Autoria: João Paulo Manfré dos Santos
Tema 04Cinesiologia e Biomecânica dos Membros Inferiores
Cinesiologia e Biomecânica dos Membros InferioresAutoria: João Paulo Manfré dos Santos
Como citar esse documento:SANTOS, João Paulo Manfré dos. Cinesiologia e Biomecânica: Cinesiologia e Biomecânica dos Membros Inferiores. Caderno de Atividades. Valinhos: Anhanguera Educacional, 2016.
Índice
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Pág. 28Pág. 27ACOMPANHENAWEB
Pág. 3CONVITEÀLEITURA
Pág. 3PORDENTRODOTEMA
Cinesiologia e Biomecânica dos Membros Inferiores
Quadril
Localizado na raiz do membro inferior, faz a articulação do fêmur com o a cintura pélvica. É considerada uma articulação extremamente estável e muito exigida mecanicamente, devido a função de sustentação do peso corporal etransmissão da carga aos membros inferiores (KAPANDJI, 2013).
Prezado aluno, convidamos você, neste caderno, a conhecer os aspectos cinesiológicos e biomecânicos dos
um sapato, entre outras, até atividades mais complexas como o salto em altura no atletismo, o chute no futebol ou futsal. Esse segmento atua com duas funções essenciais para nossa existência bípede e locomotora, como o suporte de carga,tendo como principal exemplo o próprio peso corporal, e a utilização de alavancas fortes e estáveis para que o corpo
oscilações e perturbações são aplicadas nas direções anteroposteriores, com o tornozelo realizando uma estratégia para manutenção do equilíbrio em uma base de sustentação pequena e instável, tendo o quadril como elemento controladosdas oscilações e perturbações mediolaterais. Por isso, se atente a todas as características que estão relacionadas aosmovimentos dos membros inferiores, para que a sua atuação como professor de Educação Física possa ser mais segurae consiga desenvolver todas as capacidades físicas e motoras dos seus alunos. Desejamos bons estudos!
CONVITEÀLEITURA
Ci i l i Bi â i d M b I f i
e consiga desenvolver todas as capacidades físicas e motoras dos seus alunos. Desejamos bons estudos!
PORDENTRODOTEMA
Fonte: Kapandji (2013).
Esta articulação contém duas superfícies articulares esféricas, encaixadas uma na outra, composta pela cabeça do
orientando a cabeça do fêmur para dentro, para cima e para frente, e composta também pelo acetábulo, que é cavidadehemisférica com orientação para fora, para baixo e ligeiramente para dentro, que se situa na junção dos 3 ossos do ilíaco(ílio, ísquio e púbis), e contornando perifericamente o acetábulo temos o lábio do acetábulo (KAPANDJI, 2013).
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Figura 4.2 - Articulação do quadril
Fonte: Hall (2016).
contribui para a estabilidade da articulação (HALL, 2016).
Ligamentos grandes e fortes estabilizam o quadril, anteriormente com o iliofemoral e pubofemoral, posteriormente como isquiofemoral e internamente com o redondo (HALL, 2016).
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Figura 4.3 - Cápsula articular do quadril e ligamentos
Fonte: Kapandji (2013).
Movimentos:
A articulação do quadril possui 3 graus de liberdade e, dessa forma, observamos a presença da circundução, que é a
abdução, adução, rotação interna ou lateral e rotação externa ou medial (MCGINNIS, 2015).
ocorre pela contração dos músculos iliopsoas e sartório, que também contribuem com a rotação lateral do quadril, além da ação dos músculos reto femoral, pectíneo, grácil e glúteo mínimo e glúteo médio (KAPANDJI, 2013; HALL, 2016).A amplitude de movimento média é de 145°. Este movimento é limitado em parte pelo obstáculo mecânico do colo dofêmur no lábio do acetábulo (KAPANDJI, 2013).
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O movimento de extensão do quadril é realizado pela contração dos músculos glúteo máximo (entram em ação na
(KAPANDJI, 2013; HALL, 2016), auxiliados pelos músculos glúteo médio, glúteo mínimo, e adutor magno. A amplitudede movimento média é de 30°. Este movimento tem como fator de limitação a tensão dos ligamentos anteriores doquadril (KAPANDJI, 2013).
Fonte: Hall (2016).
