Biomecânica e educação física escolar: Possibilidades de aproximação

Resumo: 

                   A biomecânica ainda é considerada por muitos profissionais ligados à área de educação física escolar uma disciplina muito distante de seu contexto de trabalho. No entanto, na perspectiva atual em que se enfatiza a visão crítica e consciente do movimento, a biomecânica parece ser um instrumental fundamental. Este artigo tem como objetivo principal tentar construir uma ponte entre as duas disciplinas, com isso simplificando os conceitos mecânicos e procurando mostrar a biomecânica como conteúdo da Educação Física escolar em suas três dimensões: conceitual, procedimental e atitudinal. Os conceitos de movimento linear e angular assim como os contidos nas três leis de Newton serão apresentados seguidos de exemplos simples, aplicação em movimentos específicos, terminando com aplicação nos movimentos em geral. 

 INTRODUÇÃO:

                    A biomecânica ainda é encarada por muitos alunos e professores, até dentro da própria universidade, como uma disciplina a ser estudada e compreendida por técnicos que lidam com o desporto de alto rendimento ou BIOMECÂNICA E EDUCAÇÃO FÍSICA ESCOLAR: POSSIBILIDADES DE APROXIMAÇÃO Revista Mackenzie de Educação Física e Esporte – 2004, 3(3):107-123 108 Revista Mackenzie de Educação Física e Esporte – Ano 3, Número 3, 2004 Sônia Cavalcanti Corrêa e Elisabete dos Santos Freire por profissionais que tenham profundo conhecimento de física e matemática. Esse conceito infelizmente permeia o meio acadêmico da Educação Física e, por sua própria ideia limitada, afasta grande número de profissionais do contato mais direto com a disciplina. Obviamente, colabora para a construção desta concepção a forma como a maioria dos pesquisadores e docentes da área vem desempenhando seu papel, priorizando a pesquisa básica e laboratorial, focalizando a alta performance e raramente desenvolvendo pesquisas mais aplicadas. Mas se esse entendimento inadequado da biomecânica está presente em diversos setores da Educação Física, parece que na escola ele é ainda mais perceptível. Considerando que a prática motora presente na Educação Física escolar não deve enfatizar a aptidão física e o rendimento padronizado, mas, sim, “apresentar uma concepção mais abrangente, que contemple todas as dimensões envolvidas em cada prática corporal” (BRASIL, 1997, p. 27), pouco se visualiza sua aplicação nesse ambiente. Com isso, muitos professores ainda vêm esta disciplina como um conjunto de fórmulas matemáticas e de equações que nada acrescentam ao conhecimento necessário para a intervenção profissional dentro da escola. Partindo desse entendimento, não se consegue estabelecer uma relação entre a biomecânica e o conhecimento ensinado aos alunos da Educação Básica, pois se esses conhecimentos são considerados menos relevantes para os professores, que importância poderiam ter para os estudantes da Educação Infantil ou do Ensino Fundamental e Médio? Lentamente essa visão equivocada sobre a biomecânica está sendo modificada. Aos poucos os pesquisadores da área demonstram que está presente no cotidiano do professor de Educação Física, pois, como salientam Freitas e Lobo da Costa (2000, p. 81), conceitos e princípios da biomecânica estão presentes em “todo e qualquer movimento corporal”. A intenção, ao apresentar este ensaio, é contribuir para essa transformação, construindo um texto para graduandos e professores de Educação Física, que tem como objetivo: 1. defender a importância da biomecânica como conteúdo da Educação Física escolar e como conhecimento que fundamenta a prática pedagógica do professor; e 2. com base nos conceitos biomecânicos básicos contidos principalmente nas 3 leis de Newton, apresentar alguns exemplos de situações em que o conhecimento da biomecânica poderá auxiliar na solução de problemas freqüentes na Educação Física escolar. 

Cinemática e Variáveis.

Movimento e graus de liberdade:

Um objeto encontra-se em movimento se a sua posição for diferente em diferentes instantes; se a posição permanecer constante, o objeto estará em repouso. Para podermos determinar a posição do objeto, será necessário usarmos outros objetos como referência. Se a posição do corpo em estudo variar em relação ao referencial (objetos em repouso usados como referência), o corpo estará em movimento em relação a esse referencial.

Assim, o movimento é um conceito relativo, já que um objeto pode estar em repouso em relação a um primeiro referencial, mas em movimento em relação a um segundo referencial.^[1]

Os graus de liberdade de um sistema são as variáveis necessárias para medirmos a sua posição exata. Por exemplo, para determinar a posição de uma mosca numa sala, podíamos medir a sua distância até o chão e até duas paredes perpendiculares na sala. Teríamos assim um sistema de três coordenadas perpendiculares (coordenadas cartesianas), que se costumam designar pelas letras x, y e z.

