terça-feira, 14 de fevereiro de 2012

PRINCIPIOS BIOMECÂNICOS

O estudo da biomecânica é essencial para compreendermos os aspectos do movimento humano, tanto o fisiológico quanto o patológico. Além disso ela pode explicar a origem ou o desenvolvimento de um grande número de distúrbios musculo esqueléticos. Por isso a importância de comentarmos este assunto aqui no Blog.


INTRODUÇÃO

A mecânica é um ramo da física que estuda as forças e suas repercuções. Já a biomecânica vai utilizar dos príncipios e métodos da mecânica em um ser vivo, no caso da fisioterapia o corpo humano.
De maneira didática podemos dividir a mecânica em estática (fatores associados com a imobilidade ou quase imóveis), e em dinâmica (associada ao movimento). Por sua vez a dinâmica pode ser dividida em cinética e cinemática, onde a primeira estuda as forças que produzem o movimento e a outra envolve aspectos de tempo, espaço e massa. Por fim a cinemática pode ser dividida em osteocinemática que são os movimentos de um osso e relação ao outro (flexão/extenção; adução/abdução ...) e ainda em artrocinemática que estuda os movimentos das superfícies articulares (deslizamento, rolamento, tração e compressão).

Como o assunto é baseado na física, faz-se necessário o domínio de alguns conceitos cinéticos e cinematícos estudados no ensino médio.
(Força;Vetor;Massa;Peso;Aceleração;Velocidade;Torque;Atrito;Centro gravitacional;Gravidade;Empuxo;...)


LEIS DO MOVIMENTO

As leis do movimento são as mesmas leis de newton estudas no ensino médio:

Lei I: Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.
Conhecida como princípio da Inércia, ela afirma que a força resultante (o vetor soma de todas as forças que agem em um objeto) é nulo, logo a velocidade do objeto é constante.
Consequentemente:
Um objeto que está em repouso ficará em repouso a não ser que uma força resultante aja sobre ele. Um objeto que está em movimento não mudará a sua velocidade a não ser que uma força resultante aja sobre ele.

Lei II: A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é imprimida.
Esta é o príncipio fundamental da dinâmica, diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa. F=m.a

Lei III: A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: ou as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em direções opostas.
O Princípio da Ação e Reação diz que a força representa a interação física entre dois corpos distintos ou partes distintas de um corpo. Se um corpo A exerce uma força em um corpo B, o corpo B simultaneamente exerce uma força de mesma magnitude no corpo A

Beleza isso eu já conhecia, mas o que me interessa isso na cinesiologia?
-Quando estamos com os músculos do braço relachados e o corpo de maneira geral o mais imóvel possível, podemos dizer que o antebraço está parado em relação ao braço (Vel constante, Inércia, LEI 1) . Para realizar uma flexão de cotovelo é necessário que uma força atue com a capacidade de vencer esta inércia (contração muscular, torque).
-Assim que o antebraço iniciar o movimento a aceleração será proporcional a força aplicada pelo musculo e inversamente proporcional a massa do antebraço e mão (LEI 2).
-Da mesma forma que o músculo traciona o antebraço para a flexão, o antebraço traciona músculo no sentido oposto, extensão. (LEI 3).


LINHAS DE TRAÇÃO

As linhas de tração estão relacionas ao posicionamento da origem e inserção de um músculo e ao sentido das fibras musculares, elas definem direção e sentido da força que determinado músculo produz .Podemos ilustrar as linhas de tração com os vetores de força.

-A importância do conhecimento das linhas de tração de cada músculo reflete no momento em que vamos analizar as ações músculares. São as linhas de tração que definem qual músculo faz tal movimento.


EQUILIBRIO E ESTABILIDADE

Um corpo qualquer está em equilibrio quando a resultante de todos os torques que atuam sobre ele é igual a zero. Já a estabilidade desse estado de equilibrio depende de outros fatores como a altura do centro de gravidade e o tamanho a base de sustentação.

O corpo humano possui o centro de gravidade na linha mediana quase no nível da segunda vertebra sacral, só que anteriormente a ela. (Essa posição muda de acordo com o índividuo).
Passa pelo centro de gravidade em direção ao centro da terra a linha gravitacional.

Já a base de sustentação humana é a area delimitada lateralmente pelas bordas laterais dos pés e antero posteriormente pela linha dos dedos e calcanhares.

Para estar em equilibrio a linha gravitacional deve estar perpendicularmente e dentro da aerea de apoio. Podemos deduzir então que para melhorarmos a estabilidade devemos aumentar a base de apoio, como uma criança que está aprendendo a caminhar.
Outra dedução é que pessoas que possuem o centro de gravidade mais baixo possuem melhor estabilidade.

-Num mesmo deslocamento angular (oscilação), a linha gravitavional da pessoa com o CG mais alto oscila mais, "saindo" da base de sustentação mais facilmente.


TORQUE

Torque ou momento de força é a capacidade de uma força produzir rotação. A quantidade de torque que uma força é capaz de produzir depende da magnitude da força e da distância de sua aplicação e o eixo de rotação.

M=F.d  Momento/Força/distância da aplicação ao eixo.

-Todos os movimentos são dados através de torques produzidos pelos músculos sobre os eixos articulares.

Outros conceitos interessantes são de força potente/motriz e força resistente. Onde a primeira é a força que gera o torque e a outra a que resiste ao torque.
Além desses temos os conceitos de braço motor e braço resistente. Onde o primeiro é a distância da força potente ao eixo e o outro é a distância da força resitente ao eixo.

Quanto maior o braço motor menor é a força necessaria para gerar movimento, do mesmo modo quanto maior o braço resistente maior deve ser a força potente para gerar movimento.

-Se colocarmos a resistencia mais longe do eixo do movimento, mais dificil de mover.


TIPOS DE ALAVANCAS

Existem três tipos de alavancas. Cada uma delas possui uma vantegem em relação a equilibrio, força e velocidade/amplitude.

1) Alavanca do tipo 1; Interfixa: Ponto fixo no centro do sistema.
Exemplo: artiulaçao atlanto ociptal, vantagem o equilibrio.

2) Alavanca tipo 2; Interresistente: Força resistente no centro do sistema.
Exemplo: Tornozelo "M. Flexor plantar", sua vantagem é a força.

3) Alavanca tipo 3; Interpotente: Força potente no centro do sistema.
Exemplo: Cotovelo, Joelho, a vantagem é a velocidade do movimento e a amplitude.