Biomecânica e Cinesiologia - cap 4

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BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA
CAPÍTULO 4 - BIOMECÂNICA EQUILÍBRIO E 
ESTABILIDADE E BIOMECÂNICA DA 
MARCHA
Francisco Paulino de Abreu Neto
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Introdução
O corpo humano pode ser definido como um sistema de segmentos articulados em equilíbrio estático ou
dinâmico, onde o movimento é causado por forças internas atuando fora do eixo articular, provocando
deslocamentos angulares dos segmentos e por forças externas ao corpo. Se caracteriza como uma estrutura que
não mantém o equilíbrio, no formato de um pêndulo que se equilibra numa base muito pequena, os pés, sendo
que esta característica nos leva à necessidade de uma sempre estar buscando o melhor equilíbrio. Nosso
desenvolvimento em adotar a posição bípede nos fez adaptar muitas características dos movimentos. Contudo o
controle do equilíbrio depende de três sistemas perceptivos: o vestibular, e o proprioceptivo e o visual,
falaremos mais sobre cada detalhe do centro de massa e do equilíbrio.
O caminhar é a maneira utilizada para locomover-se. A marcha é considerada o processo de caminhada. Cada
pessoa apresenta o seu “estilo” individual de caminhada. Um ponto interessante que o padrão de caminhada ou
marcha de algumas pessoas é tão singular que é possível identificá-las de longe, mesmo sem que se pode
identificar de forma nítida o rosto. A caminhada requer equilíbrio sobre um membro inferior enquanto o outro
move-se para frente. Também é necessário além do movimento dos membros inferiores, movimentos do tronco
e membros superiores.
Nesta unidade vamos trabalhar os aspectos do equilíbrio da estabilidade da marcha, passando por
conhecimentos importantes como a classificação e o passo a passo do movimento da marcha e da corrida,
conceitos como cinemática e cinética dos movimentos da marcha e da corrida.
4.1 Biomecânica Equilíbrio e Estabilidade
O centro de gravidade de um corpo é o ponto onde pode ser considerada a aplicação da força da gravidade. Se as
dimensões do corpo forem pequenas, em comparação ao tamanho da Terra, é possível demonstrar que o centro
de gravidade praticamente coincide com o centro de massa.
Local em um corpo onde é aplicado a resultante das forças peso, como se toda a massa do corpo estivesse
concentrada neste ponto (OKUNO; FRATIN, 2003).
No estudo dos movimentos, temos considerado os corpos como pontos, como se toda sua massa estivesse
concentrada numa única região. Esse ponto, no qual podemos imaginar que a massa está concentrada, é
chamado de centro de massa.
Um termo relacionado a centro de massa é centro de gravidade. A diferença entre eles é que o centro de massa
não depende da ação gravitacional, é uma propriedade inerente do corpo. Se este corpo estiver sujeito a um
campo gravitacional homogêneo, o centro de massa coincidirá com o centro de gravidade. Esse é o caso na maior
parte das situações da Engenharia, e por isso, muitas vezes esses termos são usados como sinônimos, assim
como o termo baricentro. A diferença entre o centro de massa e o centro de gravidade é importante em
astrofísica e no comportamento dos satélites, por exemplo. Um outro termo desse contexto é centróide. O
centróide de um corpo representa seu centro geométrico. Em outras palavras, ao passo que o centro de massa se
refere à distribuição das massas, o centróide se refere à distribuição dos volumes.
Uma outra forma de pensar o centro de massa é imaginá-lo como o ponto pelo qual, se suspendermos o corpo,
este não irá girar em nenhuma direção. Se tentarmos erguer um corpo por um ponto não alinhado verticalmente
com o centro de massa, o corpo irá girar até que o ponto de içamento se alinhe com o centro de massa.
Ao observarmos um surfista realizando sua prática esportiva, percebemos que ele abaixa o corpo para
permanecer em pé na sua prancha. Ao andar, em pé, em um ônibus, instintivamente distanciamos nossos pés,
para não cair.
O centro de gravidade, também pode ser chamado de baricentro, é o ponto de um corpo onde pode ser aplicada a
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O centro de gravidade, também pode ser chamado de baricentro, é o ponto de um corpo onde pode ser aplicada a
força de gravidade de todo o corpo. É através do centro de gravidade que os corpos atingem ou não um ponto de
equilíbrio.
Figura 1 - Exemplo de modelos de equilíbrio
Fonte: iStock, 2020.
A linha gravitacional é a linha imaginária que passa pelo centro de gravidade no sentido vertical (sem especificar
a altura do centro de gravidade) até o solo.
De forma genérica, o centro de gravidade de um homem está aproximadamente 54%, de sua estatura quando
medida de do solo. O centro de massa pode ser definido como o ponto de equilíbrio, um local no qual todas as
partículas do objeto estão igualmente distribuídas. A posição do centro de gravidade depende da distribuição do
peso de um corpo. O centro de gravidade torna se dinâmico no corpo humano durante a realização de
movimentos que envolvem a mudança contínua na reorientação dos segmentos do corpo, como caminhar,
correr, saltar (ENOKA, 2002).
O efeito da gravidade também é um dos fatores de carga aplicados sobre as estruturas anatômicas, os quais
podem ser considerados como importantes em certas tarefas ou posturas. O conhecimento da distribuição das
massas corporais é de importância na determinação dos efeitos da gravidade sobre o corpo humano.
Quando estamos parados sobre um piso horizontal, apoiados em nossos pés, não importando qual postura
assumimos, uma reta vertical partindo do nosso centro de gravidade deve necessariamente passar dentro da
região do piso delimitada por nossos pés. Um soldado em posição de descansar, portanto com os pés afastados,
tem a projeção do seu centro de gravidade no solo entre os pés. Uma pessoa que se equilibra sobre um único pé,
tem o seu centro de gravidade em algum lugar verticalmente acima do pé.
