biomecânica aplicada ao...
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Biomecânica aplicada ao esporte
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A disciplina estuda, analisa e descreve o movimento
humano usando a física como ferramenta de
analise. O objetivo ao analisar o movimento humano
é de melhorar o rendimento do mesmo e diminuir a
incidência de lesões.
Os conteúdos abordados são: Biomecânica do
treinamento de força, Biomecânica do treinamento
de corrida, Calçado esportivo, Biomecânica da
ginástica de academia, Biomecânica das
modalidades esportivas e Prática como componente
curricular.
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II - OBJETIVOS GERAIS
Entender as características das diferentes
modalidades esportivas e de treinamento;
Aprender a controlar a sobrecarga para diminuir a
incidência de lesões;
Saber quais aspectos precisam ser treinados nas
modalidades para melhorar o rendimento.
III - OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Aprender a analisar e a manipular as forças
presentes no movimento humano;
Aprender a manipular as forças produzidas no
movimento humano para prevenir o surgimento de
lesões e melhorar a eficiência do movimento.
Saber adequar os exercícios e o treinamento para
evitar o surgimento de lesões;
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IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1. BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE FORÇA
Apresentação das caraterísticas do treinamento
de força
Sistema muscular e fatores que influenciam a
produção de força: Comprimento do sarcômero,
Ciclo Alongamento-encurtamento na produção de
força muscular, Torque potente e resistente.
Análise dos braços de alavanca nos exercícios de
academia: exercício para peitoral, exercício para
dorsal, exercício de ombro, exercício de cotovelo,
exercícios de membros inferiores.
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
1. BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE FORÇA
Características e importância da eletromiografia
para análise de exercícios do treino de Força:
definição e objetivo da área, instrumento de
análise, envoltório linear, normalização do sinal.
Análise da atividade eletromiográfica dos
músculos nos exercícios de força: supino
horizontal, crucifixo, pull over, agachamento,
cadeira extensora, mesa flexora, stiff.
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IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE
CORRIDA
Características cinemáticas da corrida e influência
do calçado esportivo: Ciclo do movimento,
comprimento e frequência do passo, movimentos
articulares dos membros inferiores, técnicas de
corridas distintas (mediopé e retropé), movimentos
de supinação e pronação e influência do calçado
esportivo.
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE
CORRIDA
Características cinéticas da corrida e influência do
calçado esportivo: Dinamometria, registro e controle
do impacto na corrida, influência do calçado
esportivo no controle do impacto (teste mecânico e
biomecânico), registro e controle da distribuição de
pressão plantar na corrida, influência do calçado
esportivo no controle da pressão plantar (dureza do
solado).
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IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE
CORRIDA
Análise eletromiográfica dos músculos na corrida:
atividade eletromiográfica dos músculos de membro
inferior no ciclo da corrida, diferenças
eletromiográficas nos músculos de tornozelo na
corrida do retropé e mediopé.
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
BIOMECÂNICA DO TREINAMENTO DE
CORRIDA
Fatores que influenciam a economia de energia na
corrida e influência do calçado esportivo no
rendimento do corredor: alterações técnicas que
afetam o rendimento do corredor (oscilação do
Centro de Massa na vertical e Ciclo Alongamento-
encurtamento), importância do treinamento
pliométrico para economia de energia na corrida,
influência do calçado na propulsão da corrida,
influência do peso do calçado na economia de
energia da corrida.
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IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
3. BIOMECÂNICA DA GINÁSTICA
Ginástica Olímpica e Artística: Biomecânica do
equilíbrio, Antropometria, Aplicação da
Antropometria para localização do Centro de Massa
do corpo segundo o Modelo de Hay, Fatores que
influenciam o controle do equilíbrio, treinamento
proprioceptivo.
Ginástica de academia: Análise do impacto nos
movimentos do Step e da Ginástica aeróbica,
Fatores que favorecem a ocorrência de lesões nas
modalidades.
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
4. BIOMECÂNICA DOS SALTOS
Análise e controle de sobrecarga: Magnitude e
quantidade de forças aplicadas ao corpo, lesões
agudas e lesões crônicas.
Salto vertical: Parâmetros biomecânicos para
eficiência do movimento, técnicas de saltos vertical
e uso do Ciclo Alongamento-encurtamento.
Saltos do atletismo: Parâmetros biomecânicos para
controle de carga mecânica e propulsão. Análise do
impacto dos saltos do atletismo, análise
eletromiográfica do salto triplo, pré-ativação
muscular para controle de carga mecânica e
economia de energia do corpo.
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IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ESTRATÉGIA DE TRABALHO
Aulas Teóricas; Discussões dirigidas; Discussão de
leituras complementares.
AVALIAÇÃO
Provas escritas; Relatórios das discussões
dirigidas.
IV - CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
15. PRÁTICA COMO COMPONENTE
CURRICULAR
15.1. Análise de situações-problema;
15.2. Vivência de professor ao buscar soluções
para as diversas situações.
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VII – BIBLIOGRAFIA
Bibliografia Básica
ZATSIORSKY, V.M. Biomecânica do Esporte – Performance
no desempenho e prevenção de lesão, Editora Guanabara
Koogan, Rio de Janeiro, (2004).
MAIOR, A. S. Fisiologia dos exercícios resistidos. 2 ed.
Editora Phorte, São Paulo, (2013).
