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CINESIOLOGIA E BIOMECÂNICA Noura Reda Mansour Cinesiologia da coluna vertebral Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Analisar as curvaturas da coluna vertebral nas fases do desenvolvi- mento humano. � Identificar os movimentos e as adaptações da coluna vertebral nos eixos e planos. � Relacionar a postura corporal e a ação do centro de gravidade sobre as adaptações da coluna vertebral. Introdução A coluna vertebral é uma estrutura do esqueleto axial constituída de vértebras, sendo uma de suas funções suportar o peso corporal e manter a postura ereta do corpo. Ela se torna suscetível às patologias dege- nerativas ou adquiridas pela má postura durante as atividades diárias e pode danificar as vértebras e estruturas que lhe dão suporte, como músculos, articulações e ligamentos. Essa condição gera quadro álgico, fraqueza muscular, posturas antálgicas, entre outros, portanto, para diferenciar uma estrutura normal de uma alterada devido à presença de patologias, é indispensável conhecer a anatomia e cinesiologia da coluna vertebral. Neste capítulo, você estudará as vértebras e curvaturas normais da coluna vertebral nas fases do desenvolvimento humano; as posturas que podem alterá-las; bem como seus movimentos e adaptações nos eixos e planos. Curvaturas da coluna vertebral nas fases do desenvolvimento humano Para entender as curvaturas da coluna vertebral nas fases do desenvolvimento humano, você precisa rever sua anatomia e suas estruturas. Anatomia da coluna vertebral A coluna vertebral, também conhecida como espinha dorsal, se estende da base do crânio até o ápice do cóccix e tem o formato de uma haste flexível que constitui o esqueleto axial (LIPPERT, 2014). No adulto, ela mede aproximada- mente de 71 a 75 cm. Entre suas inúmeras funções, pode-se citar (MOORE; AGUR; DALLEY, 2013): � proteger a medula espinal; � fornecer a sustentação e o suporte da cabeça e do tronco; � fornecer a passagem dos nervos espinais que emergem da medula espinal; � manter a postura ereta do corpo; � permitir a inserção de músculos; � permitir a movimentação da cabeça e do pescoço; � permitir a fixação das costelas no tórax. A coluna vertebral de um adulto é constituída de 26 ossos, denominados de vértebras, que estão localizadas em cinco regiões. Observe a seguir. � Região cervical, composta de sete vértebras. � Região torácica, composta de 12 vértebras. � Região lombar, composta de cinco vértebras. � Região sacral, que consiste em um sacro com cinco vértebras fundidas. � Região coccígea, composta de um cóccix com 3 a 5 vértebras fundidas. Na Figura 1, você pode visualizar as regiões da coluna vertebral. Cinesiologia da coluna vertebral2 Figura 1. Regiões da coluna vertebral. Fonte: Martini et al. (2009, p. 160). Descrição das vértebras Dependendo de sua localização, as vértebras podem variar de tamanho, forma e ter outras características. Cada uma apresenta partes básicas que incluem os processos articulares, o arco, forame e corpo vertebral, este último é a parte anterior mais maciça do osso da vértebra que propicia resistência à coluna vertebral e sustenta o peso corporal. A partir da quarta vértebra torácica (T4), esses corpos aumentam gradativamente de tamanho para suportar cada vez mais o peso do corpo. 