História biomecânica

07/04/2010

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Biomecânica - Felipe Carpes – www.ufsm.br/gepec/biomec.html

Felipe P Carpes

[email protected]

www.ufsm.br/gepec/biomec.html

Histórico, conceitos e áreas de aplicação da Biomecânica


Objetivos da aula

Apresentar o histórico da biomecânica

Introdução a conceitos básicos

Apresentação das áreas de atuação em biomecânica

objetivos

possibilidades


Biomecânica vs Cinesiologia

Biomecânica

bio + mechanics

Cinesiologia

kinein + logos


Cinesiologia

TreinamentoFisiologiado exercício

Atividadeadaptada

Biomecânica

Psicologia do

esporte

Filosofia do

esporte

Comportamento

motor

Metodologia

PedagogiaHistória do

esporte


Medicina do esporte

Reabilitação cardíacaFisiologia do exercício

TreinamentoBiomecânica

Demais especial.médicas

Psicologia do esporte

NutriçãoControle motor

Terapias físicas

Treinamento


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Histórico da Biomecânica

Arquimedes287-212 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."



Aristóteles384-322 a.C.Aluno de Platão, e professor de Alexandre

Interesse na anatomia

Descreveu alguns movimentos de animais

Introduziu parâmetros mecânicos na

descrição do movimento



Claudius Galeno201-130 a.C.

“De moto musculorium”

Estudos do encurtamento das fibras

Primeiro “Médico Desportivo”

Condenava a dissecação


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.)



Leonardo da Vinci1452 – 1519

Iniciou o estudo da “mecânica” dos

movimentos

Diversas invenções

Obras artísticas


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Biomecânica - Felipe Carpes – www.ufsm.br/gepec/biomec.html Biomecânica - Felipe Carpes – www.ufsm.br/gepec/biomec.html



Andreas Vesalius1514-1564

Considerado o pai da Anatomia Moderna

De Humani Corporis Fabrica

http://vesalius.northwestern.edu/







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Galileu Galilei1564 – 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


Giovanni Alfonso Borelli1608 - 1679


2 edições



Isaac Newton1643 - 1727


“Philosophiae naturalis principia

mathematica”

Completa teoria para a análise

mecânica do corpo humano

(Mecânica Newtoniana)


Philosophiae �aturalis Principia Mathematica

Lei da Gravitaçãomarco da revolução científica

Leis do movimento1ª

2ª

3ª

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Luigi Galvani1737 - 1798


Primeiros experimentos com eletricidade

e contração muscular

Suas obras inspiraram o romance

“Frankstein”

Eletrofisiologia


Wilhelm Eduard Weber1804-1891


Experimentos com eletricidade

Eletromagnetismo

Eletroestimuladores


Étienne-Jules Marey1830-1904


Profundas contribuições na análise

de movimentos

Descrição de parâmetros

cinemáticos do movimento humano

Uso de taxas de amostragens

maiores



Experimento com o trote do cavalo


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O século da marcha



Edward Muybridge1830-1904


Pai da Cinemetria

Desenvolveu instrumentos

Testou hipóteses



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Zoopraxiscópio


Braune & Fischer

Christian Wilhelm Braune 1831 – 1892Otto Fischer 1889 - 1906

Histórico da BiomecânicaContribuíram

significativamente

para o

desenvolvimento de

metodologias de

análise da marcha

humana


http://www.nlm.nih.gov/exhibition/historicalanatomies/braune_home.html

Ilustrações do anatomista Christian Wilhelm Braune


Du Bois Reymond1818 – 1922


Reymond descobriu o

potencial de ação

Pai da eletrofisiologia

experimental

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Guillaume Duchenne1806 – 1875


Desenvolveu a eletroterapia


Archibald Hill1886 – 1977


Relação entre produção de

calor e trabalho do músculo

Relação força-velocidade


Nikolai Bernstein 1896 – 1966


Estudou a coordenação de

movimentos

Controle de graus de

liberdade de movimentos



O que é Biomecânica?

mecânicabio


ANATOMIA FISIOLOGIA MECÂNICA

BIOMECÂ�ICA

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Biomecânica

Mecânica

Estrutura

Função

Adaptado de Hall 2006


A biomecânica é a ciência que investiga os efeitos das forças internas e externas sobre os corpos vivos.

Miller & �elson, 1973

Conceitos


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


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


A biomecânica é a ciência das leis do movimento mecânico nos sistemas vivos.

Donskoy & Zatsiorsky, 1988

Conceitos


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


• Cinemática: descreve o movimento

• Cinética: estuda as causas do movimento

Ramificações da Biomecânica


Áreas de atuação em Biomecânica


1. Biomecânica do movimento humano

Biomecânica do esporte

Biomecânica ocupacional

Avaliação da função muscular e reabilitação

Biomecânica clínico-ortopédica

Áreas de atuação em Biomecânica


Esporte, Ocupacional, função muscular e reabilitação, clínico-ortopédica


2. Metodologia biomecânica

Métodos e instrumentação

Medição e processamento de dados

Modelagem por computador

Simulação e otimização

Áreas de atuação em BiomecânicaÁreas de atuação em Biomecânica

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Instrumentação, processamento, modelagem, simulação e otimização


3. Biomecânica músculo-esquelética

Controle neuromuscular do movimento

Mecânica muscular

Biomecânica das articulações e da coluna

Análise eletromiográfica



�euromuscular, mecânica muscular, articulações, eletromiografia



4. Biomecânica dos tecidos e biomateriais

Biomecânica dos tecidos moles e duros

Biomateriais

Próteses e fixações externas (órteses)



Reconstrução/reparo de estruturas biológicas

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5. Biomecânica ambiental

Impacto e vibrações

Biomecânica de micro e macrogravidade

Locomoção terrestre, aquática e aérea



Microgravidade


6. Biomecânica cárdio-respiratória

Biomecânica cardíaca e vascular

Biomecânica respiratória



Estudo de tecidos

Modelagem da artéria carótida


Referências básicas

• www.wikipedia.org

• 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.

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