BIOMECÂNICA DO TECIDO ÓSSEO

 Funções:Formar alavancas com os músculos.Proteção aos órgãos internos.Reserva de minerais. Tipos de Ossos:Cortical ou CompactoTrabecular ou Esponjoso Composição Histológica:Água (25–30%)Matriz óssea (60-70%): Matriz Inorgânico X Matriz Orgânico Matriz Orgânica:Fibras de proteína (colágeno) – 90%.Células - 3 a 5% (Osteoblastos, osteoclastos e osteócitos) Osteoblastos:Gênese do tecido ósseo (colágeno).Aumento de espessura do osso. Osteoclastos:Reabsorção do tecido ósseo (cálcio).Perda de massa óssea. Osteócitos:Metabolismo do tecido ósseo.Percebem cargas mecânicas e liberam sinalizadores bioquímicos. Matriz Inorgânica:Cálcio (Carbonato de cálcio e fosfato de cálcio).Cristais de hidroxiapatita.Fixadas às fibras de colágeno. Características Gerais:Contínua formação e reabsorção.Resposta à presença ou ausência de carga, alterando tamanho, formato e densidade. Características Mecânica:Flexibilidade e elasticidade (matriz orgânica).Dureza e rigidez (matriz inorgânica).  CURVA DE ESTRESSE-DEFORMAÇÃO Região elástica:Deformação reversível (fisiológico).Remoção da carga – retorno ao estado original. Região plástica:Deformação irreversível (lesão).Remoção da carga – tecido não retorna ao estado original.Comprometimento do tecido por deformação óssea.  

AÇÃO DOS MÚSCULOS Dois problemas:1. Osso não tolera bem forças de flexão.2. Forças de flexão estão presentes no movimento humano. Ação Muscular:Auxilia na distribuição das forças.Músculo transforma forças de flexão em forças puramente compressivasEstratégia de otimização: Desenvolvimento da força muscular.  REMODELAÇÃO ÓSSEAOsso se remodela para suportar demandas mecânicas impostas a ele.Osso ganha ou perde tecido ósseo (compacto ou esponjoso) em resposta ao estresse mecânico.  MINERALIZAÇÃO X MODALIDADE FEHLING et al. (1995):Natação apresenta densidade óssea semelhante a sedentários.Natação apresenta menor compressão óssea (empuxo).Deslocamento na água ocorre na horizontal. Estímulo que promove aumenta de massa ósseaCompressão produz comportamento piezoelétrico.Comportamento piezoelétrico: (Aplicação de cargas mecânicas geram cargas elétricas).Carga mecânica (Compressão) geram cargas negativas que promovem cristalização do cálcio e aumenta a atividade osteoblásticaAtividades aquáticas não são lesivas.Meio líquido não tem o estímulo ideal para a adaptação óssea. MODALIDADES TERRESTRES Tipos de compressão: estático e dinâmico.Estático: compressão contínua. Ex: transporte de carga, musculação...Dinâmico: cargas de aplicação cíclica (impacto). Ex: corrida, basquete, atletismo... Características:Compressão dinâmica traz resultados melhores.Mais importante que o tipo de compressão é a intensidade da compressão.Intensidade deve ser acima da habitual (homeostase).Volume é menos importante que a intensidade.Exemplo: Volume relativamente baixo, mas com intensidade alta traz resposta positiva. Volume alto, mas com intensidade baixa, não necessariamente funcionará.O efeito mecânico não é generalizado, é local específico.

TIPOS DE LESÕES

Lesões agudas ou traumáticas:Uma única carga de alta magnitude.Acidentes. Lesões crônicas:Cargas repetidas de baixa magnitude.Mais frequente em atividades físicas. 

Características:Cargas muito altas não devem ser aplicadas excessiva quantidade de vezes, pois aumentam o risco de desenvolvimento de lesões.Cada tecido do aparelho locomotor apresenta um mecanismo de lesão específico, mas em todos os tecidos o controle do volume e da intensidade da sessão de treinamento é uma excelente forma de controlar a incidência de lesão.