Por que uma pessoa encostada de costas para uma parede não consegue se curvar para frente sem cair? , existem
posições impossíveis de serem efetivadas quando estamos encostado em uma parede, decorrentes de que nosso
centro de gravidade se situaria fora da região compreendida pelos nossos pés. A figura a seguir, retirada do livro
do Prof. André Koch de Assis, intitulado “Arquimedes, o centro de gravidade e a lei da alavanca”, discute diversas
situações sobre o equilíbrio do corpo humano nas páginas.
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Figura 2 - Modelo de equilíbrio com o centro de gravidade modificado pela parede
Fonte: SILVEIRA, 2017, online.
O equilíbrio não depende apenas da integridade dos sistemas, mas também da integração sensorial dentro do
sistema nervoso central, que envolve a percepção visual e espacial, tônus muscular, força muscular e
flexibilidade articular. A organização sensorial consiste na capacidade do Sistema Nervoso Central em selecionar, 
suprir e combinar os estímulos vestibulares, visuais e proprioceptivos. O aparelho vestibular, formado por
estruturas ósseas, tem seu interior preenchido por estruturas membranosas e líquidos que são responsáveis por
enviar ao cérebro as informações da direção que estamos indo, recebendo ainda informações das atividades
sensoriais e das atividades motoras para funcionar bem.
Por meio do equilíbrio é que se consegue permanecer de pé, andar, correr, pular e principalmente mexer todos
os membros. Tais movimentações somente são realizadas porque o organismo, através do aparelho vestibular,
consegue estabilizar as forças exercidas no movimento, fazendo com que estas sejam anuladas, ou seja, faz com
que a força realizada seja compensada para que as articulações retomam a força inicial.
Com o avanço da idade estas habilidades de controle postural são alteradas, as quais propiciam déficits nestes
ajustes. Estas alterações resultam de um decréscimo na velocidade de condução das informações, bem como no
processamento de respostas, que por serem lentas e inadequadas, geram situações de instabilidades
aumentando a predisposição à quedas. Afinal, o envelhecimento não é somente uma passagem pelo tempo, mais
do que isto, é o acúmulo de eventos biológicos que ocorrem ao longo do tempo.
Na atualidade,o desequilíbrio é um dos principais fatores responsáveis pelas limitações sofridas pelo idoso em
sua vida diária e em 80% dos casos, esse desequilíbrio não pode ser atribuído a uma causa específica, mas sim a
um comprometimento do sistema de equilíbrio como um todo. Em mais da metade dos casos, o desequilíbrio
tem origem entre os 65 e os 75 anos de idade aproximadamente, e cerca de 30% dos idosos apresentam os
sintomas nessa faixa etária.
Para o corpo manter o equilíbrio ele depende do sistema nervoso central e envolve tônus muscular afetivo,
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Para o corpo manter o equilíbrio ele depende do sistema nervoso central e envolve tônus muscular afetivo,
percepção visual e espacial, que se adapte rapidamente a flexibilidade articular, alterações e força muscular além
do corpo depender dos sistemas perceptivos: o visual, o proprioceptivo e o vestibular. Os autores ainda afirmam
que para um indivíduo conseguir andar, que é um movimento habitualmente executado pelos seres humanos, é
necessário o controle do sistema nervoso que regula a relação espaço temporal entre a posição e o movimento
mantendo o equilíbrio corporal.
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4.1.2 Tipos de equilíbrio
Equilíbrio é o nome dado ao estado de um corpo qualquer em que a força resultante sobre ele é nula. A força
resultante é o resultado da soma de todas as forças que atuam sobre um determinado corpo. Quando essa soma é
igual a zero, dizemos que o corpo se encontra em estado de equilíbrio, que pode ser classificado em:
Equilíbrio estático
Quando o corpo em equilíbrio está em repouso.
Equilíbrio dinâmico
Quando o corpo está em movimento uniforme, ou seja, com velocidade constante.
Os corpos podem apresentar três tipos de equilíbrio: , e . Veja exemplos desses tiposindiferente estável instável
de equilíbrio:
• No equilíbrio indiferente, o corpo pode ser movimentado e continuará mantendo seu estado de 
equilíbrio, pois a altura de seu centro de gravidade em relação a superfície de apoio permanece inalterada.
• No equilíbrio estável, o corpo desviado de sua posição volta a ocupá-la.
• No equilíbrio instável, o corpo quando desviado não retorna mais à sua posição de equilíbrio.
Figura 3 - Modelos de equilíbrio estável e instavél
Fonte: iStock, 2020.
Equilíbrio é uma capacidade física que, como qualquer outra, precisa ser treinada e, quase sempre, é
negligenciada pelos atletas, que acreditam que ela estará naturalmente presente.
É necessário incluir nos treinos, desde a juventude, exercícios específicos de equilíbrio que vão melhorar não só
a propriocepção do atleta como irão fortalecer os pequenos músculos que estabilizam as articulações,
garantindo assim maior controle e precisão nos movimentos.
Normalmente o equilíbrio é lembrado de ser treinado na terceira idade ou quanto a atividade exige muito
especificamente dele, como em esportes como surf, esqui-aquático, slack line, dentre outros que possuem essa
relação direta entre equilíbrio e performance.
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4.2 Conceito e classificação da marcha e corrida
A análise da marcha é um objetivo partilhado por várias disciplinas. Por um lado, a biomecânica interessa-se
pelos mecanismos envolvidos em diferentes padrões de marcha e velocidades, o modo de funcionamento dos
músculos, o trabalho realizado e o custo da locomoção. Por outro lado, em termos clínicos, há um interesse na
detecção, descrição e identificação de consequências de um padrão de marcha patológico. No entanto, esta
multidisciplinaridade converge para um objetivo comum, compreender os mecanismos inerentes à marcha
humana.
O movimento humano é controlado pelo sistema neuromuscular. No entanto, a marcha bípede, exemplo de um
movimento básico, pode ser parcialmente compreendida como um mecanismo passivo.
