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Anhanguera Educacional Ltda. Correspondência/Contato Alameda Maria Tereza, 2000 Valinhos, SP - CEP 13278-181 [email protected] [email protected] Coordenação Instituto de Pesquisas Aplicadas e Desenvolvimento Educacional - IPADE Trabalho realizado com o incentivo e fomento da Anhanguera Educacional Tatiana Ranieri Professora Orientadora: Ms. Karina Medici Madureira Curso: Medicina Veterinária CENTRO UNIVERSITÁRIO ANHANGUERA - UNIDADE LEME Trabalho apresentado no 9º Congresso Nacional de Iniciação Científica - CONIC. Trabalho apresentado no Evento Interno de Iniciação Científica - 2009. ENSAIO BIOMECÂNICO PARA O ESQUELETO APENDICULAR DO EQUINO ANUÁRIO DA PRODUÇÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DISCENTE Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009 RESUMO O modelo experimental construído com ossos do esqueleto apendicular do equino tem como desafio reproduzir os movimentos articulares reais. Estudos como anatomia, cinesiologia, biomecânica, fisiologia, física e ortopedia podem ser realizados com o auxílio dessa estrutura de maneira atrativa e didática. O cavalo é um animal de referência em anatomia veterinária e também por esse motivo, ossos do seu esqueleto foram os escolhidos para esse ensaio. Os ossos foram fotografados durante todo o processo de confecção, ou seja, a dissecação, limpeza, processos de pintura e montagem dos membros torácico e pélvico. As origens e inserções dos músculos esqueléticos foram pintadas em cores distintas e o nome de cada um deles foi escrito próximo à fixação. Com a finalização do ensaio, é possível visualizar todos os músculos do aparelho locomotor sem que esses estejam presentes. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que o esqueleto poderá ser utilizado em aulas ou pesquisas diversas ou como instrumento de conhecimento do aparelho locomotor. Palavras-Chave: articulação; biomecânica; equino; esqueleto; locomotor. ANUIC_n15_miolo.pdf 19 13/04/2011 09:14:48

BIOMECÂNICO PARA O ESQUELETO APENDICULAR DO EQUINO · 2018. 6. 13. · 20 Ensaio biomecânico para o esqueleto apendicular do equino 1. INTRODUÇÃO Os cinesiologistas estudam os

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Page 1: BIOMECÂNICO PARA O ESQUELETO APENDICULAR DO EQUINO · 2018. 6. 13. · 20 Ensaio biomecânico para o esqueleto apendicular do equino 1. INTRODUÇÃO Os cinesiologistas estudam os

Anhanguera Educacional Ltda. Correspondência/Contato Alameda Maria Tereza, 2000 Valinhos, SP - CEP 13278-181 [email protected] [email protected] Coordenação Instituto de Pesquisas Aplicadas e Desenvolvimento Educacional - IPADE

Trabalho realizado com o incentivo e fomento da Anhanguera Educacional

Tatiana Ranieri

Professora Orientadora: Ms. Karina Medici Madureira

Curso: Medicina Veterinária

CENTRO UNIVERSITÁRIO ANHANGUERA - UNIDADE LEME

Trabalho apresentado no 9º Congresso Nacional de Iniciação Científica - CONIC.

Trabalho apresentado no Evento Interno de Iniciação Científica - 2009.

ENSAIO BIOMECÂNICO PARA O ESQUELETO APENDICULAR DO EQUINO

ANUÁRIO DA PRODUÇÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DISCENTE

Vol. XII, Nº. 15, Ano 2009

RESUMO

O modelo experimental construído com ossos do esqueleto apendicular do equino tem como desafio reproduzir os movimentos articulares reais. Estudos como anatomia, cinesiologia, biomecânica, fisiologia, física e ortopedia podem ser realizados com o auxílio dessa estrutura de maneira atrativa e didática. O cavalo é um animal de referência em anatomia veterinária e também por esse motivo, ossos do seu esqueleto foram os escolhidos para esse ensaio. Os ossos foram fotografados durante todo o processo de confecção, ou seja, a dissecação, limpeza, processos de pintura e montagem dos membros torácico e pélvico. As origens e inserções dos músculos esqueléticos foram pintadas em cores distintas e o nome de cada um deles foi escrito próximo à fixação. Com a finalização do ensaio, é possível visualizar todos os músculos do aparelho locomotor sem que esses estejam presentes. De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que o esqueleto poderá ser utilizado em aulas ou pesquisas diversas ou como instrumento de conhecimento do aparelho locomotor.

