1. Tipos de análise do movimento humano. 2. Biomecânica - Definições. 3. Biomecânica - Áreas. 4. Terminologia - Planos e Eixos

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1 Sumário BIOMECÂNICA Ft. Ms. Sandra Aliberti 1. Tipos de análise do movimento humano 2. Biomecânica - Definições 3. Biomecânica - Áreas 4. Terminologia - Planos e Eixos 5. Biomecânica da marcha: funções e disfunções 6. Biomecânica da posição sentada 7. Outros estudos aplicados 8. Avaliação TIPOS DE ANÁLISE DO MOVIMENTO Análise QUALITATIVA do movimento Análise Qualitativa : não numérica, observação direta Ex: Observação visual direta (roteiro), vídeo Subjetiva Aplicação direta Baixo custo Análise Quantitativa : numérica, coleta de dados Ex: Descrição das forças e componentes temporais do movimento Forças? Causas?

2 Análise QUANTITATIVA do movimento QUALITATIVA X QUANTITATIVA Objetiva Embasa o que se vê visualmente Análise de dados Custo mais elevado Possibilita avaliar: Magnitude das forças geradas Origem do movimento Depende : Qual é a mais adequada? problema clínico / profissional ou pergunta científica Custo Biomecânica Terminologia Básica Planos e Eixos Terminologia Básica Planos e Eixos Frontal : anterior e posterior Sagital: direita e esquerda Transverso : superior e inferior Plano Frontal : eixo ântero posterior Plano Sagital: Transverso : eixo médio-lateral eixo longitudinal

3 Em que plano e eixo acontece o movimento do tronco deste jogador? Outros exemplos... Qual movimento? Em que plano e eixo acontecem os movimentos dos membros inferiores desta aluna? Outros exemplos de plano sagital e eixo médio lateral Movimentos?

4 E estes movimentos... em que plano e eixo estão? Plano frontal e eixo antero-posterior Qual movimento? Definições Aplicação Multidisciplinar da Biomecânica Biomecânica Aplicação dos conceitos e métodos da mecânica para o estudo dos seres vivos esporte & educação física medicina controle motor Mecânica anatomia funcional biomecânica reabilitação Estudo da descrição e das causas do movimento de um sistema animação engenharia biomédica indústria

5 ANTROPOMETRIA Áreas da Biomecânica Antropometria Cinemetria Dinamometria Eletromiografia Mensurar as características de forma,constituição e distribuição de massa do corpo humano Massa,estatura, IMC Modelos antropométricos CINEMETRIA Variáveis cinemáticas ANTROPOMETRIA Centro de massa Ponto em torno do qual a massa corporal está uniformemente distribuída Examina o movimento a partir de uma perspectiva espacial e temporal Com que rapidez um corpo está se movendo? Qual altura atinge? A que distância se desloca? Qual a variação angular? Ponto de equilíbrio Somatória dos torques = zero Mensuração de variáveis cinemáticas: Tendência de uma força em causar rotação em um eixo T=F *r posição deslocamento velocidade aceleração

6 CINEMETRIA / Instrumentos CINEMETRIA / Instrumentos Câmeras de vídeo Sistemas óptico-eletrônicos Acelerômetros Eletrogoniômetros Câmeras de vídeo Sistemas óptico-eletrônicos Acelerômetros Eletrogoniômetros EFEITO RETROATIVO Teorema de Nyquist ou amostragem Frequencia de amostragem no mínimo 2 vezes a frequencia do sinal Acessível X precisão??? Digitalização Pouco acessível X maior precisão CINEMETRIA / Instrumentos CINEMETRIA / Instrumentos Câmeras de vídeo Sistemas óptico-eletrônicos Acelerômetros Eletrogoniômetros Câmeras de vídeo Sistemas óptico-eletrônicos Acelerômetros Eletrogoniômetros a = mudança da velocidade mudança no tempo Medida direta da variação angular Precisão depende da articulação / plano mensurados

7 VARIÁVEIS CINEMÁTICAS DA MARCHA VARIÁVEIS CINEMÁTICAS Comprimento do passo contato inicial/ pé oposto ( 70cm) Comprimento da passada contato inicial/ mesmo pé (140cm) Velocidade cadência X comprimento passo em unidade tempo Base de suporte distância entre calcanhares (5-10 cm) Qual plano? Qual instrumento? DINAMOMETRIA Mensuração de variáveis cinéticas: Examina as forças que atuam no corpo humano Tenta definir as forças causadoras do movimento Instrumentos FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO (FRS) Terceira lei de Newton Lei da ação-reação Força de reação proporcionada pela superfície em que o indivíduo está se movimentando Instrumento Plataforma de força Plataformas de força Sensores de pressão

8 FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO (FRS) Distribuição da Pressão Plantar - DPP DPP = F/A Plataforma de pressão (descalços) Palmilhas (dentro dos calçados) Vertical/ impacto Eletromiografia Mensuração da atividade elétrica do músculo ou ativação muscular Eletromiografia Mensuração da atividade elétrica do músculo ou ativação muscular Uso X Abuso

