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PROFESSORAS Me. Bruna Felix Apoloni Me. Regina Alves Thon Quando identificar o ícone QR-CODE, utilize o aplicativo Unicesumar Experience para ter acesso aos conteúdos online. O download do aplicativo está disponível nas plataformas: Google Play App Store Acesse o seu livro também disponível na versão digital. BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA 2 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA NEAD - Núcleo de Educação a Distância Av. Guedner, 1610, Bloco 4 - Jd. Aclimação Cep 87050-900 - Maringá - Paraná - Brasil www.unicesumar.edu.br | 0800 600 6360 DIREÇÃO UNICESUMAR Reitor Wilson de Matos Silva, Vice-Reitor Wilson de Matos Silva Filho, Pró-Reitor Executivo de EAD William Victor Kendrick de Matos Silva, Pró-Reitor de Ensino de EAD Janes Fidélis Tomelin, Presidente da Mantenedora Cláudio Ferdinandi. NEAD - NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Diretoria Executiva Chrystiano Mincoff, James Prestes, Tiago Stachon, Diretoria de Graduação Kátia Coelho, Diretoria de Cursos Híbridos Fabricio R. Lazilha, Diretoria de Pós-Graduação Bruno do Val Jorge, Diretoria de Permanência Leonardo Spaine, Diretoria de Design Educacional Débora Leite, Head de Curadoria e Inovação Tania Cristiane Yoshie Fukushima, Gerência de Processos Acadêmicos Taessa Penha Shiraishi Vieira, Gerência de Curadoria Carolina Abdalla Normann de Freitas, Gerência de Contratos e Operações Jislaine Cristina da Silva, Gerência de Produção de Conteúdo Diogo Ribeiro Garcia, Gerência de Projetos Especiais Daniel Fuverki Hey, Supervisora de Projetos Especiais Yasminn Talyta Tavares Zagonel Supervisora de Produção de Conteúdo Daniele C. Correia Coordenador(a) de Conteúdo Mara Cecilia Rafael Lopes, Projeto Gráfico José Jhonny Coelho, Editoração Arthur Cantareli SIlva, Matheus Silva de Souza, Designer Educacional Amanda Peçanha Dos Santos, Revisão Textual Nágela Neves da Costa, Ilustração André Azevedo e Bruno Cesar Pardinho, Fotos Shutterstock. C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ. Núcleo de Educação a Distância; THON, Regina Alves; APOLONI, Bruna Felix. Biomecânica e Cinesiologia. Regina Alves Thon; Bruna Felix Apoloni. Maringá - PR.:Unicesumar, 2020. Reimpresso 2021. 178 p. “Graduação em Educação Física - EaD”. 1. Biomecânica . 2. Cinesiologia . 3. EaD. I. Título. ISBN 978-85-459-2080-9 CDD - 22ª Ed. 612.86 CIP - NBR 12899 - AACR/2 Ficha Catalográfica Elaborada pelo Bibliotecário João Vivaldo de Souza - CRB-8 - 6828 Impresso por: Em um mundo global e dinâmico, nós trabalhamos com princípios éticos e profissionalismo, não somente para oferecer uma educação de qualidade, mas, acima de tudo, para gerar uma conversão integral das pessoas ao conhecimento. Baseamo-nos em 4 pilares: intelectual, profissional, emocional e espiritual. Iniciamos a Unicesumar em 1990, com dois cursos de graduação e 180 alunos. Hoje, temos mais de 100 mil estudantes espalhados em todo o Brasil: nos quatro campi presenciais (Maringá, Curitiba, Ponta Grossa e Londrina) e em mais de 500 polos de educação a distância espalhados por todos os estados do Brasil e, também, no exterior, com dezenas de cursos de graduação e pós-graduação. Produzimos e revisamos 500 livros e distribuímos mais de 500 mil exemplares por ano. Somos reconhecidos pelo MEC como uma instituição de excelência, com IGC 4 em 7 anos consecutivos. Estamos entre os 10 maiores grupos educacionais do Brasil. A rapidez do mundo moderno exige dos educadores soluções inteligentes para as necessidades de todos. Para continuar relevante, a instituição de educação precisa ter pelo menos três virtudes: inovação, coragem e compromisso com a qualidade. Por isso, desenvolvemos, para os cursos de Engenharia, metodologias ativas, as quais visam reunir o melhor do ensino presencial e a distância. Tudo isso para honrarmos a nossa missão que é promover a educação de qualidade nas diferentes áreas do conhecimento, formando profissionais cidadãos que contribuam para o desenvolvimento de uma sociedade justa e solidária. Vamos juntos! Wilson Matos da Silva Reitor da Unicesumar boas-vindas Prezado(a) Acadêmico(a), bem-vindo(a) à Comunidade do Conhecimento. Essa é a característica principal pela qual a Unicesumar tem sido conhecida pelos nossos alunos, professores e pela nossa sociedade. Porém, é importante destacar aqui que não estamos falando mais daquele conhecimento estático, repetitivo, local e elitizado, mas de um conhecimento dinâmico, renovável em minutos, atemporal, global, democratizado, transformado pelas tecnologias digitais e virtuais. De fato, as tecnologias de informação e comunicação têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, lugares, informações, da educação por meio da conectividade via internet, do acesso wireless em diferentes lugares e da mobilidade dos celulares. As redes sociais, os sites, blogs e os tablets aceleraram a informação e a produção do conhecimento, que não reconhece mais fuso horário e atravessa oceanos em segundos. A apropriação dessa nova forma de conhecer transformou-se hoje em um dos principais fatores de agregação de valor, de superação das desigualdades, propagação de trabalho qualificado e de bem-estar. Logo, como agente social, convido você a saber cada vez mais, a conhecer, entender, selecionar e usar a tecnologia que temos e que está disponível. Da mesma forma que a imprensa de Gutenberg modificou toda uma cultura e forma de conhecer, as tecnologias atuais e suas novas ferramentas, equipamentos e aplicações estão mudando a nossa cultura e transformando a todos nós. Então, priorizar o conhecimento hoje, por meio da Educação a Distância (EAD), significa possibilitar o contato com ambientes cativantes, ricos em informações e interatividade. É um processo desafiador, que ao mesmo tempo abrirá as portas para melhores oportunidades. Como já disse Sócrates, “a vida sem desafios não vale a pena ser vivida”. É isso que a EAD da Unicesumar se propõe a fazer. Willian V. K. de Matos Silva Pró-Reitor da Unicesumar EaD Seja bem-vindo(a), caro(a) acadêmico(a)! Você está iniciando um processo de transformação, pois quando investimos em nossa formação, seja ela pessoal ou profissional, nos transformamos e, consequentemente, transformamos também a sociedade na qual estamos inseridos. De que forma o fazemos? Criando oportunidades e/ou estabelecendo mudanças capazes de alcançar um nível de desenvolvimento compatível com os desafios que surgem no mundo contemporâneo. O Centro Universitário Cesumar mediante o Núcleo de Educação a Distância, o(a) acompanhará durante todo este processo, pois conforme Freire (1996): “Os homens se educam juntos, na transformação do mundo”. Os materiais produzidos oferecem linguagem dialógica e encontram-se integrados à proposta pedagógica, contribuindo no processo educacional, complementando sua formação profissional, desenvolvendo competências e habilidades, e aplicando conceitos teóricos em situação de realidade, de maneira a inseri-lo no mercado de trabalho. Ou seja, estes materiais têm como principal objetivo “provocar uma aproximação entre você e o conteúdo”, desta forma possibilita o desenvolvimento da autonomia em busca dos conhecimentos necessários para a sua formação pessoal e profissional. Portanto, nossa distância nesse processo de crescimento e construção do conhecimento deve ser apenas geográfica. Utilize os diversos recursos pedagógicos que o Centro Universitário Cesumar lhe possibilita. Ou seja, acesse regularmente o Studeo, que é o seu Ambiente Virtual de Aprendizagem, interaja nos fóruns e enquetes, assista às aulas ao vivo e participe das discussões. Além disso, lembre-se que existe uma equipe de professores e tutores que se encontra disponível para sanar suas dúvidas e auxiliá-lo(a) em seu processo de aprendizagem, possibilitando-lhe trilhar com tranquilidade e segurança sua trajetória acadêmica. boas-vindas Débora do Nascimento Leite Diretoria de Design Educacional Janes Fidélis Tomelin Pró-Reitor de Ensino de EAD Kátia SolangeCoelho Diretoria de Graduação e Pós-graduação Leonardo Spaine Diretoria de Permanência autores Me. Bruna Felix Apoloni Mestre em Educação Física, pelo Programa de Pós-Graduação Associado em Educação Física UEM/UEL, e graduada em Educação Física, pela Universidade Estadual de Maringá (2011). Atualmente, é professora de Educação Física da Prefeitura do Município de Maringá; da Fundação Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Mandaguari - FAFIMAN e professora temporária da Universidade Estadual de Maringá - UEM. http://lattes.cnpq.br/8220579407745350 Me. Regina Alves Thon Doutoranda em Educação Física pelo Programa de Pós-Graduação em Educação Física Associado UEM/UEL, na área de concentração: Atividade Física e saúde (UEM). Mestre em Educação Física, pelo Programa de Pós-Graduação em Educação Física Associado UEM/ UEL, na área de concentração: Desempenho Humano e Atividade Física (Biomecânica e Cinemetria), pela Universidade Estadual de Maringá (2013). Especialista em Ginástica Laboral e Qualidade de vida (2007). Graduada em Educação Física (Licenciatura plena), pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Atuou como docente no Curso de Educa- ção Física de Licenciatura e Bacharelado (2013/2018) nas disciplinas: Natação; Medidas e Avaliação; Treinamento Personalizado e Musculação; Prescrição de Exercícios para populações Especiais; Bases da Biomecânica e coordenação de estágio. Coordenou um Programa de Pós-Graduação em Atividade Física e saúde (2017/2018). Atualmente, par- ticipa do Núcleo de Estudos Multiprofissional da Obesidade (NEMO) e atua como árbitra de natação pela CBDA, Aquat e AANSC. http://lattes.cnpq.br/7026483146490824 apresentação do material BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Prezado(a) aluno(a), por meio deste livro, conheceremos o movimento humano. Isso acontecerá a partir da abordagem dos conteúdos, ao