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CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA

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REVISOR TÉCNICOBRUNO MOTA MOTINHO

AUTORASERIKA PEDREIRA DA FONSECA

GABRIELA DE JESUS DOS SANTOSKAREN VALADARES TRIPPO

FABIANE LIMA DE SOUSAAMANDA DE SOUSA ARAÚJO

CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA

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REVISOR TÉCNICOBRUNO MOTA MOTINHO

AUTORASERIKA PEDREIRA DA FONSECA

GABRIELA DE JESUS DOS SANTOSKAREN VALADARES TRIPPO

FABIANE LIMA DE SOUSAAMANDA DE SOUSA ARAÚJO

CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA

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Título |Editor |

Diagramação |Capa |

Edição de Texto |Conselho Editorial |

Manual de Cinesiologia e BiomecânicaCamila PinheiroEditorando Birô Fabrício SawczenEditorando Birô Caio Vinicius Menezes NunesItaciara Larroza NunesPaulo Costa LimaSandra de Quadros UzêdaSilvio José Albergaria da Silva

Editora Sanar Ltda.Rua Alceu Amoroso Lima, 172 Caminho das Árvores,Edf. Salvador Office & Pool, 3º andar.CEP: 41820-770, Salvador - BA.Telefone: 71.3052-4831www.editorasanar.com.bratendimento@editorasanar.com.br

© Todos os direitos autorais desta obra são reservados e protegidos à Editora Sanar Ltda. pela Lei nº 9.610, de 19 de Fevereiro de 1998. É proibida a duplicação ou reprodução deste volume ou qualquer parte deste livro, no todo ou em parte, sob quaisquer formas ou por quaisquer meios (eletrônico, gravação, fotocópia ou outros), essas proibições aplicam-se também à editoração da obra, bem como às suas características gráficas, sem permissão expressa da Editora.

Manual de Cinesiologia e Biomecânica / KarenValadares Trippo ... [et al.], autores ;Bruno Mota Moitinho, revisão técnica. –Salvador : SANAR, 2019.628 p. : il. ; 16x23 cm. – (Coleção Manuaisem Fisioterapia ; 1).

ISBN 978-85-5462-175-9

1. Cinesiologia - Manuais, guias, etc.2. Biomecânica - Manuais, guias, etc.3. Fisioterapia. I. Trippo, Karen Valadares,aut. II. Moitinho, Bruno Mota, rev. III. Série.

Dados Internacionais de Catalogação-na- Publicação (CIP)

CDU: 612.76

M294

Elaboração: Fábio Andrade Gomes - CRB-5/1513

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AUTORES

Mestre em Medicina e Saúde Humana, pela Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública (EB-

MSP). Graduada em Fisioterapia pela EBMSP. Especialista em Reabilitação Neurofuncional.

Atualmente é docente do Curso de Fisioterapia em dois Centros Universitários de Salvador

e Sócia-Proprietária da Duo Studio de Pilates. Experiência em Reabilitação Vestibular e no

Tratamento de Dor Crônica.

Doutora em Medicina e Saúde Humana pela Escola Bahiana de Medicina e Saúde Públi-

ca, Mestre em Tecnologias em Saúde pela Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública,

graduada em Fisioterapeuta pela Universidade Católica do Salvador e Especialista em Re-

abilitação Neurofuncional pela Faculdade Social da Bahia. Atualmente é professora da

UCSAL e tem formação no Método Bobath e Método Pilates Clássico.

ERIKA PEDREIRA DA FONSECA

AMANDA DE SOUZA ARAÚJO

Pós graduanda em Terapia manual aplicada à posturologia e ortopedia(FSBA); Graduada

em Fisioterapia(FTC).Atualmente é Fisioterapeuta na Clínica Clivale-saúde Integrada e em

consultório particular. Experiência em RPG, pilates, fisioterapia traumato-ortopédica e dre-

nagem linfática.

FABIANE LIMA DE SOUSA

Pós Graduanda em Dermato Funcional pelo Instituto Universalis de Salvador. Graduada

em Fisioterapia pela Universidade Católica do Salvador. Experiência em Iniciação Cientí-

fica (FAPESB).

