Aula 1 biomecanica, conceitos, historico e definicoes
1. Biomecânica - Felipe Carpes – https://sites.google.com/site/biomecunipampa
Felipe P Carpes
felipecarpes@unipampa.edu.br
https://sites.google.com/site/biomecunipampa
Histórico, conceitos e áreas de
aplicação da Biomecânica
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Objetivos da aula
Apresentar o histórico da biomecânica
Introdução a conceitos básicos
Apresentação das áreas de atuação em biomecânica
objetivos
possibilidades
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Biomecânica vs Cinesiologia
Biomecânica
bio + mechanics
Cinesiologia
kinein + logos
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Histórico da Biomecânica
Arquimedes
287-212 a.C.
“Eureka”
Teorema de Arquimedes
Hidrostática
"Todo corpo mergulhado total ou parcialmente
em um fluido sofre uma impulsão vertical,
dirigido de baixo para cima, igual ao peso do
volume do fluido deslocado, e aplicado no
centro de impulsão."
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Histórico da Biomecânica
Aristóteles
384-322 a.C.
Aluno de Platão, e professor de Alexandre
Interesse na anatomia
Descreveu alguns movimentos de animais
Introduziu parâmetros mecânicos na
descrição do movimento
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Histórico da Biomecânica
Claudius Galeno
201-130 a.C.
“De moto musculorium”
Estudos do encurtamento das fibras
Primeiro “Médico Desportivo”
Condenava a dissecação
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Cinesiologia, anatomia, (biomecânica) permaneceram
“intocáveis” desde os estudos de Galeno até quando
Leonardo Da Vinci avançou para novos estudos
O período da Idade Média foi tradicionalmente delimitado com ênfase em
eventos políticos. Nesses termos, teria iniciado com a queda do Império
Romano do Ocidente, no século V (em 476 d. C.), e terminado com o fim
do Império Romano do Oriente, com a Queda de Constantinopla, no século
XV (em1453 d.C.)
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Histórico da Biomecânica
Leonardo da Vinci
1452 – 1519
Iniciou o estudo da “mecânica” dos
movimentos
Diversas invenções
Obras artísticas
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Histórico da Biomecânica
Andreas Vesalius
1514-1564
Considerado o pai da Anatomia Moderna
De Humani Corporis Fabrica
http://vesalius.northwestern.edu/
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De Humani Corporis Fabrica
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Histórico da Biomecânica
Galileu Galilei
1564 – 1642
“De Animalium Motibus”
Trajetória de projéteis
Velocidade de queda de objetos no vácuo
Movimento uniforme acelerado
Enunciou o princípio da Inércia
Galileu frente
ao tribunal da
inquisição
Romana
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Giovanni Alfonso Borelli
1608 - 1679
Histórico da Biomecânica
2 edições
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Isaac Newton
1643 - 1727
Histórico da Biomecânica
“Philosophiae naturalis principia
mathematica”
Completa teoria para a análise
mecânica do corpo humano
(Mecânica Newtoniana)
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Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
Lei da Gravitação
marco da revolução científica
Leis do movimento
1ª
2ª
3ª
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Luigi Galvani
1737 - 1798
Histórico da Biomecânica
Primeiros experimentos com eletricidade
e contração muscular
Suas obras inspiraram o romance
“Frankstein”
Eletrofisiologia
Wilhelm Eduard Weber
1804-1891
Experimentos com eletricidade
Eletromagnetismo
Eletroestimuladores
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Étienne-Jules Marey
1830-1904
Histórico da Biomecânica
Profundas contribuições na análise
de movimentos
Descrição de parâmetros
cinemáticos do movimento humano
Uso de taxas de amostragens
maiores
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O século da marcha
Histórico da Biomecânica
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Edward Muybridge
1830-1904
Histórico da Biomecânica
Pai da Cinemetria
Desenvolveu instrumentos
Testou hipóteses
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Braune & Fischer
Christian Wilhelm Braune 1831 – 1892
Otto Fischer 1889 - 1906
Histórico da Biomecânica
Contribuíram
significativamente
para o
desenvolvimento de
metodologias de
análise da marcha
humana
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http://www.nlm.nih.gov/exhibition/historicalanatomies/braune_home.html
Ilustrações do anatomista Christian Wilhelm Braune
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Du Bois Reymond
1818 – 1922
Histórico da Biomecânica
Reymond descobriu o
potencial de ação
Pai da eletrofisiologia
experimental
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Guillaume Duchenne
1806 – 1875
Histórico da Biomecânica
Desenvolveu a eletroterapia
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Archibald Hill
1886 – 1977
Histórico da Biomecânica
Relação entre produção de
calor e trabalho do músculo
Relação força-velocidade
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Nikolai Bernstein
1896 – 1966
Histórico da Biomecânica
Estudou a coordenação de
movimentos
Controle de graus de
liberdade de movimentos
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Biomecânic
a
Mecânica
Estrutura
Função
Adaptado de Hall 2006
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A biomecânica é a ciência que investiga os efeitos
das forças internas e externas sobre os corpos vivos.