3Cinesiologia da coluna vertebral Já os processos articulares possuem inclinação superior ou inferior para se articularem com a próxima vértebra. O arco vertebral, por sua vez, está localizado posteriormente ao corpo da vértebra e se divide em quatro partes diferentes: processo espinhoso, lâminas, processo transverso e pedículos. A face anterior do corpo vertebral e o arco formam as paredes do forame e, quando as vértebras são empilhadas uma sobre a outra, os sucessivos forames desenvolvem o canal vertebral para acomodar a medula espinal. Na Figura 2, você pode conferir as partes básicas de uma vértebra. Figura 2. Partes básicas de uma vértebra, representando a segunda vértebra lombar. Fonte: Moore, Agur e Dalley (2013). Processos articulares Processo espinhoso Processo transverso Funções das partes em C Fixação e movimento musculares Restrição do movimento Proteção da medula espinal Sustentação do peso do corpo Arco vertebral Arco vertebral Corpo vertebral Vistas superiores Processo e faces articulares inferiores Processo transverso Face articular superior Corpo vertebral (osso derivado do centro) Processo espinhoso Lâmina Pedículo Forame vertebral Margem epi�sial (osso liso derivado da epí�se anular) Cinesiologia da coluna vertebral4 Região cervical As vértebras cervicais são delicadas por terem o corpo vertebral pequeno, estão localizadas na região do pescoço e têm um forame transverso em cada processo transverso, pelo qual passam as artérias vertebrais. A primeira, segunda e sétima vértebras se diferenciam das demais cervicais, pois possuem peculiaridades diferenciadas (MARTINI et al., 2009; VANPUTTE; REGAN; RUSSO, 2017). A primeira vértebra cervical chama-se atlas, se articula diretamente com o crânio por meio de côndilos occipitais e tem como função sustentar a cabeça. O atlas (C1) se diferencia das outras devido à ausência de corpo vertebral; à presença dos arcos vertebrais anterior e posterior; à existência de faces articulares superiores com formato oval e inferiores circulares; e ao forame ser maior em relação às outras vértebras. A articulação entre o crânio e o atlas permite os movimentos de flexão e extensão da cabeça (MARTINI et al., 2009). A segunda vértebra é denominada de áxis (C2) e, diferentemente da pri- meira, tem um corpo vertebral e um processo espinhoso. Ela articula-se com o atlas por meio de um processo chamado de dente do áxis ou odontoide, em que os dois estão ligados pelo ligamento transverso, formando um pivô ou uma articulação do tipo trocoide e permitindo o movimento de rotação da cabeça (de um lado para o outro) — entre a C1 e a C2 não há presença de disco intervertebral. Da segunda a sétima vértebra cervical, o processo espinhoso se torna bífido (MARTINI et al., 2009). Veja na Figura 3 a primeira e a segunda vértebras. O disco intervertebral é uma articulação cartilaginosa que permite fixações resistentes entre os corpos vertebrais e atua como absorvente de impactos, sendo que suas formas variadas criam as curvaturas secundárias da coluna vertebral. 5Cinesiologia da coluna vertebral Figura 3. Primeira e segunda vértebras cervicais. Fonte: VanPutte, Regan e Russo (2016, p. 217). Região torácica As vértebras torácicas (Figura 4) se diferenciam das outras, pois apre- sentam processos espinhosos longos que se direcionam inferiormente e fóveas articulares para fixar as costelas em seus processos transversos. As vértebras de T1 a T8 possuem fóveas inferiores e superiores articuladas com os dois pares de costelas, já as de T9 a T12 têm somente uma fóvea costal em cada lado. Os movimentos dessa região são limitados devido à fixação das costelas no externo (MARTINI et al., 2009; VANPUTTE; REGAN; RUSSO, 2017). Cinesiologia da coluna vertebral6 Figura 4. Vértebra torácica, vistas lateral e superior. Fonte: Tank e Gest (2010, p. 9). Vértebra torácica (TVI), vista lateral Vértebra torácica (TVI), vista superior Corpo vertebral Corpo vertebral Forame vertebral Fóvea costal superior Fóvea costal inferior Fóvea costal superior Pedículo do arco vertebral Pedículo do arco vertebral Fóvea costal do processo transverso Fóvea costal do processo transverso Lâmina do arco vertebral Processo espinhoso Processo espinhoso Processo articular superior Processo articular inferior Processo transverso Processo transverso Incisura vertebral superior Incisura vertebral superior Incisura vertebral inferior Processo a face articulares superiores Regiões lombar, sacral e coccígea As