9 Estudo da marcha humana Por quê? Expressão elementar do movimento humano Atividade comum e fundamental para o cotidiano Excelente teste funcional de vários sistemas (interação dinâmica das diversas articulações, integração sensório motora) Fornece informações para: tomada de decisão cirúrgica órteses, próteses fases do desenvolvimento motor envelhecimento reabilitação ortopédica e neurológica (pré /pós) prevenção lesões prescrição atividade física MARCHA Locomoção Marcha Animal Marcha Humana BREVE HISTÓRICO IRMÃOS WEBER (1836): estudo da marcha humana a partir de leis mecânicas: comparações com pêndulo, estudos com cronofotografia/ ciclo marcha) MAREY (1882): pioneiro da cinematografia (cronociclo/ video). FASES DO CICLO DA MARCHA Fase de apoio (60%) Fase de balanço (40%) BRAUNE & FISCHER (1889, 1906): Análise matemática 3D da marcha, centro de gravidade e momento de inércia de cadáveres Contato inicial Médio-apoio Propulsão Balanço inicial Balanço médio Balanço terminal Passo / passada Ciclo?

10 FASES DO CICLO DA MARCHA VARIÁVEIS CINEMÁTICAS APLICAÇÕES Cadência número de passos em determinada unidade de tempo Adulto saudável / média : 113 passos min Comprimento do passo contato inicial/ pé oposto ( 70cm) Comprimento da passada contato inicial/ mesmo pé (140cm) Velocidade cadência X comprimento passo em unidade tempo Base de suporte distância entre calcanhares (5-10 cm) absorção / geração VARIÁVEIS CINEMÁTICAS APLICAÇÕES CINÉTICA: FORÇA REAÇÃO DO SOLO Flexão plantar/ extensão Dorsiflexão / flexão Variação angular de tornozelo (graus) C B A D Tempo(% da fase de apoio) Variação angular de tornozelo (graus) C B A D Tempo(% da fase de apoio) médio-apoio contato inicial propulsão Fase de apoio Relação com a cinemática Pico passivo / taxa crescimento calçados

11 Distribuição da Pressão Plantar - DPP Eletromiografia - EMG Indicação da ativação muscular Fase apoio Eletromiografia - EMG Fase balanço SINCRONIZAÇÃO DE DADOS Influência da Síndrome da Dor Patelofemural Como? Qual instrumento?

12 SINCRONIZAÇÃO DE DADOS Ex: DPP e Eletrogoniometro DPP em três subfases da marcha Variação angular de tornozelo (graus) C B A D Tempo(% da fase de apoio) Disfunções da Marcha (Aliberti, 2008) contato inicial médio-apoio propulsão CICLO MARCHA Osteoartrite quadril, Necrose avascular Marcha PC - Hemiplegia 500 Direita (afetado) Esquerdo 400 PC Força Vertical (N) Tempo de apoio (%) Jakobovistsch & Serrão (1998) PQ mudam as porcentagens? Só muda o lado comprometido?

13 Neuropatia Diabética Lesão do LCA Deformidade de charcot, úlcera 2o metatarso Biomecânica da Posição Sentada e suas Implicações para a Coluna Vertebral BIOMECÂNICA DA POSIÇÃO SENTADA Devido ao desenvolvimento tecnológico e econômico, a posição sentada tornou-se a postura mais comum no ambiente de trabalho ( Van Dieën, 2001) Apesar do desenvolvimento de mobiliário e estações de trabalho apropriados, muitos trabalhadores continuam apresentando dores músculo esqueléticas (Mc Lean,2001)

14 Posição em Pé x Posição Sentada Coluna Lombar Breve Histórico Biomecânica da Posição Sentada -Retroversão da pelve -Retificação da lordose lombar - Aumento da pressão intradiscal - Estiramento da porção posterior da coluna lombar KNUTSSON ET AL - Avaliação EMG dos mm sacro espinhais 1970 NACHEMSON - Estudos da pressão intradiscal in vivo 1974 ANDERSON - Estudos pressão intradiscal e EMG - inclinação do encosto - suporte lombar - apoio p/ os braços Biomecânica de Posição Sentada Biomecânica da Posição Sentada Adaptado de Anderson (1974) Anderson et al. (1974), in Chaffin, Anderson, Martin (2001:371)

15 Inclinação do encosto / suporte lombar Apoio para os braços e inclinação apoio lombar Harrison et al (1999) Harrison et al (1999) Coury (1994) Características dos Estudos Postura Sentada x Sentar Prolongado X Movimento Antes de Médias antropométricas das populações - Comentários de conforto - Observações das reações dos sujeitos estudados - Baseados nas idéias mecânicas teóricas dos autores Depois de EMG - Pressão intradiscal - Escalas de conforto - Dinâmica Inversa - Modelos Biomecânicos Complexos (Harrison, 1999) A compressão na coluna lombar, que ocorre durante o sentar por um período prolongado, diminui o fluxo de fluido nos discos, prejudicando sua nutrição Reduzindo a força compressiva ou impondo movimento à coluna, podemos diminuir a perda de fluido ou mesmo reverter este fluido de volta ao disco (Van Dieen, 2001 )

16 Alguns outros exemplos de estudos biomecânicos aplicados Cadeira Dinâmica Comprimento da passada na marcha influencia o gasto metabólico e fatores de risco para OA de joelho em mulheres obesas? Relevância e Aplicação da pergunta Quais instrumentos? Ativação muscular em diferentes posições de pelve no reformer do pilates. Pressão plantar em indivíduos com e sem SDPF durante o descer escada Reto abdominal Multifido Glúteo máximo início da prática reabilitação

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