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7/30/2019 Biomecanica Do Joelho
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MFT 0103
Complexo Articular
JoelhoCinesiologia e Biomecnica
7/30/2019 Biomecanica Do Joelho
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Bibliografia BsicaNORKIN,C.C.; LEVANGIE,P.K.Articulaes estrutura e funo : uma
abordagem prtica e abrangente. 2a. ed. Ed. Revinter, SP, 2001.
KAPANDJI, I.A.Fisiologia Articular.Volume 1, 2, 3. Ed. Manole, So Paulo, 1990SMITH, L.K.; WEISS, E.L.; LEHMKUHL, L.D. Cinesiologia Clnica de Brunnst
ed. Ed. Manole, So Paulo, 1997.
HOPPENFELD, S.Propedutica Ortopdica. Editora Atheneu, 1997.
NEUMANN, D.A.Kinesiology of the Musculoskeletal System. Foundations for
Physical Rehabilitation.Editora Mosby, 2002.
HALL, S.Biomecnica Bsica. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2000.
(Princpios da Mecnica e Introduo Biomecnica)
COMPLEXO ARTICULAR - JOELHOOSSOS
Fmur
TbiaPatela
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Complexo do Joelho
Composto por 2 articulaes
distintas envoltas por uma
nica cpsula articular:
Articulao Tibiofemoral
Articulao Patelofemoral
Tibio Femoral Patelo Femoral
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Superfcie Articular FemoralFormada pelos cndilos lateral e medial
Convexos no plano frontal
Cndilo medial mais estreito e proeminente que o lateralEixo AP dos cndilos no so paralelos, e sim divergentes para trs (media
+ que lateral)
Superfcie Articular Femoral
Os cndilos no ficam abaixo da cabea do
fmur devido a inclinao da difise
O cndilo lateral mais alinhado que o medial
Apesar das diferenas, a superfcie distal do
fmur horizontal.
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Superfcie Articular Femoral
Sulco ou fossa inter-condilar
Anteriormente se unem para formar a superfcie intercondilar outroclear.
Superfcie Articular TibialSuperfcie superior dos
cndilos tibiais = plats;
Plat tibial medial 50% > quelateral;
Plat medial discretamente
cncavo, plat lateral
discretamente convexo.
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Superfcie Articular TibialPlats separados por eminncias inter-condilares formadaspelos tubrculos medial e lateral
Esses tubrculos se alojam na fossa inter - condilar durante aextenso
Funo da tbia = transferir o peso do joelho para o tornozelo
Incongruncia entre os cndilos femorais eos plats tibiais
Como aumentar acongruncia articular?
MENISCOS
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EstabilidadeNo dada por congruncia ssea;
Obtida pela ao dos msculos, ligamentos, cpsula,meniscos e peso corporal.
MENISCOSSo discos articulares cartilaginosos assimtricos
Menisco medial semicrculo
Menisco lateral - quase um anel
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Citr Oen
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MENISCOS
Em forma de cunha
Formam concavidade para assentar os cndilos femorais
Fixos na regio intercondilar da T pelos seus cornos A e P
Cornos anteriores esto ligados pelo ligamento transverso
Menisco MedialFixado ao LCM, LCA e cpsula adjacente
Menos mvel que o Menisco LateralMuito mais lesado que o Menisco Lateral.
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Menisco LateralFixado ao LCP, Poplteo (via cpsula) e aos ligamentos
Menisco-femoral posterioresConexes consideradas frouxas permitindo ao Menisco
Lateral certa mobilidade
O tendo do msculo poplteo passa entre o LCL e a
borda externa do Menisco Lateral.
Vascularizao dos Meniscos
Somente na periferia por capilares da cpsula articular e membrana sinovial.
Borda interna avascular.
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Meniscos - FunesDiminui o stress compressivo na
articulao Tibio-femoral
Estabilizar a articulao durante o
movimento, diminuindo a frico e
guiando a artrocinemtica do joelho
diminui presso (F / A) na cartilagem
Suporta cerca de 50% da carga totalimposta aos joelhos.
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MeniscosDevem permanecer abaixo dos cndilos femorais;
A incapacidade dos meniscos em sofrer distoro nadireo apropriada pode resultar em limitao do mov.
articular .