Mas para além de se deslocar variando o valor das 3 coordenadas x, y e z, a mosca também pode mudar a sua orientação. Para definir a orientação da reta paralela ao corpo da mosca podemos usar 2 ângulos e seria preciso outro ângulo para indicar a sua rotação em relação a essa reta; assim, temos já 6 graus de liberdade. Continuando, a mosca pode também esticar ou dobrar o seu corpo, abrir ou fechar as assas, etc., e, portanto, do ponto de vista físico tem muitos graus de liberdade.

Podemos simular o movimento da mosca como o movimento de 3 corpos rígidos: as duas asas e o bloco constituído por cabeça, tórax e abdomen. Um corpo rígido é um objeto em que todas as partes mantêm sempre as mesmas distâncias relativas às outras partes. Os movimentos desses 3 corpos rígidos são diferentes, as asas têm movimentos oscilatórios, mas não são completamente independentes, já que existe um ponto comum entre cada asa e o tórax.

Movimento dos corpos rígidos:

A posição de um corpo rígido em qualquer instante pode ser determinada indicando a posição de um ponto do corpo, a orientação de um eixo fixo em relação ao corpo e um ângulo de rotação à volta desse eixo.

A posição do ponto de referência é dada por 3 variáveis e para especificar a orientação do eixo são precisos dois ângulos; assim, um corpo rígido é um sistema com seis graus de liberdade: 3 coordenadas de posição para a posição do ponto de referência, dois ângulos para a orientação do eixo e um ângulo à volta desse eixo.

Se o eixo do corpo rígido mantiver a mesma direção em quanto se desloca, o movimento será de translação. Se existir um ponto dentro do corpo que não se desloca, enquanto outros pontos do corpo estão em movimento, o movimento será de rotação pura. O movimento mais geral será uma sobreposição de translação e rotação.

Biomecânica e os benefícios para a arte da musculação!

A biomecânica do corpo pode ser uma boa estratégia para quem busca novos estímulos ao músculo.

Correr, pular, dançar, andar, nadar, levantar o braço, mover a cabeça, agachar, flexionar as pernas… Esses inúmeros movimentos, primários ou não são só alguns exemplos dos inúmeros e quase que infinitos movimentos que realizamos em nosso dia-a-dia, sejam eles implícitos desde o ventre materno, até os mais complexos aprendidos durante toda a vida. Desta maneira, o movimento é algo presente e inevitável na vida e é uma das PRINCIPAIS diferenciações entre os seres animados e inanimados.

Desmembrando a palavra “biomecânica”, encontraremos o prefixo derivado do grego “bio” que significa vida e o sufixo “mecânica” que é o ramo físico responsável pela análise dos diferentes tipos de movimentos, variações de energia e forças atuantes sobre um determinado corpo ou sobre mais de um corpo. Portanto, podemos de maneira singela definir a “biomecânica” como sendo o ramo que estuda os movimentos dos seres vivos e, dentro deste ramo, ainda podemos encontrar inúmeras subdivisões, mas, ao que nos interessa no presente momento é conhecer algumas das aplicabilidades da biomecânica para o praticante de musculação.

Quando falamos de musculação ou da movimentação da musculatura, fica impossível não acentuar o pensamento sobre as diferentes formas em que esses movimentos podem acontecer. Aliás, as possibilidades de tipos, forças, resultantes e outras variantes relacionadas ao movimento pode, no meu singelo conceito, ser tido como infinitos, visto que, se por algum motivo pudéssemos conseguir pessoas anatomicamente idênticas, mesmo assim, haveriam diferentes formas de execução desses movimentos, seja com fatores relacionados a força aplicada, velocidade, variação de energia entre muitas outras. Logo, se a musculação é baseada nos diferentes movimentos que podem ocorrer através do trabalho dos músculos e das estruturas coadjuvantes a ele como tendões, ligamentos e os próprios ossos, podemos aliar o estudo da biomecânica e, claro, aplicá-lo na prática cada vez mais de maneira favorável ao nosso desenvolvimento, resultando em formas diferentes de obter bons resultados.

Para entendermos bem o quão importante pode ser a utilização da biomecânica, seja para o praticante de musculação nível iniciante, para o atleta em nível intermediário, ou até mesmo para o atleta de elite, começaremos então exemplificando como pode ser importante aliá-la a estes.

