Biomecanica Aplicada ao Esporte

Prof. Me. Alexandre Correia Rocha
Prof. Me Alexandre Rocha
www.professoralexandrerocha.com.br
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Docência
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ProfAlexandreRocha
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prof.alexandrerocha
Docência
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1
EbooK
BIOMECÂNICA APLICADA
AO ESPORTE
2
I – EMENTA
II - OBJETIVOS GERAIS
 A disciplina estuda, analisa e descreve o movimento
humano usando a física como ferramenta de
analise. O objetivo ao analisar o movimento humano
é de melhorar o rendimento do mesmo e diminuir a
incidência de lesões.
 Entender as características das diferentes
modalidades esportivas e de treinamento;
 Os conteúdos abordados são: Biomecânica do
treinamento de força, Biomecânica do treinamento
de corrida, Calçado esportivo, Biomecânica da
ginástica
de
academia,
Biomecânica
das
modalidades esportivas e Prática como componente
curricular.
 Aprender a controlar a sobrecarga para diminuir
a incidência de lesões;
 Saber quais aspectos precisam ser treinados
nas modalidades para melhorar o rendimento.
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III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
 Aprender a analisar e a manipular as forças
presentes no movimento humano;
 1. BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE FORÇA
 Aprender a manipular as forças produzidas no
movimento humano para prevenir o surgimento
de lesões e melhorar a eficiência do movimento.

 Saber adequar os exercícios e o treinamento
para evitar o surgimento de lesões;
 1.1. Características gerais de torque e alavancas.
2.1. Análise dos braços de alavanca nos
exercícios.
 3.1. Características da eletromiografia como
método de investigação;
 3.2. Importância da eletromiografia na análise dos
exercícios.
 4.1. Atividade eletromiográfica dos músculos nos
exercícios.
4
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

 7. BIOMECÂNICA DO CALÇADO ESPORTIVO
BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE
CORRIDA
 5.1. Atividade eletromiográfica dos músculos na
corrida;
 5.3. Características do padrão de movimento
 6.1. Características da economia de corrida;
 6.2. Treinamento aplicado à economia de corrida;

7.1. Funções do calçado;
 7.2. Controle do choque mecânico;
 8.1. Distribuição de pressão plantar.
 9. PRÁTICA COMO COMPONENTE
CURRICULAR
 9.1. Análise de situações-problema;
 9.2. Vivência de professor ao buscar soluções para
as diversas situações.
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IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
 10. BIOMECÂNICA DA GINÁSTICA DE
ACADEMIA
 12. BIOMECÂNICA DAS MODALIDADES
ESPORTIVAS

10.1. Análise da sobrecarga na modalidade Step.


11.1. Análise da sobrecarga na modalidade
Ginástica aeróbica.
 13.1. Tipos de leões;
12.1. Características gerais de análise do
movimento nas modalidades;
 13.2. Analise e controle da sobrecarga.
 14.1. Salto vertical: aspectos relacionados ao
movimento eficiente.
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IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
V - ESTRATÉGIA DE TRABALHO
 15. PRÁTICA COMO COMPONENTE
CURRICULAR

Aulas Teóricas; Discussões dirigidas;
Discussão de leituras complementares.
 15.1. Análise de situações-problema;
 15.2. Vivência de professor ao buscar soluções
para as diversas situações.
VI - AVALIAÇÃO
 Provas escritas
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VII – BIBLIOGRAFIA
VII – BIBLIOGRAFIA
Bibliografia Básica
Bibliografia Complementar
 ZATSIORSKY, V.M. Biomecânica do Esporte –
Performance no desempenho e prevenção de lesão,
Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, (2004).

HALL, S.: Biomecânica Básica. Editora Guanabara Koogan,
Rio de Janeiro, (2000).

FRANKEL, V.H.; NORDIN, M.: Biomecânica básica do
sistema musculoesquelético. Editora Guanabara Koogan, Rio
de Janeiro, (2003).

HAMILL, J., KNUTZEN K.M.: Bases biomecânicas do
movimento humano. Editora Manole Ltda., São Paulo, (1999).