Efetivamente , têm sido sugeridos vários modelos teóricos para descrever os mecanismos inerentes a este
movimento básico. No entanto, existe ainda divergência de opiniões acerca dos mecanismos inerentes, bem
como aspectos que permanecem por explicar. Embora a marcha seja descrita como um conjunto de movimentos
cíclicos repetidos, ela é determinada por um conjunto multifatorial considerado determinante no padrão de
marcha. De fato, o padrão de marcha resulta da interacção ou do processo de organização própria de sistemas
neurais e mecânicos, entre os quais se incluem a dinâmica músculo-esquelética, a modulação pelos centros
nervosos superiores e a modulação aferente. Quando se pretende fazer uma avaliação da marcha é importante
englobar quatro áreas importantes, a cinemática, cinética, grau de atividade muscular e eficiência. Quando
analisada do ponto de vista energético, ao contrário do que se espera encontrar, a recuperação da energia
mecânica na marcha é incompleta, verificando-se que o sistema muscular actua de forma a compensar as perdas
de energia ocorridas.
Uma das características da performance de ações motoras é a propensão para executar adequadamente uma
dada tarefa com o mínimo dispêndio energético possível. Assim, os estudos que relacionam a biomecânica com o
custo metabólico da marcha comparam a mecânica corporal e a energia metabólica. A literatura atual aponta
para alguns conceitos que relacionam o controle motor e o custo energético associado. No entanto, existem ainda
muitas interrogações acerca do modo como esta relação se estabelece.
A quantificação do movimento e a detecção de alterações não percebidas a olho nú acrescentaram muitas
vantagens a pesquisa e ao entendimento da marcha, permitindo, ainda, nos casos em que se instituiu algum
tratamento, comparar os períodos anteriores e posteriores.
Portanto podemos dizer que a marcha humana é caracterizada por uma sequência de múltiplos eventos rápidos
e complexos, o que dificulta a observação clínica, a identificação de alterações dos fenômenos e a quantificação
do seu grau de afastamento da normalidade.
No ato de caminhar ou correr há um padrão básico caracterizado pelo deslocamento rítmico das partes do corpo
que mantém o indivíduo em constante progresso para diante. Um ciclo de marcha normal, corresponde ao
intervalo entre dois toques do mesmo calcanhar no solo. O primeiro toque corresponde ao início do ciclo (0%) e
o segundo toque finaliza o ciclo (100%). Esse ciclo pode ser dividido em duas fases: apoio (0 – 60%) e balanço
(60 – 100%). A fase de apoio corresponde ao período em que o pé está em contato com o solo e pode ser dividido
em: primeiro duplo apoio (0 – 10%), apoio simples (10 – 50%) e segundo duplo apoio (50 – 60%). A fase de
balanço corresponde ao período em que o pé não está em contato com o solo e é dividido em: balanço inicial,
médio e terminal.
Podemos desta maneira descrever o movimento da marcha através de fases:
Fase de Apoio
Permite progressão enquanto mantém estabilidade de sustentação do peso do corpo. Ela é subdividida em:
toque do calcanhar, apoio plantar, apoio médio, elevação do calcanhar, momento de desprender o pé do solo.
Fase de Balanço
Tem por característica o levantamento do pé do solo, o avanço do membro no espaço e a preparação para o
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Tem por característica o levantamento do pé do solo, o avanço do membro no espaço e a preparação para o
próximo apoio. Ela é subdividida em: aceleração, balanço médio, e desaceleração.
Figura 4 - Desenho das Fases da Caminhada destaque para as subfases de apoio e balanço
Fonte: Elaborada pelo autor, 2020.
Uma das características marcantes da marcha é que sempre um dos pés estará em contato com o solo durante
todo o movimento, alternadamente sempre ocorrerá um apoio unipodal, diferente da corrida que já podemos
presenciar o momento da fase aérea.
Fatores que podem influenciar na característica da marcha, pode mudar o tempo de apoio ou até mesmo o
balanço e as oscilações ou a postura da coluna vertebral e o posicionamento dos membros superiores, são
características como:
01
Individuais: idade, sexo, altura,
peso.
02 Déficits de equilíbrio.
03 Problemas músculo-esqueléticos.
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03 Problemas músculo-esqueléticos.
04 Mudança de Velocidade.
05 Tipo de calçado.
06 Tipo deterreno.
07 Sequelas neurológicas.
Quando o indivíduo apresenta dificuldades no modelo de marcha chamamos de marcha atípica, ela pode ser de
dois modelos, um que é a temporária devido a um lesão ou dor, por exemplo um entorse de tornozelo, e a
permanente devido a uma sequela física ou neurológica.
A fisioterapia estuda muitos problemas neurológicos que acometem a marcha, em função de problemas
neurológicos tais como:
• Marcha Hemiplégica
A perna fica paralisada por espasticidade dos músculos extensores, o indivíduo tem que fazer um
movimento de circundução com a ponta do pé para baixo para fazer o movimento de balanço, avança
primeiro a perna sã e depois a outra.
• Marcha Antálgica
Dor em qualquer articulação dos membros inferiores, devido a alguma lesão, a fase de apoio do membro
com a dor fica muito rápida.
• Marcha Parkinsoniana
Postura de membros inferiores e do tronco toda em flexão, pouco movimento dos braços, passos curtos.
• Marcha de Trendelenburg
Acontece devido a fraqueza da musculatura abdutora do quadril, sobrecarrega o trocânter do fêmur, é a
famosa caminhada “rebolando”.
• Marcha Parética com Steppage
Exagerado levantamento do joelho, com excessiva flexão da coxa sobre a bacia, pés pendentes, marcha
semelhante à do cavalo.
• Marcha de Pequenos Passos
Ela ocorre normalmente devido a uma aterosclerose cerebral, o andar fica vagaroso, reduzido
levantamento dos pés, passos rápidos e curtos, as pernas parecem travadas.
