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BIOMECÂNICA Métodos de medição - antropometria Carlos Bolli Mota UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA Laboratório de Biomecânica.

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1 BIOMECÂNICA Métodos de medição - antropometria Carlos Bolli Mota UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA Laboratório de Biomecânica

2 MÉTODOS DE MEDIÇÃO

3 ANTROPOMETRIA Do grego: antropos - homem métron - medição, medida Literalmente: medida do homem

4 ANTROPOMETRIA Três parâmetros segmentares principais: peso relativo raio proximal (posição do CG) momentos de inércia

5 Estudos com cadáveres Harless (1860) - 2 cadáveres masculinos (criminosos executados - Graf e Kefer), sem congelamento, 15 segmentos. Braüne e Fischer (1889) - 4 cadáveres masculinos (suicídios), 14 segmentos. Fischer (1906) - 1 cadáver masculino, 14 segmentos.

6 Estudos com cadáveres Dempster (1955) - 8 cadáveres masculinos (idosos, morte natural), 17 segmentos. Seus dados foram extensivamente usados, substituindo os de Braüne e Fischer. Barter (1957) - equações de regressão. Mori e Yamamoto (1959) - 6 cadáveres (3 masculinos e 3 femininos), metodologia incompleta.

7 Estudos com cadáveres Fujikawa (1963) - 6 cadáveres, muitas imprecisões. Clauser, McConville e Young (1969) - 14 cadáveres masculinos cuidadosamente selecionados para melhor representar a população, 14 segmentos. Foram calculados valores médios e equações de regressão para as propriedades inerciais.

8 pesos relativos (%) Braüne e FischerDempsterClauser et al. cabeça7,18,17,3 tronco46,649,750,7 braço3,32,82,6 antebraço2,11,6 mão0,80,60,7 antebraço + mão2,92,22,3 coxa10,710,010,3 perna4,84,64,3 pé1,71,5 perna + pé6,56,15,8

9 raios proximais (%) Braüne e FischerDempsterClauser et al. cabeça ,346,6 tronco ,0 braço47,043,651,3 antebraço42,143,039,0 mão ,652,0 antebraço + mão47,267,762,6 coxa44,043,337,2 perna42,043,337,1 pé44,442,944,9 perna + pé52,443,747,5

10 Estudos in vivo Estudos de imersão: Harless (1860) - 44 membros e cabeças de 6 cadáveres (4 masculinos e 2 femininos) para calcular o peso específico. Dempster (1955) - estudo com 39 universitários assumindo peso específico dos segmentos constante e igual a 1,0 gf/cm 3.

11 Estudos in vivo Duggar (1962) - estudos assumindo pesos específicos diferentes para cada segmento. Drillis e Contini (1966) - estudo com 12 homens, assumindo pesos específicos diferentes para cada segmento. Plagenhoef (1971) - estudo semelhante com 76 universitárias e 7 dançarinas.

12 Estudos in vivo Outros estudos: Casper et al. (1968), Baster (1971) e Zatsiorski (1988) - determinação das propriedades inerciais com scanner de raios gama. Outras técnicas promissoras - densitometria, tomografia computadorizada e ressonância nuclear magnética.

13 Modelagem matemática Nestes estudos os segmentos do corpo são representados por sólidos geométricos regulares de densidade conhecida. Harless (1860), Matsui (1958), King et al. (1961), Kulwichi et al. (1962), Whitsett (1963), Hanavan (1964), Jensen (1976), Hatze (1980), Yeadon (1989).

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15 CENTRO DE GRAVIDADE Análises quantitativas detalhadas do movimento humano requerem um conhecimento da localização do centro de gravidade do corpo. Por este motivo, diversos métodos foram desenvolvidos para determinar a localização deste ponto.

16 CENTRO DE GRAVIDADE Alguns foram desenvolvidos com a finalidade de resolver um problema particular, outros na esperança de prover métodos ou dados satisfatórios para a solução de um grande número de problemas.

17 CENTRO DE GRAVIDADE Existem duas abordagens para a determinação do centro de gravidade do corpo humano: abordagem direta (ou de corpo inteiro) abordagem indireta (ou segmentar

18 CENTRO DE GRAVIDADE abordagem direta - o corpo em estudo é considerado como um todo. abordagem indireta - as várias partes ou segmentos do corpo são considerados separadamente e os resultados usados para computar valores para o corpo inteiro.

19 Abordagem direta Borelli (1680) - primeiro a tentar localizar o centro de gravidade do corpo humano. du Bois-Reymond (1900) - prancha de reação. Palmer (1928) e Cotton (1931) - métodos semelhantes ao de du Bois-Reymond. Basler (1931) - prancha de reação de 3 apoios.

20 Método de Borelli – séc. XVII plano transversal que contém o CG

21 Prancha de dois apoios X cg = (R 2 –R 1 ). d / P s Xcg = altura do CG R 2 = leitura na balança com o sujeito na prancha R 1 = leitura na balança sem o sujeito d = distância entre os apoios Ps = peso do sujeito

22 Prancha de três apoios

23 Abordagem direta Payne e Blader (1970) - prancha de reação de 4 apoios. Weinbach (1938), Hertzberg et al. (1957) e Pierson (1961) - técnicas para determinar a altura do centro de gravidade a partir de fotografias.

24 Abordagem indireta Considera o corpo como sendo constituído de um número arbitrário de segmentos, cujos pesos e centros de gravidade são conhecidos. Os momentos dos segmentos individuais em torno de um eixo arbitrário são calculados, somados e igualados ao momento do corpo inteiro em torno do mesmo eixo.

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26 Abordagem indireta onde p 1, p 2, p 3,... p n são os pesos dos n segmentos corporais, P s é o peso total do corpo (P s = p 1 + p 2 + p p n ) e x 1, x 2, x 3,... x n e X são as distâncias dos centros de gravidade dos segmentos e do corpo inteiro ao eixo escolhido.

27 Abordagem indireta Logo:

28 Abordagem indireta Ou:

29 Abordagem indireta coordenadas dos cgs parciais: onde x p e y p são as coordenadas da articulação proximal, x d e y d são as coordenadas da articulação distal e a é o raio proximal do segmento.

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37 Correção da escala: Se 1 cm na figura equivale a 0,15 m em dimensões reais: 1 cm = 0,15 m Portanto: Xcg = 6,321. 0,15 Xcg = 0,95 m Ycg = 9,133. 0,15 Ycg = 1,37 m

38 CENTRO DE GRAVIDADE Qual dos métodos usar? Depende de: precisão requerida características dos sujeitos natureza das posições do corpo número de coordenadas requeridas número e disponibilidade dos sujeitos

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