longo da disciplina de Biome- cânica e Cinesiologia. Os movimentos humanos são de extrema complexidade, e a Cinesiologia, denominada como a ciência do movimento humano, é fundamental para explorarmos esse tema. Em conjunto com os conhecimentos cinesiológicos, a Biomecânica será estudada, em nosso livro, porque é uma importante subárea da Cinesiologia que possibilita informações sobre a mecânica dos movimentos. Desse modo, na Unidade 1, falaremos dos conceitos básicos que utilizare- mos como base ao longo do nosso estudo, permitindo, assim, aprofundarmos nosso conhecimento nas unidades posteriores. Na Unidade 2, discutiremos “As considerações esqueléticas do movimento e da composição do corpo humano”. Aprenderemos como o sistema esquelético é estruturado: tipos de ossos, células ósseas, classificação, formação e desenvol- vimento dos ossos. Também discutiremos as aplicações de cargas mecânicas, no sistema esquelético e as articulações. Posteriormente, na Unidade 3, intitulada “Terminologia padrão dos movi- mentos corporais”, identificaremos e descreveremos posições, planos e eixos de referência, associados ao corpo humano, bem como os movimentos em relação a termos direcionais; compreenderemos as posturas habituais, no cotidiano, e a importância da coluna vertebral e de suas curvaturas para o movimento. Na Unidade 4, trataremos do tema “Considerações neurológicas do movimen- to”. Neste momento, discutiremos conceitos relacionados ao sistema nervoso para compreender o funcionamento e controle dos movimentos. Além disso, falaremos de conceitos relacionados ao sistema muscular como: a organização física do músculo, tipos e características das fibras musculares, inserção muscu- lar, ações musculares, propriedades mecânicas e conceitos que se relacionam e influenciam a força muscular. Para finalizar, na Unidade 5 discutiremos como os conhecimentos cinesio- lógicos são importantes para a execução dos movimentos cotidianos e como utilizar os conhecimentos biomecânicos na prática esportiva e em exercícios de musculação. Esperamos que você se dedique ao máximo aos estudos, para que, em um futuro próximo, tenhamos profissionais da Educação Física com amplos conhe- cimentos cinesiológicos e biomecânicos, capacitados para atuar nos diversos campo, em que o conhecimento do movimento humano é essencial. Um abraço! Bons estudos! apresentação do material sumário UNIDADE I INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA 14 Terminologias e Conceitos Básicos da Cinesiologia e da Biomecânica 18 Abordagem para Solução de Problemas: Ilustran- do os Conceitos Básicos da Biomecânica 23 Unidades de Medida Associadas a Grandezas Físicas Específicas 27 Métodos de Análise em Biomecânica UNIDADE II CONSIDERAÇÕES ESQUELÉTICAS DO MOVIMENTO E DA COMPOSIÇÃO DO CORPO HUMANO 52 Composição Óssea 56 Tipos de Ossos 59 Processo de Formação, Crescimento Ósseo e Cargas Mecânicas 66 Sistema Articular UNIDADE III TERMINOLOGIA PADRÃO DOS MOVIMENTOS CORPORAIS 84 Posição Anatômica de Referência, Planos e Eixos do Movimento 90 Movimentos Fundamentais: Definições e Ações de Movimento 101 Mobilidade e Lesões Osteoarticulares 105 Biomecânica da Coluna Vertebral UNIDADE IV CONSIDERAÇÕES NEUROMUSCULARES DO MOVIMENTO 126 Considerações Neurológicas do Movimento 130 Estrutura Macroscópica do Músculo 137 Características Funcionais do Músculo 141 Mecânica Muscular e Princípios Básicos do Forta- lecimento Muscular UNIDADE V BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA APLICADA 158 Cinesiologia Aplicada à Vida Diária 161 Biomecânica Aplicada ao Esporte 163 Biomecânica Aplicada à Musculação 175 Referências 178 Conclusão geral Me. Regina Alves Thon Me. Bruna Felix Apoloni Plano de Estudo A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade: • Terminologias e Conceitos Básicos da Cinesiologia e da Biomecânica • Abordagem para solução de problemas: ilustrando os conceitos básicos da Biomecânica • Unidades de medida associadas a grandezas físicas específicas • Métodos de análise em Biomecânica Objetivos de Aprendizagem • Conhecer os aspectos históricos, os conceitos e as definições da área de atuação da Cinesiologia e Biomecânica. • Entender a importância de estudar a Biomecânica, enfatizando a preparação do profissional na atuação efetiva de resolução de problemas relacionados à saúde e ao desempenho humano. • Conhecer o sistema de pesos e medidas utilizado internacionalmente, em pesquisas científicas, e adotado para o uso diário. • Conhecer os principais métodos de análise para a aplicação de conhecimentos biomecânicos na análise do movimento humano. INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA unidade I INTRODUÇÃO O lá, seja bem-vindo(a), caro(a) aluno(a). Abordaremos, nesta unidade, conceitos básicos necessários para compreender a área de estudo que abrange a Cinesiologia e a Biomecânica. Tais conceitos, estudados de forma integrada, serão úteis para entendermos a complexidade das principais análises do movimento. Em um primeiro momento, discutiremos os aspectos relaciona- dos aos conceitos e as definições que são norteadoras da Cinesiologia, conhecida, literalmente, como a grande área de estudo que envolve todo entendimento da “ciência do movimento humano”. A Biomecâni- ca, por sua vez, é uma importante subárea da Cinesiologia e tem como significado a combinação do prefixo bio (vida) e o campo da mecâni- ca, que é o estudo da ação das forças. O desenvolvimento dos estudos nessa temática tem proporcionado cada vez mais informações completas do movimento humano durante o esporte de alto rendimento, exercícios físicos, atividades cotidianas, saúde, entre outros. Desse modo, abordaremos no primeiro tópico os conceitos básicos, as definições e as perspectivas de análises biome- cânicas. Esses conceitos, aplicaremos para a obtenção de soluções de problemas específicos relacionados à biomecânica. No segundo tópico, compreenderemos a importância de estudar biomecânica e identifi- caremos as possibilidades para a solução de problemas sobre os diver- sos campos de atuação, sob a ótica de análise do movimento. Na sequência, apresentaremosas unidades de medidas, utilizadas, in- ternacionalmente em pesquisas científicas e em atividades da nossa roti- na. No quarto tópico, descreveremos os métodos que podem ser utiliza- dos visando as diferentes formas de análise biomecânica do movimento. Em suma, após o estudo desta unidade, o conhecimento inicial adquirido nos fornecerá uma importante base de estudos, que nos possibilitará o aprofundamento proposto nas próximas unidades. 14 Iniciaremos, agora, nosso roteiro de estudos. Primeira- mente, desvendaremos as principais terminologias norte- adoras da Cinesiologia e da Biomecânica. Posteriormente, entenderemos as principais definições dessas complexas áreas de estudo, essenciais aos profissionais da Educação Física, pois diversas são as possibilidades de campos de atuação desses profissionais. O entendimento básico da biomecânica acompanha o homem desde sua existência, abrangendo a complexidade dos primeiros passos desa- jeitados de uma criança (acredita-se uma tarefa ambicio- BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Terminologias e Conceitos Básicos da Cinesiologia e da Biomecânica sa do ponto de vista mecânico); os desafios enfrentados no processo de crescimento e desenvolvimento, até che- garmos no envelhecimento humano, em que a marcha se torna, novamente, um obstáculo hesitante e desequi- librante. Diante desses desafios, a ciência avança todos os dias, e esse conhecimento é infinito e nos motiva a cada amanhecer, a estudar e aplicar todos os conhecimentos adquiridos nessa intrigante área de estudo. Vamos, então, na figura a seguir, entender o significa- do de algumas palavras-chave para não ocorrer dúvidas. 15 EDUCAÇÃO FÍSICA Durante o processo histórico, tivemos avanços nos conhecimentos e, por conseguinte, novas áreas fo- ram desenvolvidas e reformuladas. Nesse processo, tornou-se inevitável o surgimento de uma multi- plicidade de termos, com vários significados, com a proposta de descrever os assuntos relevantes da nossa área. O termo “cinesiologia” é a combinação de dois verbos gregos “kinein” que significa “mover”, e “logos”, “estudar”. Os cinesiologistas estudam o movimento e combinam a anatomia, a ciência da estrutura do cor- po, com a fisiologia, a ciência da função do corpo. Esta junção produz a Cinesiologia, a ciência dos movimen- tos do corpo. Fica claro a necessidade de entendermos que Cinesiologia é o estudo do movimento humano e a Biomecânica, uma subdisciplina da Cinesiologia. O termo “biomecânica”, por sua vez, combina o prefixo “bio”, que significa “vida”, com o campo da mecânica, que é o estudo da ação das forças. Faremos, rapidamente, uma retomada do pro- cesso histórico de reconhecimento das origens da Cinesiologia e da Biomecânica. O título de “Pai da Cinesiologia”, geralmente, é atribuído a Aristóteles (384-322 a. C). Desde sua existência, várias teorias e fenômenos foram investigados por cientistas reno- mados, como as investigações de Christian Wilhelm Braune (1831-1892) e Otto Fischer (1861-1917), envolvendo técnicas fotográficas para estudos expe- rimentais, que, ainda, são considerados de grande importância no estudo da marcha humana e foram capazes de estabelecer o centro de gravidade do corpo, em estudo publicado em 1889. Na segunda metade do século XX, a Cinesiologia surgiu como entidade distinta na família das disciplinas científi- cas. Como todas disciplinas, suas origens foram des- pertadas pela necessidade humana e pelos proble- mas práticos, sua forma organizada tornou-se bem Figura 1 - Significado das palavras: termo, definição e conceito / Fonte: as autoras. 