Articulao TibiofemoralFmur distal + Tbia
proximal
Articulao condiliana
2 graus de liberdade de
movimento;
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ArtrocinemticaLiberdade de movimento:
1) Flexo e extensoPlano sagital - eixo latero-lateral;
2) Rotaes medial e lateral (**)
Plano transverso - eixo longitudinal.
(**) Joelho deve estar parcialmente flexionado ou hiperextendido
Rotao Medial e LateralJoelho deve estar parcialmente flexionado ou hiperextendido;
Ocorre um piv entre os meniscos e as superfcies articulares da
tbia e fmur;
Meniscos sofrem distoro na direo do movimento do cndilo
femoral correspondente.
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Rotao Medial e Lateral> Flexo do joelho > Rotao no plano transverso
90 flexo = 40 50 de rotao total;
Rotao Lateral > Rotao Medial (2:1);
Em extenso a rotao = 0;
Rotao bloqueada pela tenso passiva dos
ligamentos e pelo aumento da congruncia articular.
Amplitude de Movimento (ADM)Flexo = 130 140 Extenso = - 5 a -10 (normal)
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ArtrocinemticaFMUR Superfcie articular grande
TIBIA Superfcie articular pequena
Se os cndilos femorais pudessem rolar posterior nos plats
tibiais, o fmur escorregaria para trs da tbia antes de
atingir grande flexo.
Eixo de RotaoA migrao altera o comprimento do
brao de momento dos msculos
flexores e extensores;
Isso explica a variao no torque de
esforo mximo ao longo da ADM.
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A tbia faz rotao lateral (RL) sobre o fmur fixo nos ltimos 3
da extenso, para destravar a Tbia faz rotao Medial.Acontece tanto em CCA quanto CCF
Rotao esta conhecida como automtica por no ser voluntria.
Rotao que leva a uma posio de estabilidade.
Mecanismo de Travamento ou Parafuso
Mecanismo de Travamento ou ParafusoOcorre devido:
Ao cndilo lateral menor terminar
seu movimento antes do medial
maior ocorrendo uma rotao
lateral da tbia sobre fmur +
evidente nos 5 finais de extenso.
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Flexo AtivaPara iniciar a flexo o Joelho tem que ser destravado
Esta ao executada pelo poplteo que roda lateral o
fmur na flexo fmur tbia ou roda medial a tbia na
flexo tbia fmur.
Extenso AtivaA tbia rola e desliza
anteriormente nos cndilos
Os meniscos so tracionados
anteriormente pela contrao
do quadrceps.
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Papel do QuadrcepsDirecionar o rolamento dos cndilos,
Estabilizar os meniscos (proteg-los contra o
cisalhamento causado pelo deslizamento do
fmur).
Superfcie Intercondilar Se articula com a superfcie posterior da patela, formando a
articulao patelo femoral (femuro patelar)
Cncava latero-lateral e discretamente convexa de anterior para posterior
Superfcie patelar externa mais
alta, interna mais rasa
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Superfcie Articular Patelar Osso em forma triangular encaixado no
tendo do quadrceps;
Maior osso sesamide do corpo;
Apresenta uma base curva superior e um
pice inferior;
Na posio em p, o pice da patela est
nivelado com a superfcie proximal daarticulao tbio -femoral
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Articulao Patelo FemoralEstabilidade
Quadrceps;
Superfcies articulares;Fibras dos retinculos.
Durante a flexo tbia - fmur a patela desliza contra o fmur,
durante a flexo fmur - tbia o fmur desliza sobre a patela.
Articulao Patelo Femoral - CinemticaAtravs de estudos em cadveres foi possvel afirmar:
Em 135 flexo a poro lateral da faceta lateral da patela est em contato
com o fmur prximo ao plo superior, a patela repousa na trclea.
Em 90 flexo a regio de contato da patela migra inferiormente
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Articulao Patelo Femoral - CinemticaEntre 60 90 ocorre o maior contato entre patela e fmur (= 30
da superfcie articular da patela), com isso a presso articular (F/A
pode aumentar significativamente dentro da articulao.