vértebras lombares são as maiores da coluna vertebral e se diferenciam das demais por apresentarem umcorpo vertebral grande e maciço; processos transversos curtos e retangulares; lâminas robustas; e um forame vertebral triangular. Devido ao seu formato, elas sustentam grande parte do peso cor- poral, sendo mais suscetíveis à aparição das hérnias de disco. A maior de todas as vértebras móveis se trata da L5, da qual o peso é transmitido para a base do sacro (TORTORA; DERRICKSON, 2018; VANPUTTE; REGAN; RUSSO, 2017). Veja na Figura 5 uma vértebra lombar. Figura 5. Vértebra lombar. Fonte: Tortora e Derrickson (2018, p. 167). POSTERIOR ANTERIOR ANTERIOR Localização das vértebras lombares Lâmina do arco vertebral Pedículo do arco vertebral Processo espinhhoso Face articular superior do processo articular superior Processo transverso Forame vertebral Corpo vertebral Visão superior 7Cinesiologia da coluna vertebral As vértebras lombares realizam movimentos amplos e suportam grande parte do peso corporal, com o passar do tempo e com a realização de posturas incorretas durante o levantamento de objetos do solo, o disco intervertebral pode evoluir com uma defeneração. O sacro tem o formato triangular e é constituído de cinco vértebras sacrais fundidas, cuja fusão começa na puberdade e termina até os 30 anos. Sua região superior, denominada de base do sacro, apresenta faces que se articulam com a quinta vértebra lombar. Já seus lados anterior e posterior possuem quatro pares de forames, dos quais passam nervos e vasos sanguíneos (TORTORA; DERRICKSON, 2018). O sacro tem, ainda, o canal sacral que representa a continuação do canal vertebral, cuja entrada inferior é denominada de hiato. A borda anterior da sua primeira vértebra se curva para formar o promontório da base do sacro, o qual serve como um ponto de referência para medir a pelve antes do parto. Os processos transversos das vértebras sacrais fundidas formam uma sequência ao longo da crista mediana. Em algumas pessoas, a vértebra L5 é parcial (hemissacralização) ou completamente fundida ao sacro (sacralização da vértebra), o que gera dores na região lombar. O cóccix está situado na porção mais inferior da coluna vertebral, tem formato triangular e é composto de 3 a 5 vértebras fundidas pequenas, que não possuem forame vertebral, nem processos desenvolvidos. Por ser sensível, ele se torna suscetível às fraturas se a pessoa cair na posição sentada. Na Figura 6, você pode observar tanto o cóccix como o sacro. Já na Figura 7, você pode conferir como é a curvatura normal da coluna vertebral na vista lateral. Cinesiologia da coluna vertebral8 Figura 6. Vista do sacro e do cóccix. Fonte: Tortora e Derrickson (2018, p. 143). Figura 7. Curvatura normal da coluna vertebral na vista lateral. Fonte: Martini et al. (2009, p. 160). 9Cinesiologia da coluna vertebral A coluna vertebral de um feto se difere da de um adulto, apresentando uma única curvatura côncava. A curvatura cervical começa a se desenvolver a partir do momento em que o bebê mantém a cabeça ereta no terceiro mês após seu nascimento. Já a curvatura lombar se desenvolve quando a criança aprende a sentar, levantar e andar (TORTORA; NIELSEN, 2013). As lordoses cervical e lombar são denominadas de curvaturas secun- dárias, pois aparecem alguns meses após o nascimento e se desenvolvem à medida que o bebê aprende a sentar, andar e correr. Elas também auxiliam na descarga de peso sobre os membros inferiores quando ele começar a ficar de pé. O lactente levanta a cabeça ao ser colocado na posição prona dos 2 aos 4 meses; e a partir dos 5 aos 6 meses, começa a elevar os dois membros inferiores, esses movimentos antigravitacionais permitem o surgimento dessas curvaturas. Na Figura 8, você pode ver o desenvolvimento das cur- vaturas da coluna vertebral. Figura 8. Desenvolvimento das curvaturas da coluna vertebral. Fonte: Martini et