• Marcha Vestibular
Falta de equilíbrio ao andar, a marcha fica parecida com uma estrela, tem dificuldade em manter uma
linha reta, fica oscilando para os lados com braços abertos.
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VOCÊ QUER VER?
Se você quiser se aprofundar nos eventuais problemas da marcha você poderá ter uma
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Considerações sobre a Corrida
A corrida é uma das formas mais primitivas de exercício e deve ter surgido da necessidade dos homens
primitivos de andar mais depressa para fugir de alguns perigos ou perseguir a caça. A prática regular da corrida
aumenta a capacidade respiratória, melhora a circulação sanguínea e aumenta a força muscular. Quando uma
pessoa está andando, ela mantém um dos pés no chão e o outro no ar, a todo momento. Na corrida, de tempos em
tempos, os dois pés do atleta ficam no ar. A corrida é, na verdade, uma sucessão de pequenos saltos. Ao correr,
elevamos os joelhos ao mesmo tempo que movimentamos os braços. Desta forma, obteremos um rápido
deslocamento o nosso corpo.
A corrida pode ser considerada uma variação da marcha. Sendo assim, a corrida é descrita como um movimento
cíclico das fases de contato e oscilação sucessivamente. Dentre as diferenças básicas destas duas habilidades
destacam-se a velocidade, significativamente maior no correr, e a fase de duplo apoio que só ocorre durante o
andar, que provavelmente é o principal indicador para distinguí-los.
A corrida compõe-se das seguintes fases:
01 Contato Incial (Footstrike)
02 Médio Apoio (midsupport)
03 Desprendimento (Toe-off)
04 Oscilação (Swing)
05
D e s a c e l e r a ç ã o
(Desaceleration)
A magnitude da força vertical pode atingir de duas a quatro vezes o peso corporal para corridas recreativas e de
velocidade, respectivamente, sendo esta absorvida pela extremidade inferior (pé, perna, coxa, pelve e coluna).
Na corrida existe um aumento na força de reação do solo tornando o aparelho locomotor mais exposto à
sobrecarga mecânica durante a corrida quando comparado à marcha, pois há entre 800 e 2000 contatos com o
solo por milha, além do aumento na magnitude da força a partir da diminuição do tempo de apoio, ou seja,
exposição à lesões.
A ideia de corrida de velocidade, por exemplo, diz respeito a uma competição que consagra aquele que se desloca
mais rapidamente do que os restantes. Ou seja, com maior velocidade. Quem chega em primeiro à meta numa
corrida de velocidade, fá-lo antes que os restantes adversários. A corrida de velocidade existe desde os Jogos
Olímpicos da Grécia Antiga, um festival da Grécia Antiga que se realizava a cada 4 anos no santuário de Olímpia.
As corridas de velocidade são classificadas de acordo com a distância a ser percorrida:
Corridas rasas: são as corridas de curta distância, geralmente as de 100 metros rasos, 200 metros rasos, indo até
os 400 metros rasos.
Corridas de meio-fundo: corridas de distância média, entre 800 a 1.500 metros.
Corridas de fundo: modalidade de corrida de longa distância, onde os atletas precisam realizar um percurso de
Se você quiser se aprofundar nos eventuais problemas da marcha você poderá ter uma
ilustração bem interessante neste vídeo do canal do youtube Neurofuncional, o professor
Rogério Souza apresenta os modelos de marcha e suas características, o vídeo pode ajudar a
compreender ainda mais como acontece às diferentes tipos de marchas. https://www.youtube.
com/watch?v=oQyxq3fH0Yk
https://www.youtube.com/watch?v=oQyxq3fH0Yk
https://www.youtube.com/watch?v=oQyxq3fH0Yk
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Corridas de fundo: modalidade de corrida de longa distância, onde os atletas precisam realizar um percurso de
5000 metros ou mais.
Figura 5 - O impacto nas articulações durante o movimento cíclico da corrida
Fonte: iStock, 2020.
Temos ainda a corrida com obstáculos. Ela também é uma corrida de velocidade, a diferença é que no percurso
existem barreiras quais devem ser saltadas pelos atletas. É um tipo de corrida que, além de velocidade, também
exige coordenação, equilíbrio e concentração.
Há ainda outros tipos de corridas como:
Corridas mistas
Esse tipo de corrida começa e termina numa pista, no entanto ela é feita nas ruas e estradas.
Corridas cross country
Uma modalidade de corrida de longa distância muito praticada na Europa. Ela é realizada em terreno aberto ou
acidentado.
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A avaliação biomecânica e postural completa pode identificar como seu aluno corre em relação às fases da
passada, ou qual o tipo de pisada que seu aluno tem. Na avaliação postural deverá ser escolhido o protocolo que
lhe é mais adequado e procurar por desvios posturais que possam interferir no movimento dos membros
inferiores, e que alteram o centro de massa, e podem gerar sobrecargas indesejadas.
Todos esses desvios podem gerar lesões com as altas cargas de impacto promovidas pela corrida, além de gerar
padrões neuromusculares de ativação que sejam pouco eficientes. Procure corrigir desequilíbrios musculares, e
encurtamentos que possam prejudicar a amplitude de movimento, e gerar lesões futuras, uma vez que a corrida
é uma atividade cíclica e que sobrecarrega bastante as estruturas corporais.
Fique atento nos tipos de pisada, nos desvios em joelhos, na amnésia glútea, no encurtamento do sóleo e flexores
do joelho, na síndrome do piriforme e na pouca força em transverso e estabilizadores da coluna.
Um sistema sem equilíbrio gasta muita energia para se equilibrar durante a corrida, energia essa que poderia
estar sendo utilizada para melhorar a performance e alcançar benefícios de saúde.
4.3 Cinemática da marcha e da corrida
A Cinemática é a parte da Mecânica que estuda os movimentos sem que haja preocupação com suas origens.