PRESTES, J; FOSCHINI, D.; MARCHETTI, P.; CHARRO, M.;
TIBANA, R. Prescrição e periodização do treino de força em
academias. 2 ed, Editora Manole, (2016).
VII – BIBLIOGRAFIA
Bibliografia Complementar
FRANKEL, V.H.; NORDIN, M.: Biomecânica básica do sistema
musculoesquelético. 4 ed. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro,
(2014).
HALL, S.: Biomecânica Básica. 7ed. Editora Guanabara Koogan, Rio de
Janeiro, (2016).
KOMI, P.V. Força e potência no esporte. 2 ed. Editora Artmed, Porto Alegre,
(2006)
MARCHETTI, P.; Biomecânica aplicada: Uma abordagem para o
treinamento de força. 1 ed. Editora Phorte, São Paulo, (2007)
UCHIDA, M.C.; CHARRO, M.A.; BACURAU, R.F.P.; NAVARRO, F.; PONTES
JUNIORF.L. Manual de musculação: Uma abordagem teórico-prática do
treinamento de força. 7 ed. Editora Phorte: São Paulo,(2013).
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Biomecânica aplicada ao esporte
Treinamento contra resistência ou resistido.
Treinamento de força.
Treinamento com pesos.
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Musculação: execução de
movimentos biomecânicos
localizados em segmentos
musculares definidos com a
utilização de sobrecarga ou o peso
do próprio corpo. (Guedes Jr., Pessoa Jr e Rocha,
2008).
Conceitos e Definições
Biomecânica aplicada ao esporte
Pode se concluir que: A musculação é um método
de treinamento de desportivo, cujo o principal meio de treinamento são os
pesos e a principal capacidade física treinada é
a força.
Biomecânica aplicada ao esporte
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Força muscular
Knuttgen e Kramer (1994): Força muscular é a quantidade máxima que um músculo ou grupo muscular pode gerar em um padrão específico de movimento e determinada velocidade
Hamill e Knutzen (1999): Força muscular é a quantidade máxima de esforço produzido por um músculo ou grupo muscular no local da inserção do esqueleto
Biomecânica aplicada ao esporte
Força muscular
ACSM (2003): A força muscular refere-se à máxima tensão que pode ser gerada por um músculo específico ou grupo muscular
Guedes Jr. Pessoa Jr. e Rocha (2008): A força representa a capacidade de um indivíduo impor tensão muscular contra uma determinada resistência e depende especialmente de fatores mecânicos, fisiológicos e psicológicos.
Biomecânica aplicada ao esporte
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FATORES QUE
MODIFICAM A
FORÇA
MUSCULAR
Neurais Musculares Psicológicos
Biomecânica aplicada ao esporte
Fisiologia neuromuscular
Biomecânica aplicada ao esporte
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Contração muscular Torque (N.m) Movimento ?
Biomecânica aplicada ao esporte
Torque: é a tendência de uma força girar uma alavanca em torno de um ponto fixo.
Sistemas de alavancas do corpo humano
Músculo (força), Ossos
(alavancas) e Articulação (ponto fixo)
T (N.m) = F X D (Braço de Alavanca)
Biomecânica aplicada ao esporte
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Estática
Dinâmica
Tipos de contração muscular?
Biomecânica aplicada ao esporte
Tipos de Trabalho Muscular
Trabalho = Força X Distância percorrida
Contração
(Causa)
Trabalho ou ação muscular
(efeito)
Biomecânica aplicada ao esporte
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• Trabalho concêntrico: músculo que gera tensão ativa e encurtamento miofibrilar;
• Trabalho Excêntrico: Maior tensão ativa e ocorre alongamento miofibrilar.
Considerações Musculares sobre o Movimento
• Trabalho Isométrico:
sem mudança articular
visível (estático);
Biomecânica aplicada ao esporte
Trabalho Isocinético: Velocidade constante
• Trabalho auxotônico ou combinado: Combina-se trabalhos concêntricos, excêntricos e isométricos – levantadores de pesos
Biomecânica aplicada ao esporte
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Excita os motoneurônios da musculatura agonista.
Excita os motoneurônios da musculatura sinergista (facilitação).
Inibe os motoneurônios da musculatura antagonista.
Biomecânica aplicada ao esporte
↓Força
↓ Velocidade
↓ Coordenação
Consequências do déficit de flexibilidade
Biomecânica aplicada ao esporte
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Cinesiologia X Biomecânica
Cinesiologia é o estudo científico do movimento
humano.
Análises qualitativas;
Não leva em consideração, nenhuma aplicação de força.
Hamill e Knutzen, (1999).
Biomecânica aplicada ao esporte
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Cinesiologia X Biomecânica
Biomecânica, representa o estudo de um organismo vivo
e o efeito da força – seja empurrando ou tracionando
sobre esse organismo.
- Esta análise pode ser qualitativa e quantitativa
Ex: velocidade, direção, força. Hamill e Knutzen, (1999).
