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A CIÊNCIA BIOMECÂNICA
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Introdução O que é biomecânica? Hay (1973)
“Biomecânica é a ciência que examina as forças que agem sobre e dentro de uma estrutura biológica, bem como os efeitos produzidos por tais forças”
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Hatze (1971) “Biomecânica é a ciência que estuda as estruturas e funções de sistemas biológicos, utilizando o conhecimento e os métodos da mecânica”
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Interação física entre o sistema biológico e o meio ambiente
Estrutura do meio ambiente – forma e estabilidade. Forças externas – orientação em função da gravidade, velocidade do movimento etc. Estrutura do sistema – disposição óssea, atividade muscular resultante, organização segmentar do corpo, escala ou tamanho, integração motora. Estado psicológico – atenção, motivação. Tarefa – estrutura para a organização do movimento.
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Assuntos mais freqüentemente abordados
Função dos músculos, ligamentos, tendões, cartilagens Forças atuantes sobre estruturas específicas dos sistemas biológicos Movimentos do corpo e dos segmentos corporais Fatores que influenciam o desempenho do corpo humano
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Um pouco de história Em todos os períodos da história da humanidade, pensadores se preocuparam em entender o funcionamento e o movimento dos corpos biológicos: Hipócrates (V a.C.), Aristóteles (IV a.C.), Arquimedes (VI a.C.), Galeno (II a.C.), Da Vinci (XV), Vesalius (XVI), Galileu (XVII), Descartes (XVII), Borelli (XVII)
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Borelli (1608-1679) “Pai” da Biomecânica
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Sec XVIII e XIX – Fundamentos da mecânica, do cálculo e do método experimental
Newton, Leibenitz, Lagrange, Hamilton, Sec XIX – Análise cinemática da marcha, bioeletricidade Sec XX – Biomecânica como disciplina universitária, aplicações práticas, modelagem matemática, instrumentação, simulação computacional
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MÉTODOS E TÉCNICAS
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Abordagens para a análise
QUALITATIVA QUANTITATIVA PREDITIVA
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Análise qualitativa “Observação sistemática e julgamento da qualidade do movimento humano, com o propósito de melhorar o desempenho” (Knudson e Morrison, 1997) observação avaliação
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“Sistema Dartfish” sobreposição de imagens acompanhamento
dos movimentos
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Análise quantitativa aquisição de dados para avaliação
Descrição prévia ou enquadramento lógico Aplicação do “modelo determinístico”
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Dinamometria Célula de carga Dinamômetro isocinético
Plataforma de força
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Eletromiografia
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Ultrassonografia
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Cinemetria
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Grandes áreas da Biomecânica Sistemas músculo-esqueléticos
Estática Cinemática Dinâmica Cálculo de forças internas no aparelho locomotor Estudo da geometria do aparelho locomotor Mecânica muscular
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Controle de movimento Interação do sistema nervoso com o aparelho locomotor Estratégias de controle do SNC Controle em malha aberta / malha fechada
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Reabilitação Diagnóstico e reabilitação de pacientes
Subsídios para indicação de tratamentos cirúrgicos e fisioterápicos Estimulação Elétrica Neuro-muscular Dispositivos de auxílio sensorial Biofeedback
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Análise de Marcha Reabilitação da marcha. Próteses, órteses
Teste de calçados
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Biomecânica ortopédica
Propriedades mecânicas dos materiais biológicos Biomecânica da fratura Biomecânica articular Implantes de fixação óssea
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Biomecânica esportiva
Desempenho atlético Fortalecimento e alongamento Fisiologia do exercício e gasto energético Calçados e equipamentos esportivos
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Biomecânica computacional
- Simulção do sistema músculo-esquelético Neuromecânica Teoria da elasticidade aplicada (grandes deformações, envelhecimento, cirurgia plástica)
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Anybody, Opensim
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Outros tópicos Ergonomia Segurança veicular
Interação dinâmica homem-máquina Robótica de reabilitação Interações com a fisiologia muscular
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