Alguns conceitos de Cinemática são muito importantes para a correta compreensão de fenômenos físicos e pleno
entendimento da forma de se construir o raciocínio necessário para a resolução de problemas.
Primeiramente devemos entender como ocorre as formas de movimento, sempre que falamos do movimento
devemos entender como a mudança de posição do corpo e ou dos membros e articulações. O movimento ocorre
em um determinado espaço e durante um determinado tempo, podendo ser Linear, retilíneo ou curvilíneo, ou
Angular, como o movimento de rotação, ou Geral que seria o movimento combinado de rotação mais translação.
Muitos movimentos combinam determinados movimentos por combinarem o trabalho de várias articulações,
portanto ocorrem uma combinação de movimentos lineares e angulares. Seguimos como referência para
determinar estes movimentos a posição anatômica de referência, ela nos dá o ponto de partida para que possa
ser realizadaa análise.
Você conhece o filme BREAKING 2 ? Este filme conta a história de um grupo de corredores
patrocinados por uma empresa de material esportivo que buscam bater o recorde da maratona
em duas horas, é um ótimo filme para entender os detalhes de uma preparação de atletas de
alto nível a respeito dos detalhes do movimento da corrida e de como é importante todo o
estudo sobre a biomecânica e a preparação física. Assista em Nike Breaking2 Sub 2hour
Marathon Attempt with Eliud Kipchoge, Zersenay Tadese and Lelisa Desisa
VOCÊ QUER VER?
https://www.youtube.com/watch?v=26Vhcxatsms
https://www.youtube.com/watch?v=26Vhcxatsms
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Figura 6 - Posição anatômica de referência
Fonte: iStock, 2020.
Os planos anatômicos de referência dividem o corpo em três dimensões, são planos imaginários de referência
que dividem o corpo em metades da mesma massa ou peso. Portanto temos o Plano Sagital, onde ocorre os
movimentos de flexão e extensão dos membros inferiores, o Plano Frontal, que ocorrem os movimentos de
adução e abdução, eversão e inversão, Plano Transverso, onde ocorrem as rotações e adução e abdução
horizontal. Quando unimos um movimento que ocorre em todos os planos dizemos que esse é um movimento
tridimensional.
De acordo com Hall (1993), a cinemática pode ser definida, também, como o estudo da geometria, padrão ou
forma do movimento em relação ao tempo. A cinemática pode analisar formas de movimentos qualitativos e
quantitativos. Por exemplo, na forma qualitativa, um chute de futebol, identificando a articulação envolvida na
ação principal. Na forma quantitativa, para representar o movimento humano, por exemplo, em uma
comparação entre um jogador de futebol profissional e um jogador de clube, envolvendo a quantificação de
variáveis de tempo de extensão de joelho e velocidade final da bola. Para Hall (1993), estudiosos da biomecânica
do esporte analisam diferentes modalidades para identificar as características cinemáticas que definem uma
performance de elite, este tipo de análise resulta na construção de um modelo que detalha as características
cinemáticas de performance.
Um grande número de professores julgam que conceitos como posição, tempo e velocidade sejam triviais e de
fácil compreensão pelos alunos, mas investigações cuidadosas sobre a aprendizagem da cinemática não
confirmam esse ponto de vista.
A aplicação da cinemática a competições esportivas podem facilitar o entendimento e a compreensão dos
conceitos da cinemática, através da apresentação de um modelo para corridas de atletismo que utiliza apenas
conceitos de cinemática: tempo, distância e velocidade, esse modelo permite responder questões sobre a
performance de corredores, profissionais ou não, que podem interessar a muitos alunos. Por exemplo, podemos
encontrar a velocidade máxima que um atleta de ponta consegue atingir, quanto tempo ele perde na largada, e a
que distância os efeitos do desgaste físico se manifestam.
Segundo Hall (1999), a análise quantitativa, requer conhecimento da finalidade biomecânica específica do
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Segundo Hall (1999), a análise quantitativa, requer conhecimento da finalidade biomecânica específica do
movimento e da capacidade de detectar as causas dos erros. Através deste comentário podemos verificar que
apenas uma análise qualitativa não seria o suficiente, mas uma análise quantitativa do movimento pode ser mais
eficaz para a melhora em cada fase da corrida.
A análise cinemática tridimensional vem sendo utilizada como uma importante metodologia de pesquisa e
avaliação da marcha humana normal ou patológica. Tem sido aplicada no diagnóstico de alterações
neuromusculares, musculoesqueléticas e como forma de avaliação pré e pós-tratamento cirúrgico, ortótico,
medicamentoso e/ou fisioterapêutico. Embora essa análise seja realizada em diversos laboratórios de marcha
em vários países, ainda é pouco difundida no Brasil. Alguns dos fatores que limitam sua difusão são o alto custo
dos sistemas comerciais disponíveis, a escassez de recursos humanos capacitados a operá-los e interpretar seus
resultados, além de aspectos relacionados aos princípios de medição de cada sistema.
Figura 7 - Imagem ilustra a utilização de pontos articulares para análise biomecânica do movimento
Fonte: iStock, 2020.
A descrição do movimento de um segmento corporal no espaço é feita associando-se a ele um sistema de
coordenadas que varia sua posição e orientação durante a marcha. A posição e a orientação relativa entre dois
segmentos corporais no espaço, ou de um segmento em relação ao sistema de coordenadas fixo ao laboratório,
são descritas, respectivamente, pela translação entre suas origens e pela rotação entre as bases a eles associadas.
