Introdução à Biomecânica

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BIOMECANICA
Biomecânica enfatiza o movimento e os segmentos corporais (ósseo, músculos, ligamentos, tendões), em questões físicas e biológicas examinando o movimento (funções motoras).
Princípios fundamentais da biomecânica 
LEIS DE NEWTON
· Inércia- repouso/aceleração linear
· Aceleração- relação entre força/aceleração
· Ação/reação- para cada ação há uma reação igual e oposta.
Biomecânica interna e externa
Interna: Estuda as Forças Internas (Forças Articulares, Musculares e sobrecargas) que tem origem dentro do corpo humano.
Externa: estudam as forças externas observáveis externamente nas estruturas do movimento, parâmetros quantitativos e qualitativos.
 Ramificações da Biomecânica 
Estática: corpo em repouso, mas que sente o movimento de equilíbrio. 
Dinâmica: corpo acelerado ou desacelerado, mas em movimento. 
Cinemática: é a descrição do movimento, inclui padrões de velocidade e movimento dos segmentos corporais revelando graus de coordenação e aparência do movimento. 
Cinética: estuda as forças relacionadas ao movimento, quantidade de força muscular para determinado movimento com base na análise cinética 
*Fatores Antropométricos: relacionado a dimensões (tamanho, peso e forma) dos segmentos corporais.
 Análise de Movimento 
Qualitativa: ver a qualidade, observação visual dos movimentos baseada em observação direta (bom,ruim,longo,pesado).
Quantitativa: ver a quantidade, observação visual numérica baseado nos dados coletados durante o desempenho. (Ex: passos, seis metros, três segundos, cinquenta voltas)
 Métodos de Medição 
Cinemetria: análise por câmeras de vídeo que registram a imagem do movimento ou suas coordenadas de interesse, onde permite a determinação da posição e orientação dos segmentos corporais, medindo os parâmetros cinemáticos do movimento (posição, velocidade, aceleração...) 
Dinamômetro: mede todos os tipos de medidas de força e pressão, mede a força de reação e o ponto aplicado dessa força. 
Eletromiografia: detecta e registra as atividades elétricas na contração muscular, detecta o neurônio e seu impulso nervoso para o musculo, exercendo a somatória do potencial de ação do musculo. 
Antropometria: medição da dimensão corporal, forma, massa corporal...
Funções do sistema esquelético: 
· Sustentação 
· Proteção
· Alavancas
· Hematopoese
· Conformação
· armazenamento 
Característica Biomecânica – Osso 
Característica Anisotrópica: diferentes respostas a cargas aplicadas em diferentes posições. Ex ossos longos 
Característica Viscoelástica: resposta dependente da velocidade e duração em que a carga é aplicada. 
Resposta elástica: quando submetido ao uma carga o osso busca a absorção do impacto se deformando minimamente. 
Resistencia: ponto de fratura ou carga suportada antes do ponto de fratura, dependendo do tipo de carga imposta. 
Piezoeletricidade do osso: alguns cristais orgânicos compõe o tecido ósseo, como os cristais de hidroxiapatita, que podem gerar um potencial elétrico quando deformados, atraindo íons de Ca+ para a estrutura aumentando a atividade osteoblástica da área afetada. 
Osteoblasto: faz síntese de tecido ósseo 
Osteoclasto: reabsorção do tecido ósseo 
Osteócito: osteoblastos envolvidos pela própria matriz produzida.
Funções do musculo
· Dinâmica estática
· Mantem volume dos órgãos unir estruturas
· Formar e modelar o corpo fornecer calor 
Tipos de tecido muscular
Tecido muscular esquelético: apresenta estrias transversais. Tem controle voluntario.
Tecido muscular cardíaco: tem estrias transversais. É involuntário.
Tecido muscular liso (ou visceral): Não apresenta estrias. Sua contração independe da vontade do indivíduo.
Propriedades tecido muscular
Flexibilidade: aumento de tamanho
Elasticidade: volta para a forma original
Irritabilidade: responde estímulos 
Produzir tensão: contração
*a contração muscular vai ocorrer da interação das moléculas actina e miosina.
Unidade motora- é um nervo motor, que vem da medula espinhal, se ramifica e inerva em muitas fibras.
*a contração das fibras é feita pela unidade motora.
Eletromiografia- pode registrar o impulso elétrico que atravessa a placa ou junção.
Tipos de fibras musculares
 Fibras do tipo I fibras tipo IIa fibras tipo IIb
Velocidade lenta rápida rápida
Duração longo interm. Curto
Força baixa média alta
Metabolismo aeróbio ambos anaeróbio
Fatores que afetam na geração da força muscular
Somação espacial: é o aumento do numero de unidades motoras que se contraem.
Somação temporal: aumento da frequência de potenciais de ação.
*tetania- quando a frequência aumenta e ocorrem contrações sucessivas que vão se fundir e atingir o musculo antes de um relaxamento.
Relação Força Velocidade
Força concêntrica produzida pelo musculo é inversamente proporcional a velocidade. Ex.: quanto mais força, quanto maior a carga imposta menor é a velocidade.
Quando a resistência é alta, a velocidade de encurtamento deve ser relativamente baixa.
Quando a resistência é baixa, a velocidade de encurtamento pode ser relativamente alta.
A força excêntrica produzida pelo musculo tem um comportamento diferente porque em cargas menores controladas pela isometria a velocidade é controlada voluntariamente.
Em cargas maiores que a isométrica, o musculo é estirado com velocidade proporcional a carga.
Relação comprimento-tensão
a força máxima depende do comprimento.
contração deve se iniciar com o músculo num comprimento inicial característico, que é o comprimento ideal. Este comprimento é o mantido pelo músculo em questão na postura normal da espécie.
O principal fator que influencia a capacidade de um musculo gerar força é a quantidade de pontes de actina e miosina efetivamente ligada.
Ciclo alongamento-encurtamento
Quando um músculo ativamente é alongado no momento que acontece o encurtamento, a contração resultante é mais vigorosa do que na ausência desse pré-alongamento.
· Contração excêntrica é imediatamente seguida por uma contração concêntrica.
Força muscular
É a capacidade de um certo grupo muscular de gerar torque sobre uma articulação especifica.
· Torque: conceito físico, relativo ao movimento de rotação de um corpo após a aplicação de determinada força sobre ele.
· Potencia: produto entre a força muscular e a velocidade de encurtamento muscular.
· Resistencia muscular: capacidade de exercer tensão ao longo do tempo.
Pode ser constante: quando coloca alguma atividade em que o individuo precisa manter isometria
Pode ser cíclica: ex.: um ciclista, alguma atividade que ele vai desenvolvendo em círculos, mas precisa manter por um longo período.
· Fadiga: redução induzida pelo exercício na capacidade máxima de força do musculo.
Tipos de contrações musculares
Estática-isométrica: musculo contrai e produz força sem nenhum movimento articular.
Dinâmica-isotônica:
Concêntrica: encurtamento do musculo durante a contração.
Excêntrica: musculo alonga durante a contração.
Isocinetica: velocidade de movimento constante
O aparelho controla a velocidade do movimento corporal sem permitir que ocorra aceleração.
Terminologia funcional da atividade muscular
Agonista: motor principal da ação dependendo do musculo.
Antagonista: motor secundário da ação oposta do agonista.
Sinergista: auxilia o motor principal fazendo a mesma função.