Em 20 de flexo o contato ocorre no plo inferior.
Em total extenso a patela repousa completamente na superfci
intercondilar contra o coxim de gordura suprapatelar.
Nesta posio com o quadrceps relaxado a patela pode ser movidlivremente pela cavidade intercondilar.
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Aumento das Foras de CompressoAumento da flexo, levam ao aumento de foras compressivas
Aumento na demanda de fora do msculo quadrcepsPodem atingir:
3,3 x PC = Subir escadas
7,8 PC = Agachamento
Agachamento
Diminuio do ngulo entre as foras aumenta a magnitude do
vetor resultante direcionado entre a patela e o fmur.
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Dentro da Articulao Fmuro Patelar Cada estrutura sozinha exerce a funo de puxar a patela medial olateralmente.
Essas foras se equilibram para a patela deslizar com o mnimo dstress sobre a articulao.
Se houver desequilbrio entre as foras a patela pode no deslizasuavemente ou at deslocar.
O aumento do stress pelo funcionamento anormal da articulao pod
levar a: Artrite, Condromalcea, Luxao patelar, Sndrome fmuropatelar.
Foras orientando a Patela
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Disfuno Fmuro - Patelar
ngulo QFormado entre:
linha que representa a
resultante da fora de trao
do quadrceps, feita pela unioentre EIAS e o ponto mdio da
patela
linha unindo tuberosidade da
tbia com o ponto mdio da
patela.
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ngulo QDiferena entre os sexos:
Mulheres 15,8
Homens: 11,2
ngulo Q > 15 = freqentementecontribui para condromalcea,dor femuro patelar, e luxao
patelar.
LigamentosResponsveis pela estabilidade articular.
Eles resistem ou controlam:
Excessiva extenso de joelho;
Estresse em valgo ou varo;
Deslocamento anterior ou posterior da tbia abaixo do fmur;
Rotao medial ou lateral da tbia abaixo do fmur;
Combinaes de deslocamentos em AP e rotaes da tbia.
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Ligamentos ColateraisLigamento Colateral Medial (LCM)
Ligamento Colateral lateral (LCL)
Principal funo a de limitar movimentos excessivos no plano frontal
Resistem a extremas rotaes medial e lateral quando o J est em flex
Esto tensos na extenso total do joelho, logo resistem a hiperextenso.
LCM - FixaesEpicndilo femoral medial e tbia medial proximal com dire
discretamente oblqua de posterior para anterior.
Algumas fibras deste lig. se confundem com a cpsula, fibras d
retinculo medial e outras se fixam no menisco medial (MM).
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LCMResiste:
Ao estresse em valgo ou stress em abduo;
Rotao lateral da tbia;Auxilia a limitar o deslocamento anterior da tbia( LCA ausente).
LCLFixado no epicndilo femoral
lateral e cabea da fbula.
Desce com orientao posterior
para a regio posterior da cabea
da fbula.
Se mistura com o tendo do
msculo bceps da coxa.
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LCLResiste:
Ao estresse em varo ou stress em aduo;Limita rotao lateral da tbia (+ ativo em 35 de flexo
em conjunto com cpsula pstero - lateral);
combinao de rotao lateral + deslocamento
posterior da tbia (ajudado pelo tendo do poplteo).
Ligamentos Cruzados9 Intra-capsulares e extra sinovial
9 Suprimento sanguneo proveniente de pequenos vasos
da membrana sinovial e tecidos moles adjacentes;
So nomeados de acordo com suas fixaes na tbia!!!
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Ligamentos CruzadosGera maior resistncia s foras de cisalhamento AP entre F e T
Atuando juntos resistem a todos os movimentos extremos do J;
No se recuperam sozinhos, logo uma cirurgia se faz necessrio
Leso gera instabilidade importante J;
So grossos e fortes
quase impossvel estabilizar efetivamente o
joelho unicamente com foras musculares ativas
quando na presena de um rompimento substancial
dos mecanismos de conteno passivos.
(NORKIN E LEVANGIE, 2001)
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Ligamento Cruzado Anterior (LCA)Anatomia
Sai da regio anterior medial da tbia em direo superior posteriormente para se fixar na regio medial posterior docndilo lateral do fmur.
