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OutubroNovembro 2013

Projeto FEUP 201314

Mestrado Integrado em Engenharia Mecacircnica

Equipa 1M2_02

Biomecacircnica

A Mecacircnica e a Vida - influecircncia na sauacutede


Projeto FEUP 201314


Professor Armando Sousa Professora Teresa Duarte

Equipa 1M2_02

Supervisor Professor Antoacutenio Monteiro Baptista Monitor Luiacutes Faria

Estudantes Autores

Filipe Luiacutes Mota Ferreira (up201303197feuppt)

Henrique Miguel Afonso Domingos (up201304069feuppt)

Joatildeo Andreacute Paiva Lopes (up201306089feuppt)

Pedro Manuel Nogueira Santos (up201303514feuppt)

Rafael Martins Ferreira (up201303197feuppt)

Biomecacircnica


Faculdade de Engenharia

Universidade do Porto

Biomecacircnica | A Mecacircnica e a Vida influecircncia na sauacutede

III

Resumo

Este relatoacuterio surge no acircmbito de uma das unidades curriculares do

Mestrado Integrado em Engenharia Mecacircnica (MIEM) o Projeto Feup e tem

como objetivo principal conhecer e dar conhecer o que eacute a biomecacircnica

mais precisamente no que toca as aplicaccedilotildees da biomecacircnica na sauacutede

com o objetivo de analisar a evoluccedilatildeo da Biomecacircnica ao longo dos seacuteculos

bem como a sua relevacircncia na aacuterea da sauacutede mais concretamente nos

tecidos e proacuteteses

Para isso o relatoacuterio apresentado comeccedila por fazer uma breve

introduccedilatildeo ao tema seguida de uma definiccedilatildeo geral de biomecacircnica Ao

longo do trabalho satildeo aprofundados temas tais como a histoacuteria da

biomecacircnica as suas aplicaccedilotildees no campo da sauacutede e a conceccedilatildeo de

proacuteteses e tecidos que tem por base os conhecimentos da biomecacircnica

Contudo ao longo do relatoacuterio tambeacutem se apresentam algumas

situaccedilotildees do nosso dia-a-dia onde estaacute nitidamente presente a biomecacircnica

Neste relatoacuterio tambeacutem satildeo apresentados laboratoacuterios e instituiccedilotildees

que se dedicam ao estudo da biomecacircnica em Portugal e no estrangeiro

que utilizam na praacutetica os conteuacutedos teoacutericos deste trabalho




IV

Palavras-Chave

Biomecacircnica

Sauacutede

Corpo humano

Movimento

Proacuteteses

Biomateriais

Tecidos

InvestigaccedilatildeoDesenvolvimento




V

Agradecimentos

Gostariacuteamos de agradecer sinceramente a todos os que de algum

modo colaboraram na realizaccedilatildeo deste trabalho dando um contributo muito

importante para que fosse possiacutevel ultrapassar todas as dificuldades que

ocorreram ao longo da realizaccedilatildeo do mesmo

Em primeiro lugar queremos agradecer ao Professor Antoacutenio Monteiro

Baptista professor da unidade curricular ldquoProjeto Feuprdquo e supervisor do

projeto que sempre se demonstrou disponiacutevel para esclarecer as nossas

duacutevidas

Em segundo lugar demonstramos a nossa consideraccedilatildeo pelo monitor

Luiacutes Faria porque os seus conselhos foram essenciais para a planificaccedilatildeo

realizaccedilatildeo e organizaccedilatildeo do relatoacuterio contribuindo com diversas sugestotildees

que se revelaram essenciais para o melhorar

Por fim gostariacuteamos de agradecer ao Professor Maacuterio Pires Vaz e ao

Doutor Jaime Miranda Monteiro do laboratoacuterio LOME natildeo soacute pela

disponibilidade em introduzir algumas das aacutereas que satildeo alvo de estudo no

laboratoacuterio mas tambeacutem pelo esclarecimento de determinados aspetos

muito importantes agrave realizaccedilatildeo do trabalho




VI

Iacutendice

ResumohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipIII

Palavras-chavehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliplV

AgradecimentoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipV

1 Introduccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1

2 O que eacute a Biomecacircnicahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3

3 Breve histoacuteria da Biomecacircnicahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4

4 Porquecirc estudar Biomecacircnica Zonas de Influecircnciahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6

5 Instituiccedilotildees que apoiam a Biomecacircnicahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

6 Laboratoacuterios de Biomecacircnicahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

7 Aplicaccedilotildees de biomecacircnica no dia-a-dia helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9

8 Biomecacircnica na aacuterea da sauacutedehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip10

9 Contributos de Biomecacircnica na aacuterea da sauacutedehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12

10 Aplicaccedilotildees da biomecacircnica na sauacutedehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12

101 Proacuteteseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12

1011 Proacuteteses do joelhohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13

102 Biomecacircnica nos Tecidoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18

1021 Engenharia dos tecidos Breve introduccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphellip18

1022 Engenharia dos tecidos engenharia celular e ceacutelulas

estaminaishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19

1023 Engenharia dos tecidos Materiais utilizadoshelliphelliphelliphellip21

1024 Engenharia dos tecidos Perspetivas de futurohelliphelliphellip23

103 Biomecacircnica na sauacutede dos movimentos humanoshelliphelliphelliphellip23

1031Tratamentos e prevenccedilatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

11 Conclusatildeohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26

12 Referecircncias Bibliografiashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28

13 Referecircncias das Imagenshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30




1

1 Introduccedilatildeo

O grupo 1M2_02 da turma 1M2 do curso Mestrado Integrado em

Engenharia Mecacircnica realizou este relatoacuterio no acircmbito da disciplina Projeto