Imagine então o primeiro caso. A primeira coisa na qual devemos nos preocupar não é necessariamente em dificultar o movimento para ele, mas sim, facilitar, até que o mesmo comece a entender um pouco de sua própria concepção corpórea e, acima disso comece a desenvolver suas estruturas físicas (músculos, ligamentos mais fortes etc) e aprimorar as neuromotoras (coordenação motora, equilíbrio etc) para continuar seu progresso. Portanto, exercícios básicos e de dificuldade baixa/média podem ser os mais indicados. Pode-se usar como exemplo não roscas cruz na polia alta para os bíceps, mas, rosca direta com barra reta. Não extensões de tríceps coice, mas sim, no pulley com corda. Não supino reto livre, mas, talvez no Smith ou até mesmo em alguma máquina de pressão de peitorais (chest press machine). Do contrário, certamente teremos um trabalho extremamente submáximo (o que já acontece muitas vezes nestes casos) e um progresso ainda mais lento. Isso, sem contar que se não dermos a devida atenção as condições de execução do movimento realizado pelo indivíduo, o risco de lesão pode ser alto também.

Agora, imagine que, no segundo caso, o indivíduo queira simplesmente estimular a sua musculatura de maneira diferente, buscando melhores ganhos. Então, que tal passarmos da rosca alternada para bíceps, para rosca simultânea com o banco em 45º? A simples angulação e o simples fato de não termos um roubo (por mínimo que seja) com o tronco já fazem o exercício se tornar incrivelmente mais difícil e isso pode ser conveniente em alguns momentos.

Por fim, imaginemos o último caso, em um atleta de elite, no qual, um determinado exercício se tornou fácil para o que ele deseja e com limitação de carga (principalmente nas academias brasileiras que não costumam, por exemplo, ter halteres muito pesados). Neste caso, saber como utilizar a biomecânica pode ser mais do que valioso, buscando formas e mais formas (sempre não negligenciando a segurança e a funcionalidade de eficácia do exercício) é fundamental.

Há algum tempo, particularmente, não estava mais conseguindo utilizar uma boa intensidade em elevações frontais. Por mais carga que eu colocasse no exercício, a instabilidade que os halteres causavam na fase excêntrica do movimento me faziam desequilibrar o corpo. Além disso, mais dois fatores me incomodavam muito na execução: O risco alto de lesão pela alta carga (e cheguei a quase romper o peitoral menor em uma sessão dessas) e também o desconforto respiratório pela tentativa de estabilizar o corpo. Pois bem, tudo pôde ser resolvido, optando por elevações frontais com o peito apoiado em um banco 45º, assim como fazemos no crucifixo inverso. O resultado é que de uma carga de 30-32kg em cada halter, passei para incríveis 12kg e, com uma dificuldade enorme. Fora o estímulo diferente, fazendo com que o músculo pudesse fugir de algumas adaptações de movimento e o sistema neuromuscular pudesse trabalhar de maneira nova também.

Nem sempre quando buscamos o jeito mais fácil de executar um movimento, ele se torna mais eficaz. Aliás, uma coisa é um exercício executado de maneira confortável para articulações e estruturas do gênero, outra é a facilidade para execução, o que torna o exercício cada vez mais improdutivo. Assim, se pudermos trabalhar o músculo alvo de maneira a fazê-lo trabalhar o máximo sem a utilização mais de músculos auxiliares do que dele mesmo, então, certamente geraremos um estresse maior na região e, aliando uma boa alimentação com um descanso adequado, melhores serão os ganhos. E isso pode ou não ser feito, desde com a utilização de N equipamentos, até com a utilização de algum tipo de angulação diferente, sempre, claro, conhecendo o que se pode ou não fazer, afim de não prejudicar alguma estrutura de seu corpo.

Além de todas essas, a biomecânica é importantíssima para que, desde o básico, até o avançado, possamos entender o funcionamento individual do nosso corpo e então ir adaptando exercício a exercício de acordo com as nossas necessidades. E é justamente por essa individualidade que, desacredito que exista propriamente uma forma errada ou certa de executar um movimento, mas sim, formas diferentes. Quer um exemplo claro? Quando você realizou (se realizou) o exercício de tríceps francês com as duas mãos ou extensão de tríceps testa, qual foi a primeira recomendação? Tentar manter os cotovelos fechados, não é mesmo? Acontece que algumas pessoas, biomecanicamente não conseguem fazer isso (assim como eu) e isso não quer dizer que abrir um pouco os cotovelos para conseguir um conforto melhor (e não uma facilidade) faça o movimento incorreto, principalmente se estivermos falando da utilização de cargas altas (vide Ronnie Coleman).

Conclusão:

Saber aliar a biomecânica ao exercício físico é fundamental para não deixar o corpo se adaptara estímulos sempre iguais, prevenir lesões e, principalmente executar novos e velhos movimentos da maneira mais correta possível. Por isso, dê a devida atenção a este ramo e jamais negligencie-o.