Biomecânica aplicada ao esporte
Métodos de análise
qualitativa e
quantitativa da
participação
muscular
Métodos usuais para análise de exercícios
Biomecânica aplicada ao esporte
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Métodos de Análise
Análise dos pontos de
inserção e da direção das
fibras
Tracionar o músculo a
partir da dissecação do
cadáver
Estímulo elétrico
Palpação
EMG
Biomecânica aplicada ao esporte
Planos e Eixos
Transversal Sagital
Frontal
Rotação
interna/externa e
adução/abdução
horizontal
Flexão /extensão
Adução e abdução
Biomecânica aplicada ao esporte
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Aplicação dos planos e eixos
Biomecânica aplicada ao esporte
Diferença somente para o tríceps braquial
Supino Reto X
Crucifixo máquina
Conceitos
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Plano: Sagital
Eixo: Latero-lateral
Movimento Articular: Ext. de Ombro
Motor Primário: Gra. Dorsal, infra-espinhoso, redondo maior e menor ...
Aplicação dos planos e eixos
Conceitos
Plano: Tranversal
Eixo: Encefalo-caudal
Movimento Articular: Abd. Hor. Ombro
Motor Primário: Gra. Dorsal, Trapézio ,Romboides (maior e menor), redondo maior e menor, ...
Aplicação dos planos e eixos
Conceitos
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Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
biarticular
uniarticular
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Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
“Sóleo” “Gastrocnêmio e Sóleo”
Tríceps sural Gastrocnêmio Sóleo
Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
Mais comum em músculos biarticular ou multiarticular
• Insuficiência ativa: Devido a contração ativa, os agonistas se encurtam tanto que perdem tensão.
“Sóleo” “Gastrocnêmio e
sóleo”
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Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
• Insuficiência passiva: O alongamento do antagonista limita a ação do agonista.
Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
Quais músculos são priorizado ? ?
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Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
Por que?
Insuficiência ativa dos isquiotibiais. 1. Bíceps femoral 2. Semitendíneo 3. Semimembranoso
Bíceps femoral
Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
Semitendíneo
Por que?
Insuficiência ativa dos isquiotibiais. 1. Bíceps femoral 2. Semitendíneo 3. Semimembranoso
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Biomecânica Aplicada na Musculação
Aplicação dos planos e eixos
Semimembranoso
Por que?
Insuficiência ativa dos isquiotibiais. 1. Bíceps femoral 2. Semitendíneo 3. Semimembranoso
Braço de potência: Distância perpendicular da
aplicação da força ao eixo de rotação. Ou seja, é a
distancia entre o Ponto de Apoio até o local de
aplicação da força. Por isso, pode ser chamado
também de Braço de Força (BF).
Braço de resistência: Distância perpendicular da
aplicação da resistência ao eixo de rotação. É a
distância que vai do ponto de Apoio até o ponto de
aplicação da resistência.
Sistema de alavancas
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Sistema de alavancas
INTERFIXA
BF BR Tríceps Braquial
Resistência
Potência
Eixo
Sistema de alavancas
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INTERRESISTENTE
BF
BR
Gêmeos
Resistência
Potência
Eixo
Sistema de alavancas
INTERPOTENTE BF
BR
Bíceps Braquial Alavanca mais
comum no corpo humano
Resistência
Potência
Eixo
Sistema de alavancas
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Braço de alavanca nos exercícios
Tríceps coice:
Maior braço de alavanca do peso
Cotovelo estendido.
Maior necessidade de torque muscular
cotovelo estendido.
Alavanca? → Interfixa
Braço de alavanca nos exercícios
Tríceps testa:
Maior braço de alavanca do peso Cotovelo fletido.
Maior necessidade de torque muscular cotovelo
fletido.
exigência muscular depende da característica do
exercício.
Alavanca? → Interfixa
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Braço de alavanca nos exercícios
Remada Unilateral:
Torque do peso torque flexão do ombro.
Músculos extensores do ombro terão que gerar
torque muscular.
Torque Muscular
Direita > Esquerda.
Alavanca? → Interpotente
Braço de alavanca nos exercícios
Crucifixo Horizontal:
Torque do peso torque em abdução
horizontal do ombro.
Músculos adutores horizontais do ombro terão
que gerar torque muscular.
Torque Muscular Direita > Esquerda.
Alavanca? → Interpotente
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Stiff:
Torque do peso torque em flexão do quadril.
Músculos extensores do quadril terão que gerar
torque muscular.
Torque Muscular
Direita > Esquerda.
Braço de alavanca nos exercícios
Alavanca? → Interpotente
Interatividade
Observe a alavanca ilustrada na figura a seguir.
Analise o seu tipo e a sua característica. Leia as
afirmações a seguir e escolha a alternativa correta.
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Interatividade a) A alavanca indicada na figura é do tipo interpotente. Este tipo de alavanca
tem a característica de desvantagem, para a força F, quando o objetivo é
movimentar grandes cargas, ou seja, ela não é adequada para gerar força,
por outro lado, por estar longe do eixo de rotação, a resistência pode ser
movimentada com grande velocidade.
b) A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca
apresenta a característica de alta capacidade de produzir força, se a
referência for a força F. Isso significa que a partir da força F, uma carga
alta pode ser movimentada.
c) A alavanca indicada na figura é do tipo interresistente. Este tipo de
alavanca tem a característica de conseguir movimentar grandes cargas, ou
seja, ela é ideal para gerar força, quando a força F é tomada por referência.
d) A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca
apresenta como característica a capacidade de produzir velocidade. Ou
seja, uma determinada força F consegue movimentar com grande
velocidade uma carga posicionada no local onde a força R está sendo
aplicada.
e) A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa. Na figura, a alavanca
apresenta uma característica neutra, ou seja, como os braços de alavanca
são iguais, basta a força ou a resistência serem um pouco maiores, que a
Resposta
Alternativa correta “b”
A alavanca indicada na figura é do tipo interfixa.