FEUP O tema proposto foi Biomecacircnica ndash A Mecacircnica e a Vida influecircncia na

sauacutede Os objetivos principais deste trabalho satildeo

Saber o que eacute a Biomecacircnica

Conhecer as aacutereas onde a Biomecacircnica estaacute presente

Conhecer a evoluccedilatildeo da biomecacircnica

Identificar os contributos da biomecacircnica na sauacutede

Conhecer onde estaacute presente a biomecacircnica no nosso

quotidiano e quem a desenvolve

Estes objetivos especiacuteficos estatildeo enquadrados nos objetivos gerais do

Projeto FEUP que satildeo

Integrar os novos estudantes na FEUP

Preparar os alunos para futuros trabalhos de equipa

Conhecer a estrutura de um relatoacuterio poacutester e

apresentaccedilatildeo

Para abordar este tema eacute importante referir algumas definiccedilotildees

A compreensatildeo do conceito de Biomecacircnica requer previamente uma

breve abordagem a uma ciecircncia mais abrangente ndash a cinesiologia ndash na qual

estaacute integrada a Biomecacircnica Enquanto que a cinesiologia visa a anaacutelise do

movimento mais concretamente do movimento humano a Biomecacircnica

dedica-se ao estudo do movimento dos seres vivos e das suas causas Deste

modo a Biomecacircnica aplicada agrave cinesiologia envolve a descriccedilatildeo precisa do

movimento humano e o estudo das suas causas

O estudo da Biomecacircnica eacute essencial em diversas profissotildees

relacionadas com a cinesiologia como por exemplo o treino desportivo e a

fisioterapia No exerciacutecio do treino desportivo o treinador que tem como




2

principal funccedilatildeo direcionar os atletas para a utilizaccedilatildeo da teacutecnica mais

adequada visando a obtenccedilatildeo de uma melhor performance recorre a diversos

conhecimentos na aacuterea da Biomecacircnica Tambeacutem os fisioterapeutas

necessitam de competecircncias nesta mesma aacuterea aplicando-as ao tratamento

de lesotildees de caraacutecter desportivo ou causadas por outros acidentes[1]




3

2 O que eacute a Biomecacircnica[2 3]

ldquoA Biomecacircnica em Portugal comeccedilou a dar os primeiros passos haacute

bem pouco tempo mas constitui uma aacuterea em franco desenvolvimento

Tem enormes potencialidades de crescimento e constitui uma verdadeira

oportunidade de negoacuteciordquo [SIC Paula Silva 4]

Analisando a palavra Biomecacircnica do ponto de vista semacircntico verifica-

se que esta pode ser dividida em duas componentes o prefixo bio- e a raiz ndash

mecacircnica A partir do prefixo deduz-se que estaacute aacuterea cientiacutefica se dedica ao

estudo dos organismos vivos e a partir da raiz compreende-se que a

biomecacircnica iraacute analisar forccedilas aplicadas e efeitos provocados nos mesmos

As forccedilas quando aplicadas a organismos vivos podem natildeo soacute gerar

movimento e estimular o desenvolvimentocrescimento como tambeacutem

sobrecarregar os tecidos podendo provocar lesotildees A definiccedilatildeo previamente

apresentada vai de encontro agrave definiccedilatildeo de Hatze ldquo Biomechanics is the

study of the structure and function of biological systems by means of

mechanicsrdquo (A Biomecacircnica eacute o estudo da estrutura e funccedilatildeo de sistemas

bioloacutegicos a partir de meacutetodos mecacircnicos) Deste modo compreende-se que

a Biomecacircnica eacute uma aacuterea muito abrangente uma vez que se dedica ao

estudo da estrutura e funcionamento natildeo soacute dos humanos mas tambeacutem de

todos os organismos vivos

Quais as principais aacutereas da biomecacircnica A biomecacircnica pode ser

convenientemente dividida em algumas aacutereas principais desempenho

lesatildeo e reabilitaccedilatildeo

Desempenho corresponde agrave maneira como os sistemas vivos (seres

humanos principalmente) realizam as atividades do quotidiano Desta forma

inclui movimentos rotineiros como caminhar sentar jogar chutar carregar

objetos e estar na posiccedilatildeo vertical em relaccedilatildeo ao solo Tambeacutem se refere agrave

movimentaccedilatildeo interna e comportamento dos tecidos tais como o fluxo

sanguiacuteneo a circulaccedilatildeo de fluidos coraccedilatildeo mecacircnica muscular e

cinemaacutetica articular do esqueleto Aleacutem disso o desempenho conota ainda




4

atividades globais tais como veiacuteculos operacionais ou ferramentas

mecacircnicas no desporto

Lesatildeo refere-se aos danos de biossistemas como por exemplo ossos

fissurados os muacutesculos rasgados ligamentos e tendotildees Estudos sobre as

lesotildees incluem avaliaccedilotildees das propriedades dos tecidos estudos de

acidentes e conceccedilatildeo de dispositivos de proteccedilatildeo

Reabilitaccedilatildeo remete para a recuperaccedilatildeo de lesotildees e doenccedilas A

reabilitaccedilatildeo inclui portanto aplicaccedilotildees da mecacircnica nos setores de sauacutede

abrangendo aacutereas como a conceccedilatildeo de aparelhos corretivos e assistecircncia

desenvolvimento de implantes design de dispositivos de diagnoacutestico e

mecacircnica da cicatrizaccedilatildeo de tecidos

3 Breve histoacuteria da Biomecacircnica[5 6 7]

O conceito de Biomecacircnica natildeo eacute uma ideia nova uma vez que o ser

humano desde os primoacuterdios da sua existecircncia revelou interesse na

compreensatildeo da sua proacutepria estrutura e funcionamento bem como o dos

animais Assim para a evoluccedilatildeo desta ciecircncia foi necessaacuterio o contributo de

diversas personalidades das quais se destacam

Aristoacuteteles ( 384-322 aC)

Desde muito jovem revelou um talento notaacutevel para a observaccedilatildeo e

um enorme fasciacutenio pela anatomia e estrutura dos seres vivos

Dedicou grande parte da sua vida ao estudo da funccedilatildeo e accedilatildeo dos

muacutesculos e dos ossos e eacute considerado o primeiro Biomecacircnico A

partir dos seus estudos Aristoacuteteles publicou uma obra - ldquoDe Motu

Animalumrdquo ndash na qual aborda os movimentos dos animais

considerando-os sistemas mecacircnicos




5

Claudius Galeno (130 ndash 201 dC)

Galeno foi um meacutedico que se dedicou ao estudo do funcionamento

dos muacutesculos e das partes do corpo tendo descrito as suas

descobertas na obra ldquoOn the Function of the Partsrdquo

Leonardo Da Vinci (1452-1519)

Leonardo Da Vinci foi um cientista renascentista que contribuiu

vastamente para a aacuterea da engenharia mecacircnica a par com o

desenvolvimento de inuacutemeros projetos de engenharia civil e

invenccedilotildees imaginativas Da Vinci dedicou-se ao estudo da anatomia

humana e agrave anaacutelise das forccedilas musculares e funccedilotildees das

articulaccedilotildees Este cientista considerou que todos os corpos vivos ou

inanimados que possuem capacidade de se movimentarem estatildeo

sujeitos agraves leis da mecacircnica

Andreas Vesalius (1514-1564)

Anatomista que deu iniacutecio agrave era moderna da anatomia tendo

corrigido alguns erros no trabalho de Galeno Escreveu a obra

ldquoEstrutura do corpo Humanordquo na qual expos as suas descobertas

Giovanni Alfonso Borelli (1608 ndash 1679)