A abdução do quadril é realizada pela contração dos músculos glúteo médio (principal), glúteo mínimo (KAPANDJI,2013; HALL, 2016), tensor da fáscia lata e piriforme, e a amplitude de movimento média é de 45°. É limitado pelotensionamento do ligamento pubofemoral e dos músculos adutores (KAPANDJI, 2013).
Enquanto que a adução é promovida pela ação dos músculos adutor magno (mais potente) (KAPANDJI, 2013; HALL,2016), adutor curto, adutor longo, grácil (HALL, 2016), auxiliados pelo semitendíneo, semimembranáceo, glúteo máximo,quadrado femoral, pectíneo, obturador interno e obturador externo. A amplitude de movimento média é de 20° a 30°. Este movimento é limitado pelo tensionamento do ligamento iliofemoral e a compressão das partes moles entre o
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fêmur e o ramo isquiopúbico (KAPANDJI, 2013). São ativados durante a fase de balanço da marcha, ao subir escadase ladeiras (HALL, 2016).
Figura 4.5 - Movimentos de abdução e adução do quadril
Fonte: Hall ALL, 2016.
Já a rotação lateral, é executada pelos músculos piriforme, obturador interno, obturador externo, quadrado femoral (KAPANDJI, 2013; HALL, 2016), gêmeo superior, gêmeo inferior (HALL, 2016), auxiliados pelo pectíneo, glúteo médio com seus feixes posteriores, e glúteo máximo. A amplitude de movimento média é de 30° a 40°, limitado pelo tensionamentodos ligamentos anteriores, iliofemoral e pubofemoral (KAPANDJI, 2013).
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Na rotação medial a ação do movimento se dá pela contração dos músculos tensor da fáscia lata, glúteo mínimo e glúteo
(HALL, 2016). A amplitude de movimento média é de 60°. É limitado pelo obstáculo mecânico do colo do fêmur no lábio do acetábulo (KAPANDJI, 2013).
movimento ocorre no plano transverso (HALL, 2016; MCGINNIS, 2015).Figura 4.6 - Abdução e adução horizontal do quadril
Fonte: Hall (2016).
Joelho
O joelho permite a sustentação de grandes cargas e a mobilidade necessária para as atividades locomotoras, sendo aarticulação tibiofemoral responsável pela sustentação de carga, a articulação patelofemoral e, apesar de não fazer parte
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a variação do comprimento do membro inferior durante a sua movimentação, indispensável para a marcha, corrida esalto (KAPANDJI, 2013).
A articulação tibiofemoral é formada pelos côndilos medial e lateral da tíbia e do fêmur, do tipo gínglimo, produz algunsmovimentos laterais e rotacionais, que durante os últimos graus de extensão bloqueiam o joelho. Já a articulaçãopatelofemoral, é formada pela patela e pelo fêmur (HALL, 2016).
Figura 4.7 - Joelho
Fonte: Hall (2016).
restabelecer a congruência entre os côndilos e glenas. O menisco lateral é mais fechado que o medial (KAPANDJI,2013; MCGINNIS, 2015). Eles possuem formato de discos parciais, localizado entre os ossos da articulação, distribuindoas cargas pelas superfícies articulares, melhorando o encaixe dessas superfícies e limitando o deslocamento oudeslizamento dos ossos e protegendo a periferia da articulação, além de absorver impacto. Os meniscos são mais
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Figura 4.8 - Meniscos
Fonte: Hall (2016).
Os meniscos recebem vasto suprimento sanguíneo e nervoso, fornecendo informação proprioceptiva acerca da posiçãodo joelho, bem como da velocidade e aceleração dos movimentos do joelho. Eles aprofundam as faces articulares dosplatôs tibiais e ajudam na transmissão de carga e absorção de impacto no joelho. A estrutura interna dos dois terços
A estabilidade do joelho é fornecida pelo sistema ligamentar. Os ligamentos cruzados do joelho desempenham papel
localização e extracapsulares, podendo ser considerados espessamentos da cápsula (KAPANDJI, 2013).
movimentos mediais do joelho (valgo), enquanto que o ligamento colateral lateral evita movimentos laterais do joelho(varo). Já o ligamento cruzado anterior limita o deslizamento para frente do fêmur, e o ligamento cruzado posterior limita o deslizamento para trás do fêmur. E uma outra estrutura restritiva é o trato iliotibial, um feixe largo e espessoda fáscia lata. (HALL, 2016).