GABRIELA DE JESUS DOS SANTOS

Doutorado em Ciências da Saúde pela Faculdade de Medicina da Universidade Federal da

Bahia. Mestra em Gestão e Tecnologias Aplicadas à Educação pela Universidade do Estado

da Bahia. Especialista em Gerontologia pela Universidade Federal da Bahia. Graduação em

Fisioterapia pela Universidade Católica do Salvador. Atualmente é Professora Adjunta das

disciplinas Cinesiologia II e Recursos Terapêuticos Manuais do Departamento de Fisiotera-

pia da Universidade Federal da Bahia.

KAREN VALADARES TRIPPO

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REVISOR TÉCNICO

Especialista em Terapia Manual e Postural (Cesumar-Londrina PN), Fisioterapeuta pela UCSal é

Atualmente Fisioterapeuta da Família na Clínica DOC - UNIMED, Professor da Pós Graduação em

Terapia Manual da FSBA, Professor da editora Sanar de Ortopedia, Reumatologia e Hidroterapia,

Sócio do Centro Baiano de Pilates e Revisor Técnico da Editora Sanar. Experiência Docente em

Ortopedia, Biomecânica, Desportiva, Hidroterapia, Cinesiologia e terapia, Terapias Manuais, Oste-

opatia visceral, Mesas de tração eletrônica e e Flexodistração e Podoposturologia e afins e Coor-

denação do curso de Fisioterapia.

BRUNO MOTA MOITINHO

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APRESENTAÇÃO

A coleção Manuais em Fisioterapia é o melhor e mais completo cojunto de obras volta-

do para a capacitação e aprovação de fisioterapeutas em concursos públicos e programas

de residências do Brasil. Elaborada a partir de uma metodologia que julgamos ser a mais

apropriada ao estudo direcionado para as provas em Fisioterapia, contemplamos os se-

guintes recursos:

✓ Teoria esquematizada de todos os assuntos;

✓ Questões comentadas alternativa por alternativa (incluindo as falsas);

✓ Quadros, tabelas e esquemas didáticos;

✓ Destaque em vermelho para as palavras-chave;

✓ Questões categorizadas por grau de dificuldade, de acordo com o modelo a seguir:

Elaborado por professores com sólida formação acadêmica em Fisioterapia, apresente

obra é composta por um conjunto de elementos didáticos que em nossa avaliação oti-

mizam o estudo, contribuindo assim para a obtenção de altas performances em provas e

concursos na Fisioterapia.

CAMILA PINHEIRO

Editora

FÁCIL

INTERMEDIÁRIO

DIFÍCIL

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SUMÁRIO

1. FUNDAMENTOS BÁSICOS ................................................................................................ 15 1. FORÇAS E LEIS DO MOVIMENTO ....................................................................................15

1.1 Força ..................................................................................................................................................20

1.2 Leis de Movimento......................................................................................................................33

2. PLANOS DE DELIMITAÇÃO E SECÇÃO DO CORPO HUMANO .......................................35

3. MARCHA E CADEIAS CINEMÁTICAS ABERTA E FECHADA ............................................38

4. TORQUE E SISTEMA DE ALAVANCAS ..............................................................................45

4.1 Torque...............................................................................................................................................45

4.2 Alavancas ........................................................................................................................................54

REFERÊNCIAS ........................................................................................................................72

2. OSTEOLOGIA ...................................................................................................................... 751. INTRODUÇÃO ...................................................................................................................75

2. CONSTITUIÇÃO ÓSSEA ...................................................................................................76

3. CRESCIMENTO ÓSSEO ...................................................................................................78

4. MODELAGEM E REMODELAGEM ...................................................................................79

REFERÊNCIAS .......................................................................................................................86

3. ARTICULAÇÕES 871. ESTRUTURA DAS ARTICULAÇÕES...................................................................................87

2. TIPOS E FUNÇÕES DAS ARTICULAÇÕES .........................................................................89

2.1 Sinartroses ......................................................................................................................................89