16 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA mais abrangente e integrada teoricamente. Como disciplina, o foco é o comportamento dos movimen- tos dos organismos vivos (RASCH, 1991). O termo “biomecânica” começou a ser utilizado no início da década de 70 para descrever a ciência que en- volvia o estudo dos aspectos mecânicos dos organismos vivos. Dentro dos campos da Cinesiologia e da ciência do exercício, o organismo vivo mais estudado é o corpo hu- mano. Uma das definições mais utilizadas para Biomecâ- nica, segundo Hay (1981, p. 3), “é a ciência que examina as forças internas e externas que atuam no corpo e seus efeitos”. Para Hall (2013, p. 2), “as forças estudadas in- cluem tanto forças internas produzidas pelos músculos como forças externas que atuam sobre o corpo”. Os bio- mecânicos utilizam as ferramentas da mecânica, o ramo da física que envolve a análise das forças, para estudar aspectos anatômicos e funcionais dos organismos vivos. No Brasil, a história da Biomecânica também começou a ser escrita há poucos anos. Essa trajetória foi fortemente influenciada pelo apoio que algumas instituições de ensino superior, no país, receberam do governo alemão, em 1965. Como parte de uma das ações previstas desse convênio, no ano de 1976, o professor Harmut Riehle ministrou cursos na Escola de Educação Física da Universidade de São Paulo e na Universidade de Santa Maria, com o intuito de fomen- tar o desenvolvimento da área e estabelecer as bases para o curso de formação de especialistas em Biomecânica. A partir dessas e outas ações posteriores, por esse convênio entre Brasil-Alemanha, observou-se o aumento de pesqui- sadores dedicados aos estudos das questões biomecânicas. Tal condição levou a Biomecânica a se expandir além do espaço disciplinar da Educação Física, gerando relações multidisciplinares. Assim, pode-se citar o primeiro even- to acadêmico da biomecânica brasileira, a realização do “I Encontro Nacional de Docentes de Cinesiologia e Biome- cânica”, ocorrido em 1988, na Universidade do Rio Grande do Sul. A partir desse, impulsionou-se eventos posteriores pelo Brasil e, em dezembro de 1992, fundou-se, em Assem- bleia Geral, a Sociedade Brasileira de Biomecânica (SBB). (AMADIO; SERRÃO, 2004). A Biomecânica é um ramo científico da medici- na esportiva (Figura 2) que engloba aspectos clínicos e científicos do exercício físico e dos esportes e tem, ain- da, aplicações acadêmicas nas áreas: zoologia, ortopedia, cardiologia, engenharia biomédica, fisioterapia, entre outras. O American College of Sports Medicine é um exemplo de organização que promove a interação entre os tópicos da medicina esportiva. Figura 2 - Os ramos da medicina desportiva / Fonte: adaptada de Hall (2013). 17 EDUCAÇÃO FÍSICA Homem vitruviano É um desenho de Leonardo da Vinci que des- creve as proporções do corpo humano. É uma arte baseada em uma obra do arquiteto ro- mano Vitrúvio, que elaborou uma série de dez livros intitulados De Architectura. É um tratado de arquitetura que no terceiro livro descreve as proporções do corpo humano masculino. No desenho, observamos um ho- mem nu com os braços e as pernas afastados, e as proporções do corpo humano encaixa- das em uma figura quadrada e redonda. As combinações das posições dos braços e das pernas formam quatro posturas diferentes. Dentre as proporções descritas por Da Vinci, temos, por exemplo, que o comprimento da mão é um décimo da altura de um homem e o comprimento dos braços abertos de um homem (envergadura dos braços) é igual à sua altura. Para saber mais sobre as proporções mate- máticas do corpo humano de Leonardo da Vinci, acesse o site História das Artes, disponí- vel no endereço https://www.historiadasartes. com/sala-dos-professores/o-homem-vitruvia- no-leonardo-da-vinci/. Fonte: as autoras. SAIBA MAIS https://pt.wikipedia.org/wiki/Bra%C3%A7o https://www.historiadasartes.com/sala-dos-professores/o-homem-vitruviano-leonardo-da-vinci/ https://www.historiadasartes.com/sala-dos-professores/o-homem-vitruviano-leonardo-da-vinci/ https://www.historiadasartes.com/sala-dos-professores/o-homem-vitruviano-leonardo-da-vinci/ 18 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Em sua opinião, por que estudar biomecânica? Nesta aula, você entenderá como os conceitos da Ci- nesiologia e Biomecânica são realmente aplicados pelo Professor de Educação Física, independentemente da suaárea de atuação. Pense no seu cotidiano ou em situa- ções-problema do seu dia a dia. Como você aplicaria os conceitos relacionados a essa área de estudo? SITUAÇÃO-PROBLEMA Por que a natação não seria o melhor exercício para pessoas com osteoporose? Abordagem para Solução de Problemas: Ilustrando os Conceitos Básicos da Biomecânica 19 EDUCAÇÃO FÍSICA Para resolver a situação-problema pro- posta na página anterior, buscaremos as informações básicas. A natação é conhe- cida como um dos esportes mais com- pletos e pode trazer inúmeros benefícios aos seus praticantes, do ponto de vista do bem-estar físico e mental, pois trabalha todos os músculos do seu corpo. Como é praticada no ambiente líquido, evita o risco de lesões, pois temos a ausência da gravidade e diminuição do peso corpo- ral...opa, chegamos ao ponto-chave! Identifiquemos as propriedades fí- sicas do meio aquático que devem ser devidamente conhecidas a pressão da água; a densidade relativa; a flutuação e a resistência do fluido. A figura a seguir densidade mineral óssea e alterações na microarquitetura do osso que aumentam a suscetibilidade à fratura”. Agora fica mais claro responder à questão-pro- blema, pois já descobrimos que a água diminui a ação da gravidade e reduz o peso corporal. Aliado a isso, relembramos que a osteoporose é diagnosticada pela baixa densidade mineral óssea. Dessa forma, podemos afirmar que a natação não seria o melhor exercício para pessoas com o intuito de tratar a osteoporose, pois se faz necessário possibilitar estímulos com a presença da ação da gravidade sobre o seu corpo para que tenha ganhos na densidade mineral óssea. A literatura aponta que, em geral, exercícios aeróbicos, com pesos, combinados com algum tipo de exercício resistido seja uma boa escolha para auxiliar nessa doença (AMERICAN COLLEGE OF SPORTS MEDICINE, 2018). Veja como a aplicabilidade dos conhecimentos da biomecânica auxiliam o professor de Educação Física no (figura 3) exemplifica a ação das forças que atuam sobre o corpo humano, quando imerso. Sabe-se que a pressão da água é maior que a atmos- férica e, quanto maior a profundidade, maior é a pres- são hidrostática e seus efeitos na parte imersa do corpo. Todo corpo imerso na água recebe uma pressão exercida por ela. Essa pressão é uma força que atua perpendicu- larmente em cada ponto da superfície corporal dividida pela área dessa superfície. O modo pelo qual essa pres- são hidrostática é transmitida na água é definido na li- teratura como força por unidade de área, representada internacionalmente como Pascal. Após relembrarmos resumidamente, esses princí- pios, retomaremos nossa questão-problema, mas ainda preciso lhe perguntar: o que é osteoporose? Aprofunda- remos esse conhecimento nos capítulos seguintes, mas cabe ressaltarmos que é muito comum escutarmos essa patologia. De forma resumida, segundo o American College of Sports Medicine (2018, p. 355), a osteoporose “é uma doença esquelética caracterizada por baixa Figura 3 - Propriedades físicas da água e as forças que atuam sobre o corpo imerso Fonte: Bates e Hanson (1998). 20 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA seu cotidiano. Todas as investigações requerem a cone- xão dos conhecimentos de todas as áreas para resolução de problemas. Muitas tarefas demandam a condução de análises do movimento, que podem ser tanto de origem qualitativa ou quantitativa. • QUANTITATIVO: relaciona-se ao uso de números. Os pesquisadores biomecânicos se baseiam em questões es- pecíficas da mecânica do movimento dos organismos vivos. As indagações do cotidiano surgem para melhor ana- lisarmos o movimento humano, desde, por exemplo, a identificação da alteração da marcha até o refinamento de uma técnica esportiva. Dependendo do propósito e da identificação essencial do problema, podemos seguir com as análises qualitativas ou quantitativas. A Biomecânica estuda a mecânica do movimento dos seres vivos, que tem um caráter experimental. Dado um Fe- nômeno, procuramos informações a respeito dele; depois, buscamos entender nosso espaço físico para, a partir desse ponto, gerar uma interpretação de dados experimentais. Esquematizando a pesquisa experimental, podemos representá-la da seguinte maneira: A forma mais apropriada é a análise qualitativa O analista observa sua realização e faz anotações mentais e por escrito. Literatura – abordagens e técnicas para resolução de problemas. Escrever a informação em um formulário. Símbolo para as grandezas físicas, diagrama; problema; fórmulas; equações. Quadro 1 - Descrição da pesquisa experimental da análise qualitativa Fonte: adaptado de Brenzikofer (1993). Faz-se essencial entendermos a importância de “estudar Biomecânica”. Será que todo Pro- fessor de Educação Física é capaz de dimen- sionar o quanto é importante o conhecimento da Biomecânica para o seu dia a dia? REFLITA QUALITATIVO LONGO RUIM RODADO PESADO BOM FLEXIONADO QUANTITATIVO SEIS METROS TRÊS SEGUNDOS CINQUENTA VOLTAS DOIS JOGADORES • QUALITATIVO: descrição não numérica de qua- lidade, que pode ser geral, mas, também, pode ser extre- mamente detalhada. Por exemplo, podemos observar um homem caminhando lentamente, parece se inclinar para a esquerda, colocando o peso sobre a perna direita, pelo mínimo de tempo possível. Temos aqui, uma descrição um pouco mais detalhada do movimento (HALL, 2013). 