2011 Neumann Esample

7/28/2019 2011 Neumann Esample

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CINESIOLOGIA do APARELHO

MUSCULOESQUELÉTICO

Donald A. Neumann

TRADUÇÃO DA 2ª EDIÇ

Fundamentos para Reabilitação



200 Seção II Extremidade Superior

E N F O Q U E E S P E C I A L 6 - 4

Braquial: o Maior Trabalhador dentre os Flexores doCotovelo

Alémde tera maioráreade secçãotransversal,omúsculobraquialtambémapresentao maiorvolume de todosos flexores do

cotovelo (Tabela 6-5). O volume muscularpode ser medido peloregistrodovolume deágua deslocadopelomúsculo.3 Omaior volumemuscularsugerequeo músculoapresentaumamaiorcapacidadede trabalho .Poresta razão,obraquialé consideradoo“maiortrabalhador”dentre os flexoresdo cotovelo.6 I sto sedeve,em parte,à grandecapacidadedetrabalhodo músculo,mastambém aseu envolvimentoativo emtodos ostipos deatividadesde flexãodo cotovelo, sejamestesrealizadosde formarápidaou lentaou combinadosà supinaçãoeà pronação.Umavezqueo braquialseinseredistalmenteà ulna,omovimento de pronaçãoou supinação não influenciaseu compri-mento,linhadeforçaou braçode momento.

Torque Gerado pelos Músculos Flexores do Cotovelo A Figura 6-36 mostra a linha de força dos três flexores primáriosdo cotovelo. A força do torque de flexão varia consideravelmentede acordo com a idade, 23 sexo, treinamento muscular,76 velocidadede contração muscular e posicionamento das articulações nomembro superior.84 De acordo com um estudo relatado por Galla-gher e colaboradores,23 o lado dominante produzia níveis signifi-cativamente mais altos de torque, trabalho e potência à flexão.Porém, não foram observadas diferenças significativas entre aextensão do cotovelo e a pronação e supinação do antebraço.

Em indivíduos saudáveis de meia-idade, foram relatados torquesde flexão em esforço máximo de 725 kg-cm para homens e 336kg-cm para mulheres (Tabela 6-6).4 Estes dados mostram que ostorques de flexão são cerca de 70% maiores do que os de extensão.Porém, no joelho, que é funcionalmente análogo ao cotovelo naextremidade inferior, o diferencial de força favorece os músculosextensores, em magnitudes aproximadamente similares. É provávelque esta diferença seja devida ao fato que as demandas funcionaisimpostas aos flexores do cotovelo são relativamente maiores doque aquelas impostas aos flexores do joelho.

Os torques de flexão do cotovelo produzidos durante a supi-nação do antebraço são cerca de 20% a 25% maiores do queaqueles observados durante a pronação total da articulação.62 Estadiferença se deve, principalmente, à maior distância perpendicular

FIGURA 6-35. O músculo braquiorradial direito é mostrado “em evidên-cia” sobre o cotovelo, durante uma ativação isométrica de esforçomáximo.

Braquiorradial

FIGURA 6-36. Vista lateral, mostrando a linha de força dos três flexoresprimários do cotovelo. O braço de momento (linhas pretas espessas) decada músculo é desenhada segundo uma escala aproximada. Note queo cotovelo foi flexionado a cerca de 100 graus, colocando o tendão dobíceps a 90 graus de inserção no rádio. Veja maiores detalhes no texto.O eixo mediolateral de rotação do cotovelo é mostrado, atravessando o

capítulo.

BraquiorradialBíceps

Braquial

TABELA 6-6. Média de Torques Internos IsométricosMáximos pelo Cotovelo e Antebraço

Movimento

Torque (kg-cm)

Homens Mulheres

Flexão 725 (154) 336 (80)Extensão 421 (109) 210 (61)Pronação 73 (18) 36 (8)Supinação 91 (23) 44 (12)

Osdesvios-padrãoestãoentreparênteses.Osresultadosforamobtidosde 104indivíduossaudáveis;

Xidade homens=41 anos,Xidademulheres= 45,1anos.O cotoveloémantido em90 grausde

flexão,comrotaçãoneutra doantebraço.Os dadosmostradossãoapenasdo membrodominante.

Conversões:0,098 N-m/kg-cm.

Dadosde Askew LJ,An KN,Morrey BF,Chao EY:Isometric elbow strengthin normalindividuals,

Clin Orthop Relat Res 222:261,1987.

Características Especiais

Ilustrações em cores trazem a

cinesiologia à realidade e proporcionam

ao leitor uma compreensão completa dos

conceitos do livro.


raquial: o Maior Trabalhador dentre os Flexores doCotovelo

lémde tera maioráreade secçãotransversal,omúsculobraquialtambémapresentao maiorvolume de todosos flexores do

cotovelo (Tabela 6-5). O volume muscularpode ser medido peloregistrodovolumedeáguadeslocadopelomúsculo. Omaiorvolumemuscularsugerequeo músculoapresentaumamaiorcapacidadede trabalho .Poresta razão,obraquialé consideradoo“maiortrabalhador”dentre os flexoresdo cotovelo. Istose deve,em parte, à grandecapacidadedetrabalhodo músculo,mastambém aseu envolvimentoativo emtodos ostipos deatividadesde flexãodo cotovelo, sejamestesrealizadosde formarápidaou lentaou combinadosà supinaçãoeà pronação.Umavezqueo braquialseinseredistalmenteà ulna,omovimento de pronaçãoou supinação não influenciaseu compri-mento,linhadeforçaou braçode momento.

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Osdesvios-padrãoestãoentreparênteses.Osresultadosforamobtidosde 104indivíduossaudáveis;

Xidade homens=41 anos,Xidademulheres= 45,1anos.O cotoveloémantido em90 grausde

flexão,comrotaçãoneutra doantebraço.Os dadosmostradossãoapenasdo membrodominante.

Conversões:0,098 N-m/kg-cm.

DadosdeAskewLJ,AnKN,MorreyBF,ChaoEY:Isometricelbowstrengthinnormalindividuals,

Clin Orthop Relat Res 222:261,1987.

Capítulo 5 Complexo do Ombro 137


O “Ajuste Frouxo” da Articulação Glenoumeral: um Problema de Instabilidade Inerente

Várias características anatômicas da articulação glenoumeral (GU)contribuem para um esquema que favorece a mobilidade e desfa-

vorece a estabilidade.A superfície articular da cavidade glenoide cobresomente aproximadamente um terço da superfície articular da cabeçaumeral.Essa diferença de tamanho permite que uma pequena parte dacabeça umeral faça contato com a cavidade glenoide em qualquerposição do ombro.Em um adulto normal, o diâmetro longitudinal dacabeça umeral é aproximadamente 1,9 vez maior do que o diâmetrolongitudinal da cavidade glenoide (Fig.5-24). O diâmetro transverso dacabeça umeral é aproximadamente 2,3 vezes maior do que o diâmetrotransverso oposto da cavidade glenoide.A articulação GU é frequente-mente descrita como uma articulação bola e soquete, embora essadescrição dê a impressão errônea de que a cabeça do úmero caibadentro da cavidade glenoide.A real estrutura da articulação GU parecemais com uma bola de golfe pressionada contra uma moeda de 25centavos de dólar.Esta forma óssea oferece pouca ou nenhuma esta-bilidade à articulação GU; em vez disso, a integridade mecânica daarticulação é mantida principalmente por meio de mecanismos envol-vendo os músculos adjacentes e os ligamentos capsulares.

Por muitas razões,os ligamentos capsulares podem não conseguir

suportar e estabilizar adequadamente a articulação GU.Essa falta desuporte é manifestada por excessiva translação da cabeça umeral.Embora algum grau de frouxidão seja normal na articulação GU, afrouxidão excessiva não é.201Uma condição de frouxidão excessiva ou“jogo articular”,associada a amplas translações do úmero proximalrelativas à glenoide,é frequentemente relatada como uma instabilidade do ombro. Um diagnóstico de instabilidade do ombro tipicamentesignifica que a frouxidão excessiva está associada a dor,apreensãoou perda de função.76

Apesar de a instabilidade da articulação GU poder ocorrer emmúltiplas direções,a maioria dos casos exibe movimentação exces-

siva anterior e inferiormente. Em alguns casos,uma articulação GUinstável pode contribuir para subluxação ou deslocamento.A subluxa- ção na articulação GU é definida como uma separação incompletadas superfícies articulares, frequentemente seguida por realinha-mento espontâneo. O deslocamento na articulação GU,ao contrário,é definido como uma separação completa das superfícies articularessem realinhamento espontâneo. Normalmente, uma articulaçãodeslocada precisa ser rearticulada por uma manobra de manipulaçãorealizada por outra pessoa ou pelo próprio indivíduo.

A instabilidade da articulação GU está frequentemen te associadaa um alinhamento menor do que o ideal e uma interrupção daartrocinemática que,com o tempo, pode dar lugar a um estresse quedanifica os tecidos moles articulares.Não é sempre claro se a insta-bilidade do ombro é mais o resultado ou a causa da artrocinemáticaanormal. A patomecânica da instabilidade do ombro é pouco com-preendida e ocupa um lugar de destaque no interesse de terapeutas,pesquisadores e cirurgiões.16,25,201

No fim das contas, a estabilidade na articulação GU é alcançada poruma combinação de mecanismos passivos e ativos.Os mecanismos ativos dependem das forças produzidas pelo músculo.Essas forças são

fornecidas principalmente pela natureza envolvente do grupo do man-guito rotador.Os mecanismos passivos ,por outro lado,dependem prin-cipalmente mais de outras forças do que da atividade muscular.Em umaarticulação GU,os mecanismos passivos incluem (1) restrição produzidapela cápsula,ligamentos,lábio glenoidal e tendões; (2) suporte mecânicoindicado na postura escapulotorácica; e (3) pressão intracapsular nega-tiva. Por causa da variabilidade e da complexidade da maioria dosmovimentos de ombro, uma combinação de mecanismos passivos eativos é tipicamente necessária para garantir a estabilidade articular.Esse importante e multifacetado tópico sobre estabilidade da articulaçãoGU será um tema recorrente por todo o capítulo.

FIGURA5-24. Vista lateral da articulação gle-noumeral direita com a articulação aberta paraexpor as superfícies articulares. Note a exten-são do espaço subacromial abaixo do arcocoracoacromial. Normalmente esse espaço épreenchido com o músculo supraespinal e seutendão, e a bursa subacromial. Os diâmetroslongitudinal e horizontal estão ilustrados emambas as superfícies articulares.

A c r ô m i o

E s p a

ç o sub a c r o m i a

l

L

O N G

I T U DI

NAL

LO N G I T U D I

N A L

T RA N S

T R AN S V E R S O

Processo coracoide

Cápsulainferior

Lábio glenoidal

Tendão do bíceps braquial(cabeça longa)

L i g a m

e n t o c o r a c o a c r o m

i a l

VERSO

Quadros de Enfoque Especialapresentam numerosos exemplos clínicos

de como aplicar a cinesiologia discutida à

prática clínica.

Capítulo 8 Mão 29

Q U E S T Õ E S P A R A E S T U D O

1 Compare a mobilidade relativa permitida nos arcos transversosproximal e distal da mão.

2 Liste as regiões dentro da mão nas quais você mais esperaria atrofiamuscular depois de uma (a) neuropatia ulnar e (b) neuropatiamediana de longa duração.

3 O adutor do polegar é um músculo forte que exige inserções ósseasproximais estáveis.Depois de rever as fi xações proximais do osso,diga se esse requisito foi satisfeito.

4 Que movimentos na articulação carpometacarpiana do polegarconstituem oposição? Que músculos são mais responsáveis pelaexecução desses movimentos individuais?

5 Descreva o trajeto do músculo lumbrical do dedo indicador, desdesua inserção proximal à distal.Explicar como esse músculo podeflexionar a articulação metacarpofalangeana e simultaneamenteestender as articulações interfalangeanas.

6 A Figura 8-42 mostra a linha de força do extensor longo do polegar,do extensor curto do polegar e do abdutor longo do polegar naarticulação carpometacarpiana.Dos três músculos,qual (a) é capazde adução,(b) é capaz de abdução, e (c) não tem nenhum dos dois

potenciais? Finalmente, quais desses músculos são capazes deestender a articulação carpometacarpiana?

7 Qual é o papel dos lumbricais e interósseos na abertura da mão(i.e., estendendo os dedos)?

8 Contraste a mecânica patológica subjacente às deformidades depescoço de cisne e de botoeira.

9 Qual dos três músculos intrínsecos ilustrados na Figura 8-48 tem omaior braço de momento para flexão da articulação metacarpofa-langeana do indicador?

10 Os clínicos frequentemente imobilizam a mão de uma pessoa coum osso metacárpico fraturado em uma posição de flexão da artculação metacarpofalangeana e quase extensão da articulaçãinterfalangeana.Qual é a razão para assim proceder? Que múscupoderia eventualmente tornar-se retesado (contraído) a partir desposição paliativa prolongada?

11 Uma pessoa com um nervo ulnar lesado ao nível do osso pisiformtipicamente mostra acentuada fraqueza da adução da articulaçãcarpometacarpiana do polegar. Por que seria isso? Que múscupoderia substituir uma parte da perda de adução nessa articulaçã

12 De que modo a estrutura articular em forma de sela da articulaçãcarpometacarpiana do polegar influencia a artrocinemática dflexão e extensão e da abdução e adução?

13 Classifique a mobilidade passiva das articulações carpometacarpinas da mão em ordem crescente. Qual é o significado funciondesse padrão de mobilidade?

14 Um paciente mostra pronunciada fraqueza em movimentos ativode abdução e adução dos dedos e para fazer uma “pinça de chave” Além disso, o paciente mostra atrofia do músculo da eminênchipotenar e sensibilidade diminuída na margem ulnar da mão

antebraço distal.Com base na informação apresentada no ApêndicII,Partes A a D,q ue raízes espinhais são mais provavelmente assciadas a esses prejuízos?

15 Suponhamos que uma pessoa tem um tendão flexor profundo dodedos (FPD) lacerado no nível da polia A 4. Além disso,a pessorelata que as tentativas de cerrar um punho resultam em extensem vez de flexão da articulação interfalangeana distal do dedanular. (Essa observação é muitas vezes chamada pelos clínic“extensão paradoxal”.) Favor oferecer uma possível explicaçãcinesiológica para este fenômeno.

Respostas às perguntas de estudo podem ser encontradas no fim do livro.

168 Seção II Extremidade Superior

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Capítulo 8 Mão 289

C O N E X Ã O C L Í N I C A 8 - 1Cirurgia de “Transferência de Tendão” para Restaurar Equilíbrio Cinético e Função na Mão Parcialmente

Desnervada: um Olhar sobre a Cinesiologia Subjacente

Os nervos mediano,ulnar e radial são vulneráveis a lesões,uma vezque correm através de todo o membro superior.Os nervos podem sergravemente comprimidos ou estirados,lacerados por osso fraturadoou penetrados por objetos estranhos, incluindo vidro,faca ou umprojétil. Esses mesmos nervos também podem ser comprometidosem neuropatias. Lesões ou patologias comprometendo esses nervosperiféricos podem causar graus variados de paralisia muscular,perdade sensibilidade e alterações tróficas na pele.

Os prejuízos resultantes de uma lesão ou neuropatia de nervoperiférico podem ter efeitos funcionais devastadores sobre a regiãocomprometida do corpo.Especialmente com lesões de nervos periféri-cos,certas ações musculares do punho e da mão podem ser comple-tamente perdidas. Além disso, a pele na região associada se tornavulnerável a lesões em razão da perda de sensibilidade.A paralisiamuscular seletiva resulta em um desequilíbrio cinético através daarticulação ou articulações,aumentando, desse modo,a probabilidadede deformidade.Consideremos,por exemplo, uma laceração completado nervo mediano ao nível do punho. A paralisia dos músculos daeminência tenar pode incapacitar completamente o importante movi-mento de oposição do polegar.Sem intervenção terapêutica,o polegartambém pode desenvolver uma contratura em adução e rotação lateralem virtude da tração sem oposição de (1) o nervo ulnar — adutor dopolegar inervado —,e (2) o nervo radial — extensor longo do polegarinervado. Essa deformidade é a antítese da posição de oposição.

A lesão dos principais nervos do membro superior frequentementeresulta em um padrão previsível de paralisia muscular,perda sensitivae deformidade potencial.(Ilustrações neuroanatômicas como as con-tidas no Apêndice II,Parte B podem servir como guias úteis para preverquais músculos podem ser paralisados depois de uma lesão nervosa.) A regeneração de um n ervo traumatizado com retorno de funçãomotora e sensitiva é fisiologicamente possível; entretanto,a extensãodo crescimento neuronal depende de vários fatores, incluindo a con-tinuidade da bainha de tecido conjuntivo (tubo endoneural) que cir-cunda os axônios individuais. Lesões de esmagamento e tração quedeixam intacto o tubo endoneural mas destroem o axônio têm ummelhor prognóstico de regeneração. 96 Após uma completa laceraçãodo axônio e tubo endoneural, o reparo cirúrgico do nervo é um pré-requisito necessário para a regeneração.Em circunstâncias ideais,umnervo periférico pode se regenerar a uma velocidade de cerca de 1mm/dia (ou cerca de 2,5 cm/mês).Durante esse tempo, os terapeutas

frequentemente assumem um importante papel terapêutico,incluindoeducar o paciente acerca da condição médica, ministrar exercíciosselecionados de fortalecimento e alongamento,desenvolver um treina-mento para compensar fraqueza muscular persistente e aplicar talaspara reduzir a deformidade e ajudar ou compensar o movimento ativoperdido.

