CINEMÁTICA LINEAR

"Ramo da mecânica que estuda a geometria, o padrão ou forma do movimento em relação ao tempo, sem se preocupar com suas causas". 

Enoka,2000

"Área da mecânica que trata da descrição de componentes de movimento espaciais e temporais".

Hamill e Knutzen (2008)

CINEMÁTICA LINEAR

Forma, padrão ou sequência de movimento em relação ao tempo "aparência"do movimento. Descrição espaço-temporal do movimento.

Hall (2006)

O fato é que a cinemática permite descrever o movimento e usar essa informação como um parâmetro informativo, comparativo, ou de intervenção.

As informações são adquiridas pela descrição do movimento com base em coordenadas traçadas no plano cartesiano, onde a tecnologia provê mecanismos automatizados e em tempo real utilizando para isso um conjunto de determinantes: movimento,  filtragem, digitalização, reconstrução, processamento e resultados.

*Se o movimento for avaliado em um plano bidimensional, a câmera tem que estar perpendicular a ele formando 90 graus.

Análise e avaliação 2D - Bidimensional

*Se a avaliação exigir uma análise mais detalhada da flexibilidade dos movimentos, devem ser traçadas as coordenadas x,y e z no plano cartesiano, os pontos marcados servem como referencias para análise do movimento tridimensional, nos plano sagital, frontal e transverso.

Análise e avaliação 3D - Tridimensional

PRINCIPAIS VARIÁVEIS DA CINEMÁTICA LINEAR

Deslocamento - É determinado pela medida reta entre o ponto de partida A e o ponto de chegada B. Para determinar o deslocamento de um corpo não precisamos saber a trajetória por onde ele passou, basta saber o ponto que partiu e o que chegou, sendo assim uma grandeza vetorial.

Portanto, para calcular o deslocamento, subtraímos a posição inicial da posição final.

Ex: 30 Km

Distância - É a medida da linha da trajetória do corpo ao longo do seu caminho. Pode ser calculada pelo teorema de Pitágoras.

Ex: 50 Km

Velocidade Vetorial e Escalar
Unidade m/s ou Km/h

POSIÇÃO : TEMPO - descreve magnitude e direção

DISTÂNCIA : TEMPO - descreve apenas magnitude

A velocidade média depende de tão homogêneo é o desempenho, na velocidade instantânea o desempenho muda muito do início ao fim, se obtém o PICO DE VELOCIDADE.

Aceleração Vetorial e Escalar
Taxa de variação da velocidade m/s²

CINEMÁTICA LINEAR DA MARCHA

Marcha é uma seqüência repetitiva de movimentos dos membros inferiores que move o corpo para frente enquanto simultaneamente mantém a estabilidade no apoio. Na marcha um membro atua como um suporte móvel, em contato com o solo enquanto o membro contralateral avança no ar, o conjunto de movimentos corporais se repetem de forma cíclica e os membros invertem os seus papeis a cada passo. (Perry,1992). 

A seqüência simples do apoio e avanço de um único membro é denominada ciclo de marcha. O ciclo então é o período compreendido entre o primeiro contato do pé com o solo até o próximo contato deste mesmo pé com o solo. O ciclo de marcha é dividido em duas fases: 

- apoio - pé encontra-se em contato com o solo

- balanço - pé é elevado do solo para o avanço do membro

A fase de apoio é subdividida em três períodos:

- Duplo apoio inicial (primeiro duplo apoio) - início da fase de apoio com os dois pés no solo. Nesta fase ocorre o toque do pé no solo até o desprendimento do pé oposto. Corresponde de 0% do ciclo da marcha.

- Apoio simples - um único membro deve suportar todo o peso corporal que avança sobre o pé que está apoioado no solo.

- Duplo apoio final (segundo duplo apoio) - toque do pé oposto no solo até o final da fase de apoio. Corresponde a 100% da fase de apoio. 

As durações das fases e períodos do ciclo de marcha variam de acordo com a velocidade, a fase de apoio compreende 62% do ciclo e a fase de balanço 38% do ciclo. 

Considera-se que dentro da fase de apoio cada período de duplo apoio compreende 12% e o apoio simples é de 38%. Quanto maior a velocidade da marcha, menor são os períodos de duplo apoio e maior o período de apoio simples. Quando os períodos de duplo apoio desaparecem e são substituídos por breves períodos em que ambos os pés estão fora do solo, períodos de duplo balanço, a marcha passa a ser corrida.

No primeiro duplo apoio ocorrem dois eventos importantes:

- O exato momento em que o pé toca o solo é chamado de contato inicial (0 a 2% do ciclo). - O contato inicial é prontamente seguido pelo que denominamos de resposta à carga que se prolonga até o desprendimento do pé oposto do solo (0 a 10% do ciclo). 