al. (2009, p. 160). Cinesiologia da coluna vertebral10 Movimentos e adaptações da coluna vertebral nos eixos e planos O corpo e seus componentes se movem nos planos de movimento ao redor de três eixos. Tanto os planos como os eixos são descritos sempre referenciando à posição anatômica, que é mencionada ao se tratar dos movimentos articu- lares e caracterizada universalmente da seguinte forma: o corpo se posiciona em pé na postura ereta; a cabeça, os olhos e os dedos dos pés apontam para frente; os membros superiores pendem ao lado dele; e as palmas das mãos ficam viradas para frente. Para facilitar a análise dos movimentos da coluna vertebral, você estudará a descrição dos três planos de referência imaginários que atravessam o corpo: sagital, frontal e transversal. O plano sagital divide-o em metades direita e esquerda; o frontal separa em regiões anterior e posterior; e o transversal, em partes superior e inferior. Já os eixos são linhas imaginárias que atravessam as articulações, per- pendiculares aos planos, em torno dos quais ocorrem os movimentos. O eixo látero-lateral é perpendicular ao plano sagital e, ao redor deste, tem-se a flexão e extensão dos segmentos corporais. Já o eixo anteroposterior fica perpendicular ao plano frontal, em torno do qual há a adução e abdução; na coluna, executa-se movimentos de inclinação lateral esquerda e direita. O eixo longitudinal, perpendicular ao plano transversal, permite as rotações medial e lateral dos segmentos do corpo. A coluna vertebral é considerada uma articulação triaxial, porque realiza movimentos nos três eixos e planos. No plano sagital, são executados os mo- vimentos de flexão, extensão e hiperextensão em torno do eixo látero-lateral; no frontal, ocorrem os movimentos de inclinação do tronco para a direita e esquerda ao redor do eixo anteroposterior; e a rotação para direita e esquerda se executa no plano transversal em torno do eixo longitudinal. Devido às articulações, há movimentos em torno dos eixos entre a coluna vertebral e outras estruturas. Entre o crânio e o atlas, por exemplo, a articulação atlantoccipital permite a extensão e a flexão (balançar a cabeça para responder sim); entre C1 e C2, a atlantoaxial possibilita o movimento de rotação da cabeça sobre o pescoço (balançá-la para responder não). 11Cinesiologia da coluna vertebral Durante uma colisão de veículos, os impactos traseiros produzem a hiperextensão da cabeça e do pescoço, um movimento conhecido como chicote e que afeta o meniscoide, causando uma inflamação e dor no pescoço. Esse tipo de lesão é fatal, pois pode gerar sequelas neurológicas graves (OATIS, 2014). As articulações entre as vértebras executam os movimentos em torno de seus eixos de acordo com a orientação das vértebras. As articulações facetarias das vértebras torácicas mais altas se movem em direção ao plano frontal limitando, desta forma, a flexão e o cisalhamento e o movimento de inclinação lateral é mantido. Já as vértebras torácicas mais baixas das articu- lações facetarias têm orientação no plano sagital, o que torna o movimento menos restrito, com flexão, extensão e inclinação lateral, a rotação é mais limitada (LIPPERT, 2014). As articulações facetarias da coluna lombar têm formato semilunar e estão orientadas nos planos sagital e frontal. Das vértebras L5 a S1, movimentos como rotação e cisalhamento anterior não estão presentes. Já nas articulações sacroilíacas (ASI), os movimentos são pequenos, porém elas permitem seus três graus: rotação anteroposterior em torno eixo látero-lateral no plano sagital, abdução e adução ao redor do eixo anteroposterior no plano frontal e rotação médio-lateral ao redor do eixo longitudinal no plano transversal (FLOYD, 2011; LIPPERT, 2014). Os movimentos da coluna vertebral ocorrem nas regiões cervical e lom- bar, sendo discretos na torácica. Em relação às angulações de movimento, a cervical