Em casos nos quais a paralisia após lesão nervosa parece per-manente, os cirurgiões podem realizar uma “transferência de tendão” .92 Esse procedimento cirúrgico muda o trajeto do tendão deum músculo inervado de tal maneira que toda ou partes das açõesperdidas do músculo paralisado sejam restauradas.Uma cirurgia detransferência de tendão é particularmente indicada quando a paralisiadiminui significativamente o desempenho de uma função importante— como a perda da oposição do polegar. Uma transferência detendão para restaurar oposição do polegar é chamada oponenteplastia .E mbora muitos tipos de técnicas de oponenteplastia tenham sidodescritas,um método comum envolve redirecionar cirurgicamente otendão do flexor superficial dos dedos (do dedo anular) para o polegar(Fig.8-62, A ).33 A divisão natural no tendão superficial é expandida e,a seguir,o tendão dividido é suturado a ambos os lados da articulaçãoMCF do polegar,no ponto de fixação do abdutor curto do polegar.Emuma tentativa de imitar a linha de força dos músculos tenares parali-sados,o tend ão transferido é preso por uma polia de tecido conjuntivoà inserção distal do músculo flexor ulnar do carpo. A restauração daabdução e da rotação medial do polegar é essencial para o sucessoda operação (Fig. 8-62, B ). Os terapeutas precisam desenvolvermétodos criativos para treinar pacientes para usar a unidade muscu-lotendínea transferida para desempenhar sua nova ação.O treina-mento é grandemente melhorado se o paciente tiver pelo menossensibilidade parcial nos dedos comprometidos e se o músculo trans-ferido for um sinergista natural daquele paralisado.

Diversos tipos diferentes de cirurgias de transferência de tendãoforam desenvolvidos durante os anos para uso após lesão nervosa naextremidade superior distal.9,10,33 A escolha específica da cirurgiadepende da localização e da extensão do dano nervoso, da perda defunção, da quantidade de sensibilidade residual e da amplitude demovimento passivo das articulações comprometidas. Igualmenteimportante é a disponibilidade de uma unidade musculotendinosa paratransferência cirúrgica.De particular interesse para o cirurgião é opotencial de torque máximo do músculo transferido.Uma vez que o

Continua

Conexões Clínicas Adicionais

Quadros de Conexões ClínicasAdicionais realçam ou expandem um

conceito clínico particular associadocom a cinesiologia analisada no capítulo.

Questões para Estudoelaboradas para desafiar o leitor a rever oureforçar os principaisconceitos contidos nocapítulo.

Referências demonstram a extensa

abordagem baseada em evidência deste

livro-texto.

168 Seção II Extremidade Su

REFERÊNCIAS1. AbboudJA,SoslowskyLJ:Interplayo

inglenohumeral instability.ClinOrtho2. AlbertaFG, ElattracheNS,MihataT,

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24.ChantCB,LitchfieldR,GriffinS,Tha

C a p í t u l o

4Princípios Biomecânicos

PETER R. BLANPIED, PT, PhDDEBORAH A. NAWOCZENSKI, PT, PhD

V I S Ã O G E R A L D O C A P Í T U L O

AS LEIS DE NEWTON: PRINCÍPIOSFUNDAMENTAIS DE BIOMECÂNICA, 77

Leis do Movimento de Newton, 78 A Primeira Lei de Newton:Lei da Inércia,78 A Segunda Lei de Newton:Lei da

Aceleração, 79 A Terceira Lei de Newton:Lei da

Ação-Reação,83

INTRODUÇÃO À ANÁLISE DO MOVIMENTO:AJUSTANDO O LOCAL PARA ANÁLISE, 83

Antropometria, 84Diagrama de Corpo Livre, 84

Passos para a Construção do Diagrama deCorpo Livre, 86

Quadros de Referência Espacial, 87Forças e Torques, 88

Métodos Gráficos e Matemáticos de Análisede Força, 88

Contrastando Forças e Torques Internosversus Externos, 91

A Influência da Mudança do Ângulo da Articulação, 92

Comparando Dois Métodos para aDeterminação do Torque ao Redor deuma Articulação, 93

Aplicação de Torques ExternosManualmente durante o Exercício e oTeste de Força, 94

INTRODUÇÃO À BIOMECÂNICA:ENCONTRANDO AS SOLUÇÕES, 96

Análise Estática, 97Orientações para a Solução de Problemas,

98 Análise Dinâmica,104

Sistemas de Medida Cinemática, 104Sistemas de Medida Cinética, 106

CONEXÕES CLÍNICAS ADICIONAIS, 108RESUMO, 112REFERÊNCIAS, 112QUESTÕES PARA ESTUDO, 113

Muitas abordagens de tratamento utilizadas na reabilita-ção física estão baseadas em análises e descrições preci-sas do movimento humano. Partindo da avaliação

dessas análises e descrições, os danos e as limitações funcionaispodem ser identificados, diagnósticos e prognósticos nas disfun-ções dos movimentos podem ser formulados, intervenções podemser planejadas e o progresso pode ser avaliado. No entanto, o movi-mento humano é geralmente bastante complexo, normalmenteinfluenciado por uma interação vertiginosa de fatores ambientais,psicológicos, fisiológicos e mecânicos. Na maioria das vezes, aanálise de movimentos complexos é simplificada: inicia-se comuma avaliação básica das forças atuantes de dentro e de fora docorpo e estuda-se os efeitos dessas forças em corpos rígidos hipoté-ticos. As leis de movimento de Newton ajudam a explicar a relaçãoentre as forças e seus efeitos nas articulações individuais, bem comono corpo como um todo. Mesmo em um nível básico de análise,esta informação pode ser usada para guiar as decisões do tratamentoe para a compreensão dos mecanismos de lesão. Uma análisesimples da força linear e do torque, por exemplo, fornece umaestimativa das forças atuantes na articulação do quadril durante umexercício de elevação da perna estendida que pode necessitar demodificações na presença de artrite ou lesão. Especialistas experien-tes em reabilitação raramente realizam a maioria das computações

mais complexas descritas neste capítulo; no entanto, entender oquadro conceitual das computações, apreciando a magnitude dasforças que existem dentro do corpo e aplicando os conceitos con-tidos neste capítulo é essencial para entender as técnicas de r eabi-litação. Tal entendimento torna o trabalho clínico interessante eproporciona ao especialista um arsenal flexível, variado e rico deideias de tratamento.

AS LEIS DE NEWTON: PRINCÍPIOS FUNDAMENTAISDE BIOMECÂNICA

Biomecânica é o estudo das forças que são aplicadas ao exterior eao interior do corpo e a r eação do corpo a essas forças. No séculoXVII, Sir Isaac Newton observou que as forças estavam relaciona-das à massa e ao movimento em uma via muito previsível. SeuPhilosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687) forneceu as leisbásicas e os princípios de mecânica que formam a pedra funda-mental para entender o movimento humano. Essas leis, referidascomo lei da inércia, lei da aceleração e lei da ação-reação, são conhe-cidas coletivamente como leis do movimento e formam o quadro apartir do qual as técnicas de análise do movimento avançado sãoderivadas.

77

Quadros de Visão Geral do Capítuloapresentam uma lista dos tópicosimportantes que serão explorados.



DONALD A. NEUMANN, PT, PhD, FAPTAProfessor

Department of Physical Therapy and Exercise ScienceMarquette UniversityMilwaukee, Wisconsin

Ilustrações principais por:

ELISABETH ROEN KELLY, BSc, BMC

CRAIG KIEFER, MAMS

KIMBERLY MARTENS, MAMS

CLAUDIA M. GROSZ, MFA, CMI

CINESIOLOGIAdo APARELHO

MUSCULOESQUELÉTICOFundamentos para Reabilitação

2ª Edição



2011 Elsevier Editora Ltda.Tradução autorizada do idioma inglês da edição publicada por Mosby – um selo editorial Elsevier Inc.Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/1998.Nenhuma parte deste livro, sem autorização prévia por escrito da editora, poderá ser reproduzida ou transmitida sejam quais forem os meios empre-gados: eletrônicos, mecânicos, fotográficos, gravação ou quaisquer outros.ISBN: 978-85-352-3966-9

Copyright © 2010, 2002 by Mosby, Inc., an affiliate of Elsevier Inc.

Ilustrações de abertura de Conexões Clínicas Adicionais nos capítulos 5-15: Barcsay J: Anatomy for the Artist, ed 2, London, 1958, Spring Books

This edition of Kinesiology of the Musculoskeletal System, 2st edition by Donald A. Neumann is published by arrangement with Elsevier Inc.ISBN: 978-0-323-03989-5

CapaInterface/Sergio Liuzzi

Editoração EletrônicaFutura

Elsevier Editora Ltda.Conhecimento sem Fronteiras Rua Sete de Setembro, nº 111 – 16º andar

20050-006 – Centro – Rio de Janeiro – RJ Rua Quintana, nº 753 – 8º andar 04569-011 – Brooklin – São Paulo – SP Serviço de Atendimento ao Cliente0800 026 53 [email protected] Preencha a ficha de cadastro no final deste livro e receba gratuitamente informações sobre os lançamentos e promoções da Elsevier.Consulte também nosso catálogo completo, os últimos lançamentos e os serviços exclusivos no site www.elsevier.com.br

NOTA O conhecimento médico está em permanente mudança. Os cuidados normais de segurança devem ser seguidos, mas, como as novas pesquisas e aexperiência clínica ampliam nosso conhecimento, alterações no tratamento e terapia à base de fármacos podem ser necessárias ou apropriadas. Os leitoressão aconselhados a checar informações mais atuais dos produtos, fornecidas pelos fabricantes de cada fármaco a ser administrado, para verificar a doserecomendada, o método e a duração da administração e as contraindicações. É responsabilidade do médico, com base na experiência e contando como conhecimento do paciente, determinar as dosagens e o melhor tratamento para cada um individualmente. Nem o editor nem o autor assumemqualquer responsabilidade por eventual dano ou perda a pessoas ou a propriedade originada por esta publicação.

O Editor

CIP-BRASIL. CATALOGAÇÃO NA FONTESINDICATO NACIONAL DOS EDITORES DE LIVROS, RJ

N411c

Neumann, Donald A.Cinesiologia do aparelho musculoesquelético / Donald A. Neumann ; [tradução de

Renata Scavone de Oliveira... et al.]. - Rio de Janeiro : Elsevier, 2011.

il. Tradução de: Kinesiology of the musculoskeletal system 2/EApêndiceInclui bibliografiaISBN 978-85-352-3966-9

1. Cinesiologia. 2. Mecânica humana. 3. Sistema musculoesquelético - Doenças

- Pacientes - Reabilitação. 4. Sistema musculoesquelético - Fisiologia. 5. Biomecânica.6. Movimento. I. Título.

11-0814 .CDD: 613.76CDU: 612.7



REVISÃO CIENTÍFICASUPERVISOR

Victor Hugo do Vale BastosEspecialista em Neurofisiologia pelo Instituto Brasileiro de Medicina de Reabilitação (IBMR), Rio de JaneiroProfessor Adjunto do Departamento de Fisioterapia da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) /

Docente do programa Multicêntrico de pós-graduação em Ciências Fisiológicas - Diamantina - Minas GeraisDoutor em Saúde Mental pelo IPUB/UFRJMestre em Motricidade Humana pela UCB

Revisores Científicos

Dionis de Castro Dutra Machado (Caps. 1-3)Professora Substituta do departamento de fisioterapia da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)Doutoranda em Saúde Mental pela UFRJMestre em Saúde Mental pela UFRJEspecialista em Fisioterapia em Traumato-Ortopedia pela UCBEspecialista em Anatomia e Biomecânica Humana pela UCB

Juliana Bittencourt (Caps. 6, 11, 16)Graduada em Fisioterapia pelo Centro Universitário Serra dos Órgãos - UNIFESOFormação em Reeducação Postural Global pelo método RPG/RPMMestranda em Mapeamento Cerebral e Integração Sensório Motora - IPUB/UFRJ

Julio Guilherme Silva (Caps. 13 e 14)Doutor em Saúde Mental/Aprendizagem Motora pela UFRJProfessor Adjunto do Curso de Fisioterapia da Universidade Federal do Rio de JaneiroProfessor do Mestrado em Ciências da Reabilitação do Centro Universitário Augusto Motta (UNISUAM), RJCoordenador dos Cursos de Especialização em Fisioterapia Traumato-ortopédica e Fisioterapia Neurofuncional na Universidade

Gama Filho (UGF)

Luiz Carlos Soares de Oliveira (Caps. 4 e 12)Professor da Faculdade de Reabilitação do ASCE

Mestre do Programa de Pós-graduação Strictu Sensu em Neurologia e Neurociência da Universidade Federal Fluminense (UFF)Especialista em Fisioterapia Neurofuncional pela Associação Pestalozzi de Niterói, RJ

Luiz Claudio Miana de Faria Furtado (Caps. 9, 10)Fisioterapeuta pela Universidade Gama FilhoMestre em Ciência da Motricidade Humana pela Universidade Castelo Branco (UCB)Osteopata D.O. pela Escola Brasileira de Osteopatia (EBOM)Professor da formação em Osteopatia da Escola Brasileira de Osteopatia (EBOM)

Silmar Silva Teixeira (Caps. 7 e 8)Coordenador e Professor da Graduação em Fisioterapia pela Universidade Veiga de Almeida (UVA)Coordenador do Curso de Pós-graduação Lato Sensu de Fisioterapia em Ortopedia e Traumatologia e Fisioterapia em

Home Care - UVAProfessor da Pós-graduação Lato Sensu UFRJ/UGF e Associação Pestalozzi de Niterói

Doutorando em Saúde Mental pela UFRJMestre em Ciência da Motricidade Humana pela UCB

Victor Hugo do Vale Bastos (Caps. 5 e 15)



TRADUÇÃO Andreia Oliveira Bento Alves (Cap. 5)Pós-graduada em Fisioterapia em Unidade de Terapia IntensivaPós-graduada em AcupunturaEspecialista em AuriculoterapiaEspecialista em Reeducação Postural GlobalGraduada em Fisioterapia pela UFRJ

Arajany Coelho (Caps. 4, 11)Especialista em Tratamento Neuroevolutivo (Conceito Bobath)Graduada em Fisioterapia pela UFRJ

Douglas Arthur Omena Futuro (Caps. 9, 10)Graduado em Ortopedia pela Universidade Gama Filho - Rio de Janeiro - RJ

Eneida Ritsuko Ono Kageyama (Caps. 14, 15)Mestre em Ciências pela Faculdade de Medicina da USP

Lucia Helena Dias de Oliveira Bastos (Caps. 12, 13)Professora Convidada da Pós-Graduação de Fisioterapia Neurológica da UGF e de Fisioterapia Traumato-Ortopédica da UGFMestre em Psicologia da SaúdePós-Graduada em Docência Superior Fisioterapeuta do Hospital Estadual Getúlio Vargas e do Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia

Mônia Sartoratto (Cap. 7)Fisioterapeuta pela Universidade Adventista de São Paulo (UNASP)

Nelson Gomes de Oliveira (Cap. 8)Médico do Trabalho da PETROBRAS

Renata Scavone (Caps. 1-3, 6)Médica Veterinária formada pela FMVZ-USPDoutora em Imunologia pelo ICB-USP

Tatiana Ferreira Robaina (Índice)

Cirurgiã-dentista pela Universidade Federal de Pelotas-UFPELEspecialista em Metodologia do Ensino pela Universidade Federal do Mato Grosso do Sul-UFMSEspecialista em Estomatologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro-UFRJMestrado em Patologia Bucal pela Universidade Federal Fluminense-UFFDoutoranda em Microbiologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro-UFRJProfessora Substituta de Estomatologia da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro-UFRJ



Para aqueles cujas vidas foram fortalecidaspelas dificuldades e alegrias do aprendizado



O Autor

Donald A. Neumann

Don nasceu na cidade de Nova York, Estados Unidos, e era o mais velho de cinco irmãos. Eé filho de Charles J. Neumann, meteorologista, cujo trabalho na previsão de furacões é mudialmente conhecido, e que viveu por 60 anos sob os efeitos da pólio, contraída duran“caçadas a furacões” no Mar do Caribe, na década de 1950. Don cresceu em Miami, na Flóridonde se localiza o United States Weather Bureau e sua mãe, Betty, e seu pai moram lá ahoje.

Logo após terminar o ensino médio, Don sofreu um grave acidente de moto. Depois muita fisioterapia, ele a escolheu como profissão. Em 1972, começou a estudar e a praticarfisioterapia, sendo graduado assistente de fisioterapeuta pelo Miami Dade Community Colleem um curso de 2 anos. Em 1976, Don foi graduado bacharel em fisioterapia pela Universiof Florida. Começou a trabalhar como fisioterapeuta no Woodrow Wilson RehabilitatioCenter no estado americano da Virgínia, onde se especializou na reabilitação de pacientes colesões na medula espinal. Em 1980, Donald entrou na University of Iowa, onde fez mestrad

em educação científica e doutorado em ciência do exercício.Em 1986, Don começou sua carreira acadêmica como docente, escritor e pesquisador no Department of Physical Thera

da Marquette University. Como professor, seus esforços se concentraram na cinesiologia por esta se relacionar à fisioterapià anatomia e à reabilitação de indivíduos com lesões medulares. Don continuou atuando como fisioterapeuta em períodparcial, até 2002, trabalhando principalmente na área de reabilitação após lesões medulares, ortopedia ambulatorial e geriatrHoje, segue sua carreira acadêmica como professor em tempo integral na Marquette University.