Estes dois eventos têm como objetivo, a absorção do choque e estabilidade para a recepção do peso corporal, pois a transferência de carga de um membro inferior para o outro, ocorre de forma muito rápida e cerca de 95% do peso corporal é transferido para o membro que inicia a fase de apoio em dois centésimos de segundo. O objetivo do primeiro período da fase de apoio é a aceitação da carga e do segundo período é garantir continuidade do deslocamento anterior do corpo sobre o pé apoiado. O médio apoio (10 a 30% do ciclo) tem início com a saída do pé contralateral do solo e continua até que o peso corporal esteja exatamente sobre a região anterior do pé apoiado. O apoio terminal (30 a 50% do ciclo) tem início com a elevação do calcanhar do pé apoiado e se estende até o contato inicial do pé oposto. No segundo duplo apoio ocorre o evento pré-balanço (50 a 60% do ciclo), que se inicia com o contato inicial do pé oposto e se estende até o desprendimento do pé apoiado. Neste período, ocorre a diminuição brusca da carga do membro apoiado e sua preparação para a fase de balanço.

A fase de balanço é dividida em três eventos: 

- Balanço inicial (60 a 73% do ciclo) tem inicio quando o pé é desprendido do solo e se prolonga até quando o pé em balanço se encontra em oposição ao pé em apoio. 

- Balanço médio (73 a 87% do ciclo) inicia com o pé em balanço exatamente oposto ao pé em apoio e termina com o membro inferior em balanço à frente do membro inferior em apoio com tíbia verticalizada em relação ao solo. O balanço inicial e médio objetivam o avanço do membro inferior e a liberação do pé do solo.

- Balanço terminal (87 a 100% do ciclo), tem inicio com a tíbia verticalizada em relação ao solo e continua até o novo contato inicial. Neste momento, o avanço do membro é completado, com o movimento anterior da perna em relação à coxa para a conclusão da progressão do membro e preparação para se iniciar um novo ciclo de marcha.

A descrição da marcha, sempre se refere aos acontecimentos que ocorrem dentro destes períodos específicos de um único ciclo, supondo-se que os ciclos sucessivos são todos semelhantes.

A cinemática da articulação do joelho apresenta quatro momentos que são alternados em dois períodos de flexão e dois períodos de extensão.

No contato inicial o joelho é fletido em cinco graus, pode ocorrer uma variação na posição do joelho entre a extensão de menos dois graus até a flexão de cinco graus. Sequencialmente, o joelho começa a flexionar até aproximadamente 15º, este evento absorve o choque e recebe a carga do peso corporal que progressivamente é transferida para este membro. Após a flexão inicial, o joelho estende completamente durante o apoio simples, podendo variar entre pequenos graus de flexão até pequenos graus de hiperextensão. A extensão ocorre porque o vetor da força de reação ao solo passa à frente da articulação gerando um momento extensor externo, a segunda curva de flexão do joelho se inicia no final do apoio terminal devido ao movimento simultâneo de flexão plantar e flexão do quadril auxiliado pela contração do músculo poplíteo, a posição de 40º de flexão é alcançada e mantida até o final do pré-balanço, o joelho continua a flexionar-se na mesma velocidade por todo o balanço inicial. A posição final de 60º é a flexão máxima que o joelho alcança em todo o ciclo de marcha, é possível haver variações para mais ou para menos. Ocorre uma pausa momentânea no balanço médio, após a qual o joelho começa a se estender tão rapidamente quanto foi feita a flexão na fase anterior. Neste evento não há contração muscular envolvendo a articulação e o joelho se comporta como um pêndulo e a extensão ocorrem passivamente. Metade do percurso em direção à extensão máxima ocorre durante o balanço médio. A extensão continua no balanço terminal até alcançar a extensão máxima. Esta extensão também varia em torno de cinco graus e é realizada pela contração excêntrica da musculatura flexora do joelho (ação de frenagem do movimento de flexão) e da musculatura extensora que auxilia o pré-posicionamento do pé e joelho no contato inicial.

AULA PRÁTICA - PRINCÍPIOS DE CINEMETRIA E FOTOMETRIA 2D

Objetivo: entender a base para análise cinemática do movimento 

Marcadores

Marcadores e pontos de referência anatômicos

Marcadores e pontos de referência anatômicos

Ao final da aula foi possível entender a importância de saber escolher os pontos e colocar os marcadores, sabendo da importância do posicionamento da câmera.

Referências:

Moraes Filho, M.; Melanda, A.; Selber, P.; Godoy, W. Análise tridimensional da marcha 
em crianças normais brasileiras. Rev Bras de Ortop Pediatr.v.XX, p. XX, 2002.

Perry, J. Gait Analysis, Normal and Pathological Function.Thorofare, NJ: Charles B. 
Slack; 1992. 

Perry, J. Gait Analysis, Normal and Pathological Function.Thorofare, NJ: Charles B. 
Slack; 1992.