Borelli foi o primeiro cientista a esclarecer que as alavancas do

sistema muacutesculo-esqueleacutetico satildeo mais eficazes no aumento do

movimento do que a proacutepria forccedila Determinou o centro de gravidade

do corpo humano Eacute considerado o pai da Biomecacircnica tendo escrito

duas obras nas quais deixou patentes as suas descobertas (ldquoDe motu

animaliumrdquo e ldquoDe motu musculorumrdquo)




6

Eacutetienne-Jules Marey (1830-1904)

Marey desenvolveu meacutetodos graacuteficos e fotograacuteficos para o estudo

da locomoccedilatildeo animal e humana

Christian Wilhelm Braune (1831-1892) e Otto Fischer (1889 -

1906)

Braune e Fischer realizaram uma anaacutelise tridimensional da marcha

do ser humano A partir da experimentaccedilatildeo (em cadaacuteveres

congelados) conseguiram obter o centro de gravidade e o momento

de ineacutercia

4 Porquecirc estudar Biomecacircnica Zonas de Influecircncia[2 3]

Cientistas de variadas aacutereas como cinesiologia engenharia fiacutesica

biologia e zoologia revelam interesse na expansatildeo dos seus conhecimentos

em Biomecacircnica pois dada a sua abrangecircncia esta ciecircncia pode ser

aplicada agraves mais diversas aacutereas Assim a Biomecacircnica compreende temas

que vatildeo deste as leis e os princiacutepios que gerem o movimento animal ateacute agraves

teacutecnicas e ao equipamento que deve ser utilizado com vista a um

determinada objetivo

As aplicaccedilotildees da Biomecacircnica relativamente ao movimento do ser

humano podem ser classificadas em duas aacutereas principais que

correspondem agrave melhoria da performance e agrave prevenccedilatildeo e tratamento de

lesotildees

Os movimentos do ser humano podem ser aperfeiccediloados de diversas

formas cabendo aos profissionais na aacuterea da Cinesiologia fornecerem

instruccedilotildees que visem a melhoria do desempenho de um determinado

indiviacuteduo Na aacuterea da melhoria da performance o desporto assume um papel

de destaque sendo que o principal objetivo da Biomecacircnica nesta aacuterea eacute a




7

melhoraria do rendimento do atleta De forma a melhorar esta componente

haacute trecircs fatores a ter em conta a teacutecnica o equipamento usado pelo atleta e

o treino Os desportistas nem sempre conseguem adotar a melhor teacutecnica

Assim cabe aos treinadores e profissionais na aacuterea da Biomecacircnica o ajuste

e a escolha da melhor teacutecnica e a determinaccedilatildeo da forma exata como o

atleta deve proceder para obter um melhor resultado O treino eacute um aspeto

determinante na melhoraria da performance dos atletas Por isso os

treinadores e professores utilizam os seus conhecimentos relativos agrave

Biomecacircnica para tornarem as sessotildees de treino mais eficazes e para que

mais facilmente o atleta consiga atingir o seu melhor rendimento

Atualmente os treinadores recorrem a exerciacutecios controlados por

computador bem como a maacutequinas de teste que permitem uma maior

eficaacutecia no treino dos atletas A grande maioria dos desportos requer

equipamento especiacutefico quer seja vestuaacuterio calccedilado ou outros

equipamentos Neste sentido os resultados dos atletas pode ainda ser

aperfeiccediloada recorrendo a melhorias no design dos equipamentos utilizados

Assim os investigadores na aacuterea da Biomecacircnica procuram encontrar os

melhores equipamentos para o desporto e em particular para o desportista

Muitas destas descobertas estatildeo relacionadas com a descoberta de novos

materiais e novos designs que tornam o equipamento mais eficaz para a

praacutetica do desporto

A prevenccedilatildeo e tratamento de lesotildees eacute a segunda principal aacuterea na qual

se pode aplicar a Biomecacircnica Tanto na sauacutede como no desporto a

aplicaccedilatildeo desta ciecircncia assume um papel de grande relevo Na aacuterea do

desporto o objetivo eacute encontrar teacutecnicas e equipamento que reduzam a

incidecircncia de lesotildees sem no entanto comprometer a performance do

indiviacuteduo Na aacuterea da sauacutede o recurso agrave Biomecacircnica eacute essencial uma vez

que para aleacutem da prevenccedilatildeo e tratamento de lesotildees a Biomecacircnica permite

o desenvolvimento e a aplicaccedilatildeo de proacuteteses e membros artificiais

provocando um aumento significativo da qualidade de vida das pessoas

afetadas




8

5 Instituiccedilotildees que apoiam a Biomecacircnica

Internacional Society of Biomechanics (ISB)[8]

Nasceu em 30 de Agosto de1973 na Penn State University com o

objetivo desenvolver todas as aacutereas da biomecacircnica a niacutevel

internacional focando-se no entanto na biomecacircnica do movimento

humano Organiza congressos que reuacutenem variadas instituiccedilotildees e

especialistas para discutir os maiores desenvolvimentos e tambeacutem

coopera com vaacuterios jornais e revistas da especialidade (Jornal of

Biomechanics ISBNow Clinical Biomechanicshellip)

European Society of Biomechanics[9]

Criada em 1976 num meeting em Bruxelas onde compareceram vinte

cientistas de onze nacionalidades distintas sendo agora com 750

membros a maior organizaccedilatildeo europeia Pretende encorajar a

pesquisa espalhar o conhecimento e promover a evoluccedilatildeo da

biomecacircnica

Sociedade Portuguesa de Biomecacircnica[10]

Constituiacuteda a 4 de Julho de 1989 com o objetivo de desenvolver a

aacuterea em Portugal atraveacutes de congressos que contam com a presenccedila

de investigadores nacionais e aberto a estudantes como forma de

promover a biomecacircnica Foi aceite pela ISB cerca de 20 anos

depois

6 Laboratoacuterios de Biomecacircnica

Biomechanics Laboratory[11]

Encontra-se na Penn State University onde foi criado em 1967

embora se tenha juntado com a CELOS (Center of Locomotion

Studies 1986) em 2004 manteve-se sedeado no mesmo local Centra

a sua pesquisa na aacuterea do controlo motor e problemas neuroloacutegicos




9

propriedades dos muacutesculos ligados agrave coordenaccedilatildeo motora e

problemas ortopeacutedicos

Laboratoacuterio de Biomecacircnica do Porto (LABIOMEP)[12 13]

Com um investimento de 17 milhotildees de euros foi construiacutedo em 2011

a partir duma coligaccedilatildeo entre 6 faculdades da Universidade do Porto

(FEUP FMUP FADEUP ICBAS FCUP FMDUP) Eacute considerado um

dos melhores laboratoacuterios da especialidade de toda a Europa e tem

ao seu dispor todo o tipo de equipamento topo de gama Os objetivos

principais neste momento satildeo a maximizaccedilatildeo de resultados de atletas