faz a flexão e extensão em 45º e uma rotação lateral de 60º. A maior parte do movimento do tronco é realizado pela coluna vertebral, na qual a flexão acontece em torno de 80º e a extensão em cerca de 20 a 30º. Já a flexão lombar lateral e a rotaçãolombar ocorrem em 35 e 45º, respec- tivamente (FLOYD, 2011). No sacro, há também dois movimentos específicos: a nutação, responsável pela inclinação anterior da ASI e a contranutação, que se responsabiliza pela inclinação posterior da ASI, conforme você pode ver na Figura 9. Cinesiologia da coluna vertebral12 Figura 9. Movimentos de nutação e contranutação do sacro. Fonte: Houglum e Bertoti (2014, p. 333). Promontório Promontório Nutação Contranutação Relação da postura corporal e ação do centro de gravidade sobre as adaptações da coluna vertebral O equilíbrio fisiológico da coluna vertebral é sustentado por meio de curvaturas no plano sagital (lordoses cervical e lombar, cifoses dorsal e sacral), que se definem durante o desenvolvimento e o crescimento do corpo, têm variações em graus e permitem a distribuição uniforme de forças em toda a coluna. O centro de gravidade em uma postura ereta e em pé está situado ao nível da segunda vértebra sacral (S2) (HAHN; ULGUIM; BADARAÓ, 2011). Controle da cabeça De acordo com Houglum e Bertoti (2014), a linha de gravidade incide sobre o lado côncavo de cada curva vertebral quando a pessoa está na postura ortostática. Seu centro de massa se localiza aproximadamente 2,5 cm acima 13Cinesiologia da coluna vertebral do eixo longitudinal da articulação atlantoccipital, de tal forma que a cabeça se mantém em equilíbrio instável. A linha de gravidade da cabeça é refletida um pouco anteriormente a esse eixo para a execução da flexão e extensão na postura normal. Já quando a cabeça se inclina para atrás (hiperextensão cervical), o centro de gravidade se posiciona posteriormente ao eixo. Postura sentada Durante a postura sentada, o peso do corpo é transferido para as musculaturas dorsal e pélvica. Quando a pessoa senta em uma cadeira sem apoio, a lordose lombar diminui e resulta em um aumento da pressão no disco intervertebral, pois ele se desloca do centro para a região posterior da vértebra. Na postura sentada ereta, a lordose lombar se mantém, e a pressão no disco diminui. Postura em decúbitos dorsal e ventral Quando está em decúbito dorsal, a coluna vertebral se mantém em repouso e com uma menor pressão nos discos intervertebrais. Para manter a boa postura, a superfície para descanso deve ser firme a fim de evitar a perda da curvatura lombar e macia para moldar as curvaturas normais da coluna vertebral. Já a posição em decúbito ventral precisa ser evitada, pois aumenta a pressão na coluna cervical. 1. A coluna vertebral de um adulto é formada por quatro curvaturas, classificadas como primárias e secundarias. Com base no seu conhecimento sobre curvaturas fisiológicas, escolha a alternativa que apresente os nomes e as características normais delas. a) As curvaturas torácica, sacral, cervical e lombar são convexas anteriormente. b) As curvaturas torácica e cervical são côncavas anteriormente, já as curvaturas sacral e lombar são côncavas posteriormente. c) As curvaturas sacral e lombar são convexas posteriormente, Cinesiologia da coluna vertebral14 já as curvaturas torácica e cervical são convexas anteriormente. d) As curvaturas sacral e torácica são côncavas anteriormente, já as curvaturas lombar e cervical são côncavas posteriormente. e) As curvaturas lombar e torácica são côncavas posteriormente, já as curvaturas cervical e sacral são convexas anteriormente. 