O Dr. Neumann recebeu muitos prêmios por sua bolsa em fisioterapia (www.marquette.edu). Além de receber muitconedecorações de prestígio por sua atuação como docente e pesquisador da American Physical Therapy Association, o D

Neumann recebeu o Prêmio de Docente do Ano na Marquette University em 1994 e, em 2006, foi nomeado Professor Unversitário do Ano de Wisconsin pela Carnegie Foundation. Em 2008, Donald passou a integrar a American Physical TherapAssociation.

Ao longo dos anos, os projetos de pesquisa e docência do Dr. Neumann foram financiados pela National Arthritis Foudation e pelos Paralyzed Veterans of America. Ele publicou muitos trabalhos acerca de métodos de proteção de quadris artríticou dolorosos por forças lesivas. Don recebeu diversas Bolsas Fullbright para lecionar cinesiologia na Kaunas Medical Univsity, na Lituânia (2002), na Semmelweis Medical University, em Budapeste, Hungria (2005 e 2006), e na Shinshu Universiem Matsumoto, Japão (2009 e 2010). Em 2007, Neumann recebeu o título de doutor honorário da Lithuanian Academy Physical Education, localizada em Kaunas, na Lituânia. Donald é também editor associado do Journal of Orthopaedic & SpoPhysical Therapy.

Don vive com sua esposa, Brenda, e dois cães em Wisconsin; seu filho, Donald Jr. (“Donnie”) e a família, assim como suenteada, Megann, também moram em Wisconsin. Fora do trabalho, Donald gosta de fotografia, música de vários estilos

montanhismo, além de prestar muita atenção ao tempo.

Sobre as Ilustrações

A coleção de arte desta edição sofreu uma extensa transformação desde a primeira edição. Parte desta arte é nova, outra fbastante modificada e quase todas as ilustrações foram colorizadas. Muitas das mais de 700 ilustrações são originais, produziddurante a compilação das duas primeiras edições deste texto. As ilustrações foram primeiramente concebidas pelo Dr. Neumane, então, meticulosamente transformadas em seu estado pré-coloração pela talentosa Elisabeth Roen Kelly. O Dr. Neuman



declarou: “A arte direcionou muito de minha escrita. Tinha que entender completamenteum dado conceito cinesiológico, em seu nível mais essencial, para explicar a Elisabeth oque, exatamente, precisava ser desenhado. Neste sentido, as ilustrações me mantiveramhonesto; somente escrevi o que realmente entendi.”

O Dr. Neumann e a Sra. Kelly produziram três formas primárias de ilustrações para estetexto. Elisabeth desenhou a anatomia de ossos, articulações e músculos à mão, criandodetalhadíssimas ilustrações à pena e tinta (Figura 1). Estas ilustrações eram iniciadas por uma série de esboços a lápis, muitas vezes baseados em espécimes anatômicos cuidadosa-

mente dissecados pelo Dr. Neumann. O uso de pena e tinta foi decidido para dar ao materialuma qualidade orgânica e clássica. Nesta edição, estes desenhos foram coloridos por umaequipe talentosa e dedicada: Craig Kiefer, Kimberly Martens (do estúdio Martens & Kiefer)e Claudia Grosz. Craig Kiefer, que liderou a equipe de colorização, trabalhou diligente-

FIGURA 1

mente com o Dr. Neumann para desenvolver um processo de adição de cor que mantivessea integridade do traçado original da Sra. Kelly.A segunda forma de arte usada foi a sobreposição de mídias artísticas, integradas através

do uso de um software de computação (Figura 2). Muitas vezes, Neumann e Kelly come-çavam com uma fotografia que era transformada em um traçado simplificado de um indi-víduo realizando um dado movimento. Imagens de ossos, articulações e músculos foram,então, eletronicamente inseridas no esboço humano. A sobreposição de diversas imagensbiomecânicas realçou, ainda mais, a ilustração resultante. O desenho final mostra conceitosbiomecânicos específicos e, muitas vezes, bastante complexos, de maneira relativamentesimples, preservando a forma e a expressão humanas. A coloração final foi habilmente feita,principalmente, pela equipe de Kiefer, Martens e Grosz.

x Sobre o autor

Placas palmares

Bainha digital fibrosa

Tendão flexor

superficial

dos dedos

Tendão flexor

profundo dos dedos

Ligamentos metacarpais

transversos profundos

Bainhas

digitais fibrosas

Ligamento colateral

(partes cordão e acessória)

2 o m e t a

c a r p o



FIGURA 2

Uma terceira forma de arte foi especificamente desenvolvida por Neumann e Kelly paesta edição (Figura 3). Com a ajuda do software , espécimes anatômicos preparados foratransformados em formatos tridimensionais texturizados. A profundidade e precisão anatmica dessas imagens proporcionam importantes esclarecimentos acerca da cinesiologassociada.

FIGURA 3

Sobre o autor

Músculostransversoespinais(multífidos)

Glúteo máximo

Esplênio da cabeçae esplênio cervical

Longuíssimoda cabeça

Esternocleidomastóideo

Trapézio superior

A B

Eretores da coluna

Latíssimo do dorso

Oblíquo internodo abdome

Transversodo abdome

Oblíquoexternodo abdome

Trapézio medial

Vista posterossuperior

Faceta para aarticulação

calcaneocuboidea

Articulação cuneonavicularFM Faceta Medial

FI Faceta Intermédia

FL Faceta Lateral

Articulação cuboideonavicular

Complexo articular

intercuneiforme e cuneocuboideo

Tubérculo d5º Metatars

(Processoestiloide

Cuboide

M e t a t a r s o s

C u n e i f o r m e s N a v i c u l a r

FM FM

FI

FLFLFI



x

Colaboradores

Peter R. Blanpied, PT, PhDProfessor, Physical Therapy Department, University of RhodeIsland, Kingston, Rhode Island.

http://www.uri.edu/O Dr. Blandpied recebeu seu treinamento básico no Ithaca

College, graduando-se como bacharel em fisioterapia em 1979.Após clinicar na reabilitação aguda de adultos e na área esportiva,retornou à escola e completou o mestrado em fisioterapia naUniversity of North Carolina, em 1982, especializando-se emterapia musculoesquelética, e terminou o doutorado na Univer-sity of Iowa, em 1989. Desde então, está na University of RhodeIsland, como professor das áreas de biomecânica, pesquisa eterapêutica musculoesquelética. Além de continuar a clinicar,

atua na pesquisa, financiada, e é autor de muitos artigos publi-cados e apresentações profissionais nacionais e internacionais. Éeditor associado do Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapye ativo na Seção de Pesquisa da APTA. Mora em West Kingston,com a esposa Carol (que também é fisioterapeuta) e seus doisfilhos.

Sandra K. Hunter, PhD

Associate Professor, Exercise Science Program, Marquette Uni-versity, Milwaukee, Wisconsin.

http://www.marquette.edu/A Dra. Hunter é bacharel em educação física pela University

of Sydney, graduada em ciência do movimento humano pelaWollongong University e doutora em exercício e ciência doesporte (fisiologia do exercício) pela University of Sydney, ondesua pesquisa focou a função neuromuscular relacionada ao enve-lhecimento e ao treinamento. A Dra. Hunter se mudou paraBoulder, no Colorado, em 1999, assumindo o cargo de pesqui-sadora associada pós-doutora no Neurophysiology of MovementLaboratory, dirigido pelo Dr. Roger Enoka. Sua pesquisa erafocada nos mecanismos de fadiga neuromuscular durante a rea-lização de diversas tarefas. É membro do Exercise ScienceProgram no Department of Physical Therapy da Marquette Uni-versity desde 2003, onde sua área primária de docência é afisiologia avançada do exercício e os métodos de pesquisa. Oatual programa de pesquisa da Dra. Hunter pretende compreen-der os mecanismos de fadiga neuromuscular e os distúrbios dafunção muscular em populações clínicas submetidas a diferentestarefas. Ela é autora de diversos capítulos de livros, muitos artigosde pesquisa e apresentações nacionais e internacionais. A Dra.Hunter recebeu financiamento dos National Institutes of Health(NIH), incluindo o National Institute of Aging e o NationalInstitute of Occupational Safety and Health, assim como deoutras agências. Faz parte da comissão editorial do Journal of Applied Physiology. Em seu tempo livre, Sandra gosta de viajar,acampar, escalar, andar de bicicleta e, às vezes, pratica triatlon.Mora em Wisconsin com o marido Jeff e a filha Kennedy.

Guy G. Simoneau, PT, PhDProfessor, Department of Physical Therapy, Marquette Univsity, Milwaukee, Wisconsin.

http://www.marquette.edu/O Dr. Simoneau recebeu o grau de bacharel em fisioterap

na Université de Montréal, Canadá, fez mestrado em educaçfísica (medicina esportiva) na University of Illinois em UrbanChampaign, Illinois, e doutorado em exercício e ciência espotiva (estudos da locomoção) na The Pennsylvania State UniversiState College, Pennsylvania, onde grande parte de seu trabalhfoi focado no estudo da marcha, da corrida e da postura. O DSimoneau é docente do Department of Physical Therapy Marquette University desde de 1992. Suas principais áreas

docência são a ortopedia e a fisioterapia esportiva. Tambépublicou diversos capítulos em livros e artigos de pesquisa sobtópicos relacionados à ortopedia/fisioterapia esportiva e à bmecânica. O Dr. Simoneau recebeu financiamento dos NationInstitutes of Health (NIH), do National Institute of Occuptional Safety and Health, da Arthritis Foundation e da Foundtion for Physical Therapy, entre outros. Seu trabalho de docênce pesquisa foi reconhecido por diversos prêmios nacionais American Physical Therapy Association. Em 2007, Guy recebo título de doutor honorário da Lithuanian Academy of PhysiEducation, localizada em Kaunas, na Lituânia. Atualmente, o DSimoneau é editor-chefe do Journal of Orthopaedic & Sports PhysiTherapy. Em seu tempo livre, Guy gosta de viajar e praticescalada.

Colaboradores Originais

David A. Brown, PT, PhDAssociate Professor and Associate Chair for Post-ProfessionEducation, Department of Physical Therapy & Human Movment Sciences, Feinberg School of Medicine, Northwestern Unversity, Chicago, Illinois.

http://www.feinberg.northwestern.edu/O Dr. Brown é filho de um fisioterapeuta, Elliott. Dav

terminou o mestrado na Duke University em 1983 e recebeutítulo de doutor em ciência do exercício da University of Iow

em 1989. Atualmente, é diretor do NUPTHMS LocomotControl Laboratory. Sua área de especialidade clínica é a neuroreabilitação, com ênfase na locomoção após acidente vascuencefálico. Atuando como educador e cientista, o Dr. Browno inventor de quatro patentes, incluindo a do KineAssist Walkiand Balance System, e é autor de muitos artigos publicadoRecebeu financiamento dos National Institutes of HealtDepartment of Education, Department of Veterans AffairsFoundation for Physical Therapy. Dr. Brown é casado, tem ufilho e gosta de escaladas, andar de bicicleta, viagens, músiclássica, teatro e literatura americana.



A. Joseph Threlkeld, PT, PhDAssociate Professor, Department of Physical Therapy, CreightonUniversity, Omaha, Nebraska.

http://www.spahp2.creighton.edu/Graduado em fisioterapia em 1976, pela University of Ken-

tucky, Lexington, Kentucky, o Dr. Threlkeld atua no manejoclínico de disfunções musculoesqueléticas, principalmente aartrite e doenças relacionadas. Em 1984, completou seu douto-rado em anatomia, com foco no remodelamento da cartilagemarticular. Atualmente, é diretor do Rehabilitation Science ResearchLaboratory na Creighton University. O Dr. Threlkeld lecionacursos de cinesiologia e patomecânica e também dá aulas sobreeletrofisiologia e próteses a estudantes de fisioterapia. Sua pesquisainvestiga o papel da carga dos membros inferiores na geração,controle e reabilitação dos padrões da marcha patológica. Entreseus hobbies, inclui-se a música, o remodelamento de sua casa epasseios a cavalo.

Deborah A. Nawoczenski, PT, PhDProfessor, Program in Physical Therapy, School of Health Sciencesand Human Performance,Ithaca College, Rochester, New York.

http://faculty.ithaca.edu/A Dra. Deborah Nawoczenski é bacharel em fisioterapia e

mestre em educação pela Temple University, na Filadélfia. Étambém doutora em ciência do exercício (biomecânica) pelaUniversity of Iowa, Iowa City. A Dra. Nawoczenski é codiretorado Movement Analysis Laboratory no Campus Rochester daIthaca College. Sua pesquisa se concentra na biomecânica dospés e calcanhar. Ela também é Professora Assistente Adjunta deOrtopedia na School of Medicine and Dentistry na University of Rochester, Rochester, Nova IYork. Faz parte do corpo editorial do Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy e foi coeditora daedição dupla especial sobre pés e calcanhares. A Dra. Nawoczenskié coautora e coeditora de dois livros: Buchanan LE, NawoczenskiDA (eds):Spinal Cord Injury: Concepts and Management Approaches,e Nawoczenski DA, Epler ME (eds): Orthotics in Functional Reha- bilitation of the Lower Limb.

xiv Colaboradores



Consultores

Francisco Alencar, PhD, DDSMarquette University College of Dentistry

Milwaukee, Wisconsin

Carlyn Alt, PT, PhDPhysical Therapy Program

University of Wisconsin-Milwaukee


Paul D. Andrew, PT, PhDDepartment of Physical Therapy

School of Rehabilitation Sciences

Hyogo University of Health Sciences

Kobe, Japan

James W. Bellew, EdD, PT Associate Professor

Krannert School of Physical Therapy

College of Health Sciences

University of Indianapolis

Indianapolis, Indiana

Teri Bielefeld, PT, CHTZablocki VA Medical Center


Paul-Neil Czujko, PT, DPT, OCSStony Brook University

Physical Therapy Program

Stony Brook, New York

Kevin Farrell, PT, OCS, FAAOMPT, PhDPhysical Therapy

Saint Ambrose University

Davenport, Iowa

McKenzie L. Fauth, DPTMarquette University


Michael Karegeannes, PT, LAT, MHScFreedom Physical Therapy Services

Fox Point, Wisconsin

Jeremy Karman, PTPhysical Therapy Department

Aurora Sports Medicine InstituteMilwaukee, Wisconsin

Clare Kennedy, DPTChicago Rehabilitation Services

Chicago, Illinois

Rolandas Kesminas, MS, PTLithuanian Academy of Physical Education

Applied Physiology and Physiotherapy Department

Kaunas, Lithuania

Ted King, PhD, OTROccupational Therapy Program

University of Wisconsin—Milwaukee


Jon D. Marion, OTR, CHTMarshfield Clinic

Marshfield, Wisconsin

Brenda L. Neumann, OTR, BCIACCenter for Neurophysiologic Learning


Jessica Niles, DPTMarquette University


Ann K. Porretto-Loehrke, DPT, CHT, COMTHand & Upper Extremity of Northeast Wisconsin, Ltd.

Appleton, Wisconsin

Christopher J. Simenz, PhD, CSCSDepartment of Physical Therapy and Program in Exercise Science and

Athletic Training

Marquette University


Guy Simoneau, PT, PhDDepartment of Physical Therapy and Program in Exercise Science



Andrew Starsky, PT, PhDDepartment of Physical Therapy and Program in Exercise Science



Carolyn Wadsworth, PT, MS, OCS, CHT Advance, North Carolina

David Williams, MPT, ATC, PhDPhysical Therapy Program

University of IowaIowa City, Iowa



xv

Prefácio

Estou feliz em apresentar a 2ª edição de Cinesiologia do Aparelho Musculoesquelético: Fundamentos para a Reabilita- ção. Esta obra é uma derivação natural da 1ª edição,

expandindo muitos conceitos novos formados por um conheci-mento em rápido crescimento. Mais de 2.000 referências sãocitadas nesta 2ª edição, apoiando a ciência por trás da cinesiolo-gia e sua relevância clínica. Qualquer livro-texto respeitado devecontinuar a crescer e acompanhar a base de conhecimento emexpansão da disciplina e das profissões que ajuda a sustentar.

A enorme popularidade das ilustrações criadas para a 1ªedição estimulou os esforços para melhorar, ainda mais, a arteapresentada na 2ª. Cada ilustração foi revisada e meticulosa-mente examinada; quase todos seus constituintes foram analisa-dos. Através da colorização completa da arte existente, assim

como pela criação ou modificação de muitas ilustrações, asfiguras desta edição foram significativamente melhoradas. Comona 1ª edição, a arte direciona grande parte dos ensinamentosdeste livro. Muitos novos elementos pedagógicos foram adicio-nados à 2ª edição, como as Questões para Estudo e uma seçãodenominada Conexões Clínicas Adicionais. Tais conexões per-mitem que os alunos apliquem a cinesiologia recém-aprendida asituações clínicas específicas e, frequentemente, complexas.