(atletas oliacutempicos e de varias modalidades tendo-se focado

ultimamente no hoacutequei em patins) desenvolvimento de proacuteteses e o

estudo de soluccedilotildees de mobilidade

7 Aplicaccedilotildees de biomecacircnica no dia-a-dia[14]

A biomecacircnica estaacute presente no dia-a-dia de cada pessoa sem esta dar

conta disso por exemplo uma ferramenta deve ter um oacutetimo diacircmetro para

quando utilizada a forccedila que os muacutesculos da matildeo aplicam sobre ela seja a

desejada A praacutetica de aparafusar eacute outra pequena aacuterea onde a biomecacircnica

estaacute presente estando envolvida no melhoramento na relaccedilatildeo entre o

movimento de aparafusar e a reduccedilatildeo do acircngulo do cotovelo evitando assim

a inflamaccedilatildeo do cotovelo Aleacutem disso se se pensar nas cadeiras a

biomecacircnica permitiu igualmente ajustar certas cadeiras para evitar

problemas ortopeacutedicos como eacute o caso da curvatura da zona lombar da

coluna

Na aacuterea da Induacutestria Automoacutevel existem igualmente vaacuterios exemplos

como a regulaccedilatildeo do banco (de modo a chegarmos mais comodamente ao

pedal do veiacuteculo) o vidro do para-brisas (que tem de ter a distacircncia

suficiente para que natildeo lhe toquemos quando esticamos o braccedilo) ou o




10

design do veiacuteculo (para que natildeo sejam provocadas lesotildees ao entrarmos ou

sairmos deste)

Por uacuteltimo uma pessoa que requer movimento de rotaccedilatildeo ao atirar

uma determinada carga para a sua frente nas tarefas diaacuterias o risco de

lesatildeo eacute maior Para as evitar a biomecacircnica redesenha a forma de

realizaccedilatildeo da tarefa evitando assim essas lesotildees podendo por exemplo

alterar a carga que manuseia no seu peso forma e tamanho

No quotidiano levantar abaixar empurrar puxar carregar e mover

engloba grande parte das atividades da vida profissional sendo que a

biomecacircnica assume um papel relevante nestas tarefas uma vez que os

muacutesculos satildeo solicitados para as realizar

8 Biomecacircnica na aacuterea da sauacutede[115]

ldquoO corpo humano eacute um dos principais objetos de estudo do homem A

busca por compreender o seu funcionamento contrapotildee-se agrave sua

complexidade e leva cientistas e estudiosos a muitos estudos cujo fim natildeo

se prevecirc Dentro desse acircmbito se encontra a Biomecacircnica disciplina

derivada das ciecircncias naturais que se preocupa com a anaacutelise fiacutesica dos

sistemas bioloacutegicos examinando entre outros os efeitos das forccedilas

mecacircnicas sobre o corpo humano em movimentos quotidianos de trabalho

e no desportordquo [SIC Gabriel Ivan Prank 16]

Sendo a Biomecacircnica uma disciplina que aborda o estudo do corpo

como se fosse apenas um sistema mecacircnico pode ser definida como

aplicaccedilatildeo da mecacircnica aos organismos vivos tecidos bioloacutegicos e aos

corpos humanos Relacionando Biomecacircnica com a mecacircnica pode-se

apresentar as seguintes analogias

bull Ossos alavancas elementos estruturais

bull Carne volumes e massas




11

bull Articulaccedilotildees superfiacutecies de rolamento e articulaccedilotildees

bull Muacutesculos motores molas

bull Nervos os mecanismos de controle de feedback

bull Oacutergatildeos fontes de alimentaccedilatildeo

bull Tendotildees cabos

bull Tecido amortecedores

bull Cavidades do corpo balotildees

Sabendo que o principal objetivo da biomecacircnica eacute estudar a forma

como o corpo produz forccedila e gera movimento eacute possiacutevel estabelecer o

paralelo com a funccedilatildeo muacutesculo-esqueleacutetica no corpo humano Deste modo

os muacutesculos produzem forccedilas que agem atraveacutes do sistema de alavancas

oacutesseas O sistema oacutesseo ou move-se ou age estaticamente contra uma

resistecircncia desta forma o arranjo das fibras de cada muacutesculo determina a

quantidade de forccedila que o muacutesculo pode produzir e o comprimento no qual

os muacutesculos se podem contrair Ou seja no interior de um corpo os

muacutesculos satildeo as principais estruturas controladoras da postura e do

movimento Contudo ligamentos cartilagem e outros tecidos moles

tambeacutem assumem um papel muito importante no controle articular podendo

mesmo ser afetados pelas posiccedilotildees ou movimentos desfavoraacuteveis agrave sauacutede

A Biomecacircnica tambeacutem eacute amplamente utilizada na induacutestria

ortopeacutedica para projetar implantes ortopeacutedicos para as articulaccedilotildees

humanas peccedilas dentaacuterias fixaccedilotildees externas entre outras finalidades

meacutedicas Tendo tambeacutem responsabilidade no estudo do desempenho dos

biomateriais usados para implantes ortopeacutedicos Pode-se por isso dizer que

assume igualmente um papel vital na otimizaccedilatildeo e produccedilatildeo de

biomateriais de sucesso para fins meacutedicos e cliacutenicos

Em suma o estudo da biomecacircnica na aacuterea da sauacutede varia entre os

funcionamentos internos de uma ceacutelula para o movimento e o

desenvolvimento de membros com as propriedades mecacircnicas do tecido

mole e ossos Aacute medida que se desenvolve uma maior compreensatildeo do

comportamento fisioloacutegico de tecidos vivos os investigadores satildeo mesmo




12

capazes de avanccedilar no campo da engenharia de tecidos bem como

desenvolver melhores tratamentos para uma ampla gama de doenccedilas

9 Contributos de Biomecacircnica na aacuterea da sauacutede[1417]

A biomecacircnica estaacute tatildeo presente no nosso quotidiano que seraacute

facilmente percetiacutevel a importacircncia que poderaacute assumir em termos de apoio

agrave sauacutede em aacutereas como apoio agrave reabilitaccedilatildeo e agrave locomoccedilatildeo evoluccedilatildeo de

ajudas teacutecnicas (aplicaccedilatildeo de tecnologia emergente na evacuaccedilatildeo de

dispositivos auxiliares de sauacutede) anaacutelise das articulaccedilotildees (desde o projeto a

ensaios experimentais de proacuteteses) combate a patologias da coluna

vertebral e patologias que afetam parte significativa da populaccedilatildeo como a