A cada segmento corporal deve se associar um sistema de coordenadas construído de maneira tal que a
orientação obtida seja coerente com a definição de planos e eixos anatômicos do corpo humano, permitindo
assim uma interpretação dos resultados baseada nesta convenção. Os ângulos articulares medidos são dados
pela orientação relativa entre dois sistemas de coordenadas adjacentes e correspondem, aproximadamente, aos
ângulos de flexão/extensão, abdução/adução e rotação interna/rotação externa. No modelo adotado para
representar os movimentos de rotação, conferiram-se três graus de liberdade a cada articulação,
independentemente das amplitudes verificadas experimentalmente: a posição das articulações em ortostatismo
é considerada a posição zero ou neutra: a partir desta, os movimentos de flexão, rotação interna e abdução foram
considerados positivos; e os de extensão, rotação externa e adução foram considerados negativos.
Assumindo-se que a performance em eventos de corrida (ou qualquer modalidade cíclica) está diretamente
relacionada ao tempo que o atleta leva para percorrer a distância dentro das regras (menor tempo equivalente à
melhor performance), o tempo depende da velocidade do atleta na distância prescrita, o que torna relevante
entender como esta velocidade é obtida e mantida. Neste caso, então, a velocidade de deslocamento (V) pode ser
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entender como esta velocidade é obtida e mantida. Neste caso, então, a velocidade de deslocamento (V) pode ser
obtidapelo produto entre a freqüência de passos (FP) pela distância percorrida em cada passo, ou comprimento
do passo (CP), ou seja: V = FP * CP
Ao serem mensuradas as variáveis antes mencionadas podem ser obtidas importantes informações a respeito da
velocidade da corrida, da freqüência e do comprimento de passos e da aceleração do corredor, parâmetros
cinemáticos definidores da performance (tempo final).
O fato é que a cinemática permite descrever o movimento e usar essa informação como um parâmetro 
informativo, comparativo, ou de intervenção.
As informações são adquiridas pela descrição do movimento com base em coordenadas traçadas no plano
cartesiano, onde a tecnologia provê mecanismos automatizados e em tempo real utilizando para isso um
conjunto de determinantes: movimento, filtragem, digitalização, reconstrução, processamento e resultados.
Se a avaliação exigir uma análise mais detalhada da flexibilidade dos movimentos, devem ser traçadas as
coordenadas x,y e z no plano cartesiano, os pontos marcados servem como referências para análise do
movimento tridimensional, no plano sagital, frontal e transverso.
4.4 Cinética da marcha e corrida
Podemos descrever a cinética como sendo a descrição do movimento humano em termos de força e essas forças
podem ser internas ou externas. Forças internas: incluem o resultado da atividade muscular, força gerada pelo
estiramento ou não-contratilidade e elasticidade do tecido mole e fricção interna. Forças externas são
classificadas em: força de reação do solo, forças geradas por outras pessoas, cargas externas ou resistência. A
força também pode ser entendida com a interação, de impulso ou tração, entre dois objetos, que faça com que
um objeto acelere positiva ou negativamente, ela é uma grandeza vetorial que possui, direção, sentido e
magnitude, ponto de aplicação, linha de ação e ângulode aplicação.
O movimento é regido pelas leis da física que estudam os corpos em movimento, sendo assim temos a 1a Lei da
física que explica que um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, a menos que seja estimulado por
uma força externa, a 2a Lei é a que uma força aplicada a um corpo provoca uma aceleração deste corpo, com uma
magnitude proporcional a ela, na sua direção e inversamente proporcional à massa do corpo, a partir desta
definição chegamos ao conceito de movimento linear, a variação do momento é proporcional à força impressa, e
tem direção desta força. ( A 3a Lei é a da ação e reação, quando um corpo exerce uma força sobre oF = m . a) 
outro, este segundo corpo exerce uma força de reação que é igual em magnitude e em sentido oposto à do
primeiro corpo.
As forças que atuam no corpo humano são classificadas por Winter (1990) como:
Forças gravitacionais
Forças que atuam no corpo humano, atraindo-o com uma magnitude de massa corporal combinada a aceleração
da gravidade, como por exemplo, a força peso.
Forças musculares e de ligamentos
Forças geradas por contrações musculares e impostas às articulações e ligamentos.
Para o trabalho da Cinética relacionada a marcha devemos ter em mente o comportamento do centro de massa
durante o deslocamento como já vimos anteriormente sobre o centro de gravidade, devemos também estimar as
trocas de energia mecânica, a relação eficiência x trabalho.
Temos acerca da cinética da marcha teorias explicativas, uma delas é a do , se trata de umPêndulo Invertido
mecanismo passivo de troca de energia cinética e potencial, o valor de energia cinética e potencial são
aproximadamente constantes.
Desta maneira podemos dizer que são determinantes da marcha:
• : eleva a extremidade do arco;rotação pélvica
• : deprime o pico do arco;deslocamento lateral da pélvis
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• : eleva a extremidade do arco;rotação pélvica
• : deprime o pico do arco;deslocamento lateral da pélvis
• : deprime o pico do arco;flexão do joelho em apoio unipodálico
• : eleva a extremidade do arco.joelho, pé
Figura 8 - A figura ilustra os pontos articulares analisados no movimento da marcha e da corrida
Fonte: iStock, 2020.
Não é necessário a ação muscular, a estabilização do movimento é obtida pela tensão da cápsula articular e seus
ligamentos.
Exemplo: Durante a primeira parte do movimento onde ocorre a flexão do joelho a estabilização articular é ativa
por meio do controle exercido pelo quadríceps, porém com o avanço do membro e o aumento progressivo da
extensão do membro a estabilização ativa não é mais necessária.
Durante a fase de apoio, a estabilização do joelho é ativa na resposta a carga e passa a ser passiva a partir do
médio apoio.
