Introdução a biomecmecanica

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PRINCÍPIOS DA
MECÂNICA
BIBLIOGRAFIA
•OKUNO, E.; FRATIN, L. Desvendando a física do corpo humano:
Biomecânica. Editora Manole, SP, 2003.
•AMADIO, A.C.; DUARTE, M. Fundamentos biomecânicos para a
análise do movimento. Laboratório de Biomecânica, Escola de Educação
Física e Esporte, USP, 1997.
•HALL, S. Biomecânica Básica. Editora Guanabara Koogan, Rio de
Janeiro, 2000.
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Mecânica
Estática Dinâmica
Cinemática Cinética
Descreve o
movimento do
corpo em relação:
 ao tempo,
deslocamento,
velocidade e
aceleração
Descreve o
movimento em
relação:
 às suas forças
associadas -
geradas e as que
o produz
FORMAS DE MOVIMENTO
Linear
Translação
Curvilíneo
Retilíneo
Angular
dependem
eixo rotação
mov. humano
Mistos
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LEIS DE MOVIMENTO - NEWTON
• 1a lei - Inércia
"Todo corpo permanece em estado de repouso ou de movimento
uniforme, em linha reta, a menos que seja obrigado a mudá-lo por
forças externas aplicadas sobre ele".
• 2a lei - F = m.a
"A taxa de variação de quantidade de movimento linear é proporcional
à força aplicada, e na direção em que a força age".
• 3a lei - Ação e Reação
"Para cada ação existe sempre uma reação com mesmo módulo de
intensidade e direção mas com sentido contrário".
TORQUE OU MOMENTO DA FORÇA
• Efeito rotatório criado pela aplicação de uma força:
 onde d é a distância perpendicular da linha de ação da
força ao eixo da rotação.
T = F . d
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TORQUE OU MOMENTO DA FORÇA
�Cálculo de torques articulares estima forças musculares,
porém depende do peso dos segmentos, da ação das
forças externas, do tipo de movimento, etc...
• Torques Potentes - forças potentes: força muscular
• Torques Resistivos - força resistiva: força peso ou carga
sustentada
Tpotente = Fmusculares . d
Tresistente = (P+Fext) . d
Centro de Massa / Centro de Gravidade
• Ponto em torno do qual a massa e o peso do
corpo estão equilibrados em todas as direções.
• Ponto no qual a soma dos torques produzidos
pelos pesos dos segmentos corporais é igual a
zero.
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Centro de Massa / Centro de Gravidade
Manipular Torque Resistivo
a) Como é possível diminuir o torque
muscular necessário à realização do
exercício?
b) Qual o comportamento do torque
potente em função da variação
angular para os dois exercícios?
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Manipular Torque Resistivo
• O CORPO HUMANO É UM SISTEMA DE
ALAVANCAS - o músculo produz força tracionando o
osso e gera torque na articulação.
• ALAVANCA - Máquina simples composta de uma barra
rígida que pode ser rodada em torno de um eixo:
– braços = segmentos do corpo
– eixo = articulação
– força potente = músculos
– força resistente = peso do segmento + carga
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Ti
po
s d
e a
lav
an
ca
s
TIPOS DE ALAVANCAS
• 1a classe - INTERFIXA: F eixo R
- Ação de agonistas e antagonistas simultaneamente
- Tríceps da perna ("no ar") - extensão de tornozelo
• 2a classe - INTERESISTENTE: F R eixo
- Tríceps da perna ("na ponta do pé")
• 3a classe - INTERPOTENTE: R F eixo
- maioria dos sistemas do corpo humano
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• Alavancas Interpotentes
• Braço da força < Braço da Resistência ∴ > F necessária
para produzir torque ( F > R ).
• Estratégia: aumentar o braço potente (efetivo) para
aumentar o efeito do torque produzido pelo músculo em
uma articulação:
Cortada com braço estendido
Saque tênis
Manipular Torque Resistivo
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ANÁLISE BIOMECÂNICA
QUALITATIVA DO
MOVIMENTO
Músculo: gerador de tensão
• A contração muscular é unidirecional. As forças geradas
entre os filamentos somente encurtam o sarcômero
• A extensão do músculo tem que ser feita por uma força
externa
• Então, todo músculo do corpo é acompanhado por outro
músculo que pode reagir à sua ação, o antagonista.
• M. esqueléticos trabalham no princípio agonista-
antagonista. Em alguns casos, a função do antagonista
pode ser feita pela força de gravidade.
