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BIOMECÂNICA: FUNDAMENTOS, REFERÊNCIAS E APLICAÇÕES!

MANUAL DE CINESIO.png (215 KB)

A biomecânica aplica os princípios da mecânica/física dos organismos vivos, a qual é dividida em estática e dinâmica. Esta é subdividida em cinética (forças relacionadas ao movimento) e cinemática (descreve o movimento pela artrocinemática ou osteocinemática).

Os fundamentos básicos de biomecânica são de suma importância, norteando todo o estudo do movimento juntamente com a cinesiologia, permitindo assim a análise biomecânica do movimento humano para guiar o diagnóstico e a terapêutica da Fisioterapia.

Abordaremos aqui o aspecto biomecânico relacionado com a cinética e cinemática, iniciando com as leis e forças do movimento, planos de delimitação e secção do corpo, marcha, cadeias cinemáticas, torque e finaliza abordando o sistema de alavancas.

 

SUMÁRIO

 

1.FORÇAS E LEIS DO MOVIMENTO

2.PLANOS DE DELIMITAÇÃO E SECÇÃO DO CORPO HUMANO

3.MARCHA E CADEIAS CINEMÁTICAS ABERTA E FECHADA

4.TORQUE E SISTEMA DE ALAVANCAS

 

1.FORÇAS E LEIS DO MOVIMENTO

O movimento consiste no ato de se deslocar no tempo e no espaço, descrevendo uma trajetória. Um corpo ou partícula pode descrever uma trajetória linear (curvilínea ou retilínea), angular (forma um ângulo ao se deslocar) e planar (combina movimentos lineares e angulares simultaneamente).

Como não nos deslocamos de maneira robotizada e compartimentalizada, em linhas gerais, os movimentos do corpo humano acontecem de forma planar.

  • FORÇA

É definida como a interação de um objeto com o que lhe cerca, de modo que uma ação física ou um determinado agente produz ou tende a causar deformação ou alteração do estado de repouso ou movimento de um dado objeto, sendo considerada uma grandeza vetorial.

  • COMPOSIÇÃO VETORIAL

Para somar os vetores, podemos utilizar o modelo gráfico. Nesse modelo os vetores são posicionados de maneira a encaixar a origem de cada vetor com a extremidade de outro. O vetor resultante é obtido ligando a origem do primeiro vetor a extremidade do último.

  • FORÇA MUSCULAR

O conceito de força muscular está relacionado à capacidade do músculo de gerar tensão (contração). Na avaliação fisioterapêutica, tradicionalmente mensuramos força muscular por meio do teste muscular manual (TMM) de acordo com a escala de Oxford, que varia de 0 a 5 graus.

  • FORÇA PESO

O vetor da força peso e o centro de gravidade podem se deslocar durante o movimento. Um exemplo é a mudança da linha de ação do peso e do centro de gravidade corporal em relação à base de sustentação ao mover-se da posição sentado para a de pé.

 

  • LEIS DE MOVIMENTO

As leis de movimento de Isaac Newton (1642-1727) se referem a três regras que relacionam força e movimento: lei da inércia, lei da aceleração e a lei da ação e reação.

 

2. PLANOS DE DELIMITAÇÃO E SECÇÃO DO CORPO HUMANO

Os planos anatômicos ou planos cardinais são áreas de delimitação e secção do corpo humano a partir da posição anatômica. São três planos anatômicos de referência: Sagital, Frontal e Transverso.

O plano sagital divide o corpo em direita e esquerda. O plano frontal ou coronal divide o corpo em anterior (ventral) ou posterior (dorsal). Já o plano transverso ou horizontal divide o corpo em superior (cranial) e inferior (caudal).

Os movimentos das articulações estão contidos em um plano de movimento ou na combinação destes. Assim, os movimentos de flexão/extensão acontecem dentro no plano sagital, enquanto os movimentos de adução/abdução no plano frontal e as rotações (medial e lateral) no plano transverso.

 

3. MARCHA E CADEIAS CINEMÁTICAS ABERTA E FECHADA

Marcha é definida como o estilo ou maneira de caminhar. Já deambulação é o ato de caminhar e refere-se a um tipo de locomoção bípede. Locomoção significa mover-se de um lugar para outro.

Para descrever a marcha, podemos dividi-la em uma sequência de eventos dentro de uma passada, que compreende o ciclo da marcha. O ciclo da marcha é divido em fase de apoio (estação) e balanço (oscilação).

Os componentes da fase de apoio, a qual dura aproximadamente 60% do ciclo da marcha, são: golpe do calcanhar, resposta à carga, apoio médio, apoio terminal e pré-balanço. A fase de balanço, que ocupa 40% do ciclo da marcha, é dividida em: balanço inicial, balanço médio e balanço final.