NIGG, B.M.; HERZOG, W.: Biomechanics of musculoskeletal system. John Wiley & Sons, (1994).

WINTER, D.A.: Biomechanics and Motor Control of human
movement. John Wilwey & Sons, New York, Chichester,
Brisbane, Toronto, (1990).

ENOKA, R.M.: Bases Neuromecânicas da Cinesiologia.
Editora Manole Ltda., São Paulo, (2000).

CARPENTER, C.S. Biomecânica.: Editora Sprint, Rio de
Janeiro, (2005).
8
Encontros
Manhã
10 as 11:40h
Encontros
Noite
19 as 20:40h
25/02
01/03
10/03
31/03 (NP1)
15/03
29/03 (NP1)
14/04
12/04
05/05
26/04
19/05 (NP2)
10/05 (NP2)
09/06 (Sub)
24/05 (Sub)
16/06 (Exa)
07/06 (Exa)
Conceitos
Cinesiologia X Biomecânica
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Conceitos
Conceitos
Cinesiologia X Biomecânica
Cinesiologia é o estudo
científico do movimento
humano.
 Análises qualitativas;
 Não leva em
consideração, nenhuma
aplicação de força.
Hamill e Knutzen, (1999).
Cinesiologia X Biomecânica
Biomecânica, representa o
estudo de um organismo vivo
e o efeito da força – seja
empurrando ou tracionando
sobre esse organismo.
- Esta análise pode ser
qualitativa e quantitativa
Ex: velocidade, direção, força.
Hamill e Knutzen, (1999).
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Conceitos
Conceitos
Biomecânica – Comportamento motor
 Característica fundamental do
comportamento humano.
Considerações sobre o movimento
Contração muscular
Torque (N.m)
Movimento ?
 Realizado pela interação do
sistema neuromuscular que agem
sobre um sistema de alavancas e
polias.
 Influenciado por fatores
anatômicos, fisiológicos,
bioquímicos e biomecânicos.
Lehmkuhl & Smith, 1989
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Conceitos
T (N.m) = F X D (Braço de Alavanca)
Conceitos
Considerações Musculares sobre o Movimento
Tipos de Trabalho Muscular
Torque: é a tendência de uma força girar uma
alavanca em torno de um ponto fixo.
Sistemas de alavancas do
corpo humano
Músculo (força), Ossos
(alavancas) e Articulação
(ponto fixo)
Trabalho = Força X Distância percorrida
Trabalho ou ação muscular
Contração
(efeito)
(Causa)
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Conceitos
Considerações Musculares sobre o Movimento
• Trabalho Isométrico:
sem mudança articular
visível (estático);
Conceitos
Considerações Musculares sobre o Movimento
 Trabalho Isocinético: Velocidade constante
• Trabalho concêntrico:
músculo que gera tensão
ativa e encurtamento
miofibrilar;
• Trabalho Excêntrico:
Maior tensão ativa e
ocorre alongamento
miofibrilar.
• Trabalho auxotônico ou combinado: Combina-
se trabalhos concêntricos, excêntricos e
isométricos – levantadores de pesos
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Conceitos
Rotação
interna/externa e
adução/abdução
horizontal
Transversal
Conceitos
Planos e Eixos
Flexão /extensão
Sagital
Adução e
abdução
Aplicação dos planos e eixos
Frontal
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Conceitos
Conceitos
Aplicação dos planos e eixos
Supino Reto
X
Crucifixo
máquina
Diferença somente para o tríceps
braquial
Plano: Sagital
Eixo: Latero-lateral
Movimento Articular: Ext. de Ombro
Motor Primário: Gra. Dorsal, infra-espinhoso, redondo maior e menor
...
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Conceitos
Sistema de alavancas
Aplicação dos planos e eixos
 Braço de potência: Distância perpendicular da
aplicação da força ao eixo de rotação. Ou seja, é a
distancia entre o Ponto de Apoio até o local de
aplicação da força. Por isso, pode ser chamado
também de Braço de Força (BF).
Plano: Tranversal
Eixo: Encefalo-caudal
Movimento Articular: Abd. Hor. Ombro
 Braço de resistência: Distância perpendicular da
aplicação da resistência ao eixo de rotação. É a
distância que vai do ponto de Apoio até o ponto de
aplicação da resistência.
Motor Primário: Gra. Dorsal, Trapézio ,Romboides (maior e menor),
redondo maior e menor, ...
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Sistema de alavancas
Sistema de alavancas