osteoporose anaacutelise do movimento e simulaccedilotildees computacionais de

acidentes rodoviaacuterios

Desde entatildeo muitos tecircm sido os estudos realizados na aacuterea da

biomecacircnica O estudo do movimento dos sistemas bioloacutegicos e das forccedilas

que nele atuam tem permitido conhecer melhor o corpo humano e descobrir

as imensas aacutereas de atuaccedilatildeo da Biomecacircnica respiratoacuteria cirurgia assistida

por computadores Biomecacircnica de Reabilitaccedilatildeo entre outros

10 Aplicaccedilotildees da biomecacircnica na sauacutede

101 Proacuteteses

Uma das aplicaccedilotildees da biomecacircnica na sauacutede eacute o desenvolvimento de

proacuteteses Em termos simples uma proacutetese eacute um componente artificial

desenvolvido especialmente para substituir uma parte do corpo humano que

esteja em falta ou seja necessaacuterio substituir (imagem 1) Eacute necessaacuterio que

as proacuteteses consigam realizar as tarefas baacutesicas que o membro ou tecido

original desempenhar Uma grande quantidade de estudos foca-se nas

proacuteteses biomecacircnicas dos joelhos e das ancas ortodocircnticas




13

Imagem 1 Homem com dois braccedilos prosteacuteticos[1]

Eacute tambeacutem essencial que as proacuteteses sejam de faacutecil locomoccedilatildeo e

utilizaccedilatildeo e para tal o peso das peccedilas eacute importante pelo que devem

preferencialmente ser feitos de materiais relativamente leves Eacute comum

utilizar proacuteteses de titacircnio dado ser um material leve e forte que resiste agrave

corrosatildeo A principal caracteriacutestica eacute ser biocompatiacutevel e a principal

desvantagem eacute o seu elevado custo de produccedilatildeo dado que tem uma

temperatura de fusatildeo extremamente alta (agrave volta de 2000 K) logo o

processo de fundiccedilatildeo de proacuteteses usando este tipo de materiais revela-se

dispendioso e difiacutecil

A maior parte dos implantes modernos satildeo revestidos se natildeo feitos de

hidroxiapatita um composto cuja composiccedilatildeo eacute semelhante agrave do osso

humano o que ajuda na osteointegraccedilatildeo (uniatildeo estaacutevel e funcional entre

o osso e o implante)

1011 Proacuteteses do joelho

As dificuldades na marcha aparecem em trecircs situaccedilotildees quando

somos bebeacutes quando somos mais velhos e quando sofremos acidentes

graves que impossibilitem ou dificultem esse movimento

Um simples passo na realidade constitui um conjunto de movimentos




14

Paletofemural

de alta complexidade Conforme o niacutevel de amputaccedilatildeo eacute necessaacuterio

substituir muacuteltiplas funccedilotildees Assim a substituiccedilatildeo de uma parte da perna

atraveacutes de uma proacutetese do joelho e peacute artificial permite aos pacientes

diminuiacutedos fisicamente caminhar de um modo natural Uma das maiores

dificuldades encontradas no desenvolvimento de uma proacutetese reside na

realizaccedilatildeo de movimentos naturais Eacute tambeacutem importante a escolha dos

materiais utilizados tendo em conta paracircmetros como a sua resistecircncia

esteacutetica e biocompatibilidade tendo sempre em consideraccedilatildeo a otimizaccedilatildeo

da relaccedilatildeo custobenefiacutecio [18]

A articulaccedilatildeo do joelho uma das articulaccedilotildees mais complexas talvez a

mais complexa do corpo humano eacute constituiacuteda por duas articulaccedilotildees a

articulaccedilatildeo tibiofemural (imagem 2) e paletofemural (imagem 2) Sendo

composta por trecircs unidades funcionais dois compartimentos tibiofemural a

medial e a lateral (imagem2) e uma articulaccedilatildeo paletofemural (imagem 3)

Contudo eacute de salientar que cada unidade funcional eacute revestida por

cartilagem articular e todos satildeo englobados por uma caacutepsula como

revestimento

Imagem 2 Anatomia do joelho Tibiofemural e Paletofemural[2]

Tibiofemural




15

Imagem 3 Anatomia do joelho Tibiofemural medial e lateral[3]

O joelho eacute dos sistemas anatoacutemicos mais importantes do corpo

humano tambeacutem devido agraves todas as forccedilas a que estaacute sujeito

constantemente Eacute pelo joelho que passam todas as forccedilas estaacuteticas e

dinacircmicas a que o membro inferior eacute sujeito e permite ao mesmo tempo a

mobilidade e estabilidade sendo o caminhar ou ateacute a fase de repouso

movimentos complexos As proacuteteses que substituem este sistema anatoacutemico

complexo devem permitir uma marcha natural o mais proacuteximo possiacutevel do

padratildeo humano sem haver o risco de rutura[19]

Existe uma vasta gama de diferentes tipos de proacuteteses do joelho no

mercado que respondem a diferentes necessidades dos pacientes quanto agrave

estabilidade e agrave mobilidade mas tambeacutem relativamente a adaptaccedilatildeo a

diferentes situaccedilotildees de marcha (imagem 4)

Tibiofemural medial Tibiofemural lateral




16

Imagem 4 Exemplo de proacutetese do joelho[4]

Existem articulaccedilotildees artificiais construiacutedas utilizando o principio das

dobradiccedilas ou juntas com uma cinemaacutetica complexa que podem ser

equipadas com molas amortecedores e com ou sem travotildees Haacute mesmo

juntas no mercado que se podem adaptar agraves diferentes situaccedilotildees de marcha

por meio de um controlador eletroacutenico como eacute o caso do joelho

computorizado C-LEG da Otto Bock[15] (imagem 5 e 6)

Imagem 5 Raio-X de substituiccedilatildeo completa do joelho (visto da frente para

traacutes)[5]

Imagem 6 Raio-X de substituiccedilatildeo completa do joelho (vista lateral)[5]




17

As proacuteteses para este sistema anatoacutemico podem ser exoesqueleacuteticas

ou endoesqueleacuteticas

As proacuteteses exoesqueleacuteticas satildeo normalmente confecionadas com

componentes de madeira maciccedila plaacutestico ou espuma riacutegida tendo como

principais vantagens a longa durabilidade e baixa manutenccedilatildeo No entanto

este tipo de proacutetese natildeo privilegia o conforto e o seu realinhamento pode ser

difiacutecil (Imagem 7)

Imagem 7 Proacutetese exoesqueleacutetica[6]