21 EDUCAÇÃO FÍSICA A partir do que já estudamos, podemos compreender algumas abordagens para solução de problemas, tanto qualitativamente como quantitativamente, ilustrando os conceitos básicos da Biomecânica. Faremos um resumo da importância desse co- nhecimento para pessoas interessadas nas técnicas esportivas, de um modo ou de outro. Três grupos se destacam: professores de Educação Física, treinadores e atletas (HAY,1981). Para o Professor de Educação Física, os objetivos são diversos. Podemos destacar que a Educação Física é um meio de educação através das atividades físicas e a sua repercurssão ampla sobre o crescimento, desenvolvimento e comportamento humano. Para o Atleta, à medida que o aluno progride ou ganha maior vivência e experiência, a orientação oral e uma análise do movimento podem ajudar mais ainda o desenvolvimento e a conscientização de uma habilidade motora (HAY,1981). Desse modo, o conhecimento da biomecânica (e do aprendizado mecânico e da fisiologia) é absolutamente essencial ao professor. Existe o interesse em trabalhar com principiantes os principais fundamentos das técnicas desportivas e nos princípios gerais da biomecânica (HAY,1981). Desta forma, à medida que o nível da performance cresce, o treinador necessita de conhecimentos mais profundos de biomecânica (HAY,1981). Para o Treinador, a importância de um conhecimento de biomecânica depende, em certa extensão, do esporte que está sendo treinado. O treinador trabalha nos níveis mais avançados e, por sua vez, está interessado não somente nos fundamentos básicos, mas também em detalhes mais específicos. Você sabia que alguns detalhes da técnica esportiva de um campeão baseiam-se nos conhecimentos de biome- cânica? Estes proporcionam a única base sólida e lógica para avaliar as técnicas (estilos) para os quais a nossa atenção foi atraída pela observação dos campeões. Há alguns anos, o campeão mundial de salto em altura era um russo chamado Valery Brumel. Brumel conservou os recordes mundiais e olímpicos de salto em altura e era tão superior aos seus contemporâne- os que foi considerado inigualável. Naquele tempo, como hoje, havia uma grande e muito disseminada tendência a treinadores e atletas adotarem cega- mente os métodos do campeão do momento. Assim, alguns dos métodos empregados por Brumel eram relativamente novos para os saltadores em altura e por isso ele foi imitado mais do que qualquer outro. Alguns saltadores copiavam até a distância que ele tomava, a velocidade de abordagem do sarrafo e a elevação simultâneade braços no momento de im- pulsão (HAY, 1981). A Figura 4 demonstra o salto do tipo “tesoura”, utilizado por Brumel e outros atletas da época. Posteriormente, como podemos observar, na Figura 5, o próprio Brumel revolucionou a técni- ca do salto e evolui, cada vez mais, graças, em grande parte, aos conhecimentos biomecânicos. 22 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Figura 4 - Valery Brumel no salto com aproximação de frente, em 1964 Fonte: IAAF (2014, on-line)1. Figura 5 - Salto em altura mais utilizado atualmente 23 EDUCAÇÃO FÍSICA As unidades de medida são essenciais para informar as unidades corretas que devem ser utilizadas em proble- mas quantitativos biomecânicos. Além disso, são utiliza- das para representar as grandezas físicas (HALL, 2013). Grandeza física Unidade de medida Símbolo Comprimento metro M Massa quilograma Kg Tempo segundos S Temperatura Grau Kelvin K Quadro 2 – Grandezas físicas fundamentais e unidades de medida Fonte: adaptado de Hamill e Knutzen (1999). As figuras 6 e 7 apresentam exemplos de atividades coti- dianas em que utilizamos as unidades de medida. Figura 6 - Aferir nossa massa corporal (Kg) Unidades de Medida Associadas a Grandezas Físicas Específicas 24 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Na análise biomecânica do movimento humano, algu- mas grandezas físicas básicas/fundamentais e suas res- pectivas unidades de medida são amplamente utilizadas. Dentre elas, podemos destacar o comprimento, que tem como unidade de medida padrão o metro (m); o tempo, que é medido em segundos (s) e a massa, representada em quilograma (Kg). As grandezas físicas e suas unida- des de medida citadas podem ser utilizadas, por exem- plo, na antropometria dos atletas, para medir a distância que um atleta do salto em distância atingiu e o tempo gasto em uma corrida de Atletismo. As figuras 8, 9 e 10 são exemplos da utilização das unidades de medidas em modalidades esportivas. Na Biomecânica, outras unidades de medida são derivadas dessas unidades básicas descritas no Quadro 2. O Quadro 3 descreve algumas das grandezas físicas derivadas e suas respectivas unidades de medida, utilizadas na biomecânica. Grandeza física Unidade de medida Símbolo Ângulo Radiano Rad Área Metro quadrado m2 Velocidade Metros por segundo m/s Torque Newtons N-m Trabalho Joule J Figura 7 - Medir a altura de uma criança (m). Figura 9 - Mediar o tempo gasto para nadar uma prova de natação (s) Figura 10 - Determinar os pesos (Kg) nas provas de Levantamento de peso Figura 8 - Medir as distâncias percorridas nas provas do Atletismo (m) Quadro 3 - Grandezas físicas derivadas e unidades de medida Fonte: adaptado de Hamill e Knutzen (1999). 25 EDUCAÇÃO FÍSICA Apesar do sistema internacional de unidades (SI) ser o mais empregado no mundo atualmente, os EUA utilizam, vastamente, o sistema métrico inglês. Esse sistema de pesos e medidas foi, originalmente, desenvolvido na Inglaterra há séculos, para facilitar o comércio e a divisão de terras. Suas principais unidades de medida são: polegadas, libra, milha e jardas (HALL, 2013). No futebol americano, as dimensões do campo são descritas em jardas (sistema inglês). O gramado é um re- tângulo de 120 jardas, o que equivale a 109,73 m de comprimento e 53 ⅓ jardas, que representa 48,76 m de largura. A cada 5 jardas, há, no gramado, uma linha que atravessa o campo de uma lateral até a outra. E a cada 10 jardas, são marcados os números que indicam a distância até o gol mais próximo. Figura 11 - Campo de futebol americano com as dimensões em jardas (sistema métrico inglês) Figura 12 - Campo de futebol com as dimensões em metros No futebol, as dimensões do campo são descritas em metros (sistema internacional de unidades), porém, diferentemente do futebol america- no, não são marcadas no campo. As medidas mínimas e máximas per- mitidas do campo são de 90 a 120 metros de comprimento por 50 a 90 metros de largura. RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS EM BIOMECÂNICA Um jogador de beisebol rebate um triplo para o fundo do meio-campo. Conforme ele se aproxima da tercei- ra base, nota que o arremesso de devolução na direção do receptador é forte e decide parar na home base. O receptador recupera a bola a 10 metros da base e corre de volta para ela a uma velocidade de 5 m/s. Quando o receptador começa a correr, o corredor do outro time, que está a uma velocidade de 9 m/s, encontra-se a 15 metros da base. Considerando que o tempo = distância/ velocidade, quem chegará primeiro à base? https://pt.wikipedia.org/wiki/Metro 26 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Solução: Etapa 1 - Leia cuidadosamente o problema. Etapa 2 - Escreva as informações fornecidas: Velocidade do corredor do outro time = 9 m/s. Velocidade do receptador = 5 m/s. Distância do corredor do outro time até a base = 15 m. Distância do receptador até a base = 10 m. Etapa 3 - Desenhe um diagrama do problema. Etapa 4 - Escreva as fórmulas que serão utilizadas: Tempo = distância/velocidade Etapa 5 - Identifique a fórmula a ser utilizada: pres- supõe-se que a fórmula fornecida é apropriada, porque nenhuma outra informação relevante para a solução foi apresentada. Etapa 6 - Releia o problema, caso toda informação necessária não esteja disponível. Pode-se determi- nar que toda informação parece estar disponível. Etapa 7 - Substitua a informação fornecida na fórmula: Tempo do corredor = distância/velocidade. tempo = 15/9 tempo = 1,6 segundos Tempo do receptador = distância/velocidade tempo = 10/5 tempo = 2 segundos A partir da análise do problema e da substituição dos valores na fórmula, descobrimos que o jogador corredor levará cerca de 1,6 segundos para chegar à base e o receptador levará 2 segundos. Ou seja, o jogador corredor chegará à base primeiro. Corredor do outro time 15 m 10 m Receptador Fonte: Hall (2013). Para complementar o seu conhecimento e refletir sobre a importância do Sistema Internacional de Unidades, acesse o material a seguir: https://brasi- lescola.uol.com.br/fisica/sistema-internacional-uni- dades-si.htm. SAIBA MAIS 27 EDUCAÇÃO FÍSICA VOCÊ SABE O QUE É MOVIMENTO? O movimento, objeto de estudo da Biomecânica, é defi- nido como uma mudança de local, posição ou postura em relação a um ponto de referência do ambiente. É de fundamental importância para o ser humano, pois pos- sibilita a sua interação com o ambiente no qual está in- serido (HAMILL; KNUTZEN, 1999). Qual é a importância de analisar os movimentos dos indivíduos? Nos esportes, os atletas buscam cons- tantemente a superação dos limites: correr mais rápido, arremessar com mais eficiência e saltar mais alto, por exemplo. Diversos fatores contribuem para a melhora do rendimento esportivo: acompanhamento psicológi- co, nutricional, médico e fisioterápico. Além disso, um dos principais fatores para aprimorar o desempenho es- portivo do atleta consiste em elaborar estratégias para o treinamento técnico, tático e físico. Para isso, a Biomecâ- nica é uma aliada fundamental, porque por meio de seus métodos de análise é capaz de fornecer dados relativos à Métodos de Análise em Biomecânica 28 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA execução dos movimentos esportivos que poderão ser utilizados como base para o planejamento e a imple- mentação de programas de treinamento mais eficazes. Nos movimentos cotidianos, a análise biomecânica é fundamental para a promoção da saúde, visto que a partir dos dados obtidos é possível, por exemplo, iden- tificar a maneira mais segura e confortável para a exe- cução de tais movimentos. Um exemplo é a caminhada, utilizada como meio de locomoção e forma de manter o condicionamento físico. As pesquisas biomecânicas da caminhada (marcha) dão subsídios para a caracterização do movimento nos diferentes estágios da vida, como in- fância, idade adulta e terceira idade, permitindo também a estruturação de programas de intervenção para esses grupos e para grupos especiais, como indivíduos em pro- cesso de tratamentoda osteoporose ou lesão ligamentar. A Figura 14 é um exemplo da descrição das fases da marcha, obtida por meio de análises biomecânicas desse movimento. A marcha é dividida em duas fases: apoio e balanço. O apoio representa o período no qual o pé está em contato com a superfície e o balanço refere-se ao tempo em que o pé está no ar para o avanço do membro. A fase do apoio é subdividida em duplo apoio inicial, que é o apoio dos dois pés no chão, no início da mar- cha; o apoio simples, o contato de apenas um pé no solo, e duplo apoio terminal, que ocorre no final do ciclo da marcha (PERRY, 2005). Na segunda aula, vimos a importância da análise biomecânica do movimento, que pode ser realizada por meio da pesquisa qualitativa ou quantitativa. Cabe des- tacar, neste momento, que o tipo de análise e o método utilizado dependerão, entre outros fatores, do objetivo da análise. Por exemplo, se o objetivo do profissional de Educação física é verificar a posição do cotovelo do atle- ta, durante um arremesso de lance livre do basquetebol, apenas a observação visual simples é necessária. Se o ob- jetivo, porém, é analisar as forças aplicadas pela mão, du- rante o arremesso, faz-se necessário o uso de equipamen- Figura 14 - Fases da marcha / Fonte: Perry (2005). 