2.2 Anfiartroses ....................................................................................................................................91

2.3 Diartroses ........................................................................................................................................92

3. GRAUS DE LIBERDADE (ASPECTOS ARTROCINEMÁTICOS E OSTEOCINEMÁTICOS) ......

97

4. PLANOS E EIXOS DE MOVIMENTOS ..............................................................................110

REFERÊNCIAS .....................................................................................................................125

4. MIOLOGIA ........................................................................................................................ 1271. INTRODUÇÃO .................................................................................................................127

2. ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO MUSCULAR ...............................................................128

3. TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES ESTRIADAS ............................................................129

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4. CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS MÚSCULOS .......................................................130

5. INSERÇÕES MUSCULARES E TIPOS DE ALAVANCAS ...............................................132

6. PROPRIEDADES DO SISTEMA MUSCULAR ................................................................135

7. PROPRIEDADES VISCOELÁSTICAS DOS MÚSCULOS ...............................................137

REFERÊNCIAS .....................................................................................................................145

5. NEUROFISIOLOGIA APLICADA À CINESIOLOGIA ........................................................ 1471. POTENCIAIS DE MEMBRANA (AÇÃO E NEUROTRANSMISSÃO) .................................148

1.1 Potencial de Membrana ..........................................................................................................148

1.2 Potencial de Ação ..........................................................................................152

1.3 Neurotransmissão .........................................................................................157

1.4 Contração e Relaxamento Muscular ...........................................................161

2. UNIDADES MOTORAS E NEURÔNIOS CENTRAIS E PERIFÉRICOS ...............................165

2.1 Unidades Motoras .........................................................................................165

2.2 Neurônios Centrais e Periféricos ..................................................................166

3. TIPOS DE RECEPTORES E BASES DO TREINO SENSORIOMOTOR ...............................170

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................191

6. CRÂNIO E ARTICULAÇÃO TEMPOROMANDIBULAR (ATM) ........................................ 1931. PARTE I – ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DO CRÂNIO ..............................194

1.1 Osteologia do neurocrânio e viscerocrânio ...................................................................194

1.2 Articulações e movimentos cranianos ..............................................................................200

2. PARTE II – ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DA ATM ...................................203

2.1 Osteologia e artrologia da ATM ...........................................................................................203

2.2 Cinesiologia e biomecânica da ATM ..................................................................................208

2.3 Músculos mandibulares, hioideos e faciais .....................................................................214

3. PARTE III – VASCULARIZAÇÃO DO CRÂNIO E INERVAÇÃO DA ATM...........................218

3.1 Inervação da crânio ..................................................................................................................219

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................228

7. COLUNA VERTEBRAL ...................................................................................................... 2311. INTRODUÇÃO – ESTRUTURA DA COLUNA VERTEBRAL ...........................................231

2. COMPOSIÇÃO DA COLUNA VERTEBRAL ....................................................................232

3. ESPECIFICIDADES DAS REGIÕES VERTEBRAIS .........................................................234

3.1 Coluna cervical ...........................................................................................................................234

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3. 2 Coluna torácica ..........................................................................................................................236

3. 3. Coluna lombar ..........................................................................................................................237

3. 4.Sacro ..............................................................................................................................................239

3. 5. Cóccix ...........................................................................................................................................240

4. MOVIMENTOS DA COLUNA VERTEBRAL ..................................................................241

REFERÊNCIAS .....................................................................................................................250

8. TÓRAX .............................................................................................................................. 2511. INTRODUÇÃO .................................................................................................................251

2. ESTRUTURAS DA CAIXA TORÁCICA ............................................................................252

2.1 Costelas ..........................................................................................................................................252

2.2. Vértebras torácicas ...................................................................................................................254

2.3. Esterno ..........................................................................................................................................254

3. MOVIMENTOS DA CAIXA TORÁCICA ..........................................................................254

4. PRINCIPAIS MÚSCULOS E LIGAMENTOS ....................................................................256

REFERÊNCIAS .....................................................................................................................266