Palavras-Chave: articulação; biomecânica; equino; esqueleto; locomotor.

19 Publicação: 3 de fevereiro de 2011

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20 Ensaio biomecânico para o esqueleto apendicular do equino

1. INTRODUÇÃO

Os cinesiologistas estudam os movimentos articulares e as cadeias dos mesmos, que

requerem uma terminologia exata para descrevê-los, segundo explicaram os autores

Rasch e Burke (1973).

De acordo com Kapandji (2000), as superfícies articulares integram um jogo

mecânico que seria no todo impossível de se reproduzir industrialmente, quando a técnica

é comparada à utilização de modelos biológicos. Por esse motivo, a idéia de confeccionar

um modelo ósseo com mobilidade real, que respeitasse as superfícies articulares e graus

de movimentos, tornou-se um desafio. A Biomecânica foi definida por Yamaguchi (2001)

como a ciência que estuda as forças e seus efeitos sobre as estruturas e materiais

biológicos, é a ciência das estruturas que evoluem que podem se modificar em função das

necessidades. A anatomia funcional é viva e por consequência móvel, o que a diferencia

da mecânica industrial (KAPANDJI, 2000).

O ensaio biomecânico proposto foi realizado com o esqueleto apendicular do

equino, que é dividido em apendicular torácico e apendicular pélvico, não apenas por ser

esse um animal de grande estima entre os humanos, mas também por ser referência em

anatomia veterinária.

O esqueleto apendicular torácico é composto por ossos de morfologia variada

quanto às suas dimensões. Ossos longos, curtos, planos, irregulares e sesamóides podem

ser observados. A escápula, o úmero, rádio, ulna, ossos do carpo, metacarpos, sesamóides

e falanges formam o membro torácico. A escápula é considerada a raiz do membro,

definida como a sua porção proximal (GETTY, 1986). O esqueleto apendicular pélvico é

composto por ossos de morfologia semelhante. O coxal (ílio, ísquio e púbis), o fêmur, a

tíbia, a fíbula, a patela, os ossos do tarso, os metatarsianos, os sesamóides e as falanges

compõem o esqueleto apendicular pélvico, tendo o coxal como sua raiz.

A realização dos movimentos articulares e suas forças só é possível pela perfeita

localização dos músculos que movimentam tais estruturas. Como definiu Getty (1986),

uma articulação é a união de dois ou mais ossos ou cartilagens por um outro tecido,

normalmente chamados de ligamentos. Estudos como anatomia, cinesiologia,

biomecânica, engenharia, física, fisiologia, performance, projetos de cirurgias,

ferrageamento, processo de envelhecimento e ortopedia em geral podem ser feitos com o

auxílio dessa estrutura.

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2. OBJETIVO

O objetivo deste trabalho foi possibilitar a visualização e o isolamento de cada um dos

músculos esqueléticos, através da identificação de suas origens e inserções, para entender

a função dos ligamentos e desses músculos em cada movimento articular. A idéia foi fazer

com que as articulações entre esses ossos aconteçam por falsos ligamentos que,

obedecendo a sua posição anatômica original, permitam o movimento articular real.

3. METODOLOGIA

Para a realização do ensaio biomecânico, vários materiais foram necessários, a fim de que

o esqueleto pudesse ser montado e fixado de forma adequada. A relação dos materiais

encontra-se abaixo:

3.1. Materiais

• Ossos do esqueleto apendicular torácico e pélvico da espécie equina.

• Instrumentos cirúrgicos para dissecação.

• Tinta colorida (esmalte de unha verde, roxo e amarelo).

• Pincel do esmalte.

• Cordões de algodão de diferentes texturas e espessuras.

• Linha de cetim para bordado.

• Parafusos, argolinhas e ferragens variadas.

• Material de pintura (solventes: acetona e verniz).

• Suportes para os ossos.

• Furadeira (Chave do mandril).

• Brocas para perfuração dos ossos (vídea).

• Buchas plásticas (nº 4, 6 e 8)

• Caneta de retroprojetor preta (ponta fina).

• Cola (quente e adesiva de contato).

• Lápis grafite nº2.

• Borracha para grafite mole.

