Biomecânica

1. INTRODUÇÃO

A biomecânica é o estudo da mecânica dos organismos vivos. É parte da Biofísica. De acordo com Hatze, apud Susan Hall, é "O estudo da estrutura e da função dos sistemas biológicos utilizando métodos da mecânica". A Biomecânica externa estuda as forças físicas que agem sobre os corpos enquanto a biomecânica interna estuda a mecânica e os aspectos físicos e biofísicos das articulações, dos ossos e dos tecidos histológicos do corpo.

A Biomecânica, além de ser atualmente uma ciência com laboratórios específicos e diversos níveis de pesquisas, nas Universidades, é também uma especialidade e uma disciplina oferecida pelos Cursos superiores de Engenharia Biomédica, Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional.

As referências iniciais relativas à análise dos aspectos biomecânicos dos movimentos corporais – humanos e animais – remontam à antiguidade clássica e pertencem a Aristóteles, que registrou as primeiras observações sobre o ato de caminhar do Homem e dos animais, como consequência da ação dos membros inferiores e patas contra o solo.

As observações de Aristóteles, que aparecem na História como as primeiras explicações para o gesto de deambulação humana, foram ratificadas quase dois mil anos depois pela Terceira Lei de Newton. Mas a história ainda haveria que caminhar muito para transportar impressões observacionais subjetivas em quantificação do gesto, que só foi iniciada a partir da invenção da fotografia. Esta invenção representou o surgimento de uma nova possibilidade metodológica para as pesquisas sobre aspectos do movimento corporal, e deu origem a um ramo da Biomecânica conhecido como cinemetria, que propicia o congelamento dos movimentos, o registro e, consequentemente, a quantificação geométrica por meio dos instantâneos – ou fotograma – possibilitando sua descrição precisa. Até os dias atuais, este tipo de aplicação da fotografia à biomecânica consiste num dos principais meios de obtenção de informações sobre a geometria do movimento, e é denominada Fotogrametria Não-Cartográfica.

Os primeiros filmes utilizados para a análise biomecânica de movimentos animais e humanos, incluindo-se atividades ginásticas e marcha em diversas situações, foram feitos por um fotógrafo anglo-americano chamado Edouard Muybridge (1830-1904).

2. DESENVOLVIMENTO

Estas são as refeências, em linha do tempo, da história da Biomecânica e a importância de cada persnogem para a possibilidade de qualidade de vida no nosso cotidiano:

Aristóteles (384 - 322 a.C.)

Resumo: Com apenas 17 anos, Aristóteles apresentava um talento notável para observação e era fascinado pela a anatomia e estrutura de seres vivos. Ele foi considerado como o primeiro Biomecânico. Ele escreveu um livro sobre o movimento dos animais, considerando seus corpos como sistemas mecânicos. Foi quem introduziu o termo "mecânica" pela primeira vez, descrevendo alavancas e outros mecanismos simples.

Claudius Galeno (130 - 201 d.C.)

Resumo: Médico que escreveu "De motu musculorum" onde teve as primeiras considerações de como o músculo funciona. Sem conhecer a macroestrutura do músculo, fez uma tentativa de explicação de como ocorre o encurtamento das fibras. Também foi considerado como o primeiro Médico Desportivo.

Leonardo da Vinci (1452 - 1519)

Resumo: Era um homem da Renassença que fazia tudo através de desenhos para explorar o mundo das ciências. Seus estudos se baseiam fundamentalmente em sua formação de engenharia. Contribuiu substancialmente para a área da mecânica ao longo do desenvolvimento de seus inúmeros projetos de engenharia civil e invenções imaginativas: de skis aquáticos à planadores manuais. Ele estudou anatomia humana e analisou forças musculares e funções articulares. Da Vinci qualifica a mecânica como a mais nobre e útil ciência pelo fato de que todos os corpo vivos que possuem capacidade de movimentar-se, agem de acordo com as leis desta ciência. Escreveu a "Mecânica do movimento".

Andreas Vesalius (1514 - 1564)

Resumo: Anatomista que deu início a era moderna da anatomia. Livro: "Estrutura do Corpo Humano".

Giovanni Alfonso Borelli (1608 - 1679)

Resumo: Borelli escreveu um livro que foi o primeiro a esclarecer que as alvancas do sistema musculoesquelético aumentam / ampliam o movimento muito mais do que a força. Borelli desvendou as forças requeridas para equilibrar articulações no corpo humano muito mais rápido do que qualquer outro. Ele determinou o centro de gravidade do corpo humano e, demonstrou que a inspiração dependia de ação muscular e a expiração dependia da elasticidade dos tecidos. É considerado o pai da Biomecânica.

Alfonso Borelli - Obras

Autor: Human Sensorimotor Control Laboratory, Universidade de Minnesota, EUA

Resumo: Pequena biografia de Borelli e figuras ilustrativas de seus livros.

Isaac Newton (1643 - 1727)

Resumo: Estabeleceu as leis da mecânica - leis de movimento.

Luigi Galvani (1737 - 1798)

Resumo: Aplicou conceitos de eletricidade em sistemas biológicos.

Irmãos Weber - Eduard (1795-1881) e Wilhelm Weber (1804-1891)

Resumo: Estudaram a marcha humana a partir de leis simples da mecânicas. Compararam o movimento dos membros inferiores com o movimento de um pêndulo. Utilizaram a cronofotografia como método de análise. A moderna pesquisa sobre marcha humana deve-se em parte às contribuições dos dois irmãos Eduard (1795-1881) e Wilhelm Weber (1804-1891), e sua obra "On the Mechanics of the Human Gait Tools". Esta obra foi predominantemente baseada em observações, considerações teóricas e bom senso e intuição dos pesquisadores.

Étienne-Jules Marey (1830-1904)

Resumo: As contribuições de Marey passam pelos campos da cardiologia, instrumentação física, aviação, cinematografia e ciência da fotografia. Pioneiro da cinematografia (cronociclo). Estudou locomoção animal e humana através da cronofotografia e através de seus inventos.

Eadweard Muybridge (1830 - 1904)