29 EDUCAÇÃO FÍSICA tos avançados para o registro da execução do movimento e conhecimento científico, para a posterior análise. Como você já conheceu exemplos de abordagens qualitativas, agora, iremos nos aprofundar na análise biomecânica quantitativa. ANÁLISE BIOMECÂNICA QUANTITATIVA A análise biomecânica quantitativa pode ser realizada por meio de duas perspectivas denominadas cinemática e ciné- tica. Veja no quadro as definições resumidas dos termos: Termo Definição Cinemática Descrição do movimento humano, sem preocupar-se com as forças que agem no corpo. Cinética Estudo das forças associadas ao movimento. Quadro 4 - Definição dos termos cinemática e cinética Fonte: adaptado de Hamill e Knutzen (1999). Complementando, a cinemática busca investigar as ca- racterísticas do movimento a partir de uma perspectiva espacial e temporal, sem identificar as forças que cau- sam o movimento. É a forma do movimento, a técnica, o tipo e a sequência do mesmo (HALL, 2013). Veja dois exemplos de situações que podem ser resolvidas a partir da análise cinemática: em que velocidade um objeto se move? Qual a altura e a distância que ele atinge? A cinética identifica as forças associadas ao movi- mento, ou seja, tenta compreender as forças que provo- cam o movimento. A análise cinética é considerada mais complexa que a cinemática, porque as forças não podem ser vistas. O que observamos, por meio das pesquisas científicas, são os efeitos das forças. As forças existentes são de extrema importância, porque são as responsáveis pela criação de todos os nossos movimentos e pela ma- nutenção de posições e posturas, quando não há movi- mento (HALL, 2013). TIPOS DE MOVIMENTO: MOVIMENTO LI- NEAR E ANGULAR Para saber qual o método de análise biomecânica é o mais adequado para ser utilizado em uma determinada situação, é necessário identificar o tipo de movimento. Ou seja, a escolha da cinemática, da cinética ou de am- bas deverá, entre outros fatores, considerar as caracterís- ticas do movimento e a sua classificação. O movimento linear ou de translação é aquele em que o corpo se move como uma unidade e as partes do corpo não se movem em relação às outras. Todas as par- tes do corpo possuem a mesma velocidade e direção. Se este movimento ocorre ao longo de uma via curva é de- nominado movimento curvilíneo e se ocorre ao longo de uma linha reta é denominado retilíneo (HALL, 2013). Veja alguns exemplos, nas Figuras 15 e 16. Figura 15 - Exemplo de movimento linear retilíneo Fonte: Hall (2013). 30 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA O movimento angular ocorre por meio da rotação, ao redor de uma linha central imaginária, denominada eixo de rotação. Nesse tipo de movimento, as partes do corpo se movem, constantemente, em relação às outras partes. Grande parcela dos movimentos humanos apre- senta a rotação de um segmento do corpo ao redor do eixo de rotação, posicionado no centro da articulação, na qual o segmento está fixo (HALL, 2003). De modo geral, os movimentos são combinações entre o movimento linear e o angular. Este tipo de movimento é denominado de movimento geral/misto. Para entender melhor, observe a Figura 18. Neste exemplo, a bola de fu- tebol americano faz um movimento linear (translação) no ar, concominantemente ao movimento angular (ro- tação, porque gira ao redor de um eixo central). Figura 16 - Exemplo de movimento linear curvilíneo Fonte: Hall (2013). Figura 18 - O movimento da bola de futebol americano é geral (misto) Fonte: Hall (2013). Figura 17 - Exemplo de movimento angular (balançar sobre uma barra) Fonte: Hall (2013). E, para finalizar, observe a Figura 19: uma sequência de imagens da execução do exercício, realizado, ge- ralmente, no ambiente de academia, conhecido como “Agachamento afundo” ou “Afundo com Dumbell”, executado com barra longa. Na primeira imagem, o deslocamento vertical da barra representa um movi- mento linear. Na segunda imagem, é possível verificar o movimento angular, representado pelo movimento das articulações. E, na terceira imagem, observamos o exercício, propriamente dito, classificado como um movimento do tipo geral (misto). 31 EDUCAÇÃO FÍSICA AVALIAÇÃO CINEMÁTICA Agora que você reconhece os tipos de movimento e já conhece a diferença entre cinemática e cinética, co- nheceremos a importância desse tipo de análise e as variáveis que podemos obter ao aplicar os métodos cinemáticos. A avaliação cinemática pode auxiliar- -nos na obtenção de dados/variáveis espaciais e tem- porais, durante a execução do movimento. A partir da interpretação do resultado dessas variáveis, é possível, por exemplo, aprimorar a técnica de execução, além de aprofundar o nosso conhecimento sobre o padrão motor do movimento, mais eficiente mecanicamente. Outro detalhe relevante é que a cinemática linear é a análise feita de um movimento linear, e a cinemática angular, do movimento angular. As variáveis que serão descritas a seguir relacionam-se ao movimento linear. Você deve se perguntar: quais são as variáveis es- paciais e temporais do movimento? O Quadro 5 des- creve um resumo dessas variáveis com suas respecti- vas definições. Termo Definição Posição Localização no espaço Distância Trajetória do movimento Deslocamento Distância percorrida em linha reta da posição inicial até a final Velocidade escalar Distância que um objeto percorreu dividida pelo tempo que levou para percorrê-la Velocidade vetorial O tempo que leva uma mudança de posição Aceleração Mudança da velocidade em relação ao tempo Quadro 5 - Descrição das variáveis cinemáticas Fonte: adaptado de Hall (2013); Hamill e Knutzen (1999). A variável cinemática posição representa a localização, no espaço de um objeto ou corpo. Para descrevê-la, é ne- cessário determinar um ponto fixo como referência. Distância e deslocamento são variáveis com definições diferentes. Para compreender melhor, vamos Figura 19 - Movimento linear da barra, movimento angular das articulações e movimento geral (misto) no exercício “afundo” Fonte: Marchetti et al. (2007). 32 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA utilizar o exemplo do Atletismo. Uma pista de Atletismo tem 400 m. Um atleta que percorre uma volta e meia, nes- sa pista, terá corrido uma distância de 600 m (400 m + 200 m). Isso porque, a distância é medida ao longo da tra- jetória do movimento, podendo ser em linha reta ou não. O deslocamento, por sua vez, é medido em linha reta a partir de uma posição até a posição seguinte. Em outras palavras, é o quão distante o objeto foi movido para além de sua posição inicial. Para, então, descobrir o deslocamento do atleta, é necessário traçar uma li- nha reta da posição 1 (inicial) até a posição2 (final). Se o atleta tiver percorrido uma distância de 800 m (duas voltas completas na pista de Atletismo), o deslocamento será igual a zero, porque as posições iniciais e finais são as mesmas. Além disso, o deslocamento é uma grandeza vetorial e, por esse motivo, além de indicar o compri- mento da linha entre as duas posições também descreve a direção do movimento que pode ser: norte, sul, esquer- da, direita, para cima, para baixo, por exemplo. O deslocamento pode ser calculado pela seguinte fórmula: ∆s = sf - si, em que: a letra grega “delta” (∆) refere-se a uma alteração em um determina- do parâmetro. ∆s = deslocamento. F = posição final. I = posição inicial. A velocidade é uma combinação dos conceitos de deslocamento e tempo. Abordaremos, aqui, os concei- tos de velocidade escalar e vetorial. Cotidianamente, uti- lizamos o termo velocidade para descrever a distância que um objeto percorreu dividida pelo tempo que levou no trajeto. Essa é a velocidade escalar. Por exemplo, nos automóveis, o velocímetro indica a velocidade escalar (HAMILL; KNUTZEN, 1999). 