Naturalmente, usei a 1ª edição do texto para ministrar minhasaulas de cinesiologia aos alunos da Marquette University. Aíntima relação entre o texto, os alunos e eu gerou muitas ideiaspráticas sobre como melhorar a escrita, a organização ou fluxodos tópicos e a clareza das imagens. Muitas melhorias, tanto notexto quanto nas ilustrações, são resultados do feedback direto que

recebi de meus próprios alunos, assim como de outros estudantese professores dos Estados Unidos e de outros países. Com a 2ªedição chegando às salas de aula de faculdades e universidades,fico ansioso em ouvir mais opiniões e sugestões sobre comomelhorar este trabalho.

Experiência

A cinesiologia é o estudo do movimento humano, caracteristi-camente no contexto do esporte, arte ou medicina. Em diversosgraus, Cinesiologia do Aparelho Musculoesquelético: Fundamentos para a Reabilitação está relacionado a estas três áreas. Este livro éprimariamente direcionado, porém, aos fundamentos cinesioló-gicos para a prática da reabilitação, que tenta otimizar os movi-mentos funcionais do corpo humano. Apesar de, em todo omundo, a cinesiologia ser apresentada a partir de muitas perspec-tivas diferentes, eu e os autores-colaboradores focamos, princi-palmente, nas interações mecânicas e fisiológicas entre músculose articulações do corpo. Essas interações são descritas para osmovimentos normais e, em caso de doenças, traumas ou outrasalterações dos tecidos musculoesqueléticos, para os movimentosanormais. Espero que este livro seja um valioso recurso educa-cional para diversas profissões ligadas à saúde e à medicina, tantopara estudantes quanto para clínicos.

AbordagemEste livro enfatiza, principalmente, o detalhamento anatômido aparelho musculoesquelético. Aplicando alguns princípios física e fisiologia a uma boa base anatômica, o leitor deve scapaz de mentalmente transformar uma imagem anatômica estica em um movimento dinâmico, tridimensional e relativmente previsível. As ilustrações criadas para Cinesiologia Aparelho Musculoesquelético são projetadas para encorajar estransformação mental. Esta abordagem à cinesiologia reduznecessidade de memorização e favorece o raciocínio baseado análise mecânica, podendo auxiliar estudantes e clínicos ndesenvolvimento da avaliação, do diagnóstico e do tratamenrelacionado à disfunção do aparelho musculoesquelético.

Esta obra representa a síntese de quase 35 anos de experiênccomo fisioterapeuta, a qual inclui uma rica mistura de atividadclínicas, de pesquisa e docência relacionadas, de uma forma outra, à cinesiologia. Embora não soubesse disso à época, comeca trabalhar neste livro no dia em que preparei minha primeiaula sobre cinesiologia, como professor recém-contratado Marquette University, em 1986. Desde então, tive a sorte conhecer alunos inteligentes e motivados. O desejo deles eaprender continuou a alimentar minha ambição e meu amodocência. Como forma de encorajar meus alunos a ouvir ativmente, em vez de transcrever, passivamente, minhas aulas, desevolvi um extenso conjunto de textos. Ano após ano, meus textevoluíram, formando os rascunhos da 1ª edição deste livrAgora, 8 anos depois, apresento sua 2ª edição.

Organização

A organização deste livro reflete um plano geral de estudo usadem meu curso de cinesiologia, dado em dois semestres, asscomo outros cursos de nosso currículo. O livro contém 15 captulos, divididos em quatro seções principais. A Seção I traz atópicos essenciais da cinesiologia, incluindo uma introduçãoterminologia e os conceitos básicos, uma revisão da estrutubásica e da função do aparelho musculoesquelético e uma intrdução aos aspectos biomecânicos e quantitativos da cinesiologAs Seções II a IV apresentam detalhes anatômicos específicos ecinesiologia das três principais regiões do corpo. A Seção II

focada, inteiramente, nos membros superiores, do ombro à mãA Seção III trata da cinesiologia do esqueleto axial, que inclucabeça, o tronco e a coluna. Nesta seção, é incluído um capítuespecial, sobre a cinesiologia da mastigação e da ventilação. Seção IV apresenta a cinesiologia dos membros inferiores, dquadril ao pé. O capítulo final desta seção, “Cinesiologia Marcha”, integra funcionalmente e reforça a cinesiologia dmembros inferiores.

Este texto é especificamente projetado com o propósito ensinar . Devido a esta finalidade, os conceitos são apresentadem camadas, começando pela Seção I, que possui grande pada fundamentação científica dos capítulos contidos nas Seçõ



II a IV. O material discutido nestes capítulos é também apresen-tado camada por camada, construídas com clareza e conheci-mento profundo. Muitos dos capítulos são iniciados pelaosteologia – o estudo da morfologia e da função subsequente dosossos. A isto, se segue a artrologia – o estudo da anatomia e dafunção das articulações, incluindo os tecidos conjuntivos periar-ticulares associados. Neste estudo, é também incluída uma des-crição detalhada da cinemática regional a partir de umaperspectiva artrocinemática e osteocinemática.

O componente mais extenso da maioria dos capítulos dasSeções II a IV realça as interações musculares e articulares. Estetópico é iniciado pela descrição dos músculos de uma região,incluindo um resumo das inervações das estruturas musculares earticulares. Após o estabelecimento do formato e da orientaçãofísica dos músculos, a interação mecânica entre esses e as articu-lações é discutida. Entre os tópicos apresentados, estão: as pos-síveis forças e movimentações dos músculos; as forças produzidaspelos músculos que são impostas às articulações; as sinergiasintermusculares e interarticulares; os importantes papéis funcio-nais dos músculos na movimentação, na postura e na estabili-dade; e as relações funcionais existentes entre os músculos e asarticulações subjacentes. Durante cada capítulo, são dados diver-sos exemplos acerca de como a doença, o trauma ou a idadeavançada podem reduzir a função ou provocar adaptações no

aparelho musculoesquelético. Esta informação forma a fundaçãopara o entendimento de muitas das avaliações e terapias usadasem diversas situações clínicas, no tratamento de indivíduos comdoenças musculoesqueléticas e neuromusculares.

Características Exclusivas

Dentre as principais características da 2ª edição, estão:

• Ilustrações coloridas • Quadros de Enfoque Especial • Quadros de Visão Geral do Capítulo • Quadros de Conexões Clínicas Adicionais • Questões para Estudo • Abordagem baseada em evidências

Agradecimentos

É ótimo ter a oportunidade de agradecer ao grande número depessoas que tão gentilmente me auxiliaram durante a evoluçãodeste livro-texto em sua 2ª edição. Tenho certeza que, inadverti-damente, esqueci algumas pessoas e, por isso, me desculpo.

Devo começar meus agradecimentos pela minha família,principalmente minha esposa Brenda que, em seu estilo char-moso e abnegado, me apoiou, emocional e fisicamente, durante

ambas as edições. Agradeço a meu filho, Donnie, e a minhaenteada, Megann, por sua paciência e compreensão. Tambémagradeço a meus amorosos pais, Betty e Charlie Neumann, pelasoportunidades que me deram durante a vida.

Muitas pessoas influenciaram, de maneira significativa, a rea-lização de Cinesiologia do Aparelho Musculoesquelético: Fundamentos para a Reabilitação. Em primeiro ligar, gostaria de agradecer aElisabeth Roen Kelly, a principal ilustradora médica deste livro,por seus anos de dedicação, talento incrível e elevado padrão deexcelência. Também agradeço a Craig Kiefer e seus colegas pelocuidado e habilidade na colorização das ilustrações. Estendomeus agradecimentos à equipe da Elsevier e seus afiliados, por

sua paciência, em especial Melissa Kuster Deustch, Sarah Wun-derly e Jeannie Robertson.

Espero conseguir expressar minha sincera gratidão ao Dr.Lawrence Pan e ao Dr. Richard Jensen, diretores atual e anterior,respectivamente, do Department of Physical Therapy da Mar-quette University, assim como ao Dr. Jack Brooks e ao Dr.William Cullinan, reitores atual e anterior da College of HealthSciences da mesma universidade. Estes senhores me deram, abne-gadamente, a oportunidade e a liberdade de realizar um sonho.

Devo também às seguintes pessoas, que contribuíram comcapítulos especiais a este livro: Peter R. Blanpied, Sandra K. Hunter,Guy G. Simoneau, David A. Brown, Deborah A. Nawoczenski eA. Joseph Threlkeld. Eles deram profundidade e amplitude essen-ciais a este texto. Sou grato também às muitas pessoas que revisa-ram os capítulos e o fizeram sem remuneração financeira.Essesconsultores foram mencionados nas seções anteriores.

Diversas pessoas na Marquette University me deram valiosaassistência técnica e científica. Agradeço a Dan Johnson, fotógra-fo-chefe, pela maioria das fotos contidas neste livro. Desejotambém agradecer a Ljudmila (“Milly”) Mursec, a MarthaGilmore Jermé e às demais excelentes bibliotecárias da Raynor Library por sua importante ajuda com minha pesquisa.

Muitas pessoas afiliadas direta ou indiretamente à MarquetteUniversity me auxiliaram, de diversas formas, durante a evolução

desta edição. Esta ajuda incluiu a leitura de provas, a audição, averificação de referências ou conceitos, o trabalho como modeloem fotografias, o fornecimento de fotografias, a obtenção deraios X e a assistência técnica ou em atividades de escritório. Por esta ajuda, sou grato a Santana Deacon, Caress Dean, KerryDonahue, Rebecca Eagleeye, Kevin Eckert, Kim Fowler, JessicaFuentes, Gregg Fuhrman, Mary Beth Geiser, Barbara Haines,Douglas Heckenkamp, Lisa Hribar, Erika Jacobson, DavinKimura, Stephanie Lamon, John Levene, Lorna Loughran, Chris-topher Melkovitz, Melissa Merriman, Preston Michelson, AliciaNowalk, Michael O’Brien, Ellen Perkins, Gregory Rajala, JanetSchuh, Robert Seeds, Elizabeth Shanahan, Bethany Shutko, Jeff Sischo, Pamela Swiderski, Michelle Treml, Stacy Weineke, AndyWeyer, Sidney White e David Williams.

Sou muito feliz por ter este fórum para agradecer àqueles queimpactaram minha vida profissional de modo significativo epositivo. De uma certa forma, o espírito destas pessoas estáentrelaçado neste livro. Agradeço a Shep Barish por ter sido oprimeiro a me incentivar a ensinar a cinesiologia; Martha Wroe,por ser um modelo para minha clínica fisioterápica; ClaudetteFinley, por me fornecer um profundo embasamento em anato-mia humana; Patty Altland, por enfatizar, para Darrell Bennette eu, a importância de não limitar o potencial funcional denossos pacientes; Gary Soderberg, por sua orientação geral efirme dedicação ao princípio; Thomas Cook, por me mostrar quetudo isso pode ser divertido; Mary Pat Murray, pelos elevadospadrões do ensino da cinesiologia na Marquette University, eGuy Simoneau, por constantemente me lembrar o que o traba-

lho árduo e ético pode conseguir.Desejo agradecer a diversas pessoas especiais que influencia-ram este projeto. Dentre elas, incluem-se meus familiares, velhose novos amigos, colegas de profissão e, em muitos casos, umacombinação disto tudo. Agradeço às seguintes pessoas por seusenso de humor ou aventura, sua lealdade, sua intensa dedicaçãoa seus próprios objetivos e crenças e por sua tolerância e com-preensão dos meus. Por isso, agradeço a meus quatro irmãos,Chip, Suzan, Nancy e Barbara, assim como a Brenda Neumann,Ted Hardee, David Eastwold, Darrell Bennett, Tony Hornung, Joseph Berman, Robert e Kim Morecraft, Guy Simoneau e afamília Mehlos, principalmente a Harvey, por sempre perguntar

xviii Prefácio



“Como vai o livro?”. Quero agradecer dois colegas especiais,Tony Hornung e Jeremy Karman, fisioterapeutas que, por muitosanos, me auxiliaram no ensino da cinesiologia na MarquetteUniversity. Eles ajudaram a manter as aulas vibrantes, divertidase clinicamente relevantes.

Por fim, gostaria de agradecer a todos os meus alunos, pasdos e presentes, por fazer meu trabalho tão recompensadoEmbora eu muitas vezes pareça muito preocupado para consguir demonstrar isso, vocês fazem tudo valer a pena.

DA

Prefácio x



x

Sumário

Seção I Tópicos Essenciais em Cinesiologia,1

Capítulo 1 Começando, 3Donald A. Neumann, PT, PhD, FAPTA

Capítulo 2 Estrutura Básica e Função das Articulações Humanas, 28

Donald A. Neumann PT, PhD, FAPTA • A. Joseph Threlkeld, PT, PhD

Capítulo 3 Músculo: o Estabilizador Primário e Motor do Sistema Esquelético, 47

Sandra K. Hunter, PhD • David A. Brown, PT, PhD

Capítulo 4 Princípios Biomecânicos, 77

Peter R. Blanpied, PT, PhD • Deborah A. Nawoczenski, PT, PhD

Apêndice I Revisão de Trigonometria e Problemas Adicionais da Biomecânica, 115

Seção II Extremidade Superior , 119

Capítulo 5 Complexo do Ombro, 121

Donald A. Neumann, PT, PhD, FAPTA

Capítulo 6 Cotovelo e Antebraço, 173


Capítulo 7 Punho, 216


Capítulo 8 Mão, 244


Apêndice II Materiais de Referência sobre Inserções Musculares e Inervação da Extremidade Superior, 2

Seção III Esqueleto Axial, 305

Capítulo 9 Esqueleto Axial: Osteologia e Artrologia, 307


Capítulo 10 Esqueleto Axial: Interações Musculares e Articulares, 379


Capítulo 11 Cinesiologia da Mastigação e da Ventilação, 423


Apêndice III Materiais de Referência sobre Inserções Musculares e Inervação do Esqueleto Axial, 456



Seção IV Extremidade Inferior , 463

Capítulo 12 Quadril, 465Donald A. Neumann, PT, PhD, FAPTA

Capítulo 13 Joelho, 520Donald A. Neumann, PT, PhD, FAPTA

Capítulo 14 Tornozelo e Pé, 573


Capítulo 15 Cinesiologia da Marcha, 627

Guy G. Simoneau, PhD, PT

Apêndice IV Materiais de Referência sobre Inserções Musculares e Inervação da Extremidade Inferior, 682

Respostas das Questões para Estudo, 689

Índice, 707

xxii Sumário



C a p í t u l o

1 5

Cinesiologia da Marcha GUY G. SIMONEAU, PhD, PT

V I S Ã O G E R A L D O C A P Í T U L O

PERSPECTIVA HISTÓRICA DA ANÁLISE DEMARCHA, 628

DESCRITORES ESPACIAL E TEMPORAL, 630Ciclo da Marcha, 630Fases de Apoio e de Balanço, 633

Subdivisão das Fases de Apoio ede Balanço, 635

DESLOCAMENTO E CONTROLE DO CENTRODE MASSA CORPORAL, 636

Deslocamento do Centro de Massa, 636Considerações sobre Energia Cinética e

Potencial, 638

CINEMÁTICA ARTICULAR, 639Cinemática no Plano Sagital, 639

Pelve, 639Quadril, 639Joelho, 640Tornozelo (Articulação Talocrural), 640Primeira Articulação Tarsometatársica, 641Primeira Articulação Metatarsofalangea na,

641Cinemática no Plano Frontal, 642

Pelve, 642Quadril, 642Joelho, 643Tornozelo (Articulação Talocrural), 644Pé e Articulação Subtalar, 644

Cinemática no Plano Horizontal, 645Pelve, 645

Fêmur, 645Tíbia, 645Quadril, 645Joelho, 646Tornozelo e Pé, 646

Cinemática do Tronco e dos MembrosSuperiores, 646Tronco, 646Ombro, 646Cotovelo, 646

GASTO ENERGÉTICO, 647Estratégias de Economia de Energia da

Marcha, 648Deslocamento Vertical do Centro de

Massa, 648

Deslocamento Lateral do Centro de Massa,649

ATIVIDADE MUSCULAR, 650Tronco, 650

Eretores da Espinha, 650Reto do Abdome, 650

Quadril, 650Extensores do Quadril, 650Flexores do Quadril, 651

Abdutores do Quadril, 652 Adutores e Rotadores do Quadril, 652

Joelho, 653Extensores do Joelho, 653

Flexores do Joelho, 653Tornozelo e Pé, 653Tibial Anterior, 653Extensor dos Dedos e Extensor Longo do

Hálux, 653Flexores Plantares do Tornozelo, 653Tibial Posterior, 654Músculos Fibulares, 655Músculos Intrínsecos do Pé, 655

CINÉTICA, 655Forças de Reação do Solo, 655

Forças Verticais, 655Forças Anteroposteriores, 656Forças Mediolaterais, 657

Trajetória do Centro de Pressão, 657Potência e Torque Articulares, 657

Quadril, 658Joelho, 659Tornozelo, 662

Forças nas Articulações e nos Tendões, 663

DISFUNÇÕES DA MARCHA, 663RESUMO, 671CONEXÕES CLÍNICAS ADICIONAIS, 672REFERÊNCIAS, 677QUESTÕES PARA ESTUDO, 681

Caminhar (deambulação) serve como necessidade básica deum indivíduo para se deslocar de um lugar para outro e,portanto, é uma das atividades mais comuns que as pessoas

realizam diariamente. Teoricamente, a marcha é realizada tanto deforma eficiente, para minimizar a fadiga, como com segurança, paraevitar quedas e lesões associadas.188 Uma pessoa saudável com anosde prática apresenta um controle necessário para deambular enquanto conversa, olha em direções diferentes e, até mesmo,supera obstáculos e outras forças desestabilizadoras com esforçomínimo.