Na figura, a alavanca apresenta a característica
de alta capacidade de produzir força, se a
referência for a força F. Isso significa que a
partir da força F, uma carga alta pode ser
movimentada.
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Braço de potência vs Braço de resistência
F = 5 X 25 F = 125 kg/f
F = 5 X 20 F = 120 kg/f
Sistema de alavancas
Vantagem e desvantagem mecânica
BP > BR = Vantagem mecânica (é menos necessário aplicação de força para vencer a resistência)
BP < BR = Desvantagem mecânica (mais força é necessário para vencer a mesma resistência)
Braço de potência vs Braço de resistência
Sistema de alavancas
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Biomecânica Aplicada na Musculação
Coluna vertebral – exercícios e cuidados Coluna vertebral – exercícios e cuidados
Biomecânica Aplicada na Musculação
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A pressão nos discos intervertebrais (DI) é resultado do peso corporal, com as forças (F) dos músculos envolvidos no movimento ou postura.
Alguns autores citam que os DI de uma pessoa jovem podem suportar até 800 Kg ou 8.000 N
Peso (N) = m.a
Coluna vertebral – exercícios e cuidados
Biomecânica Aplicada na Musculação
Na posição de pé, a linha gravitacional passa 5cm a frente da L3 (braço de resistência) e os músculos dorsais passam cerca de 5 cm atrás (braço de força).
Coluna vertebral – exercícios e cuidados
BR - Resistência BR - potência
Biomecânica Aplicada na Musculação
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Qual será a carga (força) lombar (DI) de uma mulher de 80 Kg, para se manter em pé? Vamos considerar que
metade do peso corporal (40kg ou 400N) encontra-se acima da L3
Coluna vertebral – exercícios e cuidados
Força que age sobre o DI = Força total (FT)
FT = R + F + Peso
R = Resistência
F = Força
Peso = Carga movimentada no exercício)
Biomecânica Aplicada na Musculação
Qual será a carga (força) lombar de uma mulher de 80 Kg, para se manter em pé? Vamos considerar que metade do peso corporal encontra-se acima da L3 (40kg ou 400N)
BF X F = BR X R
5 cm X F = 5 cm X 400N
F = 2000N /5 cm
F = 400N
BF = 5cm
BR = 5cm
R = 400N
Força que age sobre o disco = Força total (FT)?
Coluna vertebral – exercícios e cuidados
Biomecânica Aplicada na Musculação
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Força que age sobre o disco = Força total (FT)?
FT = R + F + Peso (movimentado no exercício)
FT = 400N + 400N
FT = 800N
Qual será a carga (força) lombar de uma mulher de 80 Kg, para se manter em pé? Vamos considerar que metade do peso corporal encontra-se acima da L3 (40kg ou 400N)
Coluna vertebral – exercícios e cuidados
Biomecânica Aplicada na Musculação
Quando ela agacha o que acontece?
Coluna vertebral – exercícios e cuidados
Biomecânica Aplicada na Musculação
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CG = 15cm
Força total = 1.200N + 400N
FT = 1.600N
BF X F = BR X R
5 cm X F = 15 cm X 400N
5 cm X F = 6000N
F = 6000N / 5
F = 1200N
BF = 5cm
BR = 15cm
R = 400N
Coluna vertebral – exercícios e cuidados
Biomecânica Aplicada na Musculação
Agachamentos X Lombalgias
Será que se treinar como eles, irei ficar do mesmo tamanho??? Vou tentar!
Biomecânica Aplicada na Musculação
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Essas condições se aplicam
somente para o agachamento?
Biomecânica Aplicada na Musculação
Coluna Vertebral X Carga
Carga lombar: sujeito de 80 kg exercitando-se com uma par de halteres de 5 Kg, posição sentado X em pé
BF = 5cm
BR = 5cm
R = 400N
P = 10kg (100N)
BF X F = BR X R
5 X F = 5 X 400
F = 5 X 400 N / 5
F = 400N
Força total = R + F + P
FT = 400 + 400 + 100
FT = 900N
Biomecânica Aplicada na Musculação
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Coluna Vertebral X Carga
Carga lombar: sujeito de 80 kg exercitando-se com uma par de halteres de 5Kg, posição sentado X em pé
BF X F = BR X R
5 X F = 15 X 400
F = 15 X 400 N / 5
F = 1200N
BF = 5cm
BR = 15cm
R = 400N
P = 10kg (100N)
Força total = R + F + P
FT = 400 + 1200 + 100
FT = 1700N
Biomecânica Aplicada na Musculação
Coluna Vertebral X Carga
Biomecânica Aplicada na Musculação
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ELETROMIOGRAFIA
EMG
LEITURA DO
SINAL ELÉTRICO
MUSCULAR
Métodos de Análise
Quantificação dos sinais elétricos na musculatura esquelética
Largamente utilizado na funcão neuromuscular, tanto na saúde
como nas doenças que podem interferir nesse sistema
Maneira objetiva na verificação dos PA (CORREIA & MILLS, 2004 e KONRAD, 2005)
EMG
Biomecânica aplicada ao esporte
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Eletromiografia (EMG)
Registra a atividade elétrica associada à
contração muscular.
Indica como ação muscular é coordenada pelo
aparelho locomotor.