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Fonte: Hall (2016).
A patela é um osso sesamóide, incluída no aparelho extensor do joelho, entre o tendão do quadríceps e o ligamento dapatela. Sua ação se dá pelo deslizamento sobre a superfície cartilaginosa da tróclea femoral, como uma corda em uma polia, e por afastar o tendão do quadríceps da tróclea femoral e por seu efeito tensor, ela aumenta em entre 30% a 50%o componente de extensão aplicada sobre a tíbia, ou seja, o quadríceps aplica sobre a patela uma força tangencial quese aplica sobre a tuberosidade tibial através do ligamento da patela, que revela um componente de força centrípeta etangencial (MCGINNIS, 2015; HALL, 2016). A patela também centraliza a tensão divergente dos músculos extensores dojoelho, aumentando a área de contato entre o tendão patelar e o fêmur, diminuindo o estresse por contato da articulaçãopatelofemoral (HALL, 2016).
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Figura 8.10 - Patela como polia
Fonte: Kapandji (2013).
A articulação patelofemoral é coberta por cartilagem articular, que reduz o atrito entre a patela e o fêmur (HALL, 2016).
Movimentos:
deslocam-se para trás e a patela desliza para cima e para baixo sobre a tróclea femoral, estando fortemente aplicada
Os três músculos isquiotibiais atuam, tendo o grácil, o sartório, o poplíteo e o gastrocnêmio como acessórios.
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Fonte: Kapandji (2013).
Na extensão, esse deslocamento é inverso, com os meniscos deslizando para frente. Neste movimento os ligamentos
decorrem dos elementos capsulares, ligamentares e a musculatura posterior, que bloqueiam a extensão do joelho, alémdo tensionamentocoaptação e a estabilidade máxima em extensão impedindo movimentos de lateralidade, impedindo a hiperextensãodo joelho, com a ação dos ligamentos cruzados (KAPANDJI, 2013). Esse movimento ocorre no eixo médio-lateral e noplano sagital (MCGINNIS, 2015), pela contração do quadríceps (HALL, 2016).
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Figura 4.12 - Flexão e extensão do joelho
Fonte: McGinnis (2015).
No movimento de extensão do joelho, os côndilos são levados para trás pela tensão do ligamento cruzado posterior (KAPANDJI, 2013).
A amplitude de movimento é limitada pela capacidade de extensão dos músculos, por exemplo, os músculos isquiotibiais
impactará na amplitude de movimento da outra articulação (MCGINNIS, 2015).
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Figura 4.13 - Flexão do quadril e do joelho
Fonte: McGinnis (2015).
Na rotação medial o menisco lateral desliza para trás e o medial para frente, sofrendo oposição dos ligamentos colaterais.Enquanto que na rotação lateral os movimentos ocorrem de maneira inversa, sofrendo limitação dos ligamentos cruzados,que asseguram a estabilidade rotatória do joelho (KAPANDJI, 2013).
Figura 4.14 - Rotação do joelho
Fonte: Kapandji (2013).
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Tornozelo e Pé
Figura 4.15 - Tornozelo
Fonte: Hall (2016).
A maior parte do movimento do tornozelo ocorre na articulação tibiotalar (HALL, 2016). Consiste de uma superfície distal,o tálus (polia), que se encaixa na pinça bimaleolar formada pela ligação frouxa entre as extremidades inferiores da tíbiae da fíbula (KAPANDJI, 2013).
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A polia do tálus possui 3 superfícies, uma superior e duas laterais. A superior, troclear, tem eixo desviado em 20° parafrente e para fora, maior na parte da frente do que atrás. A medial é sagital e retilínea e a lateral é côncava e voltada parafrente e para fora (KAPANDJI, 2013).
A pinça bimaleolar formada pela tíbia que se prolonga pelo maléolo medial e pela fíbula que forma o maléolo lateral.
ligeiramente oblíquo para trás, o que explica a direção ligeiramente oblíqua para frente e para fora do eixo do pé(KAPANDJI, 2013).
O tornozelo necessita de uma ação coordenada e precisa do sistema muscular para que haja coaptação articular,evitando entorse ou luxação. É uma área de passagem dos tendões dos pés (KAPANDJI, 2013).