3.2. Metodologia

Nos ossos do esqueleto apendicular do equino, as origens e inserções dos músculos

esqueléticos foram identificadas, marcadas a lápis grafite nº2 e pintadas com esmalte de

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22 Ensaio biomecânico para o esqueleto apendicular do equino

acordo com a bibliografia consultada (GETTY, 1986). O uso de cores distintas foi

necessário, para localizar o que é origem (verde) e o que é inserção (roxo), visando a

facilitar o entendimento das alavancas ou articulações, através da associação dos

acidentes anatômicos com as origens e inserções musculares. Estabeleceu-se pela Nomina

Anatômica Veterinária (1994) que a origem do músculo é proximal em relação à sua

inserção. Getty (1986) definiu como proximal ou origem a fixação do músculo, que

permanece estacionária durante o movimento, fato que foi reconsiderado por Rasch e

Burke (1973), quando o movimento não ocorre a partir da posição anatômica. As

alavancas nos seres vivos são realizadas pela articulação dos ossos através da força,

velocidade ou potência dos músculos esqueléticos. São mecanismos extremamente

importantes para o entendimento dos movimentos. As articulações encontradas no

esqueleto apendicular de um equino são em sua maioria sinoviais (com cápsula articular),

possuem eixos de movimento que variam de zero a três, sendo que as articulações não

sinoviais podem ser encontradas nos espaços interósseos ligando rádio e ulna no membro

torácico e ligando tíbia e fíbula no membro pélvico (GETTY, 1986).

O diferencial dessa montagem está justamente nas articulações. Os ligamentos

entre os ossos exibem papel fundamental para o seu movimento, como citou Kapandji

(2000), portanto é imprescindível para o êxito do modelo que esses também sejam

colocados de acordo com a bibliografia na sua origem e inserção. Foram instalados com o

auxilio de furadeira, parafusos com tamanhos e espessuras variados, arruelas para

melhorar a fixação e cola quente, necessária para a aderência da bucha plástica devido ao

risco eminente de lascar os ossos pela alta porosidade após a mineralização.

Os ossos dos membros torácico e pélvico foram fotografados nas inúmeras fases

de construção desse modelo.

Além das origens e inserções pintadas, os ossos abrigaram pequenas argolas em

pontos estrategicamente definidos (bainhas tendíneas) para servir de apoio aos cordões de

algodão que funcionam como os músculos, bem como os ligamentos maleáveis

confeccionados com linha. Essas estruturas também foram fixadas com furadeira e bucha

plástica. Os parafusos colocados nos pontos de inserção dos ligamentos formam um tear

para que a linha de cetim foram amarrados e trançados de acordo com a posição desse

ligamento. Os pontos de uma técnica de bordado chamada Macramé foram utilizados

para conferir maior resistência e durabilidade a essas estruturas. Um cordão de algodão

foi fixado por parafuso na origem de um determinado músculo, como o Bíceps braquial, e

a outra extremidade do cordão atravessou as articulações adjacentes, o ombro e o

cotovelo, e fixou-se na sua inserção (tuberosidade do rádio) por outro parafuso. Quando

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esse cordão é puxado ou enrolado, simula a contração isotônica concêntrica do bíceps, a

contração de encurtamento (RASCH; BURKE, 1973), fazendo com que o cotovelo e o

ombro se movam, provocando a flexão do ombro e a flexão do cotovelo. A flexão do

cotovelo é a ação muscular desejada e a flexão do ombro a ação indesejada. Como o

Tríceps braquial realiza os movimentos antagônicos aos do Bíceps braquial, será um

sinergista concorrente da ação dada (RASCH; BURKE, 1973). Fazendo a extensão do

ombro, o Tríceps braquial compete com a ação de flexão promovida pelo Bíceps, tornando

esses movimentos nulos. Só a flexão do cotovelo acontece.

Esse sistema de fixação e os cordões permitem que qualquer músculo do

esqueleto apendicular se movimente de forma aleatória ou pretendida. Inúmeras

possibilidades de movimento e combinações podem ser testadas.

4. DESENVOLVIMENTO

Os ossos do esqueleto apendicular torácico e pélvico de um equino foram

disponibilizados após morte natural de uma fêmea em uma fazenda nas proximidades da

cidade de Leme.

As origens e inserções musculares que estavam preservadas foram fotografadas

em detalhes bem como os ligamentos e suas posições. Esse material foi de extrema

relevância para o êxito do modelo uma vez que muitas dessas descrições são imprecisas

na bibliografia existente. A dissecação serviu para evidenciar as descrições feitas por

Getty (1986), deixando a pintura das fixações musculares e os ligamentos muito próximos

da realidade.