LIGAMENTO & TENDÃO

Ligamento:Estabilizar as articulações.Prevenir movimentos excessivos ou movimentos indesejáveis. Tendão:Conectar músculo ao osso.Transmitir cargas de tração ao osso. Composição:Água (60 – 80%)Matriz Sólida (20 – 40%):Matriz Celular (20%): Fibroblastos.Matriz Extracelular (80%):Fibras de colágeno (70– 80%).Proteoglicanos.Elastina. COMPORTAMENTO MECÂNICO Curva de estresse deformação:Zona 1: Região de alinhamento.Fibras relaxadas e onduladas passam a paralelas e alongadas. Zona 2: Região linear.Resposta do tecido ao alongamento. Zona3: Região de falha.Alteração estrutural irreversível (falha).Falhas nos feixes ocorre aleatoriamente. Zona 4: Região de carga máxima.Ruptura do tecido (falha completa).  MECANISMO DE LESÃO Tendão: Tendinite, Rupturas parciais ou totais.Lesão traumática: acidente.Lesão crônica: Cargas altas ou baixas, aplicadas excessiva quantidade de vezes, sem tempo de recuperação suficiente. Ligamento: Ruptura parcial ou total.Lesão ligamentar ocorre por aplicação de carga externa (trauma).Cada ligamento se lesiona de forma específica. Ex: Torção do joelho, entorse em inversão.Ruptura parcial envolve uma deformação plástica (instabilidade articular).Ruptura total não se regenera (reconstrução ligamentar). ADAPTAÇÃO TECIDUALEstímulo necessário: tração.

Adaptação:Aumento de área de secção transversa.Aumento de comprimento.

COLUNA & DISCO INTERVERTEBRAL

Característica:Estruturas: Anel fibroso e Núcleo pulposo.Curvaturas fisiológicas dissipam a carga ao longo da coluna.Núcleo pulposo distribui força no anel fibroso.Núcleo pulposo garante uniformidade das cargas no anel fibroso. Característica da compressão discal:Posição sentada aumenta compressão discal (retificação da coluna).Inclinação do corpo a frente aumenta compressão discal (maior torque).Manuseio e transporte de carga aumentam a compressão discal (Quanto mais distante carga da coluna, maior a sobrecarga.  MECANISMO DE LESÃO Característica:Disco intervertebral construído para suportar carga.Cuidado com flexão, rotação (torção) da coluna com aplicação de carga.Associação de flexão, rotação e carga geram carga não uniforme sobre o disco.Aumento do risco de comprometimento do anel fibroso. ADAPTAÇÃO TECIDUALAdaptação de disco intervertebral:Maior síntese de matriz sólida (colágeno e proteoglicanos).Maior acúmulo de líquido (aumento da altura) Adaptação da vértebra:Aumento na massa óssea. Adaptação muscular:Fortalecimento da musculatura paravertebral.Maior proteção do disco e da coluna.Maior estabilização.

PLANOS ANATÔMICOS

Plano Sagital ou Antero-posterior: divide o corpo em uma metade direita e esquerda.Eixo latero-lateral.Movimentos: flexão e extensão. Plano Frontal ou Coronal: divide o corpo em uma metade anterior e posterior.Eixo Antero-posterior.Movimentos: adução e abdução. Plano Transversal ou Horizontal: divide o corpo em uma metade superior e inferior.Eixo crânio-caudal.Movimentos: rotação lateral/medial, pronação/supinação e adução/abduçãoHorizontal ou flexão/extensão horizontal. TORQUE E ALAVANCAS Características:Torque é uma força que gera um movimento de rotação.