9. CINTURA ESCAPULAR ..................................................................................................... 2671. CÍNGULO DO MEMBRO SUPERIOR ...............................................................................267

2. ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DA CINTURA ESCAPULAR .......................268

2.1 Osteologia da cintura escapular .........................................................................................269

2.2 Osteocinemática e artrocinemática ...................................................................................271

278

2.3 Miocinemática da cintura escapular .................................................................................283

2.4. Inervação muscular e articular da cintura escapular .................................................289

REFERÊNCIAS .....................................................................................................................296

10. ARTICULAÇÃO DO OMBRO .......................................................................................... 2971. COMPLEXO DO OMBRO .................................................................................................297

2. ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DO OMBRO ..............................................298

2.1 Osteologia do ombro ...............................................................................................................298

2.2 Alinhamento biomecânico das superfícies articulares .............................................300

2.3 Osteocinemática e artrocinemática ...................................................................................302

2.4 Estabilizadores e estruturas de suporte do ombro ......................................................307

2.5 Miocinemática da articulação do ombro ........................................................................311

2.6 Inervação muscular do ombro .............................................................................................316

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................322

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11. ARTICULAÇÃO DO COTOVELO ..................................................................................... 3231. INTRODUÇÃO .................................................................................................................323

2. ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DO COTOVELO .........................................324

3. OSTEOLGIA DO COTOVELO ...........................................................................................325

3.1 Úmero .............................................................................................................................................325

3.2 Ulna .................................................................................................................................................326

3.3 Rádio ...............................................................................................................................................328

4. OSTEOCINEMÁTICA E ARTROCINEMÁTICA DO COTOVELO .......................................331

5. MIOCINEMÁTICA DO COTOVELO ..................................................................................340

6. LIGAMENTOS ..................................................................................................................343

7. INERVAÇÃO MUSCULAR E ARTICULAR DO COTOVELO ..............................................348

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................358

12. ARTICULAÇÃO DO PUNHO .......................................................................................... 3611. INTRODUÇÃO .................................................................................................................361

2. ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DO PUNHO ...............................................362

3. OSTEOLOGIA DO PUNHO ..............................................................................................363

3.1 Fileira proximal ...........................................................................................................................363

3.2 Fileira distal...................................................................................................................................365

4. OSTEOCINEMÁTICA E ARTROCINEMÁTICA ..................................................................368

4.1 Articulação radiocárpica .........................................................................................................370

4.2 Articulação Mediocárpica ......................................................................................................371

5. MIOCINEMÁTICA DO PUNHO ........................................................................................377

6. LIGAMENTOS ..................................................................................................................378

6.1 Ligamentos Extrínsecos ..........................................................................................................379

6.2 Ligamentos intrínsecos ...........................................................................................................380

7. INERVAÇÃO MUSCULAR E ARTICULAR DO PUNHO ....................................................381

7.1 Inervação muscular ..................................................................................................................381

7.2 Inervação articular ....................................................................................................................381

REFERÊNCIAS: .....................................................................................................................387

13. ARTICULAÇÃO DA MÃO ............................................................................................... 3891. INTRODUÇÃO .................................................................................................................389

2. ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DA MÃO ....................................................390

3. OSTEOLOGIA DA MÃO ...................................................................................................392

3.1 Metacarpo ....................................................................................................................................395

3.2 Falanges .........................................................................................................................................395

4. OSTEOCINEMÁTICA E ARTROCINEMÁTICA ..................................................................396

5. MIOCINEMÁTICA DA MÃO .............................................................................................410

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6. LIGAMENTOS ..................................................................................................................414

6.1 Ligamentos das articulações carpometacarpais e intermetacarpais ...................414

6.2 Ligamentos das articulações metacarpofalângicas e interfalângicas .................414

6.3 Partes “semelhantes a cordões”............................................................................................415

6.4 Partes “semelhantes a leques” ..............................................................................................415