INTERFIXA
Tríceps Braquial
BF
BR
Resistência
Potência
Eixo
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Sistema de alavancas
Sistema de alavancas
BR
INTERRESISTENTE
INTERPOTENTE
Bíceps Braquial
Gêmeos
BF
Alavanca mais
comum no corpo
humano
BF
BR
Resistência
Resistência
Potência
Potência
Eixo
Eixo
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Sistema de alavancas
Sistema de alavancas
Braço de potência vs Braço de resistência
Braço de potência vs Braço de resistência
Vantagem e desvantagem mecânica
 BP > BR = Vantagem mecânica (é menos
necessário aplicação de força para vencer a
resistência)
F = 5 X 25
F = 125 kg/f
F = 5 X 20
F = 120 kg/f
 BP < BR = Desvantagem mecânica (mais
força é necessário para vencer a mesma
resistência)
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Braço de alavanca nos exercícios
Braço de alavanca nos exercícios
Tríceps testa:
Tríceps coice:
 Maior braço de alavanca do peso 
Cotovelo estendido.
 Maior necessidade de torque muscular 
cotovelo estendido.
 Maior braço de alavanca do peso  Cotovelo
fletido.
 Maior necessidade de torque muscular 
cotovelo fletido.
 exigência muscular depende da característica
do exercício.
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Braço de alavanca nos exercícios
Braço de alavanca nos exercícios
Remada Unilateral:
 Torque do peso  torque flexão do ombro.
 Músculos extensores do ombro terão que gerar
torque muscular.
 Torque Muscular 
Direita > Esquerda.
Crucifixo Horizontal:
 Torque do peso  torque em abdução
horizontal do ombro.
 Músculos adutores horizontais do ombro terão
que gerar torque muscular.
 Torque Muscular  Direita > Esquerda.
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Braço de alavanca nos exercícios
Stiff:
 Torque do peso  torque em flexão do quadril.
 Músculos extensores do quadril terão que gerar
torque muscular.
 Torque Muscular 
Direita > Esquerda.
Interatividade
Observe a alavanca ilustrada na figura a seguir.
Analise o seu tipo e a sua característica. Leia as
afirmações a seguir e escolha a alternativa correta.
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Interatividade
a)
A alavanca indicada na figura é do tipo interpotente. Este tipo de alavanca tem
a característica de desvantagem, para a força F, quando o objetivo é
movimentar grandes cargas, ou seja, ela não é adequada para gerar força, por
outro lado, por estar longe do eixo de rotação, a resistência pode ser
movimentada com grande velocidade.
b)
A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca
apresenta a característica de alta capacidade de produzir força, se a referência
for a força F. Isso significa que a partir da força F, uma carga alta pode ser
movimentada.
c)
A alavanca indicada na figura é do tipo interresistente. Este tipo de alavanca
tem a característica de conseguir movimentar grandes cargas, ou seja, ela é
ideal para gerar força, quando a força F é tomada por referência.
d)
A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca
apresenta como característica a capacidade de produzir velocidade. Ou seja,
uma determinada força F consegue movimentar com grande velocidade uma
carga posicionada no local onde a força R está sendo aplicada.
e)
A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca
apresenta uma característica neutra, ou seja, como os braços de alavanca são
iguais, basta a força ou a resistência serem um pouco maiores, que a alavanca
se movimentará.
Resposta
Alternativa correta “b”
 A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa.
Na figura, a alavanca apresenta a característica
de alta capacidade de produzir força, se a
referência for a força F. Isso significa que a
partir da força F, uma carga alta pode ser
movimentada.
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Eletromiografia (EMG)
Eletromiografia (EMG)
 Registra a atividade elétrica associada à
contração muscular.
Aplicações da EMG:
 Indica como ação muscular é coordenada pelo