Além disso, temos nos pés os arcos plantares que são formados pelos ossos do tarso e do metatarso. Os arcoslongitudinais medial e lateral vão do calcâneo até os metatarsos e os ossos do tarso, e o arco transverso é formadopela base dos ossos metatarsos, sustentado pelos ligamentos e fáscia plantar. O ligamento plantar sustenta o arcolongitudinal medial. O ligamento plantar sustenta o arco longitudinal lateral, com ajuda do ligamento plantar curto. A fáscia plantar se estende pela superfície plantar, sustentando o arco longitudinal (HALL, 2016).
Movimento:
O eixo de movimento é frontal, levemente oblíquo, no plano sagital, tendo os maléolos funcionamento como polias, e ostendões musculares anteriores e posteriores ao eixo de rotação do tornozelo (HALL, 2016).
contração dos
e oblíquo de fora para dentro, de baixo para cima e de trás para frente) (KAPANDJI, 2013; HALL, 2016). Ele ocorre no
(KAPANDJI, 2013; MCGINNIS, 2015). A amplitude de movimento é de 30°.Ocorre pela contraçãotalocrural (transversal e oblíquo de fora para dentro, de baixo para cima e de trás para frente) (KAPANDJI, 2013; HALL,
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Figura 4.16 - Flexão e extensão do tornozelo
Fonte: Kapandji (2013).
A inversão do pé ocorre através da extensão simultânea, que altera a orientação do pé, movendo-se para baixo, para tráse para dentro, uma adução da ponta do pé e uma mudança de orientação da planta do pé (KAPANDJI, 2013; MCGINNIS,2015). Ocorre no plano frontal ao redor do eixo anteroposterior do pé (MCGINNIS, 2015). Em resumo, é a rotação medial
redor do eixo anteroposterior do pé (MCGINNIS, 2015). Em resumo, é a rotação lateral do pé, que ocorre na articulaçãosubtalar, pela contração
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PORDENTRODOTEMAFigura 4.16 - Inversão e eversão
Fonte: Kapandji (2013).
pela combinação de eversão, e abdução do pé (HALL, 2016).
Aplicação Prática
Ginástica:
e instável, limitando a ação dos tornozelos e transmitindo ao quadril a responsabilidade pela manutenção do equilíbrio(ACKLAND; ELLIOTT; BLOOMFIELD, 2011).
acolchoada, fato que diminui a força média de impacto.
Caminhada e Corrida:
Na caminhada e na corrida, notamos muita necessidade de equilíbrio dinâmico, neste caso, o quadril é a principal articulação para manutenção do equilíbrio, pois as perturbações são decorrentes das forças de impacto da perna duranteo contato inicial do pé e posteriormente na fase de oscilação da perna, e durante a fase de impulsão. Durante a corrida,a aplicação de força nos músculos das articulações do quadril, joelho e tornozelo, aumentam drasticamente para queo corpo seja impulsionado do seu estado de repouso (ACKLAND; ELLIOTT; BLOOMFIELD, 2011), saindo da inércia do
a força do membro inferior contra o solo que desloca o corpo para frente (KAPANDJI, 2013).Figura 4.17 - Vetores de força na caminhada
Fonte: Kapandji (2013).
Durante a marcha, observamos situações de antagonismo e sinergismo, com equilíbrio dinâmico entre os diferentes grupos musculares, por exemplo, a extensão do quadril produzida pelo glúteo máximo, favorecendo a extensão do
(KAPANDJI, 2013).
PORDENTRODOTEMA
Na corrida, a extensão do quadril é realizada pela contração do músculo glúteo máximo (KAPANDJI, 2013).
passa na frente começa a estender o tornozelo, promovendo sua impulsão motora (KAPANDJI, 2013).