Fonte: http://dicasdemusculacao.org/aliando-a-biomecanica-de-maneira-conveniente-ao-praticante-de-musculacao/

Aspectos biomecânicos da postura ereta: a relação entre o centro de massa e o centro de pressão.

Introdução:

                     O controle postural é tão complexo quanto o controle de movimentos. A descrição desta complexidade implica no aprofundamento de uma única variável ou na atuação conjunta de diferentes sistemas de medição para medição de diferentes características do movimento, orientados por particulares variáveis do mesmo fenômeno - a complexa análise biomecânica do movimento (1). Assim, a análise dos resultados é baseada na complementaridade de informações e conceitos. Cada forma de análise contorna uma parte do tema e juntos se complementam. Entre as abordagens sobre o movimento e postura humana, verificamos que interessantes descritores são propostos pela Biomecânica, a ciência que utiliza os conhecimentos da mecânica para o estudo do comportamento de seres vivos. O escopo desta área abrange diferentes níveis de conhecimento, desde a análise de estruturas celulares até os fenômenos que incorporam diferentes estruturas fisiológicas, como é o movimento humano. A Biomecânica do movimento humano apresenta as seguintes áreas em função de suas grandezas empíricas: simetria, dinamometria, antropometria, mecânica muscular e eletromiografia (1, 41). A sua integração permite a complexa análise do movimento. Utilizando esses métodos experimentais da Biomecânica, o movimento pode ser modelado, permitindo a melhor compreensão de mecanismos internos do movimento. Duas grandezas que podem ser obtidas experimentalmente por meio da Biomecânica para o estudo da postura são o centro de massa do corpo e o centro de pressão que é resultado das forças aplicadas no apoio. Erroneamente, consideram-se estas duas grandezas como uma única grandeza e com o mesmo papel no controle da postura, em especial, no controle do equilíbrio da postura ereta. Desta forma, o objetivo deste artigo é discutir as relações, sob a luz da Biomecânica, entre estas duas grandezas no controle postural.


RESUMO: 

O controle postural é tão complexo quanto o controle de movimentos. Duas grandezas que podem ser obtidas por meio da biomecânica para o estudo da postura são o centro de massa do corpo (COM) e o centro de pressão (COP) resultante das forças aplicadas no apoio. O objetivo deste artigo é discutir as relações entre estas grandezas. O balanço postural é a oscilação natural que o corpo apresenta quando está na postura ereta e é tradicionalmente representado por meio da trajetória do COM. O COP é uma medida de deslocamento e é classicamente associada aos estudos do controle postural por causa de sua relação com o COM, por ser a resposta neuromuscular ao balanço do COM. A diferença entre COM e COP se dá no domínio temporal e de frequências. Busca-se minimizar a diferença entre o COP e o COM para manter a postura ereta em equilíbrio. O COM pode ser estimado por meio de três diferentes procedimentos: cinemático, cinético e filtragem. Como principais variáveis de estudo, COP e COM apresentam particularidades nos processos de mensuração e no significado físico, sugerindo diferentes interpretações para o controle do equilíbrio. Palavras-chave: centro de massa, centro de pressão, postura, 

Torque e equilíbrio estático.

Equilíbrio:

Na física clássica, define-se equilíbrio estático como o arranjo de forças atuantes sobre determinado corpo em repouso de modo que a resultante dessas forças tenha módulo igual a zero. Ou seja, todo e qualquer corpo estará parado (nesse caso, parado no sentido de ausente de movimento, acelerado ou não) em relação a um ponto referencial se, e somente se, as resultantes das forças aplicadas sobre ele forem nulas.

No cotidiano, basicamente tudo que está em repouso perante os olhos (nosso ponto referencial padrão) está em equilíbrio estático, como: um aparelho de TV sobre uma estante, uma cadeira, um livro sobre uma mesa. Caso alguma força aja sobre esses objetos, de modo que vença quaisquer obstáculos contrários – como a força de atrito-, a força resultante final será diferente de zero e o corpo entrará em movimento.

Torque:

Torque, momento de alavanca ou simplesmente momento (deve-se evitar este último termo, pois ele pode referir-se também ao momento angular, ao momento linear ou ao momento de inércia), é uma grandeza vetorial da física.

É definido a partir da componente perpendicular ao eixo de rotação da força aplicada sobre um objeto que é efetivamente utilizada para fazê-lo girar em torno de um eixo ou ponto central conhecido como ponto pivô ou ponto de rotação. A distância do ponto pivô ao ponto onde atua uma força ‘F’ é chamada braço do momento e é denotada por ‘r’. Note que esta distância ‘r’ é também um vetor.

Fonte:

https://pt.wikipedia.org/wiki/Torque