Podemos ainda definir os parâmetros lineares envolvidos no ciclo da marcha como: passo, passada, largura do passo, cadência, velocidade e tempo do ciclo da marcha. Passo é a distância perpendicular entre os pontos em que cada pé toca o solo, a qual é medida no sentido anteroposterior.

Passada é a distância entre os pontos em que o mesmo pé toca o solo novamente, ou seja, um ciclo da marcha completo. A largura do passo é a distância perpendicular entre os pontos em que cada pé toca o solo, sendo medida no sentido laterolateral.

Cadência ou ritmo é o número de passos ocorridos numa determinada unidade de tempo; em geral, o número de passo por minuto. Velocidade é a relação entre o espaço percorrido e o tempo gasto no percurso, normalmente expressa em centímetros por segundo (cm/s).

As fases da marcha funcionam em uma sucessão de cadeias cinemáticas abertas e fechadas. Numa cadeia cinemática aberta, a extremidade distal está livre para mover-se no espaço. Já na cadeia cinemática fechada, o segmento distal está fixo e é a extremidade proximal que se movimenta.

 

4.TORQUE E SISTEMA DE ALAVANCAS

  • TORQUE

Torque é o efeito rotatório gerado por uma força (T = F.d), ou seja, não é uma força, mas o produto da força pela distância perpendicular do ponto de aplicação desta em relação ao eixo de movimento (braço de momento).

Nesse sentido, como o músculo produz, ao contrair, um efeito rotatório dos segmentos ósseos em relação ao eixo de movimento articular, há a geração de um torque. Dessa forma, torque é o equivalente rotatório de uma força, desde que essa força não passe pelo centro de movimento (fulcro).

Torque interno é o produto da força interna, como a ação muscular, multiplicada pelo braço de momento interno e o torque externo é o produto da força externa, como uma carga adicional e a ação da gravidade, pelo braço de momento externo.

Quando o torque interno excede o torque externo, acontecerá a contração dinâmica concêntrica, pois haverá um movimento de aproximação das extremidades do músculo. Entretanto, quando o torque externo excede o torque interno, a resultante será uma contração dinâmica excêntrica.

 

  • ALAVANCAS

A alavanca é definida como uma haste rígida composta por três elementos: Eixo ou Fulcro (F), Força muscular ou Potência (P) e Peso ou Resistência (R).

Há três classes de alavancas, dependendo de como estes elementos se organizam: alavanca de primeira classe ou interfixa, alavanca de segunda classe ou inter-resistente, e alavanca de terceira classe ou interpotente.

Na alavanca interfixa, o ponto fixo está posicionado entre os demais elementos da alavanca, de modo que tende a favorecer equilíbrio. Na alavanca inter-resistente, a resistência está posicionada entre os demais elementos, favorecendo força ou vantagem mecânica.

Já na alavanca interpotente, a mais comum do corpo humano, é a potência que se encontra entre os outros elementos, conferindo a esta classe de alavanca o favorecimento de velocidade ou amplitude de movimento articular.

Esses conceitos também podem ser utilizados para a compreensão da função mecânica do corpo humano, pois ele utiliza os ossos como hastes rígidas (braço de alavanca), os músculos como transmissores de forças (potência) e as articulações como eixos da alavanca (fulcro, ponto fixo ou apoio).

 

 

Esse resumo da Biomecânica: Fundamentos, referências e aplicações está no Capítulo 1 do nosso livro: Manual de Cinesiologia e Biomecânica. Além dos temas apresentados, o manual ainda conta com muitos outros temas que abrange a Cinesiologia, Biomecânica e Sistema Osteomioarticular incluindo aspectos básicos da área e conceitos fundamentais para resoluções teóricas e práticas. O sumário completo é composto por:

 

Capítulo 1 - Fundamentos básicos

Capítulo 2- Osteologia

Capítulo 3- Articulações

Capítulo 4- Miologia

Capítulo 5- Neurofisiologia aplicada a cinesiologia

Capítulo 6- Crânio e Articulação Temporomandibular

Capítulo 7- Coluna Vertebral

Capítulo 8- Toráx

Capítulo 9- Cintura escapular

Capítulo 10- Articulação do ombro

Capítulo 11- Articulações do cotovelo e antebraço

Capítulo 12- Articulação do punho

Capítulo 13- Mão

Capítulo 14- Cintura pélvica

Capítulo 15- Articulação do quadril

Capítulo 16- Articulação do joelho

Capítulo 17- Articulação do tornozelo

Capítulo 18- Pé

 

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