O pé quando em contato com o solo, o faz de forma progressiva, o que chamamos de desenvolvimento do passo, que
tornozelo pela contraçãoforma, o contato do pé sobre o solo varia pelo toque do calcanhar, depois toda a planta do pé, em seguida, o antepé e os
Figura 4.18 - Contato do pé com o solo
Fonte: Kapandji (2013).
contração muscular concêntricacontração excêntrica dos extensores do quadril através de uma
temos um aumento da velocidade da extensão do quadril, conjuntamente com a energia cinética da perna, provocadospor uma contração muscular concêntrica. E quando chega a hiperextensão, essa velocidade diminui, com princípiosde contração
PORDENTRODOTEMA
PORDENTRODOTEMA
aumenta sua velocidade quando a contraçãomusculares ativos, iniciando em seguida contração excêntrica dos abdutores do quadril, diminuindo a velocidade,iniciando contração excêntrica dos extensores do quadril, passando para concêntrica da abdução e aumentando a
contraçãodos rotadores internos, que levam a uma contração excêntrica dos rotadores externos.
Fonte: McGinnis (2015).
PORDENTRODOTEMAcontração
concêntrica e excêntrica, respectivamente. A extensão segue o mesmo padrão.
Agachamento:g
Durante o agachamento observamos ação bilateral do sartório, levando a pessoa a agachar sobre os calcanhares(KAPANDJI, 2013).
Salto:
saltando a barreira, se a perna de trás estiver mais encolhida ela terá um menor momento de inércia em relação aoquadril (KAPANDJI, 2013).
contração do grupo muscular ativo na articulação do joelho
contração seja mais forte em função do pré-alongamento (MCGINNIS, 2015).
No tornozelo, o salto vertical começa com o abaixamento através de uma contração excêntrica do tornozelo, realizando uma
PORDENTRODOTEMAFigura 4.20 - Dinâmica do salto
Fonte: McGinnis (2015).
Chute:
em que acontece o impacto com a bola (MCGINNIS, 2015) .
contração concêntrica
com a bola. Posteriormente, a energia cinética diminui, com as contrações musculares concêntricas e depois excêntricas
contraçãodevem estar ativos para dar ao tornozelo e ao pé suporte para o impacto com a bola (MCGINNIS, 2015).
PORDENTRODOTEMASuporte a carga:p g
Na posição em pé, quando o peso corporal é distribuído igualmente sobre ambos os membros inferiores, o peso sustentado
peso corporal total (HALL, 2016).
Durante a fase de apoio da marcha, a força de compressão no quadril chega de 3 a 4 vezes o peso corporal (HALL, 2016).
Quando o goleiro se joga para o lado no futebol, a carga sobre o quadril vai de 4,2 a 8,6 vezes o peso corporal (HALL,2016).
Conforme a velocidade da marcha aumenta, a carga aumenta nas fases de apoio e de balanço (HALL, 2016).
Como o joelho está posicionado entre duas alavancas, o potencial de produção de torque na articulação é grande, assim,a articulação tibiofemoral sofre cargas de compressão e de cisalhamento, sendo que os músculos são os principaisresponsáveis pela compressão (HALL, 2016).
Na fase apoio da marcha, a carga sobre a articulação tibiofemoral aumenta para 4 vezes o peso corporal durante umasubida de escada, sendo que o platô tibial medial suporta maior parte dessa carga durante o apoio quando o joelho está
Durante a marcha
Na sustentação do peso, no pé, a energia mecânica é armazenada nos ligamentos, tendões e fáscia plantar. Forças deimpacto aumentam durante a marcha com o peso corporal e a velocidade da marcha (3ª lei de Newton). Aproximadamente 50% do peso corporal é distribuído da articulação subtalar e os 50% restantes transmitidos através das cabeças dosmetatarsos (HALL, 2016).
Artigo sobre ciclismo
• Neste artigo, você observará a cinesiologia e a biomecânica do ciclismo, estabelecendo a relações importantes tanto do equipamento quanto do movimento.
Disponível em: <http://studiobikefit.com.br/wa_files/Cinesiologia_20e_20Biomec_C3_A2nica_20do_20Ciclis-mo_20-_20Uma_20Revis_C3_A3o.pdf>. Acesso em: 2 nov. 2016.
Artigo sobre agachamento
• Neste artigo, você encontrará aspectos neuromecânicos relacionados ao agachamento, o comportamento frente as variações, entre outros fatores.
Disponível em: <https://www.researchgate.net/profile/Paulo_Marchetti/publication/256373807_ARTIGO_DE_REVISAO_ASPECTOS_NEUROMECANICOS_DO_EXERCICIO_AGACHAMENTO_NEUROMECHANICAL_ASPECTS_OF_THE_SQUAT_EXERCISE/links/00b7d52260cd15ba1f000000.pdf>. Acesso em: 2 nov. 2016.
