletas que exigem alta resistência à 
fadiga geralmente têm uma quantidade
mais alta de fibras de contração lenta.
� Grande quantidade de mitocôndrias;
� Baixo tempo de contração;
� Menos unidades motoras;
Caracteristicas
� Grande diâmetro;
� Grande quantidade de miofibrilas;
� Pequena quantidade mitocôndrias;
� Rápido tempo de contração
(produção de força); 
� Mais unidades motoras;
� São adequadas para trabalhos de alta 
intensidade e curta duração.
Sevilla 1999 - Athletics (Atletismo) 
Final 400m (Michael Johnson)
Características
Fibras Intermediárias;
Contração rápida intermediaria;Contração rápida intermediaria;
Pode sustentar a atividade por maior tempo, 
como contrair-se com um disparo de força e 
depois fadigar-se;
Músculo vermelho.
Biópsia Muscular
GUILHOTINA
Biópsia Muscular
Tipos de Fibras
Slow twitch fibers (ST) lenta Fast twitch fibers (FT) rápida
Característica I IIa IIb
Inervação Pequena Grande Grande
Frequência de Ativação Baixa Alta Alta
Velocidade de Contração Lenta Veloz Veloz
Características histoquímicas e 
funcionais das fibras musculares
Velocidade de Contração Lenta Veloz Veloz
Metabolismo Oxidativo Oxid / Glic Glicolítico
[Mioglobina] Alta Intermed. Baixa
Densidade Mitocondrial Alta Intermed. Baixa
Atividade SDH; CS, PAT,
COx
Alta Intermed. Baixa
Fatigabilidade Baixa Intermed. Alta
Hipertrofiabilidade Baixa Intermed. Alta
I IIa * IIx *
Velocidade Lenta Rápida Rápida
Metabolismo Oxidativo Oxidativa/Glicolítica Glicolítica
Capilarização 1,0 0,8 0,6
Mitocôndrias 1,0 0,70,4
Mioglobinas 1,0 0,6 0,3
GP 1,0 2,1 3,1
PFK-I 1,0 1,8 2,3
Citrato Sintase 1,0 0,8 0,6
SDH 1,0 0,7 0,4
Glicogênio 1,0 1,3 1,5
Triacilglicerol 1,0 0,4 0,2
PCr 1,0 1,2 1,2
Miosina ATPase 1,0 >2 >2
* Em relação à valores de fibra do tipo I Gleeson, 2000
80
100
120
T
en
sã
o 
(u
g)
FibraVeloz
Fibra Lenta
Velocidade de Contração
0
20
40
60
0 5 10 15 20 25 30
Tempo (ms)
T
en
sã
o 
(u
g)
Músculos da Perna – Vista Posterior
Músculo Gastrocnêmio
54% de Fibras Tipo II
Contração rápida ou
Intermediária.
Músculo Sóleo
85% de Fibras Tipo I
Dissecação Superficial
Dissecação Intermediária
85% de Fibras Tipo I
Contração Lenta
Músculo muito requisitado
na marcha.
60
70
80
90
Distribuição de Fibras Musculares
T
ri
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R
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 F
em
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O Princípio do Recrutamento da Unidades Motoras
0
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10
15
20
25
0 20 40 60 80 100
% Contração Máxima
F
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pa
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t/s
eg
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Sale, DG In: Strength and Power in Sport, 1992
Força muscular: é a capacidade de exercer tensão muscular (contração) contra uma
resistência em uma única contração, envolvendo fatores mecânicos e fisiológicos, 
que determinam a força em algum movimento particular.
Relação / Treinamento de Força
Resistência de força muscular: é a capacidade de um grupo muscular executar 
contrações repetidas por período de tempo suficiente para causar a fadiga muscular, 
ou manter estaticamente uma percentagem específica de CVM por um período de 
tempo prolongado. 
A força e a resistência muscular podem ser avaliadas durante 
contrações musculares dinâmicas e estáticas.