Embora para uma pessoa saudável caminhar pareça fácil, desafio da deambulação pode ser reconhecido ao se observar indivíduos nos dois extremos de vida (Fig. 15-1). No início da vida criança precisa de 11 a 15 meses para aprender a ficar de pécaminhar.67,180 Uma vez de pé, as crianças vão refinar a sua marcpara que visualmente se assemelhem ao padrão de caminhar de uadulto maduro, aos quatro a cinco anos de idade,26,172,178,179,180 coaperfeiçoamento futuro ocorrendo possivelmente por vários anoNa fase final da vida, caminhar se torna com frequência, um desaficada vez maior. Em virtude da diminuição da força, do equilíb

62

*Referências 26, 27, 48, 66, 75, 77, 80.



628 Seção IV Extremidade Inferior

ou de doença, os idosos podem necessitar de uma bengala ouandador para deambular de forma segura.

Patla144 expressou eloquentemente a importância da deambulaçãoem nossas vidas: “Nada simboliza um nível de independência e nossapercepção de uma boa qualidade de vida, mais do que a capacidadede andar de forma independente, com o nosso próprio poder, de umlugar para outro. Celebramos o desenvolvimento desta habilidade nascrianças e tentamos nutrir e sustentar por toda a vida.”

Este capítulo fornece uma descrição das características cinesio-

lógicas fundamentais da marcha. Salvo indicação contrária, asinformações fornecidas referem-se a indivíduos com um padrãode marcha normal e maduro, que caminha em superfície plana, auma velocidade média constante. Embora este capítulo forneçadetalhes suficientes para ser lido de forma independente do restodeste livro, os Capítulos 12 a 14 facilitarão um entendimento aindamaior da marcha.

durante a marcha, não abrange o conceito de controle motor. Paraadquirir uma maior compreensão sobre a complexidade do con-trole motor da marcha, o leitor é aconselhado a pesquisar outrasfontes sobre o assunto.*

PERSPECTIVA HISTÓRICA DA ANÁLISE DEMARCHA

“Se um homem andar no chão, ao lado de uma parede com umapena mergulhada em tinta presa à sua cabeça, a linha traçada pelapena não seria reta, mas em zig-zag, porque ela desce quando elese inclina e se eleva quando ele fica ereto e se levanta.”6 Esteregistro inicial escrito por Aristóteles (384-322 a.C.) da observaçãoda locomoção e numerosas pinturas e esculturas antigas de pessoasenvolvidas no processo de caminhar, são o testamento da obser-vação casual e detalhada da deambulação, que foi motivo deinteresse ao longo da história.

Apesar deste interesse antigo, somente em 1836 os irmãosWeber 200 publicaram o primeiro trabalho científico notável sobrea marcha, beneficiados pelos avanços científicos fornecidos por pessoas como Galileu Galilei (1564-1642), Giovanni Borelli (1608-1679) e Isaac Newton (1642-1727), só para citar alguns. Wilhelm –

físico e eletricista e Eduard – anatomista e fisiologista que utilizouinstrumentos como um cronômetro, uma fita métrica e um teles-cópio –, descreveram e mediram os elementos da marcha, comoo comprimento do passo, a cadência, a liberação do pé do solo ea excursão vertical do corpo. Eles também definiram os elementosbásicos do ciclo da marcha, como a fase de balanço, a fase deapoio e o período de duplo apoio do membro. Muitos termos queintroduziram permanecem em uso até hoje. Os Webers conside-raram a hipótese de que o princípio básico da marcha é o domenor esforço muscular, um conceito conhecido como verdadeiro

FIGURA 15-1. A locomoção nos vários estágios da vida.

Adulto caminhandoCriança caminhando Idoso caminhando

Principais Tópicos• Descritores espacial e temporal• Controle do centro de massa corporal• Cinemática articular • Gasto energético

• Atividade muscular • Cinética da marcha• Disfunções da marcha

A observação da marcha, que é o foco deste capítulo, forneceinformações sobre o resultado de um conjunto complexo “nosbastidores” de interações entre as funções sensoriais e motoras.Para uma pessoa caminhar, o sistema nervoso central deve gerar ações motoras adequadas a partir da integração de entradas visuais,proprioceptivas e sensoriais vestibulares. Embora este capítuloaborde a complexidade da parte muscular e ações realizadas *Referências 85, 107, 139, 142, 165, 212.



Capítulo 15 Cinesiologia da Marcha 6

até hoje, embora os métodos exatos pelos quais o corpo minimizao gasto de energia ainda sejam estudados.137, 209, 210 Uma extensaquantidade de trabalhos dos irmãos Weber foram publicados em1894 e traduzidos em 1992.198, 199

No século XIX, outros pesquisadores, como Marey, Carlet eVierordt, utilizaram tecnologia engenhosa para ampliar o nossoconhecimento da marcha. Entre os métodos novos de mediçãomais citados de Marey e Carlet estão os calçados com câmaras dear acoplados a um gravador para indicar a fase de balanço e a fasede apoio da marcha (Fig. 15-2).112,113,114 Outra ideia inteligente deVierordt foi a utilização de tinta em bicos de pulverização acopla-

dos aos calçados e aos membros.189 A tinta pulverizada no piso ena parede à medida que o indivíduo caminha, fornece um registropermanente do movimento.

Paralelamente, os avanços no campo da cinematografia criaramum meio eficaz para estudar e registrar os padrões cinemáticos dalocomoção dos seres humanos e dos animais. Muybridge pode ser a pessoa mais reconhecida do seu tempo a usar a cinematografiapara documentar a sequência de movimentos. Ele também foi omais famoso na resolução de uma antiga controvérsia a respeito deum cavalo trotando. Em 1872, usando uma sequência de fotogra-fias, demonstrou que as quatro patas de um cavalo trotando estão,na verdade, simultaneamente fora da terra por períodos muitocurtos de tempo. Muybridge criou uma impressionante coleção defotografias sobre a marcha humana e animal, que foi publicada

inicialmente em 1887, e montada e reproduzida em 1979.133,134

Inicialmente, a descrição da marcha foi limitada à análiseplanar, o movimento foi registrado normalmente no plano sagitale menos frequentemente no plano frontal. Braune e Fisher 15,16 sãocreditados como os primeiros, de 1895 a 1904, a realizar umaanálise global tridimensional de uma pessoa andando. Por meiode quatro câmeras (dois pares de câmeras de recodificação demovimento para cada lado do corpo) e vários tubos de luz ligadosa vários segmentos do corpo, documentaram a cinemática daarticulação em três dimensões. Eles também foram os primeiros ausar os princípios da mecânica para medir quantidades dinâmicas,como aceleração segmentar, propriedades inerciais segmentares e

cargas intersegmentares (p. ex., torques articular e forças). Suanálises dos torques articulares, limitadas à fase de balanço marcha, refutam o conceito anterior, sugerido por Weber e Webem 1836, de que o movimento dos membros inferiores durantefase de balanço da marcha pode ser explicado exclusivamente peteoria do pêndulo passivo.201

Ao longo do século XX, a compreensão da locomoção fbastante reforçada por muitos avanços científicos. A instrumenção para documentar a cinemática evoluiu a partir de câmeras vídeo simples, com filme que exigia análise minuciosa com umrégua e transferidor, a sistemas altamente sofisticados de infravmelho, com o tempo real de dados coordenados dos segmentdo membro. Os pesquisadores notáveis que contribuíram paradescrição da cinemática da marcha com a utilização de uma vardade de técnicas de imagem incluem Eberhart,49 Murray,125

Inman,83 Winter 204 e Perry.147 Notável é o trabalho de Murrafisioterapeuta e pesquisador, que publicou vários artigos nos an1960, 1970 e 1980 descrevendo a cinemática de muitos aspectda marcha normal e anormal (Fig. 15-3).126-128,130,131,176 Entre outrealizações, os dados de sua pesquisa sobre a cinemática da marcem indivíduos com deficiência influenciou o projeto das articuções artificiais e próteses de membros inferiores.

FIGURA 15-2. Os calçados instrumentados de Marey utilizados para amedição da marcha. (De Marey EJ: La machine animal , Paris, 1873,Librairie Germer Baillière.)

a

b

c

FIGURA 15-3. Um exemplo da tecnologia utilizada por Murray p

registrar a cinemática básica da marcha. Um homem mais velho (Aum menino (B) usam marcadores reflexivos enquanto caminhavam eum corredor escuro. A câmera foi usada com o obturador aberto e a lreluziu 20 vezes por segundo para controlar a localização dos marcadorUm flash de luz brilhante adicional foi usado para fotografar o homeou o menino, enquanto caminhavam. Esta técnica permitiu a visualizção precoce de um ciclo de marcha completo com uma única fotografiUm espelho montado no teto também foi empregado para observarmovimento no plano horizontal. ( A , Murray MP, Gore DR: Gait patients with hip pain or loss of hip joint motion. In Black J, Dumblet JH, eds: Clinical biomechanics: a case history approach, New York, 19Churchill Livingstone. B, Stratham L, Murray MP: Early walking patterof normal children, Clin Orthop Relat Res 79:8, 1971).

A

B




FIGURA 15-4. Instrumentos utilizados em um laboratório de marchatípico para estudar a locomoção.

Plataforma de força

Computador(Aquisição e sincronização de todos os sinais)

Câmera 1

Câmera 2Câmera 5

Câmera 6

Câmera 4 Câmera 3

ReceptorEMG

Transmissor EMG

Laboratório de análise da marcha

FIGURA 15-5. Abordagem típica uti-lizada para a análise do movimentohumano. As variáveis nos círculos colori-dos podem ser mensuradas com precisão.Os métodos computacionais nos retângu-los são utilizados para calcular as variáveisnos círculos verdes.

Antropometria

Cinemática Modelagem

Eletromiografia

Dinâmicainversa

Forçasmuscularesindividuais

Forçasarticulares,torques epotências

As forças dereação do solo

Da mesma forma, uma compreensão mais ampla da cinética damarcha foi possível através do desenvolvimento de dispositivos paramedir as forças que ocorrem na interface pé-solo. Amar,2 Elftman,52 Bresler e Frankel17 e Cunningham e Brown38 realizaram contribui-ções significativas neste campo. Com a capacidade de medir forçasentre o pé e o solo, surgiram métodos computacionais para calcular as forças e os torques que ocorrem nas articulações dos membros

inferiores durante a fase de apoio da deambulação.

145,166,206

O desenvolvimento da superfície e de eletrodos intramuscu-lares promoveu a oportunidade para registrar a atividade elétricados músculos durante a marcha.62,181 Quando essa informação éintegrada à cinemática da locomoção, o papel que cada músculoexecuta durante a marcha pode ser mais bem apreciado e maisobjetivamente descrito. Muitos pesquisadores, incluindoSutherland,179 Perry,147 Inman83 e Winter 204 realizaram contribui-ções notáveis para o estudo da eletromiografia (EMG) durantea locomoção.

Atualmente, a análise da marcha é realizada rotineiramente emlaboratórios especializados de biomecânica (Fig. 15-4). Os dadostridimensionais cinemáticos são obtidos por meio de duas ou mais

câmeras de alta velocidade sincronizadas. As forças de reação dosolo são medidas com a utilização de plataformas de força embu-tidas no piso. Os padrões de atividade muscular são registradospor vários canais, muitas vezes, telemetria e sistemas eletromiográ-ficos. Finalmente, as forças conjuntas dos membros inferiores, ostorques e a potência são calculados com a combinação de dadoscinemáticos, forças de reação do solo e características antropomé-tricas do indivíduo (Fig. 15-5). Esses dados são então usados paradescrever e estudar as marchas normal e anormal.

Os pacientes com uma variedade de patologias podem se bene-ficiar a partir das análises instrumentadas de marcha. Atualmente,os principais beneficiários desta tecnologia, no entanto, são crian-ças com paralisia cerebral. Nesta população, a análise da marchainstrumentada é frequentemente utilizada antes da cirurgia a fimde auxiliar na determinação de uma intervenção adequada. Ela éutilizada novamente após a cirurgia para a avaliação objetiva doresultado.64 Uma descrição mais detalhada da história, das ferra-mentas e dos métodos utilizados para a análise da marcha podeser encontrada em outras fontes.7,93,181-183,188,202

A tecnologia sofisticada, tal como descrita anteriormente, forneceinformações detalhadas que podem melhorar a capacidade de des-crever e compreender a locomoção. Uma vez que essa tecnologia éraramente disponível no ambiente clínico típico, os médicos devemrotineiramente confiar na observação visual direta para avaliar as

características da marcha de seus pacientes.140

Tal análise observacio-nal requer conhecimento e compreensão da marcha normal. Aaprendizagem sobre locomoção, como apresentada aqui, é umaexperiência mais dinâmica e recompensadora se o estudo destecapítulo for combinado com as observações dos padrões de marchade parentes, amigos, vizinhos e doentes no ambiente clínico.

DESCRITORES ESPACIAL E TEMPORAL

Esta seção descreve as medidas de distância e de tempo relaciona-das à marcha.

Ciclo da Marcha

Caminhar é o resultado de uma série de movimentos cíclicos.Como tal, pode ser convenientemente caracterizada por uma des-crição detalhada de sua unidade mais fundamental: um ciclo de marcha (Fig.15-6). O ciclo da marcha é iniciado a partir do contatodo pé no chão. Como o contato do pé é feito normalmente como calcanhar, o ponto de 0%, ou início do ciclo da marcha, é,muitas vezes, referido como contato do calcanhar ou batida do calcanhar . O ponto de 100%, ou conclusão do ciclo da marcha,ocorre tão logo o mesmo pé mais uma vez entra em contato como solo. O contato inicial é muitas vezes usado como um termosubstituto para o contato do calcanhar, quando um indivíduo fazo primeiro contato com o solo com uma parte diferente do pé;




mas como a proposta deste capítulo concentra-se na marchanormal, o termo contato do calcanhar será utilizado.

Uma passada (sinônimo de um ciclo de marcha) é a sequênciade eventos que se realizam entre contatos sucessivos do calcanhar do mesmo pé. Em comparação, o passo é a sequência de eventosque ocorre nos contatos sucessivos do calcanhar do pé oposto,por exemplo, entre os contatos do calcanhar direito e esquerdo.Um ciclo de marcha, portanto, tem dois passos: um passo àesquerda e outro à direita.

O descritor espacial mais básico da marcha inclui o compri-mento de uma passada e o comprimento de um passo (Fig. 15-7).O comprimento da passada é a distância entre dois contatos conse-cutivos do calcanhar do mesmo pé. O comprimento do passo, por outro lado, é a distância entre sucessivos contatos do calcanhar dos dois pés. A comparação do comprimento do passo da direitacom o do passo da esquerda pode contribuir para avaliar a simetriada marcha entre os membros inferiores (Fig. 15-8). A largura do

passo é a distância lateral entre os centros do calcanhar de doiscontatos consecutivos do pé e é, em média, cerca de 8 a 10 cm(Fig. 15-7).73,111,117,118 O ângulo do pé , o total do “dedo do pé parafora”, é o ângulo entre a linha de progressão do corpo e ao eixolongitudinal do pé. Cerca de 5 a 7 graus é considerado a médiadesse ângulo.118 Embora as normas referidas sejam para adultos,uma notável publicação80 com dados coletados de 360 crianças de7 a 12 anos de idade documentou uma largura normal do passoe do ângulo do pé, de 8 a 10 cm e 2,5 a 6 graus, respectivamente

– valores relativamente semelhantes aos de adultos jovenssaudáveis.

FIGURA 15-6. O ciclo da marcha do contato do calcanhar direito ao contato subsequente do calcanhar direito.

Passada (ciclo da marcha)

Passo esquerdo Passo direito

Contato docalcanhar esquerdo

Contato docalcanhar direito


50%0% 100%

O ciclo da marcha

FIGURA 15-7. Descritores espaciais da marcha e os seus valores de um ciclo de marcha direito.

Comprimento do passoesquerdo = 72 cm

Contato docalcanhardireito

Contato docalcanharesquerdo

Contato docalcanhardireito

Comprimento dopasso direito = 72 cm

Largura do passo = 8-10 cm

Ângulo do pé = 5°-7°

Comprimento da passada = 144 cm

Descritores espaciais da marcha

Descritores Temporais da Marcha• Cadência• Tempo da passada• Tempo do passo

Descritor Espacial-Temporal• Velocidade da marcha

O descritor temporal mais básico da marcha é a cadência ,número de passos por minuto, que também é chamado de ritmdo passo. Outros descritores temporais da marcha são o tempo

passada (o tempo para um ciclo completo da marcha) e tempo passo (o tempo para a realização de um passo direito ou um pasesquerdo). Observe que com a marcha simétrica o tempo do paspode ser derivado da cadência (ou seja, o tempo do passo éinverso da cadência).