As três leis do movimento são uma parte importante da base matemática da avaliação da cinética da locomoção;
mas a terceira lei é especialmente importante para a locomoção. Portanto, a força de reação do solo nada mais é
do que uma aplicação direta da terceira lei de Newton. Na locomoção, na qual as mudanças na força são
controladas pela musculatura corporal, a força exercida pela superfície de marcha contra o pé é chamada força
de reação do solo. A direção e a magnitude da força de reação coincide com a direção e a magnitude do
movimento do centro de massa do corpo . A força de reação do solo ou do piso comum é uma resposta às ações
musculares e ao peso do corpo, transmitidos pelos pés. Durante a marcha, os dois pés ficam em contato com o
piso simultaneamente em cerca de ¼ do tempo, e os efeitos no centro de massa do corpo (ou centro de
gravidade do corpo) resultam da soma das forças de reação que atuam em ambos pés. Durante os ¾ de tempo
restantes, apenas a força de reação nesse pé influencia o movimento do centro de massa do corpo (CAMPOS et al
., 2001).
Para avaliar a força de reação com relação ao movimento do corpo, costuma-se usar as plataformas de força. As
plataformas de força podem utilizar vários princípios físicos diferentes para converter as cargas em sinais
elétricos proporcionais à direção e à magnitude das cargas. Assim, a força de reação sob um único pé é dividida
em uma força vertical (direcionada para cima), duas forças de cisalhamento horizontais (de progressão, para
frente e para trás, e laterais, direita e esquerda), o momento normal e o centro de pressão (o ponto no qual toda
a carga pode ser aplicada ao pé) (CAMPOS ., 2001).et al
Como conclusão é possível verificar a importância deste tema no entendimento da biomecânica do movimento
humano normal, servindo como base para a compreensão de possíveis alterações nos mecanismos do
movimento.
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4.4.1 Característica da cinética na corrida
A prática da corrida de rua é uma das atividades que mais despertou adeptos desta faixa etária segundo dados da
maior associação de corredores do estado de São Paulo, a CORPORE, que registrou um aumento de 52% do
número de atletas com mais de 65 anos. Além de todos os benefícios fisiológicos, a corrida tem sido o esporte de
maior escolha por causa d a sua conveniência e natureza econômica.
As diferenças entre as fases e o envolvimento de grupos musculares na caminhada e na corrida são similares,
porém são necessárias contrações musculares mais vigorosas para aumentar a velocidade. As três fases básicas
são a arrancada, a recuperação da perna de impulsão e o apoio para a nova impulsão, e estas são facilmente
mensuradas através de dinamômetros específicos, as plataformas de força (HOWLEY; FRANKS, 2000).
Entre as implicações biomecânicas da prática de esportes, uma das mais estudadas é a influência dos impactos
no solo no aparelho locomotor. O pé é submetido a forças oriundas do peso corporal e do calçado, deformando-
se. Paiva (2002) relata que quanto maior a força de reação do solo maior será o custo energético. Isto é, quanto
maiores forem os componentes de força envolvidos, mais intenso será o contributo muscular necessário para
controlar os movimentos dos membros e estabilizar a posição do corpo durante a fase de apoio. Tudo isto
implica uma maior solicitação metabólica dos músculos envolvidos. A corrida pode ser considerada como um
agente agressor dos tecidos biológicos, mas estes têm a capacidade de adaptar-se dependendo do nível de
estresse a que são submetidos. Quando esse estresse é levado para além do limiar de adaptação ocorre um
aumento da incidência de lesões. Isto é provocado pelo impacto no solo e pelas respectivas implicações nas
estruturas passivas, os ossos e articulações, e nas estruturas ativas como músculos, fáscia plantar e tendões.
No pico inicial do impacto no solo essas estruturas não á absorvem; o corpo adapta-se transferindo parte da
energia elástica que foi acumulada para regiões próximas, como a estrutura ativa do músculo quadríceps que
contribui na propulsão. O componente vertical de força reativa do solo ao tocar o solo na marcha é 1 a 1,5 vezes
o peso do sujeito, na corrida é aumentado para 2 a 3,5 vezes.
4.4.2 Estudos em biomecânica do calçado
Atualmente, são muitos os estudos direcionados para a biomecânica do calçado e a influência da utilização deste
acessório para o aparelho locomotor de seu usuário, sendo na posição estática ou durante a locomoção. Porém,
devido a fatores como a diversidade de modelos e materiais que compõem o calçado, ainda são muitas as
dúvidas, ficando, por exemplo, impossível uma generalização das informações para um tipo de calçado. Essa
incerteza também paira pois, ao se desenvolver um calçado, qualquer modificação mínima feita nos desenhos ou
qualquer modificação dos materiais utilizados, podem gerar dados biomecânicos completamente diferentes.
Na tentativa de destacar a importância do calçado como proteção das estruturas músculo esquelético dos pés em
VOCÊ SABIA?
Você sabia que pessoas que já apresentam sintomas de dor no joelho podem apresentar
cinética aumentada na região? Existem estratégias de corrida que talvez você devesse dar mais
atenção! Assista a Live com o Doutor e Biomecanicista Guilherme Brodt. Nesta live ele fala
sobre cinética da corridae o consumo energético. Além de questões importantes sobre o
padrão da pisada, cadência e forças no joelho. Descubra como isso interfere na prática dos
profissionais da área do movimento e na questão da alteração do padrão de pisada. Disponivel
no youtube no link https://www.youtube.com/watch?v=5y2aVaLZ7Jk
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Na tentativa de destacar a importância do calçado como proteção das estruturas músculo esquelético dos pés em
relação à força de reação do solo, quando comparado à situação descalça; Cavanagh, Williams e Clarke (1981)
utilizaram 10 sujeitos homens com 3 tipos de calçados e descalça. Observaram que a amplitude e tempo para o
pico inicial, na condição descalça, foram significativamente maiores e ocorreram mais cedo em relação às
condições utilizando calçados. A amplitude do pico inicial era significativamente mais alta quando usando botas
de exército que com qualquer outro calçado.
Azevedo e colaboradores (2005) realizaram uma análise dinâmica da marcha com o uso de calçado esportivo
falsificado, utilizando a força de reação do solo e a pressão plantar. Eles observaram que em algumas das
variáveis da força reativa do solo relacionadas ao controle de impacto e nos valores de pressão plantar, houve
diferenças significativas entre o calçado original e o falsificado, apontando assim, uma possível influência
negativa do calçado esportivo falsificado na proteção do aparelho locomotor durante a realização da marcha e no
controle de sobrecarga mecânica.