Torque = Força x Braço de Alavanca.Braço de alavanca é a distancia perpendicular da linha de ação da força ao eixo de rotação. Componentes das alavancas:Eixo de rotação – ponto entorno do qual o movimento de rotação irá ocorrer.Torque potente – torque que produz o movimento.Torque resistente – torque que resiste ao movimento realizado. Tipos de alavancas:

Alavanca Interfixa: alavanca na qual o ponto fixo encontra-se entre a força potente e a força resistente. Alavanca cuja característica pode ser de velocidade ou de força. Sua característica depende do tamanho dos braços de alavanca das forças potente e resistente.

Alavanca interresistente: alavanca na qual a força resistente encontra-se entre a força potente e o eixo de rotação. Esta alavanca é ideal para gerar força, ou seja, é uma alavanca capaz de movimentar grandes massas.

Alavanca interpotente: alavanca na qual a força potente encontra-se entre a força resistente e o eixo de rotação. Esta alavanca é ideal para gerar velocidade, ou seja, ela é capaz de movimentar o corpo com velocidade.

 Análise de exercício:

Facilidade ou dificuldade em movimentar um peso reside na relação do braço de alavanca do músculo e do peso movimentado.

Quanto maior for o braço de alavanca do peso, para uma determinada articulação, maior será a exigência de torque por parte dos músculos que atuam naquela articulação.

FISIOLOGIA ARTICULAR   ARTICULAÇÃO DO OMBRO Articulação Glenoumeral: rolamento e deslizamento. Articulação escapulotorácica: rotação superior e inferior / retração e

protração / rotação lateral e medial / inclinação anterior e posterior. Ritmo escapuloumeral: associação dos movimentos das articulações

glenoumeral e escapulotorácica para alcançar as grandes amplitudes de movimento observadas.

  ARTICULAÇÃO DO QUADRIL Articulação coxofemoral: grande estabilidade, menor amplitude nos

movimentos que a articulação do ombro. Ângulo de inclinação: diáfise do fêmur forma um ângulo com a cabeça do

fêmur. Cabeça do fêmur recebe forças de flexão. Ação muscular fundamental para

transformar estas forças de flexão em forças de compressão.   ARTICULAÇÃO DO JOELHO Articulação patelofemoral: submetida a força de compressão (força

resultante compressiva patelofemoral). Articulação tibiofemoral: movimentos de flexão e extensão consistem de

rolamento e deslizamento associado a rotação medial e lateral da tíbia.   ARTICULAÇÃO DO TORNOZELO Articulação talocrural (tíbia, fíbula e talus) e articulação subtalar. BIOMECÂNICA DO TECIDO MUSCULAR Componentes e funções : Músculo é o único tecido ativo do corpo humano.

Funções: Manter a postura, Movimentar os segmentos do corpo e Absorver Energia.

Componentes contráteis (CC): Actina e Miosina. Componentes elásticos em paralelo (CEP): Endomísio (fibra), Perimísio

(fascículo) e Epimísio (músculo). Componentes elásticos em série (CES): Tendão e titina.   Tipos de contração : Isométrica: Torque interno = Torque externo. Ausência de movimento. Sem alteração no comprimento total.   Isotônica: Contração dinâmica. Excêntrica: Torque interno < Torque externo (alongamento). Concêntrica: Torque interno > Torque externo (encurtamento).   Isocinético (tipo de movimento): Velocidade angular do movimento não varia, é constante.   Ciclo Alongamento-Encurtamento : Forma de produção de força / tensão. Envolve realizar uma contração excêntrica imediatamente antes da

contração concêntrica. Durante a contração excêntrica, componentes elásticos são alongados,

acumulam energia e restituem a energia acumulada durante a contração concêntrica.