Jaacute as proacuteteses endoesqueleacuteticas satildeo feitas comummente de fibras de

carbono accedilo ou titacircnio As conexotildees entre as vaacuterias partes da proacutetese satildeo

realizadas por meio de tubos e componentes modulares Satildeo assim

superiores agraves convencionais em termos de funcionalidade pois permitem

regulaccedilotildees distintas das vaacuterias partes uma vez que satildeo fabricadas atraveacutes

da fixaccedilatildeo de componentes modulares de encaixe (imagem 8)




18

Imagem 8 Proacutetese endoesqueleacutetica[7]

102 Biomecacircnica nos Tecidos[20 21 22 23]

1021 Engenharia de tecidos Breve introduccedilatildeo

A engenharia dos tecidos eacute uma aacuterea vasta e multidisciplinar que

envolve conhecimentos ligados agrave medicina agrave investigaccedilatildeo e biologia celular

agraves ciecircncias dos materiais e a diversos ramos da engenharia Tem como

objetivo conceber novos tecidos e oacutergatildeos de forma artificial ou seja a

biomecacircnica eacute uma das aacutereas estaacute muito ligada ao desenvolvimento dos

tecidos

Grande parte dos avanccedilos teacutecnicos nesta aacuterea tem sido fruto de um

trabalho personalizado em aacutereas muito especiacuteficas (design dos materiais

biologia celular) no entanto satildeo os conhecimentos combinados de diversos

profissionais multifacetados e dotados em diversas aacutereas que tem sido

crucial no alargamento desta aacuterea de estudo

Os tecidos e oacutergatildeos produzidos artificialmente tendem a aproximar-se

cada vez mais dos seus equivalentes bioloacutegicos naturais apesar de ao

contraacuterio do que seria de esperar a complexidade da sua elaboraccedilatildeo ter

sido substancialmente reduzida em detrimento da aposta cada vez maior na

sua capacidade de diferenciaccedilatildeo e adaptaccedilatildeo ao organismo do portador

Desta forma as ceacutelulas reprodutoras e as ceacutelulas estaminais estatildeo a




19

preencher um lugar de destaque na tarefa de estudar e desenvolver novos

tecidos bioloacutegicos

O nuacutemero de oacutergatildeos disponiacuteveis para transplante eacute ultrapassado em

grande escala pelo nuacutemero de utentes em listas de espera Em todo o

mundo milhares de pessoas pertencem agrave extensa lista para transplantes

devido agrave paragem ou ao mau funcionamento de um oacutergatildeo vital o que leva a

que muitas delas nunca cheguem a recebecirc-lo e acabem por falecer Foi

devido este problema logiacutestico que o desenvolvimento de tecidos artificiais

se tornou indispensaacutevel

1022 Engenharia dos tecidos engenharia celular e ceacutelulas estaminais

A engenharia dos tecidos baseia-se na ideia de que todas as ceacutelulas

satildeo capazes de se regenerar formando natildeo soacute tecidos complexos mas

tambeacutem em uacuteltimo caso oacutergatildeos com capacidade para transplante Com

base nesta ideia a cultura celular atual eacute controlada em trecircs dimensotildees e eacute

alimentada por um reator bem calibrado

O esboccedilo da criaccedilatildeo celular a trecircs dimensotildees foi desenhado com base

na quiacutemica arquitetura e taxa de degradaccedilatildeo celular de modo a controlar de

uma forma mais eficaz a diferenciaccedilatildeo e proliferaccedilatildeo das ceacutelulas artificiais

Tambeacutem a niacutevel do reator as condiccedilotildees mecacircnicas quiacutemicas e bioloacutegicas

tecircm que estar em consonacircncia Aleacutem disto as ceacutelulas reprodutoras e as

ceacutelulas estaminais ao demonstrarem uma grande capacidade de

proliferaccedilatildeo tem-se revelado um novo caminho para a engenharia dos

tecidos sendo possiacutevel a criaccedilatildeo a niacutevel meacutedico de tecidos muito

complexos e funcionais com a ajuda destas ceacutelulas

A recolha das ceacutelulas eacute feita atraveacutes do tecido do proacuteprio paciente

Estas satildeo cultivadas e multiplicadas em laboratoacuterio para posteriormente

serem reinseridas no paciente De uma forma geral o processo utilizado na

engenharia dos tecidos divide-se nas seguintes etapas (imagem 9)

1 Seleccedilatildeo e processamento do suporte material




20

2 Recrutamento de tecido funcional do paciente

(bioacutepsia)

3 Inoculaccedilatildeo da populaccedilatildeo celular sobre o suporte

4 Maturaccedilatildeo do tecido num reator

5 Re-implante ciruacutergico do tecido no paciente

6 Assimilaccedilatildeo do novo tecido pelo organismo do

paciente

No entanto ainda existem muitas questotildees em relaccedilatildeo agraves

potencialidades das ceacutelulas de alta diferenciaccedilatildeo Em particular apesar das

ceacutelulas estaminais e progenitoras terem uma grande capacidade de

diferenciaccedilatildeo e poderem originar grande variedade de ceacutelulas e tecidos o

desafio consiste em arranjar uma maneira eficaz e sistemaacutetica que permita

controlar o crescimento e a diferenciaccedilatildeo das mesmas A engenharia dos

tecidos pode fornecer um meio para o controlo experimental das ceacutelulas

estaminais por facilitar o controlo de todos os tipos de ceacutelulas quiacutemica e

Imagem 9 Processo utilizado na Engenharia dos Tecidos[8]




21

fisicamente atraveacutes dum suporte tridimensional Isto por sua vez pode

levar ao desenvolvimento de novos substitutos de tecidos

1023 Engenharia dos tecidos Materiais utilizados

Uma das premissas baacutesicas da engenharia dos tecidos eacute combinar os

materiais e ceacutelulas apropriadas em condiccedilotildees que levem agrave formaccedilatildeo dum

tecido A natureza dos materiais (as suas propriedades quiacutemicas e fiacutesicas) eacute

extremamente importante na engenharia dos tecidos Entre alguns dos

materiais utilizados nesta aacuterea encontra-se a ceracircmica e vaacuterios tipos de

metais utilizados na construccedilatildeo de aplicaccedilotildees ortopeacutedicas Apesar da

compatibilidade dos metais e da ceracircmica a niacutevel oacutesseo a sua

compatibilidade com outro tipo de tecidos eacute bastante reduzida Por isto

chegou-se agrave conclusatildeo que os poliacutemeros satildeo o material com elevado

potencial nesta aacuterea

Tanto os poliacutemeros naturais como os poliacutemeros artificiais tecircm sido

estudados no acircmbito da engenharia dos tecidos Como os tecidos naturais

tem uma origem extracelular tecircm servido de base para a criaccedilatildeo de outros

poliacutemeros artificiais Por exemplo o colageacutenio tem sido usado com sucesso

na regeneraccedilatildeo de ceacutelulas da pele e na reparaccedilatildeo nervosa