aparelho locomotor.
 Determinar a ativação temporal do músculo
(estimulação do músculo inicia e termina).
 Registrar quanto o músculo foi ativado durante
o exercício (Quanto maior a ativação, maior a
eficiência do exercício).
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Importância da Emg
Recrutamento de unidades motoras
 Músculo composto por fibras musculares.
 Fibras musculares organizadas em Unidades
Motoras tipo1, tipo2a e tipo2x.
 Recrutamento das Unidades Motoras: Princípio
do Tamanho (FORÇA  UMs recrutadas da
menor para a maior).
Tipo1  Tipo 2a  Tipo 2x
 Quanto maior a intensidade do sinal EMG, maior
o número de UMs recrutadas  maior a
eficiência do exercício.
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Exemplos de aplicações
Exemplos de aplicações
Discussão: (Brennecke, 2007)
Discussão: (Takara, 2008)
 Peitoral maior e Deltóide clavicular  atividade
semelhante.
 Exercício Pull over  ativação alta de Peitoral
Maior e de Grande dorsal.
 Tríceps braquial  atividade alta.
 Duas porções do Peitoral ativadas.
 Exercícios para musculatura peitoral apresenta
atividade de deltóide clavicular.
 Cabeça longa do Tríceps braquial  alta
ativação para estabilizar cotovelo e estender
ombro.
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Exemplos de aplicações
Considerações finais
Discussão:
 Atividade muscular não é óbvia.
 Dia 1: agachamento  cadeira extensora.
 Dia 2: cadeira extensora  agachamento.
 Tomar cuidado com simplificação das
características dos exercícios.
 Independente da ordem, maior ativação dos
vastos no Agachamento.
 EMG  ferramenta importante para entender a
característica do exercício.
27
Interatividade
Conhecer a característica dos exercícios de treinamento de força é
importante para que os mesmos possam ser adequadamente escolhidos e
aplicados durante o treinamento. Nesse sentido, a eletromiografia é uma
ferramenta importante, pois indica quanto os músculos foram estimulados
nos exercícios. Leia atentamente as afirmações a seguir e marque a
alternativa correta.
I.
Os músculos Peitoral maior e Deltóide clavicular apresentam atividade
eletromiográfica semelhante durante o exercício supino horizontal.
II.
A Cabeça longa do Tríceps braquial apresenta alta ativação no exercício
Pull over para estabilizar cotovelo e estender ombro.
Resposta
Alternativa correta “b”
 As afirmações I, II e III estão corretas.
III. O vasto lateral e o vasto medial encontram-se mais ativos no exercício
agachamento
do que no exercício cadeira extensora.
a) As afirmações I e II estão corretas e a afirmação III está errada.
b) As afirmações I, II e III estão corretas.
c) A afirmação I está correta e as afirmações II e III estão erradas.
d) As afirmações I e III estão corretas e a afirmação II está errada.
As afirmações I, II e III estão erradas.
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Atividade eletromiográfica da corrida
Atividade eletromiográfica da corrida
Discussão:
 Músculos não se encontram ativos o tempo
todo.
Discussão:
 Pré-atividade muscular  Preparação do
segmento para controle no início do apoio.
29
Atividade eletromiográfica da corrida
Atividade eletromiográfica da corrida
Discussão:
Discussão:
 Co-contração  atividade de grupos
musculares com funções opostas.
 Músculos Glúteo máximo, quadríceps e
Gastrocnêmio atuam em Ciclo AlongamentoEncurtamento (CAE).
 Co-contração garante estabilidade articular
atividade dos músculos que envolvem
articulação.
 Propulsão: Contração muscular e Restituição de
energia elástica.
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Interatividade
A atividade eletromiográfica dos músculos de membros inferiores
apresenta uma característica geral determinada. Leia atentamente as
afirmações a seguir e marque a alternativa correta.
I. Atividade muscular na corrida apresenta-se em fases, o que significa
que os músculos não se encontram ativos o tempo todo durante o
