Biomecânica (II)

 

O QUE É A BIOMECÂNICA?

A biomecânica consiste no estudo das leis mecânicas relacionadas com o movimento e estrutura de organismos vivos.

Texto: Dra. Sara Wyche MRCVS

É a tradução da linguagem da anatomia para a linguagem da mecânica. Um exemplo típico é a forma como descrevemos os mecanismos articulares – o rolamento e a dobradiça. Estes são os formatos de componentes mecânicos, podendo também ser utilizados para descrever as articulações dos membros dos cavalos – as rótulas, joelhos, curvilhões, boletos e codilhos são as dobradiças, as espáduas e as ancas são rolamentos.

Podemos pensar no aparelho músculo-esquelético do cavalo como uma máquina. É composta por vários mecanismos diferentes, e tal como qualquer máquina feita pelo homem necessita de dois ingredientes para que possa trabalhar – o poder para criar energia e uma estrutura adequada para converter essa acção mecânica.

Todos sabemos de onde provem a energia dos cavalos – só temos que olhar para a tabela de dados! Os alimentos entram no sistema digestivo onde começam a ser processados; as moléculas entram no sistema venoso sendo depois distribuídas pelos músculos onde libertam a energia química. A partir daí a cadeia de acontecimentos é mecânica e não química. Os músculos actuam sobre os ossos utilizando forças mecânicas…esta é a base do movimento.

INTERVENIENTES PRINCIPAIS

Tal como o termo ´músculo-esquelético’ sugere, os músculos e os ossos são os produtores principais do movimento.

Um músculo abrange a articulação entre dois ossos adjacentes.
Qualquer acção exercida sobre um osso muda o ângulo da articulação, abrindo-a ou fechando-a. Parece simples mas esta acção muscular não actual isoladamente.

A actividade muscular surge simultaneamente em vários pontos do corpo, mesmo que ‘só’ para manter postura e equilíbrio corporal enquanto o cavalo pasta no campo. Esta actividade tem que ser coordenada; tem que ser compatível e, acima de tudo, tem que conservar energia em vez de a consumir.

Se os músculos se encontrassem ligados directamente à superfície a máquina não sobreviveria; não haveria forma de dissipar o efeito da energia mecânica. Os músculos rasgar-se-iam e os ossos estilhaçar-se-iam. Assim e de modo a organizar esta energia o aparelho biomecânico é constituído por ossos, músculos, articulações, capsulas articulares, ligamentos, tendões e fáscia – forte tecido correctivo.

As propriedades mecânicas destes tecidos têm duas categorias – as rígidas e as elásticas. Mas esta é uma máquina biológica. Estas divisões de tarefas só são aplicáveis a máquinas produzidas pelo homem. Em biomecânica o tem em questão é flexibilidade.

REACÇÕES EM CADEIA

Os músculos são constituídos a partir de cadeias colectivas de filamentos que conseguem contrair-se. Estes são mantidos em ‘