Apesar dos poliacutemeros naturais serem uma grande promessa na

engenharia existem grandes questotildees no que toca agrave sua utilizaccedilatildeo Em

primeiro lugar eacute muito difiacutecil controlar as suas propriedades mecacircnicas e a

sua velocidade de degradaccedilatildeo Em segundo lugar existe a possibilidade

destes poliacutemeros provocarem alguns tipos de doenccedilas imunes originadas

por microacutebios e viacuterus Estes problemas satildeo muitas vezes ultrapassados por

uma boa monitorizaccedilatildeo

Os poliacutemeros sinteacuteticos levam uma certa vantagem em relaccedilatildeo aos

seus equivalentes naturais porque podem ser criados em laboratoacuterio com

componentes quiacutemicas e fiacutesicas mais abrangentes Outra das vantagens dos

poliacutemeros sinteacuteticos prende-se com o facto de estes afastarem a




22

possibilidade de o portador contrair doenccedilas imunoloacutegicas A grande

desvantagem destes poliacutemeros eacute a sua biocompatibilidade sendo na maior

parte dos casos menos compatiacuteveis com o organismo humano que os

naturais

Quando os poliacutemeros sinteacuteticos tecircm como fim a criaccedilatildeo de biomateriais

podem ser classificados em dois grupos os poliacutemeros degradaacuteveis e natildeo

degradaacuteveis Os poliacutemeros natildeo degradaacuteveis biocompatiacuteveis tecircm sido usados

em incisotildees vasculares e em correccedilotildees ortopeacutedicas da anca Esta categoria

de poliacutemeros tem um processo de fabrico muito raacutepido e simples e as suas

propriedades satildeo facilmente manipulaacuteveis mas a sua permanecircncia em

organismos vivos a longo prazo pode causar inflamaccedilotildees devido agrave resposta

negativa do sistema imunitaacuterio

Quanto aos poliacutemeros sinteacuteticos degradaacuteveis que satildeo cada vez mais

apontados como os mais viaacuteveis para a criaccedilatildeo de oacutergatildeos e tecidos

artificiais aleacutem de possuiacuterem caracteriacutesticas muito semelhantes aos

poliacutemeros natildeo degradaacuteveis a niacutevel de processo de fabrico e controlo de

propriedades tecircm a vantagem de ao degradar-se darem origem a produtos

que satildeo facilmente metabolizados pelo organismo evitando inflamaccedilotildees

consequentes Este tipo de poliacutemeros eacute o que tem maior nuacutemero de

aplicaccedilotildees no mundo atual (ex vaacutelvulas e tecidos cardiacuteacos tecidos do

pacircncreas e do rim proacuteteses odontoloacutegicas)

1024 Engenharia dos tecidos Perspetivas de futuro

Apesar de serem evidentes grandes avanccedilos teacutecnicos na uacuteltima

deacutecada a engenharia dos tecidos continua a ser uma aacuterea bastante recente

e como tal o seu estudo estaacute em grande expansatildeo Todos os dias em aacutereas

como a medicina a biomecacircnica e as ciecircncias dos materiais satildeo

apresentadas novas ideias e novas inovaccedilotildees A engenharia dos tecidos jaacute

conjugou muitas dessas ideias revolucionaacuterias mas ainda existem muitas




23

limitaccedilotildees teacutecnicas tanto a niacutevel da engenharia celular e da taxa de

degradaccedilatildeo das ceacutelulas como a niacutevel dos materiais polimeacutericos utilizados na

produccedilatildeo e maturaccedilatildeo de tecidos artificiais Nos proacuteximos anos a engenharia

dos materiais vai continuar a chamar a atenccedilatildeo de especialistas e teacutecnicos

de diversas aacutereas e os cursos ligados a esta aacuterea vatildeo tornar-se cada vez

mais comuns e necessaacuterios

103 Biomecacircnica na sauacutede dos movimentos humanos[24 25]

No dia-a-dia de um ser humano movimentar-se eacute uma accedilatildeo exigida por

praticamente todas as atividades Mas o aparecimento de certas doenccedilas

pode provocar alteraccedilotildees em praacuteticas aparentemente simples como o

andar Um dos exemplos destas doenccedilas eacute os diabetes cujas complicaccedilotildees

podem provocar perda de sensibilidade problemas na circulaccedilatildeo sanguiacutenea

entre outras nos peacutes de uma pessoa

De modo a ajudar os portadores deste tipo de doenccedila a biomecacircnica

investiga o movimento dos pacientes diabeacuteticos (imagem 10) com uma

complicaccedilatildeo croacutenica que se designa por neuropatia diabeacutetica um tipo de

lesatildeo que acontece nos nervos do paciente quando este estaacute com altas

taxas de glicose no sangue sendo essa glicose toacutexica para os nervos que

ficam prejudicados e passam a conduzir menos estiacutemulos eleacutetricos para os

muacutesculos e para os sensores da pele Desta forma o doente perde a

sensibilidade e como consequecircncia deixa de sentir dor nas extremidades




24

Imagem 10 Anaacutelise do movimento de um ser humano enquanto

caminha[9]

Como consequecircncia o doente ao perder a sensibilidade no peacute natildeo

percebe de que forma o apoia no chatildeo passando a distribuir o seu peso de

forma irregular sobre a planta do peacute Ou seja a neuropatia impede o doente

de sentir as dores quando estaacute a caminhar de forma errada Desta forma

com o passar do tempo o andar inadequado pode provocar deformaccedilotildees

calos e ateacute mesmo uacutelceras nos peacutes dos diabeacuteticos Por vezes a neuropatia

assume uma gravidade elevada evidente nos casos em que eacute necessaacuteria a

amputaccedilatildeo de partes do peacute

1031Tratamentos e prevenccedilatildeo

A biomecacircnica assume um papel muito importante na criaccedilatildeo e

inovaccedilatildeo de tratamentos e tambeacutem na prevenccedilatildeo

O peacute eacute formado por 25 muacutesculos 26 ossos 57 articulaccedilotildees e 108

ligamentos e todas essas estruturas devem ser exercitadas e




25

estimuladas Segundo o estudo realizado pelo LaBiMPH (Laboratoacuterio de

Biomecacircnica do Movimento e Postura Humana) nesta aacuterea a coordenadora

do laboratoacuterio adverte que os calccedilados especiais comumente recomendados

aos diabeacuteticos aleacutem de caros podem ser prejudiciais aos pacientesldquoO

grande problema desses calccedilados eacute que o peacute do paciente fica totalmente

parado laacute dentro sem nenhum movimento E se noacutes colocarmos nos

pacientes esses calccedilados duros riacutegidos ele vai perder ainda mais funccedilatildeo

muscular aleacutem da que jaacute eacute perdida em funccedilatildeo da neuropatiardquo [SIC Isabel