Santos, Ávila, Zaro, Nabinger e Faquin (2006), realizaram uma análise do ângulo de pronação do calcâneo
durante a marcha utilizando 160 pares de calçados (78 masculinos e 82 femininos) de diversos modelos. Os
grupos de tênis antipronação masculino, tênis de futsal, sapato casual masculino, sandália feminina e calçado de
segurança apresentaram valores de pronação relativamente melhores que o grupo de sapato casual feminino e o
tênis casual feminino. Observou-se também que os calçados que menos induziram o movimento de pronação do
calcâneo foram os grupos de calçados masculinos, sendo motivo de preocupação o desenvolvimento dos
calçados femininos.
Estudo realizado por Yung-Hui & Wei-Hsien (2005), teve com objetivo de determinar se o aumento do salto e o
uso de vários tipos de palmilhas de calçados resultam em mudanças em pé distribuição de pressão, força de
impacto, e percepção de conforto durante a marcha. As voluntárias utilizaram três tipos de calçados (alturas de
salto de 1,0cm, 5,1cm e 7,6cm) nas condições: somente com o calçado, palmilha no calcanhar, suporte no arco
plantar, região dos metatarsos e contato total. Os resultados demonstraram um aumento da força de impacto,
pressão medial na área medial do antepé e aumento de percepção de desconforto. Com a colocação de palmilhas
percebeu uma redução da pressão no calcanhar, na força de impacto e, no arco de suporte uma redução da
pressão medial do antepé além da melhora na sensação de conforto. Em particular, uma palmilha de aumento de
contato total, poderia reduzir pressão com calçado de salto por 25,0% e na região média do antepé em 24,0%, se
atenue a força de impacto em 33,2%, e oferece melhor sensação de conforto melhor quando comparou a não
usar palmilha.
VOCÊ SABIA?
Você conhece como é a construção de um calçado esportivo? acompanhe este documentário
exibido pelo Discovery Channel, mostrando todo processo tecnológico para fabricação de um
tênis de alta performance de uma marca de calçados esportivos japonesa, todo o estudo das
forças cinéticas relacionadas ao movimento e toda tecnologia e horas de estudo para que seja
construído um calçado que proteja o atleta dos impactos. Disponivel no youtube pelo link: 
.https://www.youtube.com/watch?v=FsRpGAt5uKU&t=233s
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Conclusão
Nesta unidade, pudemos conhecer os conceitos da Biomecânica e Cinesiologia ligados ao equilíbrio e
estabilidade, entender como nosso corpo busca mecanismos sensoriais para o ajuste fino do equilíbrio,
aprendemos conceitos e classificações tanto da marcha como da corrida em seus aspectos anatômicos,
cinemáticos e cinéticos em relação ao movimento.
Nesta unidade, você teve a oportunidade de:
• conhecer e entender o conceito de equilíbrio através da abordagem relacionada ao centro de gravidade, 
a ação gravitacional ao qual todos os corpos são submetidos, como o centro de gravidade do nosso corpo 
pode mudar em relação ao movimento e como utilizar isso para melhora da performance.
• conceituar e identificar as características motoras da marcha, compreender as fases da marcha, sua 
importância, as diferentes características e possíveis alterações no padrão da marcha.
• conceituar e identificar as características motoras da corrida, compreender as fases da corrida, as 
diferenças e ou evolução que acontece a partir das fases da marcha.
• conhecer o conceito de cinemática, entender como é aplicado este conceito para análise da marcha e da 
corrida, sua importância e sua aplicação, e como este conceito pode ser estendido para análise de outros 
movimentos.
• conhecer o conceito de cinética, entender como as forças agem sobre o movimento, o porque é 
importante analisar estas forças para melhora da performance esportiva e ou prevenir o sistema músculo 
esquelético de possíveis lesões.
• conhecer como são realizados a construção de calçados esportivos e a toda tecnologia que é utilizada, o 
estudo da melhora na performance, a diferença entre os modelos de solado, palmilha e salto que são 
utilizados, suas diferenças e ações na performance esportiva.
Bibliografia
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DVIR, Z. Equipamento, parâmetros de teste e resultados em testes. : In DVIR, Z (ed.). : avaliaçõesIsocinética
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ENOKA, R. . 3. ed. Champaign: Human Kinetics, 2002.Neuromechanics of Human Movement
HAMILL, J. K. K. . 3. ed. Barueri, SP: Manole, 2012.Bases biomecânicas do movimento humano
HALL, J. P. L.; BARTON, C. J.; P. R.; MORRISSEY, D. The Biomechanical Differences Between Barefoot and Shod
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N. Ferreira. Equilíbrio. Projeto RIPE, Instituto de Física, USP, São Paulo, 2006. Disponível em 2008 em: 
http://www.ludoteca.if.usp.br/.
OKUNO, E.; FRATIN, L. : biomecânica. São Paulo: Manole, 2003.Desvendando a física do corpo humano
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http://www.ludoteca.if.usp.br/
http://www.ludoteca.if.usp.br/
	Introdução
	4.1 Biomecânica Equilíbrio e Estabilidade
	4.1.2 Tipos de equilíbrio
	4.2 Conceito e classificação da marcha e corrida
	Marcha Hemiplégica
	Marcha Antálgica
	Marcha Parkinsoniana
	Marcha de Trendelenburg
	Marcha Parética com Steppage
	Marcha de Pequenos Passos
	Marcha Vestibular
	4.3 Cinemática da marcha e da corrida
	4.4 Cinética da marcha e corrida
	4.4.1 Característica da cinética na corrida
	4.4.2 Estudos em biomecânica do calçado
	Conclusão
	Bibliografia