Adaptações Musculares ao Treinamento de Força
Hipertrofia
Hiperplasia
Hipertrofia
• 6 meses de treinamento dinâmico de força
• Diâmetro da fibra pré e pós treinamento
Treinamento de Força
8000 *
400
Efeitos sobre Fibras Musculares do Bíceps
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Pré-Treinamento Pós-Treinamento
Á
re
a 
M
éd
ia
 d
a 
F
ib
ra
 (
um
2)
*
0
50
100
150
200
250
300
350
Pré-Treinamento Pós-Treinamento
N
úm
er
o 
d
e 
F
ib
ra
s 
(x
 1
03
)
McCall GE. J Apll Physiol,81: 2004-2012, 1996
Reparo Muscular / Reparo após 
Exercício de Força
Divisão de Miofibrilas
Gibala, M.J. et al. J Appl Physiol, 78: 702-708, 1995
Goldspink, G. In: Strength and Power in Sport, 1992
Divisão Miofibrilar: Secção Transversa 
da Fibra
“Crescimento” é devido a adição de
novas miofibrilas com aumento do
tamanho das fibras musculares
existentes
McDougall, JD. In Human Muscle Power, 1985
Respostas das 4 porções do Quadríceps ao 
Treinamento
130
140
150
160
P
er
ce
nt
ag
em
 d
o 
V
al
or
 P
ré
-T
re
in
am
en
to
Reto Femural
Vasto Lateral
Vasto Medial
Vasto Intermédio
80
90
100
110
120
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
Tempo (semanas)
P
er
ce
nt
ag
em
 d
o 
V
al
or
 P
ré
-T
re
in
am
en
to
Rabita G et al. Eur J Appl Physiol 83: 531-538, 2000
25
30
35
40
%
 m
od
ifi
ca
çã
o
Treinado
Destreinado
Evidência da Ativação Neural: EMG
Moritani & DeVres Am J Phys Med Reabil 58: 115-130, 1979 
0
5
10
15
20
Força Ativação A. Secção Transversa
%
 m
od
ifi
ca
çã
o
50
60
70
80
P
er
ce
nt
ag
em
 d
e 
M
od
ifi
ca
çã
o 
(%
)
Efeito de 8 semanas de treinamento de Squat sobre força de pernas
Especificidade do Treinamento
0
10
20
30
40
50
1 RM Leg Press - CVM Extensão de Joelho - CVM
P
er
ce
nt
ag
em
 d
e 
M
od
ifi
ca
çã
o 
(%
)
Sale DG. Med Sci Sport Ex 20: S135-S145, 1988 
Obs: O número de fibras musculares presentes no 
ser humano é determinado “GENÉTICAMENTE” !
O mesmo número de fibras presentes no
“NASCIMENTO” é mantido durante a vida adulta!
Relação comprimento tensão
Relação torque velocidade
Contração Isocinética
É o tipo de que apresenta a mesma velocidade durante todo o percurso do
movimento, não importando a força aplicada.
DINAMÔTRO ISOCINÉTICO (CYBEX)
Os aparelhos isocinéticos representam uma capacidade de gerar torque com 
a resistência. Estes aparelhos são geralmente projetados de tal forma que uma força 
individual aplicada a um braço de alavanca, provoca um movimento de velocidade 
angular constante.
AVALIA A CAPACIDADE DE FORÇA DE UM MÚSCULO
80
100
120
%
 d
a 
Te
ns
ão
 M
áx
im
a
RELAÇÃO FORÇA / COMPRIMENTO 
0
20
40
60
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8
Comprimento do Sarcômero (um)
%
 d
a 
Te
ns
ão
 M
áx
im
a
DINAMÔTRO ISOCINÉTICO (CYBEX)
UFRGS – Avaliação em colegas de aula.
RELAÇÃO TORQUE - ÂNGULO
65
82
92 95 94
83
59
20
40
60
80
100
T
o
rq
u
e
A relação Torque – Ângulo investiga a produção de força de um 
determinado grupo muscular sinergista em função do ângulo articular através de curvas de 
força.
0
20
15° 30° 45° 60° 75° 90° 105°
ÂNGULO
T. Fxexão joelho 
RELAÇÃO TORQUE - ÂNGULO
169
214 219
164
200
250
A capacidade de produção de força é mensurada durante contrações
Isométricas máximas, enquanto o comprimento dos músculos é quantificado 
através da medida do ângulo articular.
63
95
126
169 164
0
50
100
150
15° 30° 45° 60° 75° 90° 105°
ÂNGULO
T
o
rq
u
e
T. Extensão joelho
1
1,2
1,4
1,6
V
el
oc
id
ad
e 
(m
/s
)
Tensão Isométrica Máxima
Comprimento Muscular vs Produção de Força
0
0,2
0,4
0,6
0,8
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Força (g)
V
el
oc
id
ad
e 
(m
/s
)
Alongamento
Contração Excêntrica
Encurtamento
Contração Concêntrica
RELAÇÃO TORQUE - VELOCIDADE
90
82 78
69
58
51
31
0
20
40
60
80
100
T
o
rq
u
e
0
60°/s 120°/s 180°/s 240°/s 300°/s 360°/s 450°/s
VELOCIDADE
T. Flexão Joelho
A Relação Torque – Velocidade registra a capacidade de produção de
Força de grupos musculares sinergistas sendo mensurada durante contrações 
Isocinéticas máximas em um arco de movimento com velocidade constante.
RELAÇÃO TORQUE - VELOCIDADE
164
120
89100
150
200
T
o
rq
u
e
89
76 70
52 44
0
50
100
60°/s 120°/s 180°/s 240°/s 300°/s 360°/s 450°/s
VELOCIDADE
T
o
rq
u
e
T. Extensão joelho
Lei da Inércia - “O corpo manterá seu estado de movimento
permanecendo em repouso ou em movimento retilíneo uniforme a
menos que sobre ele atue uma força resultante não nula.” OKUNO &
FRATIN (2003, p. 12).
Lei da Aceleração - “ Uma força aplicada a um corpo acarreta uma
aceleração desse corpo de magnitude proporcional à força, n a direção
da força e inversamente à massa do corpo.”HALL (2000, p.285)
Lei da Ação e Reação - “Para cada ação, existe uma reação igual e
oposta.” HALL(2000, p.285)
Leis de NewtonLeis de Newton
oposta.” HALL(2000, p.285)