O que é biomecânica?

Como surgiu?

Devido a capacidade do ser humano de analisar, interpretar, refletir e visualizar os padrões da natureza, passou a compreender melhor o ambiente que o cerca e o universo como um todo. Desde as civilizações pré-históricas, mas principalmente as que possuíam alguma forma de escrita e métodos matemáticos. Entretanto, os antigos pensadores voltaram sua atenção para como as forças da natureza agem sob o corpo humano e seu movimento, sob uma abordagem matemática, somente na antiguidade, tendo como principais nomes Aristóteles (383 – 321 a.C.), Arquimedes (287-212 a.C.), Galeno (201-130 a.C.), entre outros. No período entre século V e século XV (Idade Média),  não se obteve praticamente nenhum avanço desde os estudos de Galeno até Leonardo Da Vinci (1452 – 1519), que se aprofundou no estudo da anatomia e do movimento humano, entre outras áreas(1,2). Após isso, a cinésilogia e os seus métodos de avaliação evoluíram intensamente com o trabalho de inúmeros cientistas ao longo da história, principalmente nas últimas décadas, devido à facilidade de acesso à informação e a melhor precisão dos softwares e hardwares disponíveis.

O que estuda?

É possível afirmar que biomecânica se manifesta em todos os movimentos do ser humano, e visa, usando os conceitos da física clássica, a analisar e compreender os complexos movimentos do corpo. Oferece diferentes tipos de análise para diferentes objetivos (esportes, medicina, engenharia, computação, entre outros).(3) Ciência originada das ciências naturais, que faz a análise física dos sistemas biológicos.(4) Uma ciência interdisciplinar que descreve e analisa o movimento humano e de animais, se utilizando de aplicações mecânicas, considerando as propriedades do sistema biológico, assim como as forças que atuam interna e externamente e seus efeitos nas estruturas biológicas. Seu objetivo é a análise física do movimento dos sistemas biológicos levando em consideração as particularidades fisiológicas e anatômicas bem definidas.(5)

Por meio de diferentes metodologias de análise (antropometria, cinemetria, dinamometria, simulação computacional, modelamento muscular e eletrofisiologia), a biomecânica estuda os padrões dos movimentos, procurando otimizar o processo de aprendizado e os resultados, bem como diminuir os riscos de lesões (3). Podemos considerar também, como objetos de estudo da biomecânica o esporte de alto nível, o esporte escolar e as atividades de recreação, atuando na prevenção e na reabilitação orientadas à saúde e às atividades do cotidiano e do trabalho das pessoas.(4)

Devemos compreender as forças internas, que produzem o movimento, e as forças externas, que interferem diretamente em cada um dos movimentos executados, e a partir daí, analisá-las e realizar as intervenções necessárias. Os principais conceitos da biomecânica são utilizados em diferentes modalidades, uma vez que os conceitos dessa disciplina são oriundos das leis da física e possibilitam uma enorme gama de aplicações.(3)

Forças, Vetores, Torque e Centro de Massa :

Cinemática: Estuda o movimento sem se preocupar com as forças que o causam
Movimento Linear (translação): o corpo e seus segmentos, como um todo, se movem na mesma direção.

Movimento Angular (rotação): o osso possui um ponto fixo no qual os outros pontos se movimentam ao redor em forma de arco.
Deslocamento: distância percorrida entre dois pontos.
Velocidade (linear e angular): é a distância percorrida em um intervalo de tempo.
Cinética: é o estudo do movimento e da a ação das forças que o causam, cinética e cinemática são unidas pela 2ª Lei de Newton, que diz que a força externa (f) em um corpo é proporcional ao produto da massa (m) desse corpo pela aceleração linear (a).
Equilíbrio estático: a soma das forças e torques internos e externos é igual a zero, entretanto, quando um objeto é acelerado, as chamadas forças inerciais (devido a aceleração) devem ser consideradas, e a soma dessas forças não é mais igual a zero.

• Fontes: 

1 - KLETTE, Reinhard, and Garry Tee. Understanding human motion: A historic review. Springer Netherlands, 2008.

2 - KARDUNA A: Introduction to Biomechanical Analysis. In: Kinesiology: Mechanics and Pathomechanics of Human Motion, Edited by: Carol Oatis, Publisher: Lippincott Williams and Wilkins, 1st edition, 2003, 2nd edition, 2009

3 - UNESCO, Biomecânica Do Movimento Humano. – Brasília: Fundação Vale, UNESCO, 2013.  Caderno De Referência – Esporte; vol.9; pag.8-9. Disponível em: http://unesdoc.unesco.org/images/0022/002250/225002por.pdf

4 - AMADIO, A. C.; SERRÃO, J. C. Contextualização da biomecânica para investigações do movimento: fundamentos, métodos, e aplicações para análise da técnica esportiva. Revista Brasileira de Educação Física e Esportes, São Paulo, v. 21, n. 61, p. 61-85, dez. 2007.

5 - PET – EEFE – Universidade de São Paulo(USP), Fundamentos da Biomecânica. Disponível em: http://citrus.uspnet.usp.br/biomecan/pet/arquivos/Fundamentos_Biomecanica.pdf. 
 
6 - SILVERTHORN, Dee Unglaub. Fisiologia Humana: uma abordagem integrada. Tradução: Ivana Beatrice Mânica da Cruz…[et al.] – 5. Ed – Porto Alegre: Artmed, 2010.  

7 - NOVACHECK, Tom F. The biomechanics of running. Gait & posture, v. 7, n. 1, p. 77-95, 1998.