ciclo da passada.
II. Todos os músculos de membros inferiores apresentam pré-atividade
muscular, o que significa que a ativação destes músculos se inicia
alguns instantes antes do início da fase de apoio.
III. É possível observar co-contração nas articulações do quadril, joelho e
tornozelo. Essa co-contração visa estabilizar mais as articulações,
como forma de proteção.
a) As afirmações I e III estão corretas e a afirmação II está errada.
b) As afirmações I, II e III estão erradas.
c) As afirmações I e II estão corretas e a afirmação III está errada.
d) As afirmações I, II e III estão corretas.
e) A afirmação I está correta e as afirmações II e III
estão erradas.
Resposta
Alternativa correta “d”
 As afirmações I, II e III estão corretas.
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Técnica de corrida
Técnica de corrida
Características:
Comprimento e Frequência de passada:
 Técnica de movimento é particular de cada
indivíduo.
 Existe tendência com aumento de velocidade.
 Grande variação individual.
 Grande variação entre corredores.
Fatores que podem variar entre corredores:
 Comprimento e Frequência de passada.
 Geometria de colocação do pé (retropé, médiopé ou antepé).
 ...
32
Técnica de corrida
Técnica de corrida
Geometria de colocação do pé:
Características:
 Velocidades submáximas  retropé e médio-pé.
 Principal elemento determinante da técnica de
movimento  economia de energia.
 Velocidades máximas  antepé.
 Considerar se vale a pena mudar a técnica de
movimento do corredor e tornar a técnica
menos eficiente.
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Economia de corrida
Economia de corrida
Paavolainen et al. (1999):
Características:
 Envolve realizar o movimento com o menor
gasto de energia possível.
 Corrida envolve o uso de CAE para produzir
movimento  Melhorar eficiência do CAE.
 CAE envolve movimento rápido  treinar
potência.
 Controle: treinamento aeróbio + 3% de
treinamento de potência.
 Experimental: treinamento aeróbio + 32% de
treinamento de potência.
Treinamento de potência:
 Treinamento de Sprints: (5-10)x(20-100m)
 Saltos (grande variedade)
 Treinamento de Força: (leg-press, flexores e
extensores de joelho), com 0-40% de 1RM
(velocidade máxima).
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Economia de corrida
 Grupo Experimental: Menor VO2 para 4,17 m/s
 movimento mais econômico.
 Treinamento de potência não promove melhora
do VO2 máximo.
 Possível alteração de técnica de movimento:
menor tempo de contato (consequência da
economia).
Interatividade
A eficiência do aparelho locomotor na corrida de fundo não pode ser
apenas definida em função da capacidade cardiorrespiratória do indivíduo,
pois outra variável é importante ser considerada: a economia de corrida.
Leia as alternativas a seguir e marque a alternativa incorreta.
a) O aparelho locomotor produz movimento na corrida por meio do ciclo
alongamento- encurtamento (CAE). O CAE pode ser treinado por meio
do treinamento de potência.
b) A economia de corrida envolve realizar o movimento com o menor
gasto de energia possível.
c) A importância do treinamento de potencia está na melhora do VO2
máximo que este treinamento é capaz de promover. Com isso, a
condição aeróbia melhora e o rendimento também.
d) O treinamento de potência traz a vantagem de tornar a corrida mais
econômica. Isso significa que o corredor será capaz de correr uma
mesma velocidade, com um consumo de oxigênio menor.
e) Em decorrência de uma maior economia de corrida, é possível que
alguma alteração de técnica de movimento ocorra, como por exemplo,
um menor tempo de contato do pé com o solo.
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Resposta
Alternativa correta “c”
 A importância do treinamento de potencia está
na melhora do VO² máximo que este
treinamento é capaz de promover. Com isso, a
condição aeróbia melhora e o rendimento
também.
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