Biomecânica aplicada ao esporte
Aplicações da EMG:
Determinar a ativação temporal do músculo
(estimulação do músculo inicia e termina).
Registrar quanto o músculo foi ativado durante
o exercício (Quanto maior a ativação, maior a
eficiência do exercício).
Eletromiografia (EMG)
Biomecânica aplicada ao esporte
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Importância da Emg
Músculo composto por fibras musculares.
Fibras musculares organizadas em Unidades
Motoras tipo1, tipo2a e tipo2x.
Recrutamento das Unidades Motoras: Princípio
do Tamanho (FORÇA UMs recrutadas da
menor para a maior).
Tipo1 Tipo 2a Tipo 2x
Quanto maior a intensidade do sinal EMG, maior
o número de UMs recrutadas maior a
eficiência do exercício.
Tipos de eletrodos
SUPERFÍCIE PR|OFUNDIDADE
Biomecânica aplicada ao esporte
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Fatores extrinsecos e intrinsecos proposto por De Lucca
(1997) para eletrodos de superfície
Extrínsecos Intrínsecos
Tamanho e forma dos
eletrodos
Número de UM ativas
Distâncias entre eletrodos Tipo de fibra muscular
Distância - eletrodo e ponto
motor
Fluxo sanguíneo a taxa
metabólica basal
Orientação dos eletrodos em
relação a fibra
Diâmento da fibra muscular
Tratamento da pele
(tricotomia ou abrasão)
Conteúdo não contrátil entre o
músculo e o eletrodo
Biomecânica aplicada ao esporte
Junção
miotendínea
Ponto Motor
De Lucca, (1997)
Biomecânica aplicada ao esporte
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Fatores que influenciam os resultados
SISTEMA DE DETECÇÃO
Contato eletrodo-pele (barulho, impedância)
Filtro para detecção de sinal
Distância entre eletrodos
Posição do sistema de detecção em relação a orientação das fibras musculares
Local da colocação do eletrodo sobre o músculo.
Biomecânica aplicada ao esporte
CONCLUSÃO
A eletromiografia consiste num método para avaliar o
controle neural do movimento.
As limitações do método frequentemente não são
consideradas, levando à má interpretação dos
resultados e conclusões conflitantes na literatura
(Farina, Merletti, Enoka, 2004)
Biomecânica aplicada ao esporte
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Biomecânica aplicada ao esporte
135 graus 90 graus 45 graus
Participação 1. Bíceps femoral 2. Glúteo máximo 3. Vasto medial 4. Vasto lateral
Biomecânica aplicada ao esporte
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Rev. Bras. Educ. Fís. Esporte, São Paulo, v.26, n.3, 2012
Biomecânica aplicada ao esporte
Rev. Bras. Educ. Fís. Esporte, São Paulo, v.26, n.3, 2012
• Do ponto de vista cinesiológico, tende a propiciar uma melhor condição de pré-estiramento tanto da musculatura glútea quanto dos posteriores de coxa. • Nessa condição as atividades mioelétricas se manifestem em maior magnitude.
•(DWYER, BOUDREAU, MATTACOLA, UHL & LATTERMAN, 2010).
Biomecânica aplicada ao esporte
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Perna estendida X Flexionada
2,5 mV
0,9 mV
1,3 mV
1,5 mV
3 mV
0,7 mV
0,8 mV
1,3 mV
Biomecânica aplicada ao esporte
Extensão com rotação externa
2,5 mV
0,9 mV
1,3 mV
1,5 mV
6,7 mV
0,4 mV
0,3 mV
0,7 mV
Biomecânica aplicada ao esporte
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Biomecânica aplicada ao esporte Exemplos de aplicações
Discussão:
Dia 1: agachamento cadeira extensora.
Dia 2: cadeira extensora agachamento.
Independente da ordem, maior ativação dos
vastos no Agachamento.
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Exercícios de perna Biomecânica aplicada ao esporte
Exercícios de perna
Similaridade na EMG !
Biomecânica aplicada ao esporte
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Amostra:10 sujeitos familiarizados com o exercício;
Procedimentos: Todos realizaram o AG_NU e AG_U o ponto de
referência (joelho)
Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte
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Resultados: Durante as repetições AG_U ocorreu um
aumento na força patelofemoral de 49±34%
Biomecânica aplicada ao esporte
Peixoto et al, (2008) Sem diferenças significativas
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SÍNDROME PATELOFEMORAL
Biomecânica aplicada ao esporte
A Síndrome da Dor Fêmoropatelar (SDFP) é
ocasionada por um desequilíbrio biomecânico, que
atinge a articulação do joelho, mais especificamente
a articulação entre o fêmur e a patela.
Acomete até 25% da população, sendo mais
comum em mulheres sedentárias e indivíduos com
grau de treinamento elevado.
Biomecânica aplicada ao esporte
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A origem não é exata.
Normalmente a síndrome surge por desgaste,
sobrecarga ou impacto.
Causas:
Largura excessiva da pelve;
Joelho valgo;
Fraqueza dos músculos do quadril e da coxa;
Patela alta;
Insuficiência ligamentar
Etc...
Biomecânica aplicada ao esporte
Stress em valgo
Biomecânica aplicada ao esporte
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Ângulo Q Formado por duas linhas que se cruzam no centro
da patela.
•Uma linha direcionada da espinha ilíaca
anterossuperior ao centro da patela.