As fibras de colgeno do LCA giram umas sobre as outrasformando um espiral, ou feixe.
Auxilia a estabilizar a extenso do joelho.
LCADiante disso.....
O QUE ELE FAZ?
QUAIS MOVIMENTOS LIMITA?
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LCALigamento + lesado;
Pode ocorrer associada a leses de outras estruturas, como
LCM e Menisco Medial;
LCA gera 85% de resistncia total passiva translao
anterior da tbia.
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Mecanismos de Leso - LCAJ em flexo + tbia rodada em qualquer direo
P fixo no solo + F sofre rotao lateral e /ou translao posterio+ Fora em valgo
Estiramento em alta velocidade com o ligamento sob tenso.
Hiper extenso excessiva com o p fixo no solo
Leso Clssica -
Futebol
Stress em valgo realizado
com o p fixo ao solo
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LCPLimita a quantidade de translao anterior do fmur sobre uma
tbia fixa como, por exemplo, em atividades como agachament
ou aterrissagem de um salto com o J parcialmente flexionado.
Mecanismos de Leso - LCPCair em cima do Joelho flexionado;
Trauma pr tibial (painel do carro);
Hiperextenso severa.
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EnxertosAuto - Enxertos:
Patelar;Quadricipital;Semitendnio e grcil.
Alo Enxertos:Artificiais.
Observaram:Medida de seco transversa;
Ensaios biomecnicos de trao
at a ruptura.
Determinaram as seguintes propriedades
biomecnicas:Resistncia mxima;
Coeficiente de rigidez;
Elasticidade;
Alongamento mximo.
(Camanho, 2003)
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Cpsula Articular Abrange as 2 articulaes do joelho.
Fixao:Proximal: Comea acima dos cndilos femoralDistal: margens do plat tibial
A cpsula recebe reforo dos msculos, ligamentos e
fscia.
Cpsula Articular
Funo
Estabilidade articular
Restrio de movimentosManter a integridade articular e funo normal.
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Expanso do tendo dosemimembranosoTendes da pata de ganso (sartrio,grcil e semitentneo)
LCMFibras do retinculo patelar medial
Medial
Tendo do poplteoLigamento poplteo arqueadoLCL
Posterior Lateral
PoplteoGastrocnmioIsquiotibiais
Ligamento poplteo oblquoLigamento poplteo arqueado
Posterior
Bceps da coxa
Tendo do poplteoGastrocnmio - cabea lateral
Ligamento colateral lateral
Fibras do retinculo patelar lateral
Lateral
QuadrcepsLigamento patelar Fibras do retinculo patelar
Anterior
Reforo Mio- TendneoTecido Conectivo deReforo
Regio dacpsula
Membrana Sinovial e Estruturas Associadas
A membrana sinovial est aderida parede interna da
cpsula articular .
Exceto posterior a membrana se invagina anteriormente
seguindo o contorno do sulco intercondilar.
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BursasAlgumas bursas so extenses da membrana sinovial,
outras so formadas externamente cpsula.
Existem cerca de 14 bursas localizadas em regies de
alta frico durante o movimento (entre 2 estruturas).
Atividades com foras excessivas ou repetitivas
freqentemente desencadeiam inflamao da bursa
BURSITE.
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Coxins AdipososSo frequentemente associados bursas em volta do J.
Gordura e lquido sinovial X a frico entre as estruturas
No joelho, o maior coxim adiposo est associado s bursas
suprapatelar e infrapatelar.