6.5 Cápsula e ligamentos da articulação carpometacarpiana do polegar ................417

7. INERVAÇÃO MUSCULAR E ARTICULAR DA MÃO .........................................................418

7.1 Inervação muscular .................................................................................................................418

7.2 Inervação articular ....................................................................................................................420

8. ESTUDO DE CASO ...........................................................................................................421

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................428

14. CINTURA PÉLVICA ......................................................................................................... 4311. INTRODUÇÃO .................................................................................................................431

2. ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DA CINTURA PÉLVICA .............................432

2.1 Osteologia da cintura pélvica ..............................................................................................433

2.3 Miocinemática da cintura pélvica .......................................................................................455

2.4 Inervação muscular e articular da cintura pélvica .......................................................461

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................471

15. ARTICULAÇÃO DO QUADRIL........................................................................................ 4731. MEMBROS INFERIORES ..................................................................................................473

2. ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA DO QUADRIL ............................................474

2.1 Osteologia da articulação do quadril ................................................................................474

2.2 Alinhamento biomecânico e angulações do quadril .................................................479

2.3 Osteocinemática e artrocinemática ...................................................................................485

2.4 Estabilização da articulação do quadril ............................................................................489

2.5 Miocinemática da articulação do quadril ........................................................................491

2.6 Inervação muscular e articular do quadril .......................................................................498

REFERÊNCIAS .....................................................................................................................504

16. ARTICULAÇÃO DO JOELHO .......................................................................................... 5051. COMPLEXO ARTICULAR DO JOELHO .........................................................................505

2. ESTRUTURAS ESTABILIZADORAS DO JOELHO ........................................................507

3. ARTICULAÇÃO TIBIOFEMORAL E ÂNGULO Q ...........................................................510

4. MOVIMENTOS DA ARTICULAÇÃO DO JOELHO ........................................................512

5. MÚSCULOS DO COMPLEXO ARTICULAR DO JOELHO .............................................514

REFERÊNCIAS ....................................................................................................................522

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17. ARTICULAÇÃO DO TORNOZELO .................................................................................. 5251. INTRODUÇÃO .................................................................................................................525

2. ANATOMIA FUNCIONAL E BIOMECÂNICA ...................................................................526

3. OSTEOLOGIA DO TORNOZELO ......................................................................................527

3.1 Tíbia .................................................................................................................................................527

3.2 Fíbula ..............................................................................................................................................528

3.3 Tálus .................................................................................................................................................531

4. OSTEOCINEMÁTICA E ARTROCINEMÁTICA ..................................................................532

5. MIOCINEMÁTICA DO TORNOZELO................................................................................537

6. LIGAMENTOS ..................................................................................................................541

7. INERVAÇÃO MUSCULAR E ARTICULAR ........................................................................545

7.1 Inervação muscular ..................................................................................................................545

7.2 Inervação articular ....................................................................................................................548

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................553

18 PÉ ..................................................................................................................................... 5551. OSSOS E ARTICULAÇÕES ...............................................................................................556

1.1 Retropé ..........................................................................................................................................559

1.2 Mediopé ........................................................................................................................................567

1.3 Antepé ............................................................................................................................................570

1.4 Arcos do Pé ...................................................................................................................................575

2. LIGAMENTOS ..................................................................................................................587

3. MÚSCULOS E INERVAÇÃO .............................................................................................592

4. MOVIMENTOS .................................................................................................................601

REFERÊNCIAS ......................................................................................................................614

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CAPÍTULO

O que você irá ver nesse capítulo:

15

Fundamentos Básicos 01

Forças e Leis do MovimentoPlanos de Delimitação e Secção do Corpo HumanoMarcha e Cadeias Cinemáticas Aberta e FechadaTorque e Sistema de AlavancasQuadro ResumoQuadro EsquemáticoQuestões ComentadasReferências

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✓✓✓

1. FORÇAS E LEIS DO MOVIMENTO

Antes de iniciarmos a discussão sobre as forças e as leis relacionadas ao movimento, há a necessidade de considerarmos alguns conceitos básicos. Vamos começar pelas defi nições de cinesiologia, biomecânica, cinéticae cinemática.