Descritores Espaciais da Marcha• Comprimento da passada• Comprimento do passo

• Largura do passo• Ângulo do pé




FIGURA 15-8. A influência da deficiência e da patologiasobre o comprimento do passo. A ilustra o comprimento

do passo simétrico esperado em um indivíduo saudável.B e C são exemplos de assimetria do comprimento dopasso frequentemente observados em pessoas com umadeficiência ou patologia que afeta o apoio simples domembro inferior. Observe a redução bilateral do compri-mento do passo normal em ambos os casos, mostrando ainterdependência dos membros inferiores durante amarcha. D mostra uma redução relativamente simétricabilateral no comprimento do passo secundário à doençade Parkinson, uma patologia que acomete ambos osmembros inferiores. (Modificado com permissão deMurray MP: Gait as a total pattern of movement, Am J Phys Med 46:290, 1967.)

Membrodireito

Membroesquerdo

Membrodireito

Membroesquerdo

Membrodireito Membroesquerdo MembrodireitoMembroesquerdo

78 cm 78 cmMembro

sadio

Membrosadio MembrosadioMembroparético Membroparético

Membrodeficiente

Membrosadio

Membrodeficiente

41 cm

33 cm 27 cm 26 cm 24 cm

31 cm

NORMAL QUADRIL DOLOROSO

HEMIPARESIA DOENÇA DE PARKINSON

A B

DC

A velocidade da marcha combina medição tanto espacial comotemporal ao fornecer informações sobre a distância percorrida em umdeterminado período de tempo. As unidades de medida são tipica-mente metros por segundo (m/s) ou milhas por hora (mph). Avelocidade pode ser calculada ao se medir o tempo que é preciso paracobrir uma determinada distância, ou a distância percorrida em umdeterminado período de tempo, ou multiplicando a cadência pelocomprimento do passo. A velocidade de marcha varia consideravel-mente entre os indivíduos, com base em fatores como idade e carac-terísticas físicas (por exemplo, altura e peso).36,93 De todas as medidas

espaciais e temporais da marcha, a velocidade pode ser a melhor emais funcional medida da capacidade de andar de um indivíduo.Para adultos saudáveis, um ciclo da marcha (i. e., dois passos

consecutivos) leva pouco mais de um segundo e abrange cerca de1,44 m (4,5 pés), o que resulta em uma velocidade de marcha de1,37 m/s. Os dados da Tabela 15-1 indicam que, em uma veloci-dade de marcha escolhida livremente, as mulheres apresentamuma velocidade mais lenta, menor comprimento de passo e cadên-cia mais rápida do que os homens. Essas diferenças são provavel-mente, em parte, reflexo das disparidades antropométricas entreos sexos. Porém, mesmo quando antropometricamente correspon-dente com os homens, as mulheres continuam a demonstrar uma

maior cadência e comprimento mais curto do passo que os homens,quando andam na mesma velocidade.56,129

Valores Normais para a Marcha comBase em Dados da Tabela 15-1• Velocidade de marcha: 1,37 m/s (3 mph)• Cadência: 1,87 passos/s (110 passos/min)• Comprimento do passo: 72 cm (28 polegadas)

TABELA 15-1. Dados Normativos para Velocidade da Marcha, Ritmo de Passo e Comprimento de Passo

Drillis (1961)47 (Cidadede Nova Iorque)

Molen (1973)122 (Amsterdam)

Finley and Cody (1970)55 (Filadélfia)

Média sobreGênero e Cidade

Velocidade da marcha (m/s) 1,46* 1,39 (homens)1,27 (mulheres)

1,37 (homens)1,24 (mulheres)

1,37

Ritmo de passo (passos/s) 1,9* 1,79 (homens)1,88 (mulheres)


1,87

Comprimento de passo (m) 0,76* 0,77 (homens)0,67 (mulheres)


0,72

*O cálculo da média de homens e mulheres é realizado em conjunto para esses dados.Dados obtidos a partir de mais de 2.300 pedestres que não tinham conhecimento da observação enquanto caminhavam.

*Referências 13, 73, 79, 111, 118, 208.

Os dados clássicos na Tabela 15-1 foram derivados de mais de2.300 pedestres caminhando ao ar livre em uma grande cidade eque não sabiam que suas características de marcha eram medidas.A Tabela 15-2 fornece os dados de um número restrito de estudos,*incluindo um número menor de indivíduos que andaram dentrode uma pista instrumentada utilizada de forma precisa e confiável,medindo as características espaciais e temporais da marcha. Aocontrário dos pedestres dos estudos na Tabela 15-1, esses indiví-




duos estavam cientes de que suas características de marcha eram

medidas, o que pode explicar, em parte, as pequenas diferençasobservadas entre os dados nas duas tabelas.Os dados nas Tabelas 15-1 e 15-2 foram coletados de indiví-

duos que caminhavam em uma velocidade de livre escolha, quenem sempre pode ser suficientemente rápida para um destino emrelação à quantidade desejada de tempo. Quando um aumento davelocidade de marcha é necessário, duas estratégias são disponí-veis: aumento da passada, ou comprimento do passo, e aumentoda cadência (Fig. 15-9). Normalmente, um indivíduo combinaambas as estratégias, até que um razoável comprimento maior depasso seja alcançado. A partir desse ponto, um novo aumento davelocidade de marcha é unicamente relacionado a um aumentoda cadência. Deve ser reenfatizado, portanto, que todos os valores (espacial, temporal, cinemática e variáveis cinéticas) obtidos a partir dasmedidas da marcha variam de acordo com a velocidade. Para referênciae interpretação adequadas, os relatórios das características damarcha devem sempre incluir a velocidade de marcha da qual osdados foram coletados.

TABELA 15-2. Dados Selecionados para Parâmetros de Marcha Temporal e Espacial Derivados de Indivíduos queCaminham em Ambiente Laboratorial sobre uma Pista Instrumentada*

Velocidade daMarcha (m/s)

Cadência† (Passos/min)

Comprimentoda Passada‡ (m)

Largura doPasso (cm)

Ângulo doPé (Graus)

Marchetti et al (2008)111 1,43 (1,35-1,51) 119,1 (115,1-123,1) 70,7 (67,8-74,2)72,6 (69,1-76,1)

8,1 (7,0-9,2)

Hollman et al (2007)79 1,48 ± 0,15Youdas et al (2006)208 1,40 ± 0,13 119,6 ± 7,6 1,42 ± 0,13

Menz et al (2004)118 1,43 ± 0,14 110,8 ± 6,9 0,77 ± 0,06 8,6 ± 3,2 6,7 ± 5,0Bilney et al (2003)13 1,46 ± 0,16 114,7 ± 6,4 1,53 ± 0,14Grabiner et al (2001)73 § 10,8 ± 2,7

8,7 ± 2,3

*Os dados são médias ± desvios-padrão, com exceção de Marchetti et al , para quem os dados são médias e intervalos de confiança de 95%. Todos os dados foram para adu

saudáveis, e todos os grupos incluíam homens e mulheres.

‡Os dados por Marchetti et al . são para o comprimento do passo esquerdo e direito, e os dados por Menz et al . são para o comprimento do passo.§Dados para dois grupos diferentes de indivíduos.

†Divide a cadência por 60 para obtenção do ritmo do passo em passos por segundo.

Fases de Apoio e de Balanço

Para ajudar a descrever os eventos que ocorrem durante o ciclo marcha, é habitual subdividi-lo a partir de zero a 100%. Comafirmado anteriormente, o calcanhar ou o pé em contato comsolo é considerado o início do ciclo de marcha (0%) e, em seguido próximo contato com o solo feito pelo mesmo pé é considerao fim do ciclo (100%). Ao longo deste capítulo, a marcha é descrutilizando a extremidade inferior direita como referência. Uciclo completo para a extremidade inferior direita pode ser didido em duas fases principais: apoio e balanço (Fig. 15-10). A fde apoio (do contato do calcanhar direito até o desprendimendos dedos do pé direito) ocorre quando este pé está no chãapoiando o peso do corpo. A fase de balanço (desprendimento ddedos do pé direito até o próximo contato do calcanhar direitocorre quando o pé direito está no ar, avançado para frente pao próximo contato com o solo. Na velocidade normal de marcha fase de apoio ocupa aproximadamente 60% do ciclo e a fase balanço ocupa os 40% restantes.

FIGURA 15-9. Métodos para aumentar a velocidade da marcha. A ilustra o maior comprimento de passo utilizado para aumentar avelocidade da marcha. B ilustra a menor duração do ciclo da marcha (cadência de andar mais rápido) utilizado para aumentar a veloci-dade da marcha. Também ilustra que na velocidade da marcha mais rápida, uma pequena porcentagem do ciclo da marcha é gasto noapoio duplo do membro (16% na velocidade da marcha rápida em comparação a 24% na velocidade livre). (Dados de Murray MP,Kory RC, Clarkson BH, Sepic SB: Comparison of free and fast speed walking patterns of normal men, Am J Phys Med 45:8, 1966.)

VELOCIDADE DA MARCHA LIVREMENTE ESCOLHIDA

Velocidade da marchalivremente escolhida

VELOCIDADE DA MARCHA RÁPIDA

Velocidade rápida

64 homens normais

Membro esquerdoMembro direito

A B

Apoio Balanço

Apoio Balanço

62%62%38%

38%

50% 50%CCECCE CCD

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

64 homens normais

Membro esquerdo

Membro direito

Duração do ciclo da marcha em segundos

58%58%42%

42%

50% 50%CCECCE CCD

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4




Dentro de um ciclo da marcha, o corpo experimenta doisperíodos de duplo apoio do membro (quando ambos os pés estão emcontato com o solo simultaneamente) e dois períodos de apoiosimples do membro (quando apenas um pé está no chão) (Fig. 15-10).Observa-se o primeiro período de duplo apoio de zero a 10% dociclo. Durante esse período, o peso do corpo é transferido daesquerda para o membro inferior direito. O membro inferior direito está então em apoio simples, até 50% do ciclo da marchaser atingido. Durante esse tempo, o membro inferior esquerdo estáem sua fase de balanço e é avançado para a frente. O segundoperíodo do duplo apoio dos membros ocorre 50 a 60% do cicloe tem a finalidade de transferir o peso do corpo do membro infe-rior direito para o esquerdo. Finalmente, 60 a 100% do ciclo damarcha, o corpo encontra-se novamente em um apoio simples domembro, desta vez sobre o membro inferior esquerdo. Esseperíodo de apoio simples do membro esquerdo corresponde à fasede balanço do membro inferior direito.

Conforme aumenta a velocidade da marcha, a porcentagem dociclo gasto no período de duplo apoio do membro torna-se menor (Fig. 15-9). Os marchadores têm o objetivo de andar o mais rápidopossível mantendo sempre um pé em contato com o solo. Paraesses atletas, maiores velocidades são alcançadas através doaumento da cadência e do comprimento do passo, minimizandoos períodos de duplo apoio do membro para o ponto em que as

fases de apoio e balanço são aproximadamente iguais. Ao se con-siderar que a velocidade máxima de marcha em adultos de 20 a50 anos de idade é de aproximadamente 2,4 a 2,5 m/s (5,5 a 5,7mph),14 a velocidade de marcha durante a marcha atlética podeser superior a 3,3 m/s (7,5 mph).129,169

Durante a corrida, os períodos de duplo apoio do membrodesaparecem e são substituídos por períodos em que ambos os pésestão fora do chão ao mesmo tempo. A transição do andar paraa corrida normalmente ocorre a uma cadência de cerca de 180passos/min ou a uma velocidade de aproximadamente 2,1 a 2,2m/s (4,8 a 5,0 mph).43,163 Acima dessa velocidade é mais eficientea energia para correr do que caminhar.

Por outro lado, na velocidade de marcha lenta, os períodos deduplo apoio dos membros ocupam uma porcentagem cada vez

E N F O Q U E E S P E C I A L 1 5 - 1

Medidas Clínicas Simples da Marcha

A instrumentação sofisticada, tais como pistas de marcha e foot switches , existe para fazer medições espaciais e temporais

da colocação do pé durante a marcha.* Entretanto, para a maioriadas aplicações clínicas, essa informação pode ser medida com as

ferramentas de rápido acesso e pouca imaginação. A velocidademédia de marcha pode ser medida através de um cronômetro ede uma distância conhecida. O comprimento e a largura do passopodem ser medidos pelo uso de marcas de tinta feitas por calçadosou pés sobre um rolo de papel que cobre o chão. Esta técnicafunciona bem, especialmente para documentar padrões de marchaanormais, incluindo a assimetria no comprimento do passo.

Clinicamente, as medidas simples da velocidade de marcha eda distância podem ser úteis no acompanhamento da evoluçãofuncional ou para documentar as limitações funcionais. Os resul-tados obtidos a partir de um paciente podem ser comparados aosvalores normais previstos nas Tabelas 15-1 e 15-2, ou aos padrõesmínimos necessários para realizar uma tarefa específica, comoatravessar uma rua dentro do tempo permitido pelos semáforos.†

Essas são as duas normas mínimas propostas, com base em ativi-dades de vida da comunidade: a capacidade de andar 300 metros(1.000 pés) em menos que 11,5 minutos (velocidade de marchade 0,45 m/s ou 1 mph) e a capacidade de andar na velocidade de1,3 m/s (3 mph) para 13 a 27 m (42 a 85 pés) para atravessar arua com segurança.

*Referências 13, 73, 80, 111, 118, 190, 208.

Ciclo da Marcha• Fase de apoio = 60% do ciclo de marcha• Fase de balanço = 40% do ciclo de marcha

†Referências 55, 57, 103, 153, 194, 195.

FIGURA 15-10. Subdivisão do ciclo de marcha ilustra as fases de apoio e balanço e períodos de apoio simples eduplo apoio.

Fase de apoio direito 60% Fase de balanço direito 40%

Fase de balanço esquerdo 40%

Apoio simples domembro direito

40%

Apoio simples domembro esquerdo

40%

Duploapoio10%

Duploapoio10%

Fase de apoio de esquerdo 60%

Desprendimentodos dedos esquerdo

Desprendimento dosdedos direito


Contato docalcanhar esquerdo


60% 70% 80% 90%50%0% 100%10% 20% 30% 40%




FIGURA 15-11. Subdivisões tradicionais do ciclo da marcha.

60% 85%75%30% 40%0% 100%8%

EVENTOS

PERÍODOS

Contato docalcanhar

Péplano

Médio apoio Desprendimentodo calcanhar

Contato docalcanhar

Impulso Balanço inicial Médiobalanço Balanço terminal

Desprendimentodos dedos

maior do ciclo da marcha. A marcha lenta proporciona maior estabilidade porque ambos os pés estão no chão simultaneamentepara uma maior percentagem do ciclo. Na verdade, a velocidadereduzida, o comprimento de passo mais curto e a cadência maislenta comumente vistos em pacientes idosos com medo de cair ou com déficits de força, serve para melhorar a estabilidade damarcha e prevenir quedas.96

SUBDIVISÃO DAS FASES DE APOIO E DE BALANÇO

Cinco eventos específicos são geralmente descritos na fase de apoio:o contato do calcanhar, pé plano, médio apoio, desprendimento docalcanhar (ou elevação do calcanhar) e desprendimento dos dedos(Fig. 15-11 e Tabela 15-3). O contato do calcanhar é definido como oinstante em que o calcanhar entra em contato com o solo, a 0% dociclo da marcha. O pé plano corresponde ao instante no qual todaa superfície plantar do pé entra em contato com o solo. Esse eventoocorre aproximadamente a 8% do ciclo da marcha. O médio apoio na maioria das vezes é definido como o ponto no qual o peso docorpo passa diretamente sobre a extremidade inferior de apoio. Étambém definido como o momento em que o pé do membroinferior na fase de balanço passa o membro inferior na fase de apoio(ou seja, os pés estão lado a lado). A terceira definição do médioapoio é o momento em que o trocânter maior do fêmur está verti-

calmente acima do ponto médio do pé de apoio no plano sagital.Na realidade, todas as três definições correspondem a cerca de 30%do ciclo da marcha, ou 50% da fase de apoio. O desprendimento docalcanhar , período que varia consideravelmente entre os indivíduos,ocorre em algum ponto entre 30% e 40% do ciclo da marcha. Issocorresponde ao instante em que o calcanhar sai do solo. O desprendimento dos dedos, que ocorre a 60% do ciclo da marcha, é definidocomo o instante em que os dedos saem do solo.

Um período referido como impulso também é usado com fre-quência. Esse período corresponde aproximadamente ao movimentode flexão plantar do tornozelo de 40 a 60% do ciclo da marcha.

Embora haja uma quantidade significativa de variação na des-crição da fase de balanço, esta fase é tradicionalmente subdivididaem três seções: balanço inicial, médio e terminal (Fig. 15-11). Obalanço inicial é o período desde o momento da retirada dos dedosaté o balanço médio (60 a 75% do ciclo da marcha). O balançomédio corresponde ao período, pouco antes e ligeiramente após omédio apoio do membro inferior oposto, quando o pé do membroem balanço passa ao lado do pé do membro de apoio (75 a 85%do ciclo da marcha). O balanço terminal é o período compreendidoentre o final do balanço médio até o pé entrar em contato como solo (85 a 100% do ciclo da marcha).