Diagnstico da Leso
Testes Clnicos
Artrometria KT 1000
Diagnstico por Imagens
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Testes Clnicos
Artrometria KT 1000Utilizado para observar a quantidade de laxido ligamentar;
Objetiva medir o deslocamento da T em relao ao F;
As medidas podem indicar se a reconstruo ligamentar foi
satisfatriaO paciente tem que estar relaxado, J em 20-30 de flexo para a
patela estar encaixada na trclea, mantm o MI sem rotao
Principal parmetro a comparao entre membro so e
membro lesado (Cannon, 2002)
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A diferena da anteriorizao da tbia em relao ao fmur a 20
libras, entre os 2 Joelhos, classificada por:
0 - 2mm: normal
2 - 3mm: dbio> 3mm: patolgico
Dale et al (1992)
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Diagnstico por Imagens
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MSCULOSExtensores:Quadrceps coxa (QUA):
Reto coxa produz 20% do torqueVasto lateralVasto intermdioVasto medial produzem 80% do torque extensor
Se unem em tendo comum tendo do quadrceps Lig. Patelar
MSCULOSMecanismo Extensor = QUA, tendo, patela e lig. patelar:
Estabiliza e protege o Joelho (ao isomtrica);
Absoro de choque, desacelera a flexo (excntrica), controla
o abaixamento do centro de massa;
Acelera a T ou F rumo a extenso (concntrica), controla a
elevao do centro de massa.
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A patela (polia anatmica) aumenta o brao mecnico do quadrcepor aumentar a distncia do tendo do QUA e ligamento patelem relao ao eixo da articulao do Joelho.
Aumento do torque potente do QUA.
Torquee x Torquei(extensor)
Fe x BAe FQUAx BAi
Vamos entender....
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Extenso Tbia - Fmur BMe aumenta de 90 - 0 flexo
Extenso Fmur - TbiaBMe do tronco diminui de 90 - 0 de flexo.
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O pico de torque extensor ocorre entre 45 e 60 de
flexo
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Reto da CoxaEficcia depende da posio do Quadril
Distancia entre as fixaes
Extenso quadril (glteos) + Extenso Joelho (quadrceps = Potncia Mx
MSCULOS FLEXORES
Semimembranoso
Semitendinoso
Bceps coxa
Sartrio (Q e J)
Grcil (Q e J)
Poplteo
Gastrocnemio.
MSCULOS ROTADORES
Semimembranoso (RM)
Semitendinoso (RM)
Bceps coxa (RL)
Sartrio (RM)
Grcil (RM)
Poplteo (RL do F em CCF,
RM da T em CCA)
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Os IQT so bi-articulares (- cabea curta do
bceps):
potentes extensores do Q;
Flexores do JOs semis (IQT mediais)
Rotao medial
Bceps da coxa
Rotao lateralEm extenso no existe Rotao, o J est travado.
Produo de Torque mximo dos msculosFlexores / Rotadores
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Alinhamento Normal do Joelho - PlanoFrontal
VALGO FISIOLGICO
Fmur proximal apresenta 125 de inclinaoDevido ao eixo anatmico do fmur oblquoDirigido inferior e medialmente de proximalpara distalSuperfcie articular da tbia horizontalFormao de ngulo medial articulao de185 a 190.
Eixo Mecnico do Membro Inferior Linha do peso corporal
Cruza: centro da cabea do fmur, centro do joelho (entre os
tubrculos intercondilares) e centro da cabea do Tlus.
A FRS segue o eixo mecnico e no o anatmico
Peso corporal igualmente distribudo entre os cndilos medial e
lateral em bipedestao
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Desvios de AlinhamentoPodem ser causados por alterao no ngulo tbio femoral
Genu Valgum (knock knee)
ngulo lateral menor que 170
Genu Varo (bow-leg)
ngulo lateral acima de 180
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Genu Varoleve - aumenta a compresso sobre o menisco medial em 25%
5 de varo - aumenta as foras em 50%.
Genu ValgoAumento de fora compressiva no cndilo lateral
Aumenta o estresse de estiramento sobre as estruturas mediais
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Quem tem VALGO nocavalga
Estabilidade A-P se o J est em discreta flexo (1) ou
hiperextenso (2).
(1): A fora peso passa atrs do eixo deFlexo-Extenso do Joelho levandoao aumento da flexo se o quadrcepsno intervir.
(2): Tende a aumentar a hiperextensosendo limitada pela cpsula posterior,permanecendo em p sem usar oQuadrceps.
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HiperextensoAumento da Fora (f) leva ao aumenta do
componente h
Quanto > o recurvatum + distenso > recurvatum
Agem para evit-la:
Ligamentos colaterais
Cpsula posterior
Ligamento poplteo oblquo
Msculos flexores do joelho
LCA
LCP
Prtese
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Derrame Articular
P.O.
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rteses
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