Cinesiologia se refere ao estudo do movimento (do grego kinesis, mover, e logia, estudar).1 Para a análise cinesiológica do gesto humano, concebemos, de maneira mais ampla e interligada, os conhecimentos das áreas de anatomia (ciência que estuda a forma e a estrutura das partes do corpo humano), fi siologia (estuda os aspectos biológicos dos organismos vivos), psicologia (ciência que estuda os processos mentais – emoção e cognição – e o comportamento humano), antropologia (ciência que se ocupa do estudo do homem e da humanidade, diante da sua evolução física, social e/ou cultural) e biomecânica. 2,3

Biomecânica é a disciplina que estuda a aplicação dos princípios da mecânica/física aos organismos vivos.4 A Biomecânica pode ser dividida

✓✓

Karen Valadares Trippo

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CAPÍTULO 1 FUNDAMENTOS BÁSICOS

16

em estática (ocupa-se dos corpos em repouso ou em velocidade constan-te, ou seja, do movimento uniforme) e dinâmica (relativa aos corpos em aceleração ou desaceleração). O estudo dos sistemas dinâmicos pode ser subdividido em cinética e cinemática.4 A cinética é o ramo da mecâni-ca que lida com as forças relacionadas ao movimento, seja para iniciar/causar, manter ou interrompê-lo.1-5 Já a cinemática trata de descrever o movimento, seja diante do macroajuste ósseo (osteocinemática) ou do microajuste articular (artrocinemática).1-5

A partir dos conceitos supramencionados, podemos observar que to-das as terminologias abordam o movimento dentro de uma determinada perspectiva. Então, o que é movimento? Se nos apoiarmos na Física, mo-vimento consiste no ato de se deslocar no tempo e no espaço, descreven-do uma trajetória.1-6 Um corpo ou partícula pode descrever os seguintes tipos de trajetória: linear (desenha uma linha em forma de curva – curvilí-nea – ou seguindo uma reta – retilínea), angular (forma um ângulo ao se deslocar) e planar (combina movimentos lineares e angulares simultane-amente).6

Ao tomarmos como exemplo o movimento de levar um copo de água até a boca, podemos observar as trajetórias desenhadas durante o deslo-camento da mão/punho, cotovelo e ombro (Figura 1). A mão segue uma trajetória linear curvilínea, considerando que o punho permanece imóvel, sem causar qualquer desvio. Já o ombro se desloca em uma trajetória an-gular, pois realiza uma flexão, ou seja, realiza um movimento que pode ser medido em graus (amplitude de movimento articular – ADM), partindo do pressuposto de que o ombro permanece fixo. O cotovelo, entretanto, descreve uma trajetória tanto angular como linear. Angular porque rea-liza o movimento de flexão durante o gesto, o qual pode ser medido em graus. Linear, pois o cotovelo não permanece fixo, servindo apenas de eixo de movimento; mas, de maneira associada a cada mudança de ângulo de flexão, gera um deslocamento linear curvilíneo. Dessa maneira, podemos dizer que o cotovelo realizou uma trajetória planar. Em outras palavras, como não nos deslocamos de maneira robotizada e compartimentalizada, em linhas gerais, os movimentos do corpo humano acontecem de forma planar.

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FUNDAMENTOS BÁSICOS

17

Figura 1: Gesto de beber água.

Fonte: Norkin.7

Ao considerar o modelo cinesiológico descrito por Sahrmann,8 o movi-mento também é visto como um sistema fisiológico composto de vários elementos (Figura 2), entre eles o sistema efetor (principalmente os sis-temas musculoesquelético e nervoso) e o sistema de suporte (principal-mente os sistemas respiratório, cardiovascular, metabólico e endócrino). O sistema efetor produz o movimento, mas sua viabilidade depende do sistema de suporte para a nutrição, energia, oxigenação, substratos e me-tabolismo adequados. Ambos os sistemas, efetor e de suporte, são afeta-dos pelo movimento, como um efeito de retroalimentação constante.

ANOTAÇÕES

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