33 EDUCAÇÃO FÍSICA A velocidade vetorial é a mais utilizada na Biomecânica, porque além de descrever a magnitude da velocidade tam- bém indica a direção do movimento. A unidade de medi- da mais utilizada para essa variável é m/s (metros por se- gundo), seguindo o sistema internacional de medidas (SI). Cabe ressaltar que a velocidade final pode ser represen- tada como v2 e a inicial como v1. Veremos, agora, alguns exemplos sobre aceleração: a. Um atleta de esqui aumenta sua velocidade em 1 m/s, a cada segundo, então, sua aceleração é de 1 m/s2. b. Um objeto com aceleração de 2 m/s2 aumenta a sua velocidade a 2 m/s, a cada segundo. Assim, em uma direção positiva, isso representa que com a velocidade inicial igual a zero, um segun- do depois, a velocidade é de 2 m/s, um segundo depois é de 4 m/s, e um segundo depois é de 6 m/s (HALL, 2013). No dia a dia, quando utilizamos o termo “acelerando”, queremos dizer que um objeto ou corpo aumenta sua velocidade. Quando v2 é maior que v1, percebemos que a aceleração é um número positivo e que o objeto/cor- po aumentou sua velocidade em um período de tempo. Veja o exemplo, e para resolvê-lo você pode retornar ao A velocidade de um corpo ou objeto muda constante- mente. Mesmo em situações nas quais a velocidade é constante, ela é obtida quando é calculada a média da velocidade em um intervalo de tempo. Por exemplo, um corredor apresentou uma velocidade média na distân- cia de 300m. Sabemos, porém, que a velocidade muda continuamente e essas variações podem ser identifica- das. Assim, a aceleração é a mudança da velocidade em relação ao tempo, ou seja, é a taxa de mudança na velo- cidade. Pode ser o aumento ou a diminuição na veloci- dade vetorial. A unidade de medida mais utilizada para representar essa variável é m/s2 (metros por segundo ao quadrado), seguindo o sistema internacional de medi- das (HAMILL; KNUTZEN, 1999). v = posição final – posição inicial tempo na posição final – tempo na posição inicial Aceleração = velocidade (m/s) tempo (s) a = velocidade final – velocidade inicial tempo na posição final – tempo na posição inicial a = mudança na velocidade mudança no tempo a = ∆v ∆t velocidade escalar = distância tempo (s) v = deslocamento tempo (s) v = ∆s ∆t 34 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Explorando ideias da aula 3, que descreve as etapas para resolução de problemas: Um velocista, ao sair do bloco de partida, apresenta velocidade de 3 m/s. Um segundo mais tarde, a velocida- de é de 5 m/s. Qual é a aceleração? v1 = 3 m/s v2 = 5 m/s t = 1 s Nesse exemplo, a v1 é maior do que v2 e com isso a aceleração será negativa. A aceleração pode ser igual a zero. Isso ocorre quando v1 é igual a v2, ou seja, a ve- locidade é constante. No entanto, é preciso ter muita atenção em relação aos valores positivos e negativos de aceleração. Em algumas situações, esses valores podem indicar a direção do movimento e, se isso ocorrer, o va- lor da aceleração, mesmo que positivo, não representa que o objeto está acelerando. Relembrando o que foi descrito, anteriormente, es- sas variáveis da cinemática linear podem ser aplicadas para a análise do movimento angular, o que é denomi- nado cinemática angular. AVALIAÇÃO CINÉTICA A avaliação cinética possibilita informações sobre como o movimento é produzido ou como uma posição é man- tida. Refere-se às forças que produzem o movimento. Assim como na cinemática, a cinética linear descreve as forças atuantes no movimento linear e a cinética angu- lar, no movimento angular. Esse tipo de avaliação funda- menta-se nas três Leis de Newton. A Figura 20 representa o exercício rosca direta com halter. Neste exemplo, a análise cinética nos permite concluir que a posição de antebraço estendido é a po- sição mais fraca para iniciar o movimento. Mais peso poderá ser erguido se a rosca direta for iniciada com o cotovelo, levemente, flexionado. a = ∆v ∆t a = V2 – v1 ∆t a = 5 m/s – 3 m/s 1 s a = 2 m/s2 O resultado da aceleração é de 2 m/s2. É possível con- cluir que o valor de v2 é maior que v1, o valor da acelera- ção é positivo e o objeto/corpo aumenta sua velocidade (acelerando). Veja outro exemplo de aceleração: Um jogador de Beisebol precisa deslizar para parar sobre uma determinada base. A velocidade é de 4 m/s, quando faz o deslizamento, que dura 0,5 s e, logo após, o movimento cessa. v1 = 4 m/s v2 = 0 m/s t = 0,5 s a = V2 – v1 ∆t a = 0 m/s – 4 m/s 0,5 s a = - 8 m/s2 35 EDUCAÇÃO FÍSICA Para estudar a mecânica do movimento humano, é es- sencial conhecer as três Leis de Newton. São elas: 1° lei da inércia, 2° lei da aceleração e 3° lei da ação e reação. A lei da inércia descreve que um corpo tende a se manter em estado de repouso ou velocidade constan- te, a não ser quando estiver sujeito a uma força externa para modificá-lo. A lei da aceleração afirma que, quan- do uma força é aplicada em um corpo, gera uma acele- ração de magnitude proporcional à força, na direção da força e, inversamente, proporcional à massa do corpo. Pode ser representada pela seguinte equação: F = m.a, onde F=força aplicada, m= massa do corpo (Kg) e a= aceleração resultante (m/s2). Por fim, a lei da ação e reação indica que, quando um corpo exerce uma força sobre o outro, é gerada uma força de reação que é igual em magnitude e oposta em direção ao primeiro corpo (MARCHETTI et al. 2007). ESTÁTICA E DINÂMICA Para o estudo do movimento, a mecânica apresenta os sub-ramos estáticos e dinâmicos. A estática é o es- tudo dos sistemas em repouso ou que estão em mo- vimento, porém com velocidade constante. Ou seja, são sistemas em equilíbrio, definido como uma situ- ação em que não há aceleração, porque as forças que iniciam o movimento de acelerar ou diminuir estão neutralizadas por forças opostas, que as anulam. Esse tipo de estudo é importante para determinar sobrecargas sobre estruturas anatômicas do corpo, identificar o tamanho da força que poderia desequi- librar o sistema e iniciar o movimento. É realizado por meio de técnicas cinéticas de análise do movi- mento que permitem identificar as forças e o local de aplicação da força que mantém postura, posição ou velocidade constante (HAMILL; KNUTZEN, 1999). Veja o exemplo da postura sentada. Figura 20 - Exercício rosca direta com halter Fonte: Brown (2008). Figura 21 - Postura sentada 36 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA Nesse exemplo, é possível inferir que mesmo sem mo- vimento, existem forças atuando para manter essa pos- tura. Existem forças entre as costas e a cadeira, o pé e o solo e forças musculares opostas à gravidade para manter a cabeça para cima. A dinâmica é o estudo dos sistemas que possuem aceleração (HAMILL; KNUTZEN, 1999). Pode ser utili- zada, por exemplo, para analisar o movimento que é rea- lizado para o indivíduo levantar da cadeira.A dinâmica pode utilizar a abordagem cinemática ou cinética para analisar o movimento. Mais adiante, você perceberá que grande parte das análises biomecânicas são dinâmicas. MÉTODOS DE ANÁLISE DA BIOMECÂNICA A biomecânica tem como objetivo descrever as forças e as características dos movimentos com relação a leis e princípios mecânicos, conhecimentos anatômicos e fi- siológicos. Os resultados das análises biomecânicas con- tribuem para o entendimento mais completo do movi- mento e pode ser aplicado pelo professor/treinador de educação física em diversas situações, relacionadas ao esporte, como por exemplo: fazer um diagnóstico da técnica do movimento, sistematizar e organizar o treina- mento esportivo, identificar a condição física, identificar e reduzir sobrecargas no aparelho locomotor, melhorar a eficiência do gesto esportivo e o desempenho. No cotidiano, os resultados das análises biomecâni- cas nos auxiliam na prevenção e reabilitação orientados à saúde, para descrever padrões patológicos de movi- mentos; desenvolver equipamentos e métodos para a te- rapia; conhecer mais sobre a postura e locomoção, e ter mais segurança nas atividades da vida diária. Os resultados de investigações biomecânicas são obtidos por meio de métodos científicos. Estes méto- dos são: antropometria, dinamometria, cinemetria e eletromiografia. Antropometria A palavra Antropometria vem do grego Anthropo que significa “homem” e metry que significa “medida”. É o mé- todo que identifica as medidas inerciais do corpo do indi- víduo e descreve as características físicas dos segmentos corporais. Isto porque as medidas antropométricas são necessárias para a normalização dos dados, a criação de modelos físico-matemáticos e para determinar caracte- rísticas físicas do corpo, como massa; altura; comprimen- to dos segmentos corporais; circunferência dos segmen- tos; centro de massa e de gravidade. Alguns instrumentos podem ser utilizados, como fita métrica, balança e paquí- metros digitais. A antropometria é um método comple- mentar aos outros métodos biomecânicos, os quais des- creveremos na sequência (AMADIO et al. 1999). Dinamometria É um método para a obtenção de variáveis cinéticas do movimento, ou seja, possibilita determinar as forças externas que produzem o movimento. Estas forças são transmitidas entre o corpo e o ambiente. Algumas forças externas são: força de reação do solo, pressões, torques, impulsos, gradiente de força, força de preensão manual, centro de pressão. Alguns indicadores de forças internas podem ser obtidos a partir de torques das forças muscula- res, forças musculares e forças nas superfícies articulares. A força, mais comumente identificada, é denomi- nada Força de Reação do Solo (FRS). Esta age sobre o corpo humano durante a fase de contato com o solo e representa a terceira Lei de Newton, apresentada a você anteriormente. A FRS é representada na forma de vetor em função do tempo, tem ação tridimensional com os componentes vertical, anteroposterior e mediolateral. A variação da FRS ocorre quando, em contato com o solo, acontece a transferência de forças externas para o corpo, 37 EDUCAÇÃO FÍSICA o que altera a condição do movimento. Por exemplo, na corrida a cada contato do pé com o solo, gera-se uma força que retorna com a mesma magnitude e direção oposta (BARELA; DUARTE, 2011). Alguns instrumentos utilizados na dinamometria são: a plataforma de força, isocinético, dinamômetro manual, células de carga, transdutores de carga e ins- trumentos para avaliação da distribuição da pressão plantar. A Figura 22 representa uma plataforma de força, que por meio de quatro sensores posicionados nas suas extremidades, registra a força aplicada nas três direções: vertical (Z), médio-lateral (X) e ântero-posterior (Y). adapta a força, produzida durante o movimento. Diver- sos atletas profissionais realizam esse tipo de teste com o objetivo de identificar valores máximos de força, potên- cia e torque; valores para grupos musculares e articula- ções em específico; possíveis desequilíbrios e fraqueza muscular. Além da avaliação, o instrumento também é utilizado para treinamento e recuperação de lesões. Figura 22 - Plataforma de força / Fonte: Barela e Duarte (2011). Figura 23 - Dinamômetro isocinético / Fonte: Sportslab ([2019], on-line)². A plataforma de força é o instrumento básico que mede a FRS, seus momentos e o ponto de aplicação dessa força. A medição é feita por meio de um sinal elétrico propor- cional à força aplicada. Para isso, são utilizados sensores no instrumento como os transdutores de força piezoelé- trico (sob estresse mecânico é gerado um campo elétrico que produz força elétrica) e/ou células de carga strain- -gauge. Estes sinais são enviados por intermédio de ca- bos a um amplificador de sinais que permite a mensura- ção tridimensional da FRS (BARELA; DUARTE, 2011). O dinamômetro isocinético é um instrumento tam- bém muito utilizado para medir a força, principalmente de membros inferiores. São executados movimentos de flexão e extensão em diferentes velocidades e resistên- cias, ou seja, é uma contração muscular com velocida- de controlada pelo instrumento e a resistência, que se Cinemetria A cinemetria é um método de análise para descrever características cinemáticas do movimento. Por meio desse método, é possível obter variáveis, como posição; deslocamento; velocidade e aceleração. Os instrumentos mais utilizados nesse processo são câmeras de vídeo, sis- temas opto-eletrônicos, acelerômetros, eletrogoniôme- tros. Para a coleta de dados, é necessário seguir algumas etapas. Um modelo antropométrico é definido anterior- mente à coleta das imagens, para que seja possível esti- mar a localização de eixos articulares no corpo humano, onde os marcadores serão fixados. Esses marcadores, posicionados em pontos anatô- micos previamente definidos por meio do modelo an- tropométrico, serão úteis para a obtenção de coordena- 38 BIOMECÂNICA E CINESIOLOGIA das bidimensionais ou tridimensionais de cada ponto corporal, em cada quadro da imagem do movimento, e junto com funções trigonométricas e cálculos de variá- veis cinemáticas colocados no software. Na sequência, é feito o registro do movimento esportivo e/ou cotidiano, por meio de câmeras filmadoras. A frequência de regis- tro da imagem deve estar em acordo com a frequência natural do movimento a ser analisado. Na próxima eta- pa, o registro do movimento é transferido para o com- putador e realizado o processamento. Esta etapa, muitas vezes é feita pelo próprio software da câmera filmadora e consiste em reconstruir, de modo bidimensional ou tridimensional, os pontos corporais em movimento e calcular as variáveis de interesse (AMADIO et al. 1999). cas fisiológicas que indicam a velocidade e o padrão de recrutamento da ação muscular dos grupos mais ativados durante um movimento. O pesquisador precisa atentar-se a alguns detalhes, por exemplo, o posicionamento de ele- trodos nos grupos musculares de interesse e que são ati- vados durante o movimento. Ao utilizar a eletromiografia é possível realizar outras investigações biomecânicas, ao mesmo tempo, como a obtenção de variáveis cinemáticas. O posicionamento dos eletrodos e os procedimentos da avaliação com eletromiografia devem seguir as referên- cias descritas pela Sociedade Internacional de cinesiolo- gia e eletrofisiologia (MERLETTI; TORINO, 1999). O si- nal eletromiográfico é captado por meio dos eletrodos do tipo agulha, fio ou de superfície. A seguir, o sinal deve ser processado por meio de softwares específicos. Os dados obtidos podem ser utilizados para a visualização do pa- drão da ativação muscular e pode servir como referência para comparações entre diferentes tipos de contrações, exercícios e sobrecargas de treinamento. Figura 24 - Os marcadores posicionados no corpo do indivíduo para a construção do modelo biomecânico Figura 25 - Posicionamento de eletrodos no grupo muscular de interessee sinal eletromiográfico Eletromiografia Método de análise biomecânica que estuda a atividade elétrica dos músculos que se originam da contração mus- cular. A eletromiografia permite identificar característi- MÉTODOS DE ANÁLISE PARA DETERMINA- ÇÃO DE FORÇAS INTERNAS Um dos grandes problemas científicos da Biomecânica consiste em identificar as forças internas do movimento, 39 EDUCAÇÃO FÍSICA principalmente, na área esportiva. A compreensão das forças internas é essencial para complementar as infor- mações do padrão de eficiência do movimento. A análise das forças internas, no entanto, é difícil de ser realizada porque é necessário adentrar na parte interna do sistema biológico. Por isso, muitas vezes, as va- riáveis de forças internas se tornam dependentes de me- dições externas ao organismo. Existem duas abordagens para a determinação das forças internas: direta e indireta. Determinar as forças internas pelo método direto é complexo, porque necessita de colocação de transdu- tores dentro do corpo humano para fazer a medição. Geralmente, é feita a inserção de um transdutor no tecido bio- lógico ou em próteses Para saber mais sobre modelos biomecânicos, acesse o material do professor Dr. Guanis de Barros Vilela Junior, disponível no endereço: http://www.cpaqv.org/biomecanica/modela- mentobiomecanico.pdf. SAIBA MAIS em indivíduos com algum tipo de lesão. Por esse motivo, o método direto é considerado invasivo e, até mesmo, impróprio para o ser humano, em algumas situações. O método indireto é o mais utilizado para a análise cinética do movimento. São avaliações fundamentadas em mo- delos físico-matemáticos. Esse método permite simular o comportamento biomecânico de estruturas corporais a partir de um modelo biomecânico que é a construção de um objeto, real ou virtual, por meio de conhecimentos físicos e matemáticos (AMADIO et al., 1999). 40 considerações finais Nesta primeira unidade, iniciamos nossas discussões com a contextualização histórica da Cinesiologia e da Biomecânica. Nosso objetivo principal foi descrever os conceitos e as definições norteadores dessa importante e ampla área de estudo, por isso, fizemos uma breve e importante reflexão sobre a importância desses princípios, essenciais para o Professor de Educação Física no seu cotidiano. Observamos, também, que muitas tarefas demandam a condução de análises do mo- vimento que podem ter origem em análises tanto qualitativas como quantitativas, que nos instigam a estudar, cada vez mais. Todas as investigações relacionadas à biomecânica requerem, muitas vezes, a conexão dos conhecimentos de todas as áreas para resolução de problemas do nosso dia a dia, que surgem para melhor analisarmos o movimento humano, desde a identificação da alteração da marcha até o refinamento de uma técnica esportiva. Abordamos os conhecimentos relacionados ao sistema de pesos e as medidas, utilizadas, internacionalmente, em pesquisas científicas e adotadas para o nosso uso diário. Conhe- cemos as principais formas de análise para a aplicação de conhecimentos biomecânicos na análise do movimento humano, e focamos nos quatro principais métodos de análise: antropometria, dinamometria, cinemetria e eletromiografia. De forma sucinta, observa- mos, na antropometria, a análise relacionada às medidas corporais. Na dinamometria, analisamos a aplicação de forças em diferentes contextos. Na cinemetria, avaliamos, por meio de imagens e vídeos, a mecânica do movimento e, por fim, utilizamos a eletromio- grafia para medir a ativação muscular em diversos movimentos. Espero que você, caro(a) aluno(a), tenha extraído o máximo possível de informação desta unidade. Despedimo-nos, aqui, mas nos reencontraremos, na próxima seção, em que discutiremos as principais relações cinesiológicas e as biomecânicas do sistema esquelético associadas à mecânica do movimento. 41 atividades de estudo 1. O conhecimento sobre os conceitos básicos da Cinesiologia e Biomecânica são essenciais para o Professor de Educação Física. A partir do con- teúdo que foi trabalhado no decorrer da Unida- de 1, leia as afirmativas abaixo. I. Cinesiologia é conhecida é como a grande área de estudo que envolve o entendimento da “ciência do movimento e fisiologia humana” e o campo da mecânica, que é o estudo da ação das forças. II. A Biomecânica é uma área de conhecimento que tem como significado “ciência do movi- mento humano”. III. A Cinesiologia é uma importante subárea da Biomecânica. IV. O título de “Pai da Cinesiologia”, geralmente, é atribuído para Aristóteles. Sobre as afirmativas anteriores, assinale a alterna- tiva correta: a. I, II, IV, apenas. b. I, III, apenas. c. II, IV, apenas. d. III, apenas. e. IV, apenas. 2. As pesquisas na Biomecânica podem ser de caráter qualitativo ou quantitativo. Sobre este assunto, assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F): ( ) A análise quantitativa está relacionada ao uso de medidas numéricas para descrever o movi- mento. ( ) A análise qualitativa é uma descrição não nu- mérica. Avalia a qualidade do movimento. ( ) O objetivo da análise qualitativa é a obser- vação sistemática, o julgamento introspectivo da qualidade do movimento e a intervenção para melhorar o desempenho. Assinale a alternativa correta: a. V, V, F. b. F, F, V. c. V, F, V. d. F, F, F. e. V, V, V. 3. O sistema métrico é de fundamental impor- tância para os estudos em Biomecânica. Sobre este sistema, leia as afirmativas abaixo: I. O sistema internacional de unidades (SI) pa- droniza, para cada grandeza física, uma uni- dade de medida. II. O SI não pode ser utilizado em nossas ativi- dades cotidianas, por exemplo, para aferir a massa corporal. III. O SI e o sistema métrico inglês são iguais. IV. O sistema métrico inglês foi desenvolvido na Inglaterra e, atualmente, é, amplamente, uti- lizado nos Estados Unidos, por exemplo, nas medidas do campo de futebol americano. a. I, II, IV, apenas. b. I, III, apenas. c. I, IV, apenas. d. III, apenas. e. IV, apenas. 