Após hidratação dos ossos e tecidos em água da torneira, uma breve limpeza foi

realizada com o auxílio de bisturi, tesouras e algumas pinças cirúrgicas. Os ossos foram

separados, fotografados e identificados de acordo com sua localização (anterior e

posterior; direita e esquerda). O membro torácico direito foi separado do esquerdo e os

membros pélvicos também foram isolados entre si. Utilizamos um freezer para

manutenção das estruturas e a dissecação ocorreu com muita cautela. Cada membro foi

dissecado separadamente e a comparação de suas estruturas (lado direito e lado

esquerdo) trouxe surpresas, como o dano em um dos sesamóides do membro torácico

esquerdo, que implicou numa maior área de inserção da musculatura no carpo acessório

do mesmo lado. Confirma-se então com esta informação, que a alteração das estruturas

ocorre de acordo com as necessidades funcionais. O lado esquerdo foi escolhido para a

montagem do esqueleto, pois há muitos anos o manejo desse animal acontece pela

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esquerda. Uma segunda limpeza realizada nesses ossos retirou todo tecido mole. O

processo de mineralização foi o mais demorado. Optou-se pela secagem natural dos ossos

no tempo, pela possibilidade de preservação da tonalidade e textura, conferindo uma

beleza incomparável se os considerarmos quando fervidos.

Com um lápis grafite, todas as origens e inserções foram marcadas em cada um

dos ossos de acordo com o Getty (1986), e com as fotografias tiradas no momento da

dissecação. Cada posição muscular foi observada detalhadamente, definindo-se o melhor

local para a inscrição do nome do músculo em questão, com uma caneta de retroprojetor.

A posição do osso foi respeitada e todos os nomes dos músculos foram escritos na mesma

posição (da porção distal do osso para a proximal), o que facilita em muito a sua leitura e

identificação sem precisar movê-lo em outros graus. Após outras conferências

relacionadas à bibliografia, cada um dos ossos do esqueleto apendicular foi pintado com

esmalte de unha colorido. Essa tinta foi escolhida por sua versatilidade. Entre as outras

testadas, foi a que melhor atendeu aos requisitos como o tempo de secagem, a

durabilidade, a solubilidade, a facilidade de manipulação, disponibilidade de reposição e

manutenção, solvente não restrito e o baixo valor comercial. Utilizou-se a cor verde para

as origens musculares e a cor roxa para as inserções.

Com uma furadeira doméstica comum, os pontos e fixação dos ligamentos foram

abertos e buchas plásticas com cola quente puderam ser inseridas nessas aberturas. Uma

camada de verniz em spray foi depositada para maior durabilidade das cores. O membro

torácico foi o primeiro a ser montado. Após a fixação dos parafusos nos respectivos

pontos dos ligamentos, uma aproximação dos ossos foi realizada com auxilio de barbante

comum. A posição articular foi definida e deu-se início à confecção dos ligamentos. Esse

material utilizado nos ligamentos ainda pode ser desenvolvido e idéias novas para essas

fixações surgem a todo o momento. Inúmeros métodos foram testados durante esse ensaio

e sem dúvidas o que promoveu o melhor aproveitamento foi utilizado.

Alguns ligamentos, como os cruzados anterior e posterior do joelho, também

mantiveram suas posições e formas, mesmo que a metodologia não tenha alcançado a

eficiência mecânica. A fixação dos cordões é livre e pode ser utilizada da maneira

pretendida pelo manipulador do esqueleto. Além dos cordões inseridos, ainda há a

possibilidade de se amarrar outros cordões em outras origens com suas inserções e variar

ainda mais a utilização desse instrumento.

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5. RESULTADOS

Os resultados da presente pesquisa, por se tratar de um modelo extremamente prático,

serão apresentados em forma de imagens explicativas.

Figura 1 – Meniscos do joelho esquerdo: menisco medial (A) menisco lateral (B).

Figura 2 – Fêmur equino, A: inserção do músculo gastrocnêmio, indicado pela cor verde.

A

Figura 3 – Úmero esquerdo, indicando as origens (verde) e inserções (roxa).

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Figura 4 – Cotovelo esquerdo, indicando a fixação

(linha e parafusos) onde estaria o ligamento. Figura 5 – Cotovelo esquerdo, vista frontal,

indicando a posição do ligamento.

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

O projeto apresenta grande relevância didática, pois fornecerá aos estudantes subsídios

ilustrativos em terceira dimensão, facilitando o entendimento e a aprendizagem dos

ossos, músculos e articulações que compõem o esqueleto do equino. Além disso, o modelo

promoverá a opção de treinamentos de diferentes técnicas cirúrgicas, quando se tratar de

afecções localizadas no aparelho locomotor, com grande incidência em animais da espécie

eqüina.

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