•Outra linha da tuberosidade anterior da tíbia ao centro da patela.
Biomecânica aplicada ao esporte
O valor ideal do ângulo Q • Homens:13 graus, variando
entre 10 a 14 graus • Mulheres: 18 graus,
variando entre 15 a 17 graus.
Biomecânica aplicada ao esporte
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Ângulo Q Quanto maior for o ângulo Q, maiores são as forças
de lateralização da patela.
Biomecânica aplicada ao esporte
O VL é o maior e mais forte músculo do quadríceps
contribuindo para o vetor de força lateral da patela.
Já o VMO, promove um vetor de força contrário ao
VL, equilibrando a força gerada pelo mesmo.
Essa relação entre o VMO e VL deve ser de 1:1 em
sujeitos clinicamente normais.
Um desequilíbrio entre esses estabilizadores
dinâmico da patela pode gerar um desalinhamento.
O deslocamento e mau alinhamento patelar é o
fator etiológico mais aceito para a síndrome da dor
femoropatelar(SDFP).
Biomecânica aplicada ao esporte
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Valgo dinâmico
Biomecânica aplicada ao esporte
Justificativa para a utilização da posição com pés ligeiramente
abduzidos?!?!
Signorile et al. (1995), maior solicitação dos VM ou VL com modificação nas posições dos pés
(ligeiramente abduzidos);
No entanto, esses resultados não são consenso na literatura.
Biomecânica aplicada ao esporte
63
Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte
Cadeia cinética Aberta vs Fechada
64
Cadeia cinética Aberta vs Fechada
Biomecânica aplicada ao esporte Exercícios de perna
Biomecânica Aplicada na Musculação
Cadeia cinética Aberta vs Fechada
67
Discussão: (Brennecke, 2007)
Peitoral maior e Deltóide clavicular atividade
semelhante.
Tríceps braquial atividade alta.
Exercícios para musculatura peitoral apresenta
atividade de deltóide clavicular.
Biomecânica aplicada ao esporte
Amostra: 6 homens de 20 - 27 anos; Com experiência mínima de 2 anos de musculação; Ativação EMG do peitoral maior (parte clavicular vs. esternocostal), deltóide (parte clavicular), tríceps braquial (cabeça longa) e latíssimo do dorso Durante 4 diferentes inclinações de banco: declinado, horizontal, inclinado e vertical.
Biomecânica aplicada ao esporte
68
↑ Porção externo costal do peitoral
↑ Porção clavicular do peitoral
Biomecânica aplicada ao esporte
↑ Deltoide anterior ↑ Tríceps braquial
Biomecânica aplicada ao esporte
70
Amostra: • 15 homens de 19 ± 1 ano; • Com experiência média em musculação de 5 anos • Todos os sujeitos foram avaliados em 2 ocasiões • Foi realizada a EMG na fase concêntrica e excêntrica do movimento
Biomecânica aplicada ao esporte
Resultados:
Biomecânica aplicada ao esporte
71
Resultados:
Porção external
Biomecânica aplicada ao esporte
Resultados:
Porção clavicular
Biomecânica aplicada ao esporte
74
Tipos de pegadas
EMG 1. Grande dorsal 2. Peitoral maior 3. Deltóide posterior 4. Tríceps braquial
Biomecânica aplicada ao esporte Tipos de pegadas
Puxada aberta pela frente Puxada supinada Puxada aberta trás Puxada fechada frente
Puxada aberta pela frente Puxada aberta trás Puxada supinada Puxada fechada frente
Resultados: Puxada aberta pela frente solicita um maior recrutamento de UM e uma maior solicitação do grande dorsal
Fase concêntrica
Fase excentrica
Biomecânica aplicada ao esporte
75
Considerações finais
Atividade muscular não é
óbvia.
Tomar cuidado com
simplificação das
características dos
exercícios.
EMG ferramenta
importante para entender
a característica do
exercício.
Interatividade Conhecer a característica dos exercícios de treinamento de força é importante
para que os mesmos possam ser adequadamente escolhidos e aplicados
durante o treinamento. Nesse sentido, a eletromiografia é uma ferramenta
importante, pois indica quanto os músculos foram estimulados nos exercícios.
Leia atentamente as afirmações a seguir e marque a alternativa correta.
I. Os músculos Peitoral maior e Deltóide clavicular apresentam atividade
eletromiográfica semelhante durante o exercício supino horizontal.
II. A Cabeça longa do Tríceps braquial apresenta alta ativação no exercício Pull
over para estabilizar cotovelo e estender ombro.
III. O vasto lateral e o vasto medial encontram-se mais ativos no exercício
agachamento
do que no exercício cadeira extensora.
a) As afirmações I e II estão corretas e a afirmação III está errada.
b) As afirmações I, II e III estão corretas.
c) A afirmação I está correta e as afirmações II e III estão erradas.
d) As afirmações I e III estão corretas e a afirmação II está errada.
e) As afirmações I, II e III estão erradas.
76
Resposta
Alternativa correta “b”
As afirmações I, II e III estão corretas.