Miller & Nelson, 1973
Conceitos
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A biomecânica é uma matéria das ciências naturais
que se preocupa com a análise física dos sistemas
biológicos, examinando, entre outros, os efeitos das
forças mecânicas sobre o corpo humano em
movimentos quotidianos, de trabalho e de esporte.
Baumann, 1976
Conceitos
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A biomecânica é uma ciência entre as ciências
derivadas das ciências naturais que se ocupa com
análises físicas de sistemas biológicos, e,
conseqüentemente, análises físicas de movimentos
do corpo humano.
Amadio, 1988
Conceitos
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A biomecânica é a ciência das leis do movimento
mecânico nos sistemas vivos.
Donskoy & Zatsiorsky, 1988
Conceitos
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A biomecânica é uma ciência multidisciplinar que
descreve, analisa e avalia o movimento humano.
Winter, 1991
Conceitos
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Ramificações da Biomecânica
• Estática: estudo dos
corpos em equilíbrio
• Dinâmica: estudos dos
corpos sujeitos à
aceleração
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• Cinemática: descreve o
movimento
• Cinética: estuda as causas do
movimento
Ramificações da Biomecânica
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Áreas de atuação em
Biomecânica
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1. Biomecânica do movimento
humano
Biomecânica do esporte
Biomecânica ocupacional
Avaliação da função muscular e reabilitação
Biomecânica clínico-ortopédica
Áreas de atuação em Biomecânica
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2. Metodologia biomecânica
Métodos e instrumentação
Medição e processamento de dados
Modelagem por computador
Simulação e otimização
Áreas de atuação em Biomecânica
Áreas de atuação em Biomecânica
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3. Biomecânica músculo-
esquelética
Controle neuromuscular do movimento
Mecânica muscular
Biomecânica das articulações e da coluna
Análise eletromiográfica
Áreas de atuação em Biomecânica
Áreas de atuação em Biomecânica
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4. Biomecânica dos tecidos e
biomateriais
Biomecânica dos tecidos moles e duros
Biomateriais
Próteses e fixações externas (órteses)
Áreas de atuação em Biomecânica
Áreas de atuação em Biomecânica
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5. Biomecânica ambiental
Impacto e vibrações
Biomecânica de micro e macrogravidade
Locomoção terrestre, aquática e aérea
Áreas de atuação em Biomecânica
Áreas de atuação em Biomecânica
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6. Biomecânica cárdio-
respiratória
Biomecânica cardíaca e vascular
Biomecânica respiratória
Áreas de atuação em Biomecânica
Áreas de atuação em Biomecânica
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Referências básicas
• Hamill J, Knutzen KM. Bases biomecânicas do
movimento humano. Manole: São Paulo, 1999.
• Enoka RM. Bases neuromecânicas da cinesiologia. 2.ed.
Manole: São Paulo, 2000.
• Hall S. Basic biomechanics. 5.ed. McGrow Hill: Boston,
2007.