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FUNÇÕES MUSCULARES
Definem o papel desempenhado pelos músculos na
realização de determinado movimento
• AGONISTA
• Principal responsável pelo movimento
• Manifesta sua ação através de contração concêntrica
• Pode ser classificado em Primário ou Secundário
FUNÇÕES MUSCULARES
• AGONISTA
Flexão do Braço em Supinação
• Primários: Braquial + Bíceps do braço
• Secundários: Braquiorradial + Extensor radial longo do
carpo
Flexão do Braço em Pronação
• Primários: Braquial
• Secundários: Bíceps
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FUNÇÕES MUSCULARES
• ANTAGONISTA
• Músculo que resiste a realização do movimento desejado
através de contração excêntrica
• Auxilia na desaceleração dos movimentos
• ESTABILIZADOR / FIXADOR
• Músculo que imobiliza uma articulação criando condições
ótimas para a realização do movimento desejado
FUNÇÕES MUSCULARES
• ESTABILIZADOR / FIXADOR
Abdominais (Flexão do Tronco)
• Agonistas: Iliopsoas
• Estabilizador: Reto Abdominal
Carregar objetos
• Estabilizadores: Rombóides, Elevador da Escápula,
Serrátil Anterior, Peitoral Menor
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FUNÇÕES MUSCULARES
• NEUTRALIZADOR
• Quando músculo é contraído, ele tende a realizar todas as
ações possíveis.
• Músculos Biarticulares
FUNÇÕES MUSCULARES
• NEUTRALIZADOR
• Chute “potente” x Chute preciso
• Chute potente: Reto da Coxa: Extensão do Joelho
Flexão do Quadril
• Chute preciso: Reto da Coxa: Extensão do Joelho
 Flexão do Quadril ÖNEUTRALIZADA
• Flexão do cotovelo (Saque por baixo)
• Bíceps do Braço: Flexão do Cotovelo Ö Livre
 Abdução (Cabeça Longa) Ö NEUTRALIZADA
 Supinação Ö NEUTRALIZADA
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TIPOS DE AÇÃO MUSCULAR
• Ação isométrica
• Ação isotônica
• Excêntrica
• Concêntrica
• Ação isocinética 
AÇÃO MUSCULAR
o estado da atividade muscular
FI = FEENCURTA ouALONGA
CONCÊNTRICA
ou EXCÊNTRICA
DINÂMICO
ISOCINÉTICO
FI < FEALONGAEXCÊNTRICADINÂMICO
FI > FEENCURTACONCÊNTRICADINÂMICO
FI = FECONSTANTEISOMÉTRICAESTÁTICO
Relação FI-FEComprimentoAção MuscularExercício
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Pl
an
os
 e 
Ei
xo
s d
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ef
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ên
cia
MOVIMENTOS ARTICULARES
PLANO SAGITAL Flexão
Extensão
diminuição do ângulo entre dois segmentos
aumento do ângulo entre dois segmentos
PLANO FRONTAL Abdução
Adução
afasta-se da linha média do corpo
aproxima-se da linha média do corpo
PLANO
TRANSVERSO
Rotação lateral
e medial
movimento em torno de um eixo central; o plano do eixo é
perpendicular ao mesmo
PLANO
TRANSVERSO
Supinação rotação lateral do antebraço
no tornozelo = inversão + adução + flexão plantar
PLANO
TRANSVERSO
Pronação rotação medial do antebraço
no tornozelo = eversão + abdução + dorsiflexão
PLANO
TRANSVERSO
Eversão rotação lateral da planta do pé, nas articulações do
tornozelo
PLANO
TRANSVERSO
Inversão rotação medial da planta do pé, nas articulações do
tornozelo
Elevação
Depressão
subida de uma parte do corpo
abaixamento de uma parte do corpo
Circundução a extremidade descreve um círculo e os lados, um cone
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COMPLEXO
ARTICULAR
No ARTICULAÇÕES GL PRINCIPAIS MOVIMENTOS
OMBRO (5) Gleno-umeral, EstC,
AC, SA
Escapulotorácica
3
3
Flex/Ext, adu/abdu, rotação lat/ med
Elevação/ depressão, adu/ abdu, rotação L/M
COTOVELO (3) RU prox/distal,
Umero-ulnar
1 Flexão/ extensão
PUNHO (2) Radiocarpal,
Ulnocarpal
2 Flexão/ extensão, adu/ abdução
COMPLEXO
ARTICULAR