Biomecânica aplicada ao esporte
Estudo de caso
1. Plano 2. Eixo 3. Agonista
1. Tipo de alavanca (quadril)
2. Tipo de alavanca (joelho)
77
Biomecânica aplicada ao esporte
Estudo de caso
Diferença vs o agachamento 90º 1. Sobrecarga 2. Ativação muscular
Biomecânica aplicada ao esporte
Estudo de caso
1. Diferença da ativação muscular entre agachamento e avanço?
78
1. Plano 2. Eixo 3. Agonista
• Tipo de alavanca (ombro)
• Alteração de ativação muscular (EMG)?
Biomecânica aplicada ao esporte
Estudo de caso
• Porção external: Supino R e D • Porção Clavicular: I e R
Estudo de caso
Hérnia de disco (l5 – SI)
Valgo dinâmico
Condromalácia
79
Reforço sobre o conteúdo
Quais são os fatores que modificam a força muscular? Dê um
exemplo de cada.
O que é cinesiologia e biomecânica? Dê um exemplo de uma análise
cinesiológica e biomecânica de um exercício de musculação.
Escolha 2 exercícios e faça a análise de plano, eixo, alavanca e do
músculo agonista ?
Defina braço de força, braço de resistência e vantagem mecânica?
Qual a principal função da EMG ? A máxima atividade elétrica é
sinônimo de máxima produção de força? Explique?
Quais as principais causas da síndrome da dor fêmoropatelar
(SDFP)? Quais exercícios são mais indicados? Por que?
Biomecânica aplicada ao esporte
80
Linear ou translação
Movimento que ocorre ao longo de uma via
curva ou reta
Angular
Movimento ocorre ao redor de algum ponto em
diferentes regiões do mesmo segmento
corporal ou objeto.
Biomecânica aplicada ao esporte
82
Análise cinemática
Relaciona-se com as características do movimento.
Examina o movimento a partir de uma perspectiva
espacial e temporal sem referência com as forças
que causam o movimento
Uma análise cinemática envolve a descrição do
movimento para determinar qual a rapidez com que
um objeto está se movendo, qual a altura e a
distância que ele atinge.
Biomecânica aplicada ao esporte
A análise biomecânica pode ser conduzida através de duas perspectiva (cinética e cinemática)
Análise cinética
Área de estudo que examinam as forças que agem
sobre um sistema
A cinética tenta definir as forças que provocam o
movimento
Biomecânica aplicada ao esporte
A análise biomecânica pode ser conduzida através de duas perspectiva (cinética e cinemática)
85
Iniciante
Experiente
Competitivo (Pro ou AG)
Curta distância (até 10 km)
Média distância (16 km/21 km)
Longa distância (Maratona)
Montanha
Ultra
Biomecânica aplicada ao esporte Biomecânica aplicada ao esporte
Análise cinemática da marcha
87
Biomecânica aplicada ao esporte
Músculos e fases da corrida Atividade eletromiográfica da corrida
Músculos não se encontram ativos o tempo todo.
88
Atividade eletromiográfica da corrida
Pré-atividade muscular Preparação do segmento
para controle no início do apoio.
Atividade eletromiográfica da corrida
Co-contração atividade de grupos musculares
com funções opostas.
Co-contração garante estabilidade articular
atividade dos músculos que envolvem
articulação.
89
Atividade eletromiográfica da corrida
Músculos Glúteo máximo, quadríceps e
Gastrocnêmio atuam em Ciclo Alongamento-
Encurtamento (CAE).
Propulsão: Contração muscular e Restituição de
energia elástica.
Modelo de Hill (1950)
Cabeça da miosina e TENDÕES Responsáveis por armazenar e liberar
energia potencial elástica
Tecidos conectivos
Propriedades contráteis do músculo
O CAE são utilizados em várias ações
90
A energia elástica só é aproveitada quando
ocorre alongamento do músculo e concomitante
produção de força (contração).
Durante essas ações musculares há a produção
de trabalho negativo, o qual tem parte de sua
energia mecânica absorvida e armazenada na
forma de energia potencial elástica nos
elementos elásticos em série (Farley, 1997).
Biomecânica aplicada ao esporte
91
Quando há a passagem da fase excêntrica para
a concêntrica, rapidamente, os músculos podem
utilizar esta energia aumentando a geração de
força na fase posterior com um menor custo
metabólico.
Komi (1986) citou que em duas atividades
idênticas, onde uma utiliza o CAE, e a outra não,
o consumo de oxigênio será menor naquela que
o utilizar (economia de movimento).
Biomecânica aplicada ao esporte
Os tendões são as estruturas mais importante
para tal (acumulo e transferência da energia
elástica).
Está diretamente ligado ao grau de “stiffness”
da estrutura tendinosa.
Quanto mais elevado (stiffness), maior será o
acúmulo de energia potencial.
“Stiffness” pode ser definido como a resistência
oposta, pelo complexo músculo-tendão, à
deformação devido a um alongamento rápido.
Biomecânica aplicada ao esporte
93
A economia é a quantidade de energia
metabólica gastada em uma dada velocidade ou
saída de energia.
Economia de movimento é multifatorial e é
determinada pelo histórico de treinamento,
pelas medidas antropométricas, biomecânicas e
fisiológicas.
Um atleta econômico usará menos energia em
intensidades submáximas e com isso terá
reservas vitas de carboidratos para os estágios
finais (sprint final).
94
O desempenho esportivo de resistência
depende de uma interação complexa de fatores
fisiológicos e biomecânicos
Classicamente medidas de máximo consumo
de oxigênio (VO²máx) e limiar de lactato (LL) são
tradicionamente usadas em laboratórios para
predizer a performance potencial de corredores.