25]

De modo a prevenir ou tratar o problema o doente deve realizar

alongamentos exerciacutecios de fortalecimento de equiliacutebrio e de treino na

forma de caminhar de modo a utilizar melhor o apoio dos peacutes nas atividades

do dia-a-dia




26

Conclusatildeo

O presente projeto atingiu os seus objetivos principais e permitiu um

alargamento dos conhecimentos da aacuterea da biomecacircnica aplicada na sauacutede

O trabalho abrangeu com maior especificidade as aacutereas da biomecacircnica das

proacuteteses tecidos e movimentos

Depois de uma pesquisa aprofundada sobre tema conclui-se que a

biomecacircnica eacute um tema muito abrangente e complexo que combina

conhecimentos de vaacuterias aacutereas teacutecnicas A biomecacircnica natildeo eacute uma aacuterea

recente e fez parte do estudo de vaacuterias personalidades histoacutericas e nasce de

uma analogia em que se compara o corpo humano a um sistema mecacircnico

que pode ser estudado ldquopeccedila a peccedilardquo

Este estudo aprofundado do corpo humano e do seu comportamento

sistemaacutetico tem como objetivo principal o melhoramento da qualidade de

vida Na aacuterea da sauacutede o recurso agrave Biomecacircnica eacute indispensaacutevel uma vez



Tanto ao niacutevel das proacuteteses como ao niacutevel dos tecidos artificiais o

estudo da biomecacircnica eacute essencial pois soacute depois de conhecer em

pormenor todas as componentes do corpo humano e que se torna possiacutevel

redesenhaacute-las artificialmente de uma forma funcional

Eacute importante reter que a biomecacircnica eacute uma aacuterea de estudo

fundamental para a realizaccedilatildeo segura das mais diversas atividades desde o

simples andar ateacute a um movimento como o remate de um jogador

profissional Esta visa compreender os sistemas intervenientes no

movimento para poder ajudar a evitar lesotildees ou criar aparelhos e objetos

que auxiliem indiviacuteduos incapacitados nas atividades diaacuterias Eacute uma aacuterea

que tem vindo a evoluir desde os primoacuterdios da civilizaccedilatildeo moderna sendo

capaz de atualmente estudar e criar tecidos artificiais de dimensotildees

microscoacutepicas com as mais diversas funccedilotildees




27

Deste modo a biomecacircnica eacute uma aacuterea muito importante em

constante desenvolvimento e com grandes perspetivas de futuro em

diversas aacutereas sendo a sauacutede uma das aacutereas onde a biomecacircnica tem

maior perspetiva de expansatildeo




28

Referecircncias Bibliograacuteficas

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Humano lthttpwww5uspbr33763um-laboratorio-em-movimento-pesquisas-em-

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[2] Imagem 2 httpswwwgoogleptsearchq=tibiofemuralamprlz=1C1ASUT_enPT419

PT4 19ampespv=210ampes_sm=93ampsource=lnmsamptbm=ischampsa=Xampei=ksFuUpCeIc-

g7Aa4YAampved=0CAkQ_AUoAQampbiw=1366ampbih=667es_sm=93ampespv=210ampq=tibiofe

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M3Bhttp253A252F252Fwwwptntuedutw252Fhmchai252FKinesiology2

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es252FKneeStructurehtm3B2203B270 (modificada)




31

[3] Imagem 3 httpptwikipediaorgwikiLigamento_cruzado_anterior

[4] Imagem 4 httpenwikipediaorgwikiProsthesis

[5] Imagem 5 e 6 httpenwikipediaorgwikiKnee_replacement

[6] Imagem 7 httpwwwflickrcomphotosnadya3874323251


[8] Imagem 9 httpwwwinfoescolacombiologiaengenharia-de-tecidos

[9] Imagem 10 httpfisioterapiaquintanablogspotpt201203como-o-nome-ja-

entrega-essa-cienciahtml


Projeto FEUP 201314


Professor Armando Sousa Professora Teresa Duarte

Equipa 1M2_02

Supervisor Professor Antoacutenio Monteiro Baptista Monitor Luiacutes Faria

Estudantes Autores

Filipe Luiacutes Mota Ferreira (up201303197feuppt)

Henrique Miguel Afonso Domingos (up201304069feuppt)

Joatildeo Andreacute Paiva Lopes (up201306089feuppt)

Pedro Manuel Nogueira Santos (up201303514feuppt)

Rafael Martins Ferreira (up201303197feuppt)

Biomecacircnica





III

Resumo





















IV

Palavras-Chave

Biomecacircnica

Sauacutede

Corpo humano

Movimento

Proacuteteses

Biomateriais

Tecidos





V

Agradecimentos








duacutevidas













VI

Iacutendice






























1
































2









3


































4





























5




























6





1906)




de ineacutercia












lesotildees









7































afetadas




8















biomecacircnica






depois










9























coluna








10


sairmos deste)





























11



































12



















101 Proacuteteses











13























14

Paletofemural

















revestimento


Tibiofemural




15


















16









traacutes)[5]





17


















18









tecidos















19

































20


(bioacutepsia)





paciente













21

































22




naturais




























23

























24


caminha[9]

















25









25]




do dia-a-dia




26

Conclusatildeo
































27








28















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Humana


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29






























30


Humanos






























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III

Resumo





















IV

Palavras-Chave

Biomecacircnica

Sauacutede

Corpo humano

Movimento

Proacuteteses

Biomateriais

Tecidos





V

Agradecimentos








duacutevidas













VI

Iacutendice






























1
































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1906)




de ineacutercia












lesotildees









7































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biomecacircnica






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101 Proacuteteses











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Paletofemural

















revestimento


Tibiofemural




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(bioacutepsia)





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25]




do dia-a-dia




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Conclusatildeo
































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Humana


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Humanos






























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IV

Palavras-Chave

Biomecacircnica

Sauacutede

Corpo humano

Movimento

Proacuteteses

Biomateriais

Tecidos





V

Agradecimentos








duacutevidas













VI

Iacutendice






























1
































2









3


































4





























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1906)




de ineacutercia












lesotildees









7































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8















biomecacircnica






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9























coluna








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11



































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101 Proacuteteses











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Paletofemural

















revestimento


Tibiofemural




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traacutes)[5]





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tecidos















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(bioacutepsia)





paciente













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caminha[9]

















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25]




do dia-a-dia




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Conclusatildeo
































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Humana


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Humanos






























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V

Agradecimentos








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