4. Leia com atenção as sentenças a seguir sobre Biomecânica e, depois, assinale. Verdadeiro (V) ou Falso (F). ( ) A cinemática é o estudo das forças associadas ao movimento. ( ) A cinética é a descrição do movimento huma- no, sem preocupar-se com as forças que agem no corpo. 42 atividades de estudo ( ) Para selecionar um método de análise bio- mecânica é necessário identificar o tipo de movi- mento. Os movimentos podem ser do tipo linear (retilíneo ou curvilíneo) e angular. Assinale a alternativa correta: a. V, V, V. b. F, F, F. c. V, F, V. d. F, F, V. e. F, V, V. 5. Assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F) sobre as va- riáveis cinemáticas e os métodos de análise em biomecânica. ( ) A velocidade é igual a distância (m), dividida pelo tempo (s). ( ) A aceleração é igual a velocidade (m/s), dividi- da pelo tempo (s). ( ) Os métodos científicos para a análise biome- cânica são: antropometria, dinamometria, cine- metria e eletromiografia. ( ) A dinamometria é o método que identifica as medidas inerciais do corpo humano, como altura; massa corporal; circunferências, entre outros. ( ) A cinemetria estuda a atividade elétrica dos músculos, ou seja, permite visualizar o padrão de ativação muscular. Assinale a alternativa correta. a. V, V, V, F, F. b. V, V, V, F, V. c. F, F, F, V, F. d. V, V, V, V, V. e. F, V, V, F, F. 43 LEITURA COMPLEMENTAR ANTROPOMETRIA EM BIOMECÂNICA: CARACTERÍSTICAS, PRINCÍPIOS E MODELOS ANTROPOMÉTRICOS Hoje, mais do que nunca, a inter e a multidisciplinaridade são requisitos indispensáveis na complexa análise do movimento humano. Neste sentido, existe a necessidade da convergência de esforços dos responsáveis para que as diferentes áreas de pesquisa e seus pesquisadores sejam “grandes” o suficiente para compreender a importante contribuição de cada área/disciplina no desvendar dos mistérios da organização e manifestação motora. Em uma análise temporalda antropometria e suas interfaces com a Biomecânica e Ci- neantropometria, podem ser considerados diferentes parâmetros comum em ambas. Na cronologia, parte-se da semântica da palavra, seguindo-se então para a sua evolu- ção histórica, finalidades, características e aplicações. Muito embora a antropometria tenha sua sustentação feita modernamente, a história mostra ser antiga a preocupação do homem em mensurar o corpo, e, ao longo do tem- po, as proporções do corpo foram estudadas por filósofos, artistas, teóricos e arquitetos. No que diz respeito a atuação integrada de diferentes profissionais na área da antropo- metria, De Rose et al. (1984, p. 11) citam que no “Congresso Internacional das Ciências da Atividade Física, realizado em Montreal em 1976, foi feita uma tentativa para que os especialistas interessados no estudo do ser humano em função do movimento – biometristas, antropólogos, biólogos e biotipologistas, fossem reunidos em uma nova disciplina; e, ainda, falam do desenvolvimento da Cineantropometria”. A importância dessa aproximação também se justifica na colocação de Matsudo (1983), quando se refere que a avaliação antropométrica apresenta potencial de informações valiosas, particularmente no que se refere à predição e estimação de vários componen- tes do corpo, pois muitos estudos são realizados no sentido de estabelecer padrão para avaliar crescimento, aptidão física e saúde, entre outros. Por fim, para enfatizar o papel da antropometria na Biomecânica e na Cineantropome- tria, destaca-se a necessidade de trabalhos que abranjam e relacionem mutuamente os aspectos antropométricos e biomecânicos com as características pessoais dos indivídu- os, tais como faixa etária, estados de crescimento e desenvolvimento, atividades físicas desportivas entre outras. [...] 44 LEITURA COMPLEMENTAR Aspectos Históricos Conceituais da Antropometria e seus Modelos de Estudo em Biomecânica Segundo Roebuk, Kroemer e Thomson (1975), a origem da antropologia física é rela- tada nas experiências das viagens de Marco Polo de 1273 a 1295, as quais revelaram um grande número de raças humanas que se diferenciavam pelo tamanho do corpo e altura. Segundo eles, os estudos de Linne, Buffon e White, inauguraram a ciência que foi mais tarde chamada de antropometria racial comparativa. A literatura especializada na Cineantropometria e Biometria, dos tratados mais antigos aos mais recentes, apresenta a sua evolução histórica e conceitual, indicando as mu- danças de paradígmas, muito ricas em detalhes. Neste referencial teórico se tem livros, artigos, monografias, dissertações e teses. A título de ilustração, cita-se algumas obras que apresentam estes conteúdos, tais como: Sá (1975); De Rose, Pigatto e De Rose (1984); Beunes e Borms (1990), Petroski (1999), Guedes (1994). Nestas obras, estão contidas informações desde a origem do termo até relatos dos antecedentes históricos; reportam-se sobre as diferentes escolas antropométricas, da introdução do termo Cineantropometria, o qual segundo De Rose, Pigatto e De Rose (1984, p. 11) “foi apresentado pela primeira vez como especialidade emergente no Con- gresso Internacional das Ciências da Atividade Física, realizado em Montreal em 1976”. No contexto da biomecânica, a história da Antropometria, na qual se tenta determinar o centro de massa ou de gravidade do corpo ou de um segmento e o momento principal de inércia, de acordo com Nigg e Herzog (1995) começou com Borelli em 1679, passando por Harless (1860); Braune e Fischer (1889); Weinback em 1938, até Dempster (1955). Sendo este último, segundo Amadio (1996) o método mais utilizado em biomecânica e acrescenta que, depois de Havanan (1964); Clauser (1969); Hatze (1980); Zatziorsky (1983) e Martin (1989) dentre outros, usaram o método analítico para o mesmo fim. Portanto, na Biomecânica, a evolução histórica da antropometria está associada à evo- lução de seus métodos de investigação para a determinação das características e pro- priedades da massa corporal humana. 45 LEITURA COMPLEMENTAR Do ponto de vista teórico, a antropometria em biomecânica se vale de modelos que possam representar o corpo humano, e independente do modelo adotado, estes de- vem possibilitar o cálculo de três parâmetros fundamentais que são: massa, centro de massa (CM), ou centro de gravidade (CG) e momento principal de inércia (I). Segundo Nigg e Herzog (1995), estas três propriedades inerciais são frequentemente requisi- tadas para as análises quantitativas do movimento humano. Para estes autores tais fundamentos se concentram em considerações teóricas, métodos experimentais e mé- todos teóricos. Diferentemente, na evolução histórica dos métodos antropométricos, Zatsiorsky et al. (citado por Sacco, 1995 e Amadio, 1996) classificam estes em categorias e apresentam em forma de tabelas: a) investigações em cadáveres; b) investigações “in vivo” e inves- tigações analíticas diretas. [...] a) Investigações em cadáveres: nestes métodos após o fracionamento do corpo em seus segmentos, determinam-se as características e propriedades da massa corporal huma- na, ou seja, a massa, seu ponto de equilíbrio e o momento de inércia. Apesar destas serem investigações exaustivamente praticadas e seus dados ainda serem muito utili- zados, segundo Amadio (1996) a comparação de seus resultados com estudos “ in vivo”, apresenta um alto grau de dispersão face a fatores como: padrão de segmentação de membros e escolha de amostra em cadáveres, entre outros. Os principais estudos des- ta categoria foram: Borelli em 1979; Meyer em 1863; Weber em 1865; Harless em 1860; Braune & Fischer em 1889; Fisher em 1906; Dempster em 1955; Clauser et al., em 1969. Fonte: Melo e Santos (2000). 46 material complementar Para mais informações sobre os aparelhos e testes isocinéticos, acesse o link a seguir: http://www.isokinetics.net Indicação para Acessar Biomecânica aplicada Paulo Marchetti, Ruy Calheiros, Mario Charro Editora: Phorte Sinopse: nesse livro, os autores agregam os conhecimentos teóricos da Biomecânica aos práticos, treinamento e atividade física. Indicação para Ler 47 gabarito 1. E 2. E 3. C 4. D 5. A Me. Bruna Felix Apoloni Me. Regina Alves Thon Plano de Estudo A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade: • Composição óssea • Tipos de ossos • Processo de formação, crescimento ósseo e cargas mecânicas • Sistema articular Objetivos de Aprendizagem • Identificar a estrutura e a composição do sistema esquelético. • Descrever os principais tipos de ossos e a sua classificação em relação a sua forma. • Explicar como ocorre a formação e o desenvolvimento dos ossos e a aplicação de cargas mecânicas no sistema esquelético. • Identificar a arquitetura das articulações e a classificação quanto à forma e ao número de eixos articulares. CONSIDERAÇÕES ESQUELÉTICAS DO MOVIMENTO E DA COMPOSIÇÃO DO CORPO HUMANO unidade II INTRODUÇÃO O lá, seja bem-vindo(a) à segunda unidade do livro Biomecâ- nica e Cinesiologia. Neste momento, após aprendermos os princípios e conceitos básicos aplicados à biomecânica e à cinesiologia em nossa primeira unidade, trataremos de um outro importante assunto: o sistema ósseo. Aqui, você compreenderá a composição e a estrutura do tecido ósseo. O esqueleto adulto contém, aproximadamente, 206 ossos, e apesar da imagem do osso, por vezes, re- meter-nos a uma estrutura rígida e dura, mostraremos que os ossos são tecidos dinâmicos e vivos. O sistema esquelético é subdividido, nominalmente, em esqueleto axial ou central (crânio, as vértebras, o esterno e as costelas) e em esqueleto apen- dicular (ossos que compõe os membros do corpo). Iremos desvendar como os ossos são categorizados de acordo com seus formatos e funções gerais. Sabemos que o crescimento ósseo começa no início da vida fetal, e o osso vivo modifica, continuamente, sua composição e estrutura ao longo
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