95
Economia e avaliações que incluem componentes
de resistência de força máxima, potência
durante o máximo consumo de ovigênio
(vVO²máx) e máxima velocidade de corrida
anaeróbia (vMVCA), podem ser medidas
superiores para predição de performance em
atletas de elite.
Fatores determinantes para o VO²máx
96
Limiar de Lactato
A máxima fase estável de lactato corresponde à
mais alta intensidade de esforço que pode ser
mantida por longo período sem um continuo
acúmulo do lactato sanguíneo.
É um indicador individualizado de intensidade
de esforço, o qual corresponde a mais elevada
intensidade para o treinamento de endurance.
Máxima fase estável de lactato (MFEL)
97
Máxima fase estável de lactato (MFEL)
Maior velocidade de corrida na qual o lactato não aumente por mais de 1,0 mM entre o 10º e o
30º minuto.
vVO²máx: Velocidade correspondente ao
VO²máx
Tempo limite (tlim): Tempo tolerado na vVO²máx
100
Treinamento de limiar
Sujeitos destreinados
Maior parte do tempo entre os
limiares
Enfase no limiar de lactato
↑ Melhora da performance
(Kindermann et al., 1979; Denis et al., 1984;
Londeree, 1997; Gaskill et al., 2001)
101
Periodização polarizada
Atletas bem treinados
(ciclistas, maratonistas e
remadores
↓ limiar de lactato (± 75% das
sessões ou distância de
treinamento) ↑ limiar de lactato (±15-20%
das sessões)
(Steinacker, 1993; Steinacker et al., 1998;Schumacker & Mueller, 2002; Billat et al., 2001)
106
Porcentagem de corredores de elite do Quênia
que ia correndo, andando ou de transporte
para a escola quando jovens
110
Treinamento: 14 semanas 26 sujeitos (jovens experientes em corrida) Grupo 1: Corrida + Treinamento de força (3” (isometria) vs 3” (Relaxamento) 7 X 4 repetições: Exercício = flexão plantar Grupo 2: Controle = Somente treino de corrida
112
Custo energético
Economia de corrida
Paavolainen et al. (1999):
Controle: treinamento aeróbio + 3% de
treinamento de potência.
Experimental: treinamento aeróbio + 32% de
treinamento de potência.
Treinamento de potência:
Treinamento de Sprints: (5-10)x(20-100m)
Saltos (grande variedade)
Treinamento de Força: (leg-press, flexores e
extensores de joelho), com 0-40% de 1RM
(velocidade máxima).
113
Economia de corrida Economia de corrida
Principais achados:
Grupo Experimental: Menor VO² para 4,17 m/s
movimento mais econômico.
Treinamento de potência não promove melhora
do VO² máximo.
Possível alteração de técnica de movimento:
menor tempo de contato (consequência da
economia).
115
Validade do treinamento de força para melhora do
desempenho da corrida:
Exercícios: Similares as exigências da corrida
Cadeia cinética fechada
Multiarticulares (tornozelo, joelho e quadril)
Corredores necessitam de eficiência muscular para
absorver e utilizar rapidamente a energia
elástica em cada contato com o solo
116
Exercícios
Agachamentos Agachamentos
com saltos
Descidas com saltos
Interatividade A atividade eletromiográfica dos músculos de membros inferiores
apresenta uma característica geral determinada. Leia atentamente as
afirmações a seguir e marque a alternativa correta.
I. Atividade muscular na corrida apresenta-se em fases, o que significa
que os músculos não se encontram ativos o tempo todo durante o
ciclo da passada.
II. Todos os músculos de membros inferiores apresentam pré-atividade
muscular, o que significa que a ativação destes músculos se inicia
alguns instantes antes do início da fase de apoio.
III. É possível observar co-contração nas articulações do quadril, joelho e
tornozelo. Essa co-contração visa estabilizar mais as articulações,
como forma de proteção.
a) As afirmações I e III estão corretas e a afirmação II está errada.
b) As afirmações I, II e III estão erradas.
c) As afirmações I e II estão corretas e a afirmação III está errada.
d) As afirmações I, II e III estão corretas.
e) A afirmação I está correta e as afirmações II e III
estão erradas.
117
Resposta
Alternativa correta “d”
As afirmações I, II e III estão corretas.
Interatividade
A eficiência do aparelho locomotor na corrida de fundo não pode ser
apenas definida em função da capacidade cardiorrespiratória do indivíduo,
pois outra variável é importante ser considerada: a economia de corrida.
Leia as alternativas a seguir e marque a alternativa incorreta.
a) O aparelho locomotor produz movimento na corrida por meio do ciclo
alongamento- encurtamento (CAE). O CAE pode ser treinado por meio
do treinamento de potência.
b) A economia de corrida envolve realizar o movimento com o menor
gasto de energia possível.
c) A importância do treinamento de potencia está na melhora do VO²
máximo que este treinamento é capaz de promover. Com isso, a
condição aeróbia melhora e o rendimento também.
d) O treinamento de potência traz a vantagem de tornar a corrida mais
econômica. Isso significa que o corredor será capaz de correr uma
mesma velocidade, com um consumo de oxigênio menor.
e) Em decorrência de uma maior economia de corrida, é possível que
alguma alteração de técnica de movimento ocorra, como por exemplo,
um menor tempo de contato do pé com o solo.