2. João, um senhor de 75 anos, relata que tem dificuldades para caminhar devido às fortes dores na região lombar que irradiam para o membro inferior esquerdo. Após a realização de uma tomografia, observou-se uma degeneração em L5. Em relação às lesões e deformidades da coluna vertebral, escolha a alternativa correta. a) Cifose. b) Hiperlordose. c) Hérnia de disco. d) Escoliose com curva em C. e) Escoliose com curva em S. 3. Ao voltar de viagem, um casal bateu o carro violentamente e, durante a batida, um deles teve uma brusca hiperextensão cervical seguida de uma flexão. Essa lesão ocorreu em quais vértebras? a) Entre L1 e S1. b) Entre T2 e L5. c) Entre C7 e T1. d) Entre as vértebras cervicais. e) Entre L1 e L5. 4. Sabe-se que as vértebras cervicais C1 e C2 são atípicas e têm características especiais, como o atlas ser articulado com o áxis por meio do processo odontoide e do ligamento transverso. Essa articulação executa o movimento de ________, realizado no plano transverso. Escolha a alternativa que se encaixa corretamente no espaço. a) flexão e extensão do pescoço. b) flexão e rotação lateral direita do pescoço. c) rotação lateral direita e esquerda. d) flexão e rotação lateral. e) extensão e rotação lateral. 5. Quando o indivíduo senta em uma cadeira sem apoio, seu tronco tende a flexionar para manter o equilíbrio, causando grandes pressões nas vértebras devido ao deslocamento do ponto de gravidade em relação à coluna vertebral, o que pode resultar em uma lesão degenerativa. Escolha a alternativa que corresponde ao local da lesão. a) Pode gerar uma escoliose torácica devido ao deslocamento do núcleo pulposo fora do centro do disco intervertebral. b) Pode lesionar o disco intervertebral situado entre o C1 e os côndilos occipitais. c) Pode lesionar o ligamento deltoide, responsável pela articulação entre C1 e C2. d) Pode causar uma hérnia de disco, pois o núcleo pulposo é deslocado do centro para a periferia. e) Causa uma provável fratura em L1 ou L5. 15Cinesiologia da coluna vertebral FLOYD, R. T. Manual de cinesiologia estrutural. 16. ed. Barueri: Manole, 2011. 432 p. HAHN, P. T.; ULGUIM, C. B.; BADARAÓ, A. F. V. Estudo retrospectivo das curvaturas da coluna vertebral e do posicionamento pélvico em imagens radiográficas. Saúde, Santa Maria, v. 37, n. 1, p. 31–42, jan. –jun. 2011. Disponível em: <https://periodicos.ufsm.br/ revistasaude/article/view/2901>. Acesso em: 18 fev. 2019. HANKIN, M. H.; MORSE, D. E.; BENNETT-CLARKE, C. A. Anatomia clínica: uma abordagem por estudos de casos. Porto Alegre: AMGH; Artmed, 2016. 432 p. HOUGLUM, P. A.; BERTOTI, D. B. Cinesiologia clínica de Brunnstrom. 6. ed. Barueri: Manole, 2014. 740 p. LIPPERT, L. S. Cinesiologia clínica e anatomia. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. 340 p. MARTINI, F. H. et al. Anatomia humana. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. 870 p. MOORE, K. L.; AGUR, A. M. R.; DALLEY, A. F. Fundamentos de anatomia clínica. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. 720 p. OATIS, C. A. Cinesiologia: a mecânica e a patomecânica do movimento humano. 2. ed. Barueri: Manole, 2014. 960 p. TANK, P. W.; GEST, T. R. Atlas de anatomia humana. Porto Alegre: Artmed, 2010. 448 p. TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2018. 704 p. TORTORA, G. J.; NIELSEN, M. T. Princípios de anatomia humana. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. 1092 p. VANPUTTE, C.; REGAN, J.; RUSSO, A. Anatomia e fisiologia de Seeley. 10. ed. Porto Alegre: AMGH; Artmed, 2017. 1264 p. Leituras recomendadas FONSECA, M. P. M.; CARDOSO, F.; GUIMARÃES, A. Fundamentos biomecânicos da postura e suas implicações na performance da flauta. Per Musi, Belo Horizonte, n. 31, p. 86–107, jan.–jun. 2015. Disponível em: <http://www.musica.ufmg.br/permusi/port/ numeros/31/resumo05.htm>. Acesso em: 18 fev. 2019. PUDLES, E.; DEFINO, H. L. A. (Orgs.). A coluna vertebral: conceitos básicos. Porto Alegre: Artmed; Sociedade Brasileira de Coluna, 2015. 424 p. STRIANO, P. Coluna saudável: anatomia ilustrada: guia completo para alongamento, fortalecimento e estabilização. Barueri: Manole, 2015. 160 p. Cinesiologia da coluna vertebral16