E N F O Q U E E S P E C I A L 1 5 - 2

Leva Tempo para Desenvolver suas Habilidades deObservação

Os eventos do ciclo da marcha podem ser observados quando aspessoas andam em ambientes normais (ruas, shoppings , aero-

portos). Como qualquer análise clínica, a análise da marcha observa-cional melhora com a prática. A observação repetida dos indivíduoscom padrões de marcha normal aguça a capacidade de se reconhecer

as variações e identificar os desvios da marcha anormal. As oportuni-dades para a prática desta destreza com uma pessoa já treinada emanálise observacional de marcha aumenta essas habilidades.

Uma terminologia substituta e relativamente mais recente, prposta por Perry,147 consiste em oito eventos que dividem o cicda marcha em sete períodos (Fig. 15-12). Os eventos são: conta

TABELA 15-3. Terminologia que Define as Subdivisões doCiclo da Marcha

Fases EventosPercentagemdo Ciclo

Eventos doMembro Oposto

Apoio

Contato docalcanhar

0

Pé plano 810 Desprendimento dos

dedos Apoio médio 30 Balanço médio

(25%-35%) Desprendimentodo calcanhar

30-40

50 Contato do calcanhar Desprendimentodos dedos

60

Balanço

Balanço inicial 60-75

Balanço médio 75-85 Apoio médio (80%)

Balanço final 85-100

90 Desprendimento docalcanhar (80%-90%)

Contato do

calcanhar

100




FIGURA 15-12. Terminologia para descrever os eventos do ciclo da marcha. O contato inicial corresponde ao início do apoio,quando o pé tem o primeiro contato com o solo a 0% do ciclo da marcha. O desprendimento dos dedos opostos ocorre quandoo pé contralateral sai do chão a 10% do ciclo da marcha. A elevação do calcanhar corresponde ao levantamento do calcanhar do solo e ocorre, aproximadamente, a 30% do ciclo da marcha. O contato inicial oposto corresponde ao contato do pé domembro oposto, normalmente a 50% do ciclo da marcha. O desprendimento dos dedos ocorre quando o pé deixa o solo a 60%do ciclo da marcha. Os pés adjacentes ocorrem quando o pé do membro em balanço está próximo ao pé do membro em apoio,a 73% do ciclo da marcha. A tíbia vertical corresponde à tíbia do membro em balanço orientada no sentido vertical, a 87% dociclo da marcha. O evento final é, novamente, o contato inicial, que, na verdade, é o início do próximo ciclo de marcha.

Esses oito eventos dividem o ciclo de marcha em sete períodos. A resposta à carga entre o contato inicial e o desprendimentodos dedos opostos corresponde ao período quando o peso é aceito pelo membro inferior, que está iniciando o contato com osolo. O médio apoio ocorre do desprendimento dos dedos opostos à elevação do calcanhar (10 a 30% do ciclo da marcha). Oapoio terminal se inicia quando o calcanhar se eleva, e termina quando o membro inferior contralateral toca o solo, de 30% a50% do ciclo da marcha. Pré-balanço ocorre do contato do pé do membro inferior contralateral ao desprendimento dos dedosdo pé ipsilateral, que é o período correspondente ao segundo duplo apoio do ciclo de marcha (50% a 60% do ciclo da marcha).O balanço inicial ocorre quando o desprendimento dos dedos aos pés adjacentes, quando o pé do membro em balanço estápróximo do membro em apoio (60 a 73% do ciclo da marcha). O médio balanço ocorre dos pés adjacentes, para quando a tíbiado membro em balanço está vertical (73 a 87% do ciclo da marcha). O balanço terminal ocorre da posição vertical da tíbia parapouco antes do contato do calcanhar (87 a 100% do ciclo da marcha). Os primeiros 10% do ciclo da marcha corresponde àaceitação de peso – quando a massa do corpo é transferida de um membro inferior para outro. O apoio simples, de 10% a 50%do ciclo da marcha, serve para sustentar o peso do corpo, enquanto o membro oposto está à frente. Os últimos 10% da fase deapoio e toda fase de balanço serve para avançar o membro para uma nova posição à frente.

60% 73% 87%30% 50%0% 100%10%

EVENTOS

PERÍODOS

Contatoinicial

Desprendimentodos dedos opostos

Elevaçãodo calcanhar

Contatoinicial oposto

Desprendimentodos dedos

Médio apoioApoio

terminalBalançoinicial

Pré-balanço

Respostaà carga Médio balanço

Balançoterminal

Pésadjacentes

Tíbiavertical

Próximocontato inicial

TAREFAS Apoio simples do membroAceitaçãodo peso

FASES

CICLO Ciclo da marcha direito

Avanço do membro

Fase de apoio Fase de balanço

inicial, desprendimento dos dedos opostos, elevação do calcanhar, contatooposto inicial, desprendimento dos dedos, pés adjacentes, tíbia vertical e contato inicial para a passada seguinte. Os quatro períodos duranteo apoio são resposta à carga, médio apoio, apoio terminal e pré-balanço.A fase de balanço tem três períodos: balanço inicial , médio e terminal . Com poucas exceções, essa terminologia, no geral, concordacom a descrição anterior de marcha.

A existência de duas diferentes terminologias pode confundir,especialmente quando utilizadas alternadamente. Neste capítulo, a

terminologia proposta por Perry, em 1992, é utilizada predominan-temente.147 Para eliminar a confusão, o período de eventos durantea marcha é mais frequentemente descrito como uma porcentagemdo ciclo da marcha.

DESLOCAMENTO E CONTROLE DO CENTRO DEMASSA CORPORAL

Caminhar pode ser definido como uma série de perdas e recupera-ções de equilíbrio. A deambulação é iniciada ao permitir que o

corpo se incline para frente. Para as quedas serem evitadas, as recu-perações momentâneas do equilíbrio são alcançadas pelo movi-mento da frente do pé para um novo local. Uma vez que a marchaé iniciada, o impulso do corpo para a frente leva o centro de massa(CM) do corpo além do novo local do pé, necessitando de um passopara frente com o outro pé. A progressão para a frente é entãorealizada pela sucessiva e alternada recolocação dos pés. A transiçãosuave entre a perda e a recuperação do equilíbrio continua enquantoo deslocamento para a frente com o corpo é desejado. A deambu-

lação cessa quando a colocação do pé detém o movimento para afrente do corpo e o equilíbrio é restabelecido sobre a base estáticade apoio. Embora esta descrição forneça uma explicação útil erelativamente precisa da marcha, é necessário salientar que a marchaexige também a participação ativa da musculatura dos membrosinferiores e, consequentemente, um gasto energético.

Deslocamento do Centro de Massa

O CM do corpo está localizado anteriormente à segunda vértebrasacral, mas a melhor visualização do movimento do CM é acom-




panhar o deslocamento da cabeça ou do tronco. Claramente, odeslocamento mais notável do corpo durante a marcha é para a

frente (Fig. 15-13). Sobrepostos a este deslocamento para frente, noentanto, estão dois padrões de movimento sinusoidal, que corres-pondem ao movimento do CM nas direções vertical e lateral.

No sentido vertical, o CM oscila para cima e para baixo, paradescrever duas ondas senoidais por ciclo de marcha (Fig. 15-13,

A). Este movimento do CM é melhor compreendido ao se olhar para o indivíduo de lado. A altura mínima do CM ocorre noponto médio dos dois períodos de duplo apoio do membro (5%e 55% do ciclo de marcha). A altura máxima do CM ocorre noponto médio dos dois períodos de apoio simples do membro(30% e 80% do ciclo da marcha). Um total de deslocamentovertical de cerca de 5 cm é observado na velocidade média noadulto masculino.

a esquerda ocorre na metade da fase de apoio sobre o membinferior esquerdo (80% do ciclo da marcha). Um deslocamen

lateral total de aproximadamente 4 cm ocorre durante a deamblação normal.83 A quantidade de deslocamento aumenta quano indivíduo tem uma base ampla de apoio durante a marcha e., caminha com os pés mais afastados entre si) e diminui couma base mais estreita de apoio (ou seja, caminha com os pés m

juntos).A próxima consideração é o padrão de movimento total d

CM durante um ciclo completo (Fig. 15-13). Começando loapós o contato do calcanhar direito, o CM move-se para frenpara cima e em direção ao pé direito. Essa direção geral do momento continua durante os primeiros 30% do ciclo de marchaquando o corpo está essencialmente “subindo e deslocando smassa” sobre o membro inferior de apoio. Na posição de médapoio direito, o CM alcança sua posição mais alta e lateral paradireita. Logo após o médio apoio direito, o CM continua efrente, mas começa a se mover em um sentido descendente e pao lado esquerdo do corpo – que está essencialmente “caindo” extremidade inferior de apoio. Este é um momento crítico no cicda marcha. Com a perna esquerda na sua fase de balanço, o cordepende do membro inferior esquerdo para fazer o contato segucom o solo, a fim de aceitar a transferência de peso e evitar umqueda. Logo após o contato do calcanhar esquerdo, durante a fade duplo apoio do membro, o CM está localizado a meio caminentre os pés e alcança sua posição mais baixa, uma vez que cotinua a avançar para o membro inferior esquerdo. Do desprenmento dos dedos do pé direito para o médio apoio do memb

Deslocamento do Centro de Massa• Deslocamento vertical total: 5 cm• Deslocamento lateral total: 4 cm

FIGURA 15-13. Centro de deslocamento de massa (CM) durante a marcha. Os deslocamentos vertical e lateral doCM estão ilustrados em A e B, respectivamente. O CM está na posição mais baixa e mais central, na direção lateral,no meio do duplo apoio (5% e 55% do ciclo da marcha), uma posição de relativa estabilidade com os dois pés nochão. Por outro lado, o CM está na sua posição mais alta e lateral no médio apoio (30% e 80% do ciclo da marcha)– uma posição de relativa instabilidade. Durante o apoio simples do membro, a trajetória da CM nunca está dire-tamente sobre a base de apoio. Esse fato é ilustrado em B, com a projeção vertical do CM sempre localizada entreas pegadas.

Deslocamento vertical do CM

A

Deslocamento lateral do CM

B

5

01234

5 cm

Esquerdo

Direito−2−1

012

4 cm

60% 70% 80% 90%50%30%0% 100%10% 20% 40%5% 55%

Durante a deambulação o CM também é deslocado alternada-mente do membro inferior direito para o esquerdo, criando umsimples padrão sinusoidal lado a lado (da direita para a esquerda)por ciclo de marcha (Fig. 15-13, B). A posição máxima do CMpara a direita ocorre no meio da fase de apoio no membro inferior direito (30% do ciclo da marcha) e a posição do CM máximo para




inferior esquerdo (80% do ciclo da marcha), o CM avança paracima e em direção ao membro inferior esquerdo, que agora estáem apoio. A menos de 80% do ciclo da marcha, o CM está nova-mente em seu ponto mais alto, porém em sua posição mais lateralpara a esquerda. Pouco depois do médio apoio à esquerda, omovimento do CM desloca-se para baixo e para o lado direito docorpo. O ciclo da marcha se conclui e o processo é repetidoquando o calcanhar direito entra em contato com o solo.

Notável é o fato de que o CM nunca está localizado direta-mente sobre a base de apoio do corpo durante o apoio simplesdo membro (Fig. 15-13, B). Esse fato ilustra o desequilíbrio rela-tivo do corpo durante a marcha, especialmente durante o apoiosimples do membro, quando o pé deve estar posicionado ligeira-mente lateral à projeção vertical do CM corporal, para controlar seu movimento lateral. A localização adequada do pé pelo movi-mento do quadril no plano frontal (ou seja, abdução e adução doquadril) é crucial, considerando a limitada capacidade dos múscu-los da articulação subtalar em controlar o movimento lateral doCM.203

Considerações sobre Energia Cinética e Potencial

Embora caminhar pareça ocorrer em uma velocidade constante,

o corpo realmente acelera e desacelera um pouco a cada passo.Quando o membro inferior de apoio está à frente do CM docorpo, este fica mais lento. Inversamente, quando o membroinferior de apoio está por trás do CM do corpo, acelera. O corpoatinge a sua velocidade mais baixa, portanto, no médio apoio,uma vez que “subiu” no membro inferior de apoio; e sua maior velocidade durante o duplo apoio do membro, uma vez que“caiu” a partir do membro inferior de apoio e antes de “subir”no membro oposto. Devido à energia cinética do corpo durante

a deambulação ser uma função direta de sua velocidade (Equação15-1), a energia cinética mínima está presente no médio apoio(30% e 80% do ciclo da marcha) e a energia cinética máxima éatingida no duplo apoio (5% e 55% do ciclo da marcha) (Fig.15-14).

FIGURA 15-14. Transferência entre a energia cinética e potencial durante a marcha. O mínimo de energia potencialexiste quando o centro de massa (CM) está em sua menor pontuação (5% e 55% do ciclo da marcha). A energiapotencial máxima ocorre quando o CM está na sua maior pontuação (30% e 80% do ciclo da marcha). O inversoocorre para a energia cinética. Esta transferência entre energia cinética e potencial é análoga a andar em uma bicicletaque ganha velocidade enquanto desce um morro e perde velocidade enquanto sobe a próxima colina.

60% 70% 80% 90%50% 55%30% 40%0% 100%10% 20%5%

Nível de energiadurante a marcha

Energia potencial

Transferência de energia durante a marcha

Energia cinética

Energia cinética = 0,5mv2 (Equação 15.1)

onde m é a massa do corpo e v é a velocidade do CM do corpo.A energia cinética é complementada pela energia potencial(Fig. 15-14). A energia potencial é uma função da massa docorpo, do campo gravitacional que age sobre o corpo e da alturado CM do corpo (Equação 15.2). Durante a marcha, a energiapotencial máxima é alcançada quando o CM atinge seu pontomais alto (30% e 80% do ciclo da marcha). A energia potencialmínima do corpo ocorre no duplo apoio (5% e 55% do cicloda marcha), quando o CM do corpo está nos pontos maisbaixos.

Energia Potencial = mgh (Equação 15.2)

onde m é a massa do corpo, g é a aceleração descrescente potencial,

resultante da gravidade e h é a altura do CM.Em uma representação gráfica das mudanças na energia cinética

e potencial durante a marcha, a relação entre as curvas é facilmenteobservada (Fig. 15-14). Os tempos da energia potencial máximacorrespondem aos tempos da energia cinética mínima e vice-versa.À medida que a energia potencial é perdida do médio apoio parao duplo apoio do membro (o CM do corpo vai do seu ponto maisalto para sua posição mais baixa), a energia cinética é adquirida (oCM do corpo passa do mínimo para a velocidade máxima). Por





C O N E X Ã O C L Í N I C A 1 5 - 1

Ativação Muscular Excêntrica, Isométrica ou Concêntrica: É Realmente Sempre Conhecida como Certa

Muita atenção tem sido dada neste capítulo para o tipo de ativaçãode um músculo ou grupo muscular durante as diferentes partes dociclo da marcha. Em um sentido amplo, a ativação isométrica ocorrequando um músculo ativado não muda de comprimento. A ativaçãoconcêntrica ocorre quando o músculo ativado realmente se encurta(contrai-se), ao passo que a ativação excêntrica ocorre quando omúsculo alonga-se por alguma outra força mais dominante. Conformedescrito no Capítulo 3, a produção de força de um músculo dependedo seu tipo de ativação, dado um esforço constante. Esta questão é,portanto, muito relevante para o estudo da marcha.

Na maioria das configurações clínicas ou laboratoriais, o tipoespecífico de ativação de um músculo pode ser estimado compa-rando a sua ação estabelecida contra a direção de rotação da articu-lação que o músculo está atravessando. Por exemplo, o tibial anteriorassume uma experiência de ativação excêntrica após o contato docalcanhar, baseado no fato de que o tornozelo está em flexão plantarno momento em que esse músculo dorsiflexor primário está ativo.Esta ligação clínica considera variáveis que podem interferir com alógica deste método prático de análise.

Primeiro, considere um músculo pluriarticular do membro inferiorativado. Não é incomum para tal músculo contrair-se através de umaarticulação e ao mesmo tempo ser alongado através de uma articulaçãomais proximal ou distal. A cinemática articular ilustrada na Figura 15-15proporciona uma oportunidade para considerar tal situação, para osmúsculos pluriarticulares que atuam principalmente no plano sagital. Porexemplo, pode não ser possível determinar com absoluta certeza amudança no comprimento do músculo reto femoral ativado quandoestiverem sendo alongado pela extensão do quadril e, simultaneamente,encurtado com a extensão do joelho em 15 a 40% do ciclo da marcha.

Analogamente, determinar a variação real no comprimento do gastroc-nêmio pode ser bastante desafiador, quando se considera a combinaçãodos movimentos do tornozelo e do joelho durante a marcha.63,84

O fato de a mudança no comprimento do músculo ser afetado pelaalteração no comprimento das fibras musculares ativadas e no esti-ramento do seu tendão aumenta a complexidade do processo deestimar o tipo de ativação que o músculo enfrenta durante a marcha.Baseado em sua rigidez, um tendão pode alongar-se significativa-mente quando sob carga. O tendão do calcâneo, por exemplo, alon-ga-se até 8% do seu comprimento de repouso depois de umacontração máxima dos músculos da panturrilha.108 A magnitude doalongamento é dependente da arquitetura específica da unidademúsculo-tendão, mas também da quantidade e da taxa de aplicação

da força. Esta propriedade fisiológica de um tendão pode obscurecera alteração do comprimento real da unidade músculo-tendão durantetoda a ativação. É possível que em algumas condições cinemáticas,dependendo do músculo, toda contração das fibras musculares podeser compensada por um alongamento similar do tendão. Nesteexemplo, uma ativação previamente considerada isométrica para aunidade músculo-tendão (com base na ausência de mudança noângulo articular) pode, de fato, ser um pouco concêntrica no nível dasfibras musculares.