No ARTICULAÇÕES GL PRINCIPAIS MOVIMENTOS
Quadril (1) Fêmur –
acetábulo
3 Flexão/ extensão, adu/ abdução,
rotação lat/ med
Joelho (2) Femorotibial,
Femoropatelar
2 Flexão/ extensão, rotação lat/ med
Tornozelo (1) Talocrural 1 Flexão/ extensão
Pé Subtalar 2 adu/ abdução, inversão/eversão
Coluna Vértebras / discos 2 Flexão/ extensão, rotação/ inclinação
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ARTICULAÇÃO
Segmento
MM.PRINCIPAIS FUNÇÃO MUSCULAR
OMBRO
Braço
Dorso + tórax
m. deltóide
mm. redondos
“Manguito rotador”
m. tríceps do braço
mm. peitorais
m. grande dorsal
Ant– flex O/ rot. med, Med– abd O,
Post– ext O/ rot. lat
Menor- adução O e rot. lat, Maior-
adução O e rot. med
Abdu/ adução O, rot. lat e med
Extensão O/ adução O
Adução O, rot. med, flexão O
(esternocostal – ext O)
Extensão O, rot. Med, adução O
COTOVELO
Antebraço
m. bíceps do braço
m. tríceps do braço
m. braquialm. pronador redondo,
quadrado
m. braquioradial
Flexão supinado C, supinação
Extensão C
Flexão C
Pronação
Flexão C
PUNHO
m. pronador quadrado
m. supinador
m. flexores do carpo (R
e U) e dedos (S e P)
m. extensores do carpo
(RL, RC, U) e dedos
Pronação e une ulna e rádio
Supinação
Flexão carpo e dedos
Extensão carpo e dedos
ARTICULAÇÃO
Segmento
MÚSCULOS PRINCIPAIS FUNÇÃO MUSCULAR
QUADRIL
Coxa
m. iliopsoas
mm. glúteos
m. tensor da fáscia lata
mm. adutores (magno, longo, curto
e grácil)
mm. abdutores (obturad., gêmeos,
sartório)
Flexão Q
Ext Q Máx- rot lat, adução; Med/Min- rot lat/
med, abdução
Abdução Q, rot med, flexão Q
Adução e rot lat Q
Abdução Q, rot lat, flexão Q
JOELHO
Perna
m. bíceps da coxa
m. semimembranáceo
m. semitendíneo
m. quadríceps da coxa
Extensão Q, flexão J, rot lat J
Extensão Q, flexão J, rot med J
Extensão Q, flexão J, rot med J
Extensão J
TORNOZELO E
PÉ
m. tibial anterior
m. tríceps da perna (mm.
gastrocnêmios)
m. tríceps da perna (m. sóleo)
Flexão T, inversão pé
Extensão T, flexão J
Extensão T
TRONCO
Dorso e abdome
m. trapézio
mm. rombóides
m. serrátil anterior
mm. paravertebrais
m. reto do abdome
mm. oblíquos
Elevação, rebaixamento e adução escápula
Adução escápula
Abdução escápula
Extensão coluna, inclinação lateral
Flexão tronco, estabiliza pelve
Flexão tronco, rotação tronco
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Agachamento
ARTICULAÇÃO DO JOELHO
Movimento Articular Músculo Ativo Tipo de Ação
SUBIDA
DESCIDA
ARTICULAÇÃO DO QUADRIL
Movimento Articular Músculo Ativo Tipo de Ação
SUBIDA
DESCIDA
extensão
flexão
Quadr. coxa
Quadr. coxa
concêntrica
excêntrica
extensão
flexão
Glut max
Glut max
concêntrica
excêntrica
Chute
ARTICULAÇÃO DO JOELHO
Movimento Articular Músculo Ativo Tipo de Ação
PREPARAÇÃO
CHUTE
ARTICULAÇÃO DO QUADRIL
Movimento Articular Músculo Ativo Tipo de Ação
PREPARAÇÃO
CHUTE
flexão
extensão
ISQT
Quadr. coxa
concêntrica
concêntrica
extensão
flexão
Glut max
Iliopsoas
concêntrica
concêntrica
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Soco - horizontal
ARTICULAÇÃO DO OMBRO
Movimento Articular Músculo Ativo Tipo de Ação
PREPARAÇÃO
SOCO
ARTICULAÇÃO DO COTOVELO
Movimento Articular Músculo Ativo Tipo de Ação
PREPARAÇÃO
SOCO
extensão
flexão
Gde dorsal,
delt. post.
delt. md,
coracobr.
concêntrica
concêntrica
extensão
flexão Bíceps braçobraquial
Tríceps braço
concêntrica
concêntrica
Cortada Voleibol
ARTICULAÇÃO DO OMBRO
Movimento Articular Músculo Ativo Tipo de Ação
PREPARAÇÃO
CORTADA
ARTICULAÇÃO DO COTOVELO
Movimento Articular Músculo Ativo Tipo de Ação
PREPARAÇÃO
CORTADA
extensão
flexão
Gde dorsal,
delt. post.
delt. md,
coracobr. concêntrica
concêntrica
extensão
flexão Tríceps braço excêntrica
concêntricaTríceps braço