Análise da corrida
• Neste vídeo, você encontrará uma análise da corrida, focando nos movimentos que ocorrem nos membros inferiores.
Disponível em: < >. Acesso em 02 nov. 2016.
Tempo: 0:55
Tipos de pisadas
•
Disponível em: < >. Acesso em: 2 nov. 2016.
Tempo: 1:44
ACOMPANHENAWEB
Instruções:Agora, chegou a sua vez de exercitar seu aprendizado. A seguir, você encontrará algumas questões de múltipla escolha e dissertativas. Leia cuidadosamente os enunciados e atente-se para o que está sendo pedido.
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Questão 1
A criança, ao realizar o aquecimento antes de uma modalidade esportiva na aula de Educação Física, poderá utilizar a corridacomo elemento de trabalho. A corrida atua em todas as articulações dos membros inferiores, tendo seus movimentos em uma
-bros inferiores na corrida.
Questão 2
As superfícies sobre as quais praticamos esporte nem sempre são homogêneas, podendo possuir ondulações e até buracos. O nosso corpo possui um mecanismo no seu pé, que permite a adaptação a algumas alterações. Desta forma, assinale a alternativaque contenha os movimentos que permitem essas adaptações.
a)
b)
c)
d)
e) Nutação e contranutação.
AGORAÉASUAVEZ
Questão 3
Ao chutar uma bola, observamos que as articulações do quadril e do joelho realizam acelerações e desacelerações, isto se dá,graças ao tipo de contração muscular que ocorre. Baseado nestes conceitos, relacione as colunas.
Coluna I
A) Aumento da velocidade angular.
B) Redução da velocidade angular.
C) Ausência de velocidade angular
coluna II
1) Contração concêntrica.
2) Contração excêntrica.
3) Contração isométrica
Assinale a alterativa que contenha a relação correta entre as colunas.
a) A1 – B3 – C2
b) A2 – B1 – C3
c) A1 – B2 – C3
d) A2 – B3 – C2
e) A3 – B2 – C1
Questão 4
Na preparação para um chute no futebol, observamos movimentos nas articulações do quadril e do joelho, fazendo com que hajaum aumento do ganho de energia cinética para que isto seja revertido na potência do chute. Com base nas informações citadas,descreva os movimentos que ocorrem nessas articulações na preparação para o chute e quais músculos se contraem (apenasos principais).
AGORAÉASUAVEZ
Questão 5
Ao fazer um agachamento, principalmente se houve carga externa, recomenda-se não realizar amplitudes extremas nos movi-
por esses segmentos. Vimos os movimentos de cada articulação dos membros inferiores, com as respectivas açõesgerais e funcionais. E assim, cabe agora a você tornar esse conhecimento parte da sua rotina e das futuras ações queirá tomar como professor de educação física.
FINALIZANDO
ACKLAND, T. R.; ELLIOTT, B. C.; BLOOMFIELD, J. Anatomia e biomecânica aplicadas no esporte. 2. ed. Barueri: Manole, 2011.
HALL, S. J. Biomecânica básica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016.
KAPANDJI, A. I. O que é biomecânica. Barueri: Manole, 2013.
MCGINNIS, P. M. . 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.
irá tomar como professor de educação física.
REFERÊNCIAS
é considerado o movimento de extensão do pé que ocorre na articulação do tornozelo, também conhecida
Contração:
Marcha:
Tensionamento:
é id d i t d t ã d é ti l ã d t l t bé h id
GLOSSÁRIO
Tensionamento:
GABARITOQuestão 1
Resposta: Os movimentos ocorrem no plano sagital e eixo médio-lateral ou transversal, uma vez que as articulações se movimentam em sentido anterior, para que o corpo seja deslocado para frente.
Questão 2
Resposta: Alternativa B.
Inversão e eversão, que permitem que as articulações do tornozelo e do pé possam se adaptar frente a algumasmudanças de orientação do solo.
Questão 3
Resposta: Alternativa C.
A aceleração angular se dá pela contração concêntrica, enquanto que a desaceleração (freio) angular se dá pelacontração excêntrica.
Questão 4
Resposta:
Questão 5
Resposta: