Cinesiologia e Biomecânica Aplicada à Educação Física

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE EDUCAÇÃO FÍSICA
O Professor
Cinesiologia e Biomecânica
Aplicada à Educação Física
Prof. Drd. Rodrigo Ramalho Aniceto
A DIsciplina
Regras de Convivência
Contato alunos x professor por e-mail (IMPORTANTE)
[email protected]
Controle de Frequência
Faltas – comunicação
Não significa que serão retiradas
Reprovação por Faltas (25%)
CADA ALUNO É O RESPONSÁVEL PELO CONTROLE DE SUAS FALTAS
Regras de Convivência
Silencioso / Uso fora da sala de aula
Lanchar em sala de aula
MP3 e similares
Ler o jornal
Questões ??
Professor ≠ Verdade Absoluta
Fazer outras
atividades
Planejamento
E ainda mais RONCAR!!!
Leituras Sugeridas
HALL, S. J. Biomecânica básica. 5. ed. Barueri-SP: Manole, 2009.
HAMILL, J.; KNUTZEN, K. M. Bases biomecânicas do movimento humano.
3. ed. Barueri-SP: Manole, 2012.
HOUGLUM, P. A.; BERTOTI, D. B. Cinesiologia clinica de Brunnstrom. 6.
ed. Barueri-SP: Manole, 2014.
ENOKA, R. M. Bases neuromusculares da cinesiologia. 1 ed. Barueri-SP:
Manole, 2000.
HAMILTON, N.; WEIMAR, W.; LUTTGENS, K. Cinesiologia: teoria e prática
do movimento humano. 12. ed. Rio de Janeiro-RJ: Guanabra Koogan, 2013.
THOMPSON, C. W.; FLOYD, R. T. Manual de cinesiologia estrutural. 14. ed.
Barueri-SP: Manole, 2002.
Leituras Sugeridas
Movimento humano
Multifacetado
Complexo
Dinâmico
• 2 co
Anatomia
Fisiologia
Movimento
humano
Cinesiologia
e
Biomecânic
a
Biologia
Controle
motor
Introdução
Biomecânica X Cinesiologia
Análise do
Movimento
Humano
Cinesiologia
Biomecânica
Kinein” (Mover) +
“Logus” (Estudo) =
“Estudo do
Movimento
Humano”
Conteúdo extraído
de uma área da
física: a mecânica
Sistema musculoesquelético – ações
articulares e
musculares
Aplicação da mecânica
aos sistemas
biológicos no estudo
do movimento
Biomecânica
bio + mechanics
Hamill e Knutzen (2012)
Cinemática
Cinesiologia
Anatomia
Funcional
Cinética
Linear
Angular
Linear
Angular
Posição
Velocidade
Aceleração
Posição
Velocidade
Aceleração
Forças
Torque
12
Hamill e Knutzen (2012)
Conceitos
Anatomia
é a ciência que estuda, macro e microscopicamente, a
estrutura, constituição e desenvolvimento dos seres organizados
TIPOS DE MOVIMENTO
14
Anatomia funcional
é o estudo dos componentes do corpo
necessários para obtenção de um movimento ou função humana
Biomecânica
é a ciência que estuda o movimento de um
organismo vivo e o efeito das forças atuantes nesse organismo
Cinesiologia
Cinética
é a ciência que estuda o movimento humano
LINEAR
RETILÍNEO
OU
CURVILÍNEO
ANGULAR
estudo das forças que atuam sobre um sistema
Cinemática
examina os componentes espaciais e termporais do
movimento (posição, velocidade, aceleração)
MOVIMENTO LINEAR OU TRANSLAÇÃO
Movimento realizado ao longo de um trajeto retilíneo ou curvo em que
todos os pontos num corpo ou objeto se movimentam na mesma
distância e no mesmo intervalo de tempo
MOVIMENTO ANGULAR
Movimento realizado em torno de algum ponto, de modo que
diferentes regiões do mesmo segmento do corpo ou objeto não se
movimentam na mesma distância em determinado período do tempo
MOVIMENTO LINEAR X ANGULAR X MISTO
GERAL
OU
MISTO
QUAL É O MOVIMENTO?
17
Histórico da
biomecânica
Arquimedes - 287-212 a.C.
Aristóteles - 384-322 a.C.
• Teorema de Arquimedes
• Hidrostática
• "Todo corpo mergulhado total ou
parcialmente em um fluido sofre
uma impulsão vertical, dirigido
de baixo para cima, igual ao
peso do volume do fluido
deslocado, e aplicado no centro
de gravidade.“
• "Deem-me um ponto de apoio e
moverei a Terra."
• Aluno de Platão, e professor de
Alexandre
• Pai da Cinesiologia
• De Motu Animalium
• Observou que animais exerciam pressão
sobre o solo para que pudessem se mover
• Busca explicar os movimentos com base na
matemática
• Introduziu o termo "mecânica“
Claudius Galeno - 201-130 a.C.
Isaac Newton - 1643 - 1727
• “De motu musculorium”
• Ideia de que os músculos são
contráteis.
• Estudo da estrutura muscular
(distinguiu agonistas/antagonistas,
tipos, contração).
• Sem conhecer macroestrutura do
músculo, tentativa de explicação
como ocorre o encurtamento das
fibras
Completa teoria para a análise
mecânica do corpo humano
(Mecânica Newtoniana)
• Primeiro “Médico Desportivo”
• Estudou a função dos vasos
sanguíneos e nervos
Não é possív el exibir esta imagem no momento.
Edward Muybridge (1830-1904)
• Criou mecanismos para
tornar possível a captura
instantânea de imagem
•
Criou um sistema com
diversas câmeras
equidistantes que seriam
acionadas eletricamente
durante o percurso do
cavalo, que corria e trotava
na frente de um pano
branco
• CINEMETRIA
Leis do
movimento
1ª - Inércia
2ª - Aceleração
3ª - Ação e
Reação
Lei da
Gravidade
O que investigamos na Biomecânica?
Manifestações
mecânicas de
comandos
enviados pelo
sistema
Tente não notar o cavalo, olhe para o fundo!
Veja que não há paisagens e que há, no entanto,
uma “parede” quadriculada para medição e
estudo do movimento!
O que investigamos na Biomecânica?
nervoso
O que investigamos na Biomecânica?
Ângulos
Distâncias e
formados entre
deslocamentos
segmentos
Velocidades e
corporais e que
influenciam o
movimento e a
acelerações
De um segmento,
de um ponto do
corpo, ou do
produção de
corpo como um
força
todo
O que investigamos na Biomecânica?
Força sendo
produzida pelos
músculos e
O que investigamos na Biomecânica?
Forças de contato
sendo
experimentadas,
por exemplo,
tracionando os
ossos
Uso de alavancas
e cargas
articulares
O que investigamos na Biomecânica?
durante a corrida.
Estudo do
impacto e
estratégias de
amortecimento
Instrumentos de Avaliação em Biomecânica –
mais comuns em laboratórios
Dinamometria
Atividades
dos músculos
gerando
força e
movimento
32
Instrumentos de Avaliação em Biomecânica –
mais comuns em laboratórios
Célula de Carga
Instrumentos de Avaliação em Biomecânica –
mais comuns em laboratórios
Plataforma de Contato
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Instrumentos de Avaliação em Biomecânica –
mais comuns em laboratórios
Fotocélulas
34
Instrumentos de Avaliação em Biomecânica –
mais comuns em laboratórios
Eletromiografia
35
36
Instrumentos de Avaliação em Biomecânica –
mais comuns em laboratórios
Cinemetria
Instrumentos de Avaliação em Biomecânica –
mais comuns em laboratórios
Cinemetria
37
38
Artigo Científico
Resenha (1-2 laudas)
Entregar na próxima semana
DESCRITORES DOS MOVIMENTOS
ANATÔMICOS
SEGMENTOS
PARTES DO CORPO OU SEGMENTOS
POSIÇÃO ANATÔMICA
Nomenclaturas Equivocadas
Articulação = Músculo
TERMOS GERAIS, DE DIREÇÃO E POSIÇÃO
Anterior-posterior
Ventral-dorsal
Superior-inferior
Cranial-caudal
Direito-esquerdo
Interno-externo
Médio
Intermédio
Mediano
Medial-lateral
Proximal-distal
Radial-ulnar
Palmar-dorsal
Tibial-fibular
Plantar-dorsal
PLANOS E EIXOS DE MOVIMENTO
MOVIMENTOS CORPORAIS BÁSICOS
Flexão
movimento realizado para frente da posição anatômica ou
quando dois segmentos se aproximam diminuindo o ângulo articular.
Extensão
movimento realizado para trás da posição anatômica ou
quando dois segmentos se distanciam aumentando o ângulo articular.
Adução
Abdução
(abrir).
movimento realizado para linha mediana do corpo (fechar).
movimento realizado longe da linha mediana do corpo
Rotação interna
movimento realizado para dentro ou medialmente.
Rotação externa
movimento realizado para fora ou lateralmente.
EIXOS DE MOVIMENTO
PLANO SAGITAL
Divide o
esquerda.
corpo
em
parte
direita
PLANO SAGITAL
e
Quando estas são iguais nós o chamamos
de plano sagital médio.
É o plano no qual se realizam os
movimentos visíveis de perfil.
Eixo látero medial ou transverso.
Movimentos:
Flexão
Extensão
Hiperextensão
Dorsiflexão
Flexão plantar
PLANO SAGITAL
PLANO SAGITAL
PLANO FRONTAL OU CORONAL
PLANO FRONTAL OU CORONAL
Divide o corpo em parte anterior e
posterior.
É o plano no qual se realizam os
movimentos visíveis de frente.
Eixo sagital ou ântero-posterior.
Movimentos:
Adução
Abdução
Flexão lateral
Extensão lateral
Desvio ulnar
Desvio radial
Inversão
Eversão
PLANO FRONTAL OU CORONAL
PLANO FRONTAL OU CORONAL
PLANO TRANSVERSAL OU HORIZONTAL
PLANO TRANSVERSAL OU HORIZONTAL
Divide o corpo em parte superior e
inferior.
Eixo longitudinal ou vertical.
Movimentos:
Rotação medial
Rotação lateral
Pronação
Semipronação
Supinação
Abdução horizontal
Adução horizontal
Abdução horizontal
REVISÃO: FLEXÃO E EXTENSÃO
REVISÃO: ABDUÇÃO E ADUÇÃO
Graus de Liberdade
1 gl
uniaxial, realiza movimento em apenas um plano
Quais segmentos ou articulações?
Cotovelo – rotação medial e lateral
Radiulnar
2 gl
biaxial, pode realizar movimentos em dois planos
Quais segmentos ou articulações
Joelho – rotação medial e lateral
Punho
3 gl
triaxial, pode realizar movimentos nos três planos
Quais segmentos ou articulações?
Ombro -
PROPRIEDADES E FUNÇÃO
DO TECIDO MUSCULAR
Fim: Terminologia Básica
TIPOS DE MÚSCULOS
TIPOS DE MÚSCULOS
CONCEITOS
Propriedades do Tecido Muscular
660 músculos, cerca 40-50% do PC, mais 10% de músculos lisos.
Composição: água (75%), proteína (20%) e sais, fosfato, uréia
lactato, minerais-cálcio, magnésio e fósforo-, íons -sódio, potássio e
cloreto-, aminoácidos, gorduras e carboidratos (5%).
São estruturas individualizadas que cruzam uma ou mais
articulações e pela sua contração são capazes de transmitir-lhes
movimento.
Os músculos são capazes de transformar energia química em
energia mecânica.
O músculo vivo é de cor vermelha.
Irritabilidade ou excitabilidade
Capacidade de responder à estimulação.
O músculo esquelético é um dos tecidos mais sensíveis e reativos
do corpo. Apenas o tecido nervoso é mais sensível.
Estímulo
recrutamento de fibras musculares.
Contratilidade
Capacidade do músculo de gerar tensão e encurtar ao receber
estimulação suficiente.