A ultrassonografia em tempo real oferece a capacidade de fazermedições diretas do comprimento das fibras musculares durante omovimento dinâmico.29,30,109 Esta técnica foi utilizada para estudar afunção específica do vasto lateral durante a marcha, logo após ocontato do calcanhar, no período em que este músculo é fortementeativado e considerado ativo excentricamente. Apesar de o joelhomover-se em direção à flexão, o comprimento das fibras muscularesrealmente permaneceu relativamente constante – a carga colocada nomúsculo causou alongamento significativo do tendão do vasto lateral.Os autores do estudo também observaram resultados semelhantes

quando analisaram as fibras musculares do tibial anterior, imediata-mente após o contato do calcanhar – quando o músculo é fortementeativado, com o tornozelo movendo-se em direção à flexão plantar. Emambos os cenários, observou-se uma ativação anteriormente excên-trica para toda a unidade músculo-tendão ser essencialmente isomé-trica por natureza nas fibras musculares. O alongamento do tendão éprovavelmente utilizado para amortecer o impacto sobre todo o músculoe para armazenar a energia elástica.29

Estes dados expõem a simplificação de interpretar um tipo deação muscular com base somente em dados eletromiográficos ecinemáticos. Em alguns músculos, especialmente durante os movi-mentos de arco curto como os descritos anteriormente, a complacên-cia dentro do tendão (e outros tecidos conjuntivos) pode serresponsável por algumas ou todas as mudanças no movimento arti-

cular. É interessante considerar que os dois fatores destacados nestaconexão clínica – músculos pluriarticulares e complacência do tendão– podem minimizar as alterações de comprimento das fibras muscu-lares durante o movimento e, assim, ajudar a manter o músculo naporção ideal de sua curva comprimento-tensão.

Esta conexão clínica não pretende negar o método padrão empíricopara inferir se um músculo está ativado isométrica, concêntrica ou excen-tricamente, mas sim destacar o potencial de limitação desse método emavaliar todos os músculos ao longo de um vasto leque de funções.





Continua

FIGURA 15-51. Tempo de duração de um ciclo de marcha e corridaao longo de um intervalo da marcha e velocidades de corrida (A).Duração da fase de apoio sobre um intervalo da marcha e velocidadesde corrida (B). Nota: 5 km/h (1,3 m/s) é o reflexo de uma velocidademédia da marcha (indicado por X

_

) e 7 km/h (2m/s) é reflexo davelocidade de transição, quando o indivíduo passa do caminhar paraa corrida (indicado por W → R). (Dados de Cappelini G, IvanenkoYP, Poppele RE, Lacquaniti F: Motor patterns in human walking andrunning, J Neurophysiol 95:3426, 2006.)

B

A

D u r a ç ã o d o c i c l o

( s e g u n d o s )

D u r a ç ã o d o a p o i o

( % c i c l o )

1,5

1,3

1,1

0,9

0,7

0,5

320

40

60

80

Velocidade (km/h)

Velocidade (km/h)

5 7 9 12

3 5 7 9 12

Marcha Corrida

Parâmetros temporais em funçãoda velocidade de locomoção

X W R

X W R


Marcha e Corrida — Uma Transição Cinesiológica

A corrida, uma progressão natural da locomoção bípede quando pre-cisamos avançar mais rapidamente, compartilha muito dos mesmosprincípios cinesiológicos fundamentais da marcha. No entanto, dife-renças notáveis devem ser consideradas para fornecer uma avaliaçãoideal e intervenções para aqueles que procuram cuidados para aslesões relacionadas à corrida. Não é incomum as pessoas com defi-ciência nos membros inferiores se queixarem de dor quando correme não durante a marcha.

Semelhante a caminhar, correr é uma ação cíclica que pode serresumida através da descrição de um ciclo completo – do contato do

pé de um membro para o próximo contato do pé do mesmo membro. Além disso, como a marcha, embora um padrão geral de movimentoseja descrito para a corrida, a cinemática da articulação e da cinética,bem como a intensidade e o tempo de ativação muscular, diferemsubstancialmente em todo o espectro da velocidade, de movimen-tar-se lentamente até a corrida. Esta cinesiologia dependente davelocidade é frequentemente implicada nas lesões relacionadas àcorrida, uma vez que correr mais rápido geralmente requer uma maioramplitude de movimento, velocidade e geração de forças. A falta deacomodações progressivas para estas grandes demandas sobre osistema musculoesquelético dos membros inferiores gera um poten-cial para as lesões como tendinites e fraturas por estresse.81,186 Emgeral, na descrição da corrida fornecida aqui, serão mantidos ostermos gerais e os valores típicos que se aplicam à execução em uma

corrida de velocidade moderada.Uma transição individual do caminhar para correr é alcançada não

por causa da incapacidade de andar mais rápido, mas pela maioreficiência energética da corrida, quando comparada a uma velocidadede marcha de aproximadamente 2,1 a 2,2 m/s 43,157,163 Por definição,a corrida ocorre quando os dois períodos de duplo apoio do membrodurante a marcha são substituídas por dois períodos de “voo” –quando os pés estão fora do chão ao mesmo tempo. Ao passar docaminhar para correr, a duração da fase de apoio de cada membrocai repentinamente, de 60 para 40% do ciclo. Quanto mais rápido avelocidade de corrida, menor a duração do ciclo e menor o percentualda fase de apoio no ciclo total da corrida (Fig. 15-51). Mecanicamente,quando se passa da marcha para a corrida, o corpo faz a transiçãode um modo de locomoção semelhante a um pêndulo invertido para

outro semelhante a uma “mola”.22,156 A transferência cíclica da energiapotencial e cinética que ocorre ao longo de um membro em apoiorelativamente estendido durante a marcha foi substituída por umaestratégia que aproveita a energia elástica armazenada inicialmentee, em seguida, liberada pelos músculos, tendões e outros tecidosconjuntivos, no membro do apoio parcialmente flexionado durante acorrida (Fig. 15-52).

Através da observação visual, deve ser facilmente perceptível queos movimentos das articulações dos membros inferiores ocorremmuito mais rapidamente durante a corrida em comparação com a

marcha. Isso ocorre principalmente por causa da curta duração dociclo de marcha, mas também, embora em menor medida, da maior

amplitude de movimento articular utilizado para a corrida.24 Noquadril, no plano sagital, o padrão de movimento durante a corrida émuito semelhante ao que ocorre durante a marcha, com exceção deuma quantidade maior de flexão do quadril no contato inicial do pé ea extensão do quadril um pouco mais leve no desprendimento dosdedos. O padrão de movimento do joelho no plano sagital durante acorrida também é semelhante ao da marcha, com a exceção de umamaior quantidade de flexão do joelho durante o ciclo completo.Durante a corrida, o joelho está flexionado de 20 a 30 graus nocontato inicial, antes de flexionar alguns graus adicionais na parte





Marcha e Corrida — Uma Transição Cinesiológica —cont.


FIGURA 15-52. As imagens superiores ilustram diagramas que repre-sentam os ciclos da marcha e da corrida e mostram a atitude um poucomais flexionada do membro inferior durante as fases de apoio ebalanço de corrida. As imagens inferiores retratam a trajetória docentro de massa durante a marcha e a corrida. O centro de massa seassemelha a um pêndulo invertido durante a marcha, o que indica atransferência entre o potencial “fora de fase” a energia cinética (comparecom a Figura 15-14). Isso está em contraste com a corrida, que tiraproveito de uma transferência entre o potencial “em fase”, a energiacinética do corpo e a energia elástica dos músculos, dos tendões e de

outros tecidos conjuntivos dos membros inferiores. (Dados de Cappe-lini G, IvanenkoYP, Poppele RE, Lacquaniti F: Motor patterns inhuman walking and running, J Neurophysiol 95:3426, 2006.)

Corrida Marcha durante a corrida e exige controle excêntrico dos flexores plantares dotornozelo. Isso está em nítido contraste com a pequena quantidade deflexão plantar do tornozelo, controlada por uma ação excêntrica dosdorsiflexores para gerar um torque interno de dorsiflexão (Fig. 15-53),e ocorre imediatamente após o contato do calcanhar durante a marcha.O movimento de dorsiflexão que ocorre no início do apoio, até aproxi-madamente 20 graus, é seguido por uma rápida flexão plantar (atécerca de 30 graus) no apoio terminal, antes do desprendimento dos

dedos. Tal como acontece na marcha, o tornozelo, então, retorna paraa dorsiflexão durante o balanço.

Nos planos frontal e transversal os padrões globais cinemáticos queocorrem no quadril (rotação interna e adução seguido de rotaçãoexterna e abdução), no joelho e no pé (pronação seguida pela supina-ção) durante a fase de apoio da corrida são semelhantes aos observa-dos durante a marcha. As principais diferenças são que os movimentosarticulares ocorrem em maior velocidade angular e normalmente sãoalguns graus de maior magnitude. Acredita-se que esses movimentos,tanto de amplitude excessiva como mal controlada, ou ambos, muitasvezes contribuem para lesões agudas e crônicas dos membros inferio-res. Clinicamente, a observação e quantificação desses movimentossão difíceis, mas, no entanto, de extrema importância na determinaçãode estratégias de intervenção ideal (Enfoque Especial 15-8).50,121,170

Como se supõe, a Figura 15-53 mostra que as forças de reaçãovertical do solo durante a corrida são de uma magnitude maior doque aquelas medidas durante a marcha. Nesta ilustração, a formasuave do pico da curva é a característica de um corredor que faz ocontato inicial com o antepé – os flexores plantares do tornozelo fácile suavemente transferem o impacto da carga para as forças depropulsão. O perfil vertical da força de reação do solo de um atacanteretropé exibe um pico de impacto inicial adicional e bastante carac-terístico nos primeiros 10% da fase de apoio. As forças de reaçãovertical do solo durante a corrida podem ser tão elevadas, quanto trêsa quatro vezes o peso corporal e progressivamente maiores à medidaque a velocidade de corrida aumenta. No sentido anteroposterior,semelhante ao que ocorre durante a marcha, tanto os atacantesretropés quanto os antepés mostram uma força de ruptura inicial naprimeira metade do apoio, seguido por uma força propulsora nasegunda metade do apoio. A magnitude da velocidade-dependentedessas forças varia de 0,3 a 0,6 vez o peso corporal, que é duas aquatro vezes a magnitude das medidas durante a marcha.24,88

As grandes forças de reação do solo combinadas com a maiorfrequência de movimentos articulares angulares durante a corridaestão associadas ao maior torque interno articular. A Figura 15-53compara as curvas de torque interno articular para marcha e corridapara o quadril, o joelho e o tornozelo. As formas das curvas para oquadril e o joelho são geralmente semelhantes para marcha e corrida,mas os torques internos articulares são de maior magnitude durante

inicial do apoio. Isso é seguido por uma pequena quantidade deextensão do joelho, retornando para o ângulo de flexão no contatoinicial antes de começar a flexionar novamente, pouco antes dodesprendimento dos dedos para iniciar a fase de balanço. Peranteesta atitude relativamente flexionada do membro de apoio e a neces-sidade de mover o membro do balanço mais rapidamente, a flexãomáxima do joelho durante o balanço é de 80 a 110 graus – nova-mente, ângulos específicos variam com a velocidade de corrida.

Na velocidade lenta de corrida, similar à marcha, a maioria dos

corredores faz o contato inicial com o solo com a região do calcanhar.Esses corredores são frequentemente referidos como atacantes retropé .

Aqueles que, em vez disso, fazem contato com o solo inicial com todoo pé ou com a região do antepé, são chamados atacantes mediopé eantepé , respectivamente. À medida que aumenta a velocidade decorrida, a maioria dos corredores progressivamente altera a região docontato inicial para o antepé. Independentemente do padrão de contatodo pé, em geral, o tornozelo está perto de uma posição neutra nocontato inicial do pé. O contato inicial é imediatamente seguido por ummovimento de dorsiflexão do tornozelo. Esse movimento de dorsiflexãoresulta, em parte, de uma grande flexão do joelho que está presente





Marcha e Corrida — Uma Transição Cinesiológica — cont.


FIGURA 15-53. Torques internos para o quadril no plano sagital (A),para o joelho (B) para o tornozelo (C) e as forças de reação verticaldo solo (FRS) (D) para um ciclo da marcha (5,4 km/h) e corrida (9,4km/h) de um indivíduo. Linhas verticais tracejadas em azul e laranjaindicam a transição entre as fases de apoio e de balanço. (Dados deCappelini G, IvanenkoYP, Poppele RE, Lacquaniti F: Motor patternsin human walking and running, J Neurophysiol 95:3426, 2006.)

B

C

D

A

T o r q u e i n t e r n o

d a a r t i c u l a ç ã o d o

q u a d r i l ( N m / k g )

F R S v e r t i c a l

( % p

e s o c o r p o r a l )

T o r q u e

i n t e r n o

d a a r t i c u

l a ç ã o d o

t o r n o z e l o

( N m / k g )

T o r q u e i n t e r n o

d a a r t i c u l a ç ã o d o

j o e l h o ( N m / k g )

Percentagem do ciclo

1

2

2

1

3

0

0

1

−1

2

3

0

1

1,5

0

0,5

−0,5

10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

DORSIFLEXÃO

FLEXÃO PLANTAR

FLEXÃO

EXTENSÃO

FLEXÃO

EXTENSÃO

Plano cinético sagital

Marcha Corrida

Continua

a corrida. No tornozelo, o perfil do torque articular para a corridanotavelmente diferente daquele durante a marcha, com a ausêndo torque inicial de dorsiflexão. Este reflexo da cinemática no tornzelo, com o contato inicial, é imediatamente seguido por um momento de (perna-sobre-pé) dorsiflexão. O padrão e a magnitude torque articular no tornozelo variam significativamente com base velocidade de corrida e nos corredores, de acordo com a forma coque o pé faz contato inicial com o solo. Em comparação com aqueque fazem o contato inicial do calcanhar com o solo, os atacantconfiam muito mais fortemente nos flexores plantares do tornozepara amortecer a carga inicial sobre o membro inferior. Determinapadrão de contato do pé com o solo faz parte de uma avaliação globde corredores com lesões dos membros inferiores, especialmente lesões no pé, no tornozelo e na perna.

Conforme descrito neste capítulo, a potência através de uma arculação é o produto do torque e a velocidade angular. Portanto, nãosurpreendente que a energia gerada ou absorvida através das articlações dos membros inferiores durante a corrida é várias vezesmagnitude daquela registrada durante a marcha. A presença de mapotência e torque é expressa através do aumento significativo ativação muscular medida durante a corrida em comparação commarcha. A Figura 15-54 mostra a magnitude e o padrão de ativaçde quatro músculos representativos, comparando a marcha a 5 km

(uma média de velocidade de marcha) e corrida a 9 km/h (uma vecidade de corrida lenta). O vasto medial e o glúteo médio são reflexda musculatura mais proximal, mostrando um padrão de ativaçrelativamente semelhante durante a marcha e a corrida. Por outro laas mudanças consistentes na cinemática e cinética do tornozelo e padrões de ativação da musculatura do tornozelo, do tibial anteriordo gastrocnêmico são particularmente diferentes entre a marcha ecorrida. Para todos os músculos, uma ativação muscular progressivmente maior é observada durante a corrida, e esta diferença é ampficada com o aumento da velocidade. (Consulte Cappellini et al .22 paos perfis de ativação muscular de 32 músculos através de um espectde velocidades de marcha e corrida.)

Sob uma perspectiva de prevenção de lesões, uma das mais imptantes diferenças entre caminhar e correr é a magnitude das forçaplicadas ao sistema musculoesquelético (Tabela 15-6). A magnitue a natureza repetitiva dessas forças exigem força e resistência adquadas da musculatura dos membros inferiores, bem como a adaptção progressiva do tecido ao longo do tempo. Além disso, é importanconsiderar a influência de fatores tais como a velocidade de marchaa inclinação da superfície, que modificam a cinemática e a cinética corrida e as exigências sobre o sistema, e a forma que, potencialmenleva a lesões. Clinicamente, “erros de treinamento” que levam a lesõdurante a corrida são mais facilmente identificados e compreendidcom o conhecimento de como a cinemática e a cinética mudam longo da transição das velocidades da marcha e da corrida.





Marcha e Corrida — Uma Transição Cinesiológica — cont.


FIGURA 15-54. Intensidade relativa e perfil de ativação dequatro músculos selecionados durante a marcha (5 km/h) e

corrida (9 km/h). As linhas verticais tracejadas em azul elaranja indicam a transição entre as fases de apoio e de balanço.(Dados de Cappelini G, IvanenkoYP, Poppele RE, LacquanitiF: Motor patterns in human walking and running, J Neurophy- siol 95:3426, 2006.)

Porcentagem do ciclo

10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

Glúteo médio

Vasto medial

Gastrocnêmio

Tibial anterior

Intensidade relativa da EMG durante a marcha e a corrida

Marcha Corrida

2011 Neumann Esample

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