Estratégia fundamental para produzir maior potência.   Curva de comprimento-tensão : Músculo não é capaz de produzir tensão constante ao longo da amplitude de

movimento. Componentes contráteis (tensão ativa): capacidade baixa de produção de

tensão em encurtamento e alongamento máximo. Componentes elásticos (tensão passiva): tensão aumenta quanto maior for o

alongamento do músculo. Tensão total (tensão ativa + passiva): o músculo produz maior tensão total

quando o músculo está alongado do que quando ele se encontra encurtado.   Funções musculares : Agonista: músculo realiza o movimento. Antagonista: músculo resiste à realização do movimento Estabilizadora: Músculo imobiliza uma articulação criando condições

favoráveis para realização do movimento desejado. Neutralizadora: Impedir as ações indesejáveis do músculo agonista no

movimento (músculos biarticulares).   Arquitetura muscular : Fusiforme: Fibras dispostas longitudinalmente. Otimizam a velocidade do movimento. Maior número de sarcômeros em série. Peniformes: Fibras dispostas de forma angulada. Geram maior tensão ou força muscular. Maior quantidade de fibras por área de secção transversa.   Unidade motora e frequência de disparo de potenciais de ação : Unidade funcional do sistema neuromuscular.

Uma unidade motora e várias fibras inervadas por ela. Princípio do Tudo ou Nada. Regulação força feita pela frequência de disparos de potenciais de ação:

aumenta tensão produzida pela unidade motora e recruta mais unidades motoras para produzir tensão.

  Tipos de fibras musculares : Fibras de contração lenta (CL ou Tipo1): Tensão máxima em 110ms. Unidade motora pequena, poucas fibras.   Fibras de contração rápida (CR ou Tipo2): Tensão máxima em 50ms. Fibras Tipo 2 classificada em Tipo 2a, Tipo 2b (Tipo 2x). Unidades motoras grandes, muitas fibras.   Recrutamento de unidades motoras : Principio do Tamanho Quanto maior a exigência de força maior o numero de unidades motoras

recrutadas. Exigência de força: Unidades motoras pequenas recrutadas antes das

unidades motoras grandes. MARCHA HUMANA Mais comum de todos os movimentos humanos. Movimento cíclico no qual o movimento que se repete é a passada.   CICLO DA PASSADA Características: Passada = fase de apoio+fase de balanço. Principal característica: Fase de duplo apoio, que confere grande

estabilidade. Velocidade de locomoção: comprimento de passada X frequência de

passada.   Fases do Apoio: Entrada do calcanhar, Aplanamento do pé, Médio apoio (Balanço), Saída do

calcanhar (início do apoio contralateral) e Saída dos dedos.   CINEMÁTICA: VARIAÇÃO ANGULAR (Quadril, Joelho e Tornozelo) Características básicas: Grande complexidade. Eficiência no movimento traz economia de energia.   FORÇA DE REAÇÃO DO SOLO Principal força externa Indica a quantidade de força que é transferida ao aparelho locomotor

durante a realização do movimento. Principais parâmetros: Primeiro e segundo pico de força vertical e deflexão

da força. Magnitude dos picos de força: 1,3 a 1,5 Peso Corporal. Depende da

velocidade de deslocamento.   ATIVIDADE ELETROMIOGRÁFICA DOS MÚSCULOS Atividade muscular ocorre em fases. Músculos não estão ativos durante o

ciclo inteiro. Pré-atividade muscular: preparar os segmentos e os músculos para o inicio

do apoio. Co-contração: estratégia para aumentar estabilidade articular (estabilização

ativa).    

CORRIDA Principais diferenças com a marcha: Presença da fase aérea. Não há fase de duplo apoio. Menor tempo de fase de apoio, maior tempo de fase de balanço. Técnica de movimento: Fase de apoio pode ocorrer com o retropé, médio-pé

ou antepé. Técnica de movimento é influenciada pela velocidade e por características

individuais. Variações angulares ocorrem em maior amplitude.   Força de Reação do Solo : Maior magnitude de força. Fase passiva e ativa. Segundo pico maior que o primeiro pico. Primeiro pico ocorre na fase passiva. Pré-atividade muscular importante para

controle das cargas mecânicas. Magnitude dos picos de força: 2,5 a 3,0 Peso Corporal. Depende da

velocidade de deslocamento.   Atividade eletromiográfica : Maior magnitude de ativação. Sofre interferência da velocidade: atividade tende a se prolongar.