Depende do tipo de movimento e principalmente da organização
física da fibra muscular.
Propriedades do Tecido Muscular
Extensibilidade
Capacidade do músculo de alongar ou esticar além do
comprimento em repouso.
O próprio músculo não pode causar o alongamento
necessita-se
de outro músculo ou de uma força externa.
Elasticidade
Capacidade da fibra muscular em retornar a seu comprimento em
repouso, após ter sido removida a força de alongamento.
Componente básico de facilitação
encurtamento precedido por
alongamento.
Determinada pelo tecido conjuntivo no músculo e não pelas
próprias fibrilas.
Propriedades do Tecido Muscular
Ligamento
frouxidão.
Músculo
ruptura.
Extensibilidade e elasticidades
mecanismos protetores
Funções dos Músculos
Produção dos movimentos corporais
Manutenção de posturas e posições
Estabilização de articulações
Proteção aos órgãos e tecidos
Regulação do volume dos órgãos
Movimento de substâncias dentro e para fora do corpo
Produção de Calor
CONTRAÇÃO MUSCULAR
A CÉLULA MUSCULAR
Célula muscular
– É alongada
– É polinucleada ( 250 / ml )
Estruturas básicas
– Sarcolema ( membrana plasmática e membrana basal)
– Sarcoplasma
– Retículo sarcolasmático
– Demais estruturas celulares
A célula muscular é conhecida como a fibra muscular
O sarcolema representa a membrana plasmática.
O sarcoplasma representa o citoplasma, onde contém principalmente
proteínas, minerais, glicogênio e algumas organelas citoplasmáticas.
O Sarcômero
(menor unidade funcional do músculo)
Miosina (filamento grosso)
Actina (filamento fino)
Potencial de Ação
Potencial de ação
despolarização
Junção Neuro-Muscular
+ H+
Contração Muscular Isométrica ou Estática
Ocorre quando não existe encurtamento muscular visível, assim
as actinas permanecem em sua mesma posição, enquanto as
pontes cruzadas da miosina são formadas e recicladas
produzindo tensão.
TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR
Contração Muscular Isométrica ou Estática
Carga externa = força produzida
Aplicabilidade
não ocorre trabalho.
Exemplos:
Desvantagens?
Contração Muscular Concêntrica
Ocorre quando existe o encurtamento muscular, assim as linhas
Z são empurradas na direção do meio do sarcômero, fazendo
com que os filamentos de actina deslizem sobre a cabeça da
miosina, finalizando com as actinas sobrepostas e sem
visualização da zona H.
Contração Muscular Concêntrica
Carga externa < força produzida
ocorre trabalho positivo.
Músculos agonistas são os controladores do movimento.
Mesma direção do ângulo articular
Exemplos:
Aplicabilidade
Contração Muscular Excêntrica
Ocorre quando o músculo se alonga, fazendo com que os
filamentos de actina deslizem a partir da parte média do
sarcômero e as linhas Z retornem ao comprimento original de
repouso.
Aplicabilidade
Contração Muscular Excêntrica
Carga externa > força produzida
ocorre trabalho negativo.
Músculos antagonistas são os controladores do movimento.
Direção oposta do ângulo articular.
Exemplos:
Comparada com a contração isométrica e concêntrica, a contração
excêntrica produz mais força com o mesmo número de fibras ativadas e
menor consumo de oxigênio.
Excêntrica
Concêntrica = Mais força produzida (tensão elástica)
Saltos
Contração Muscular Isocinética
A velocidade angular e a sobrecarga imposta ao músculo varia de
acordo com a força aplicada durante o movimento, o que faz com que
os músculos gerem uma tensão contínua durante toda amplitude de
movimento.
Isométrica
Vantagens
trabalhar o músculo em seu nível máximo em todo o
movimento; maior controle do movimento e menor risco de lesão.
Desvantagens
alto custo; menor
aplicabilidade as situações práticas.
Movimento
Humano
Concêntrica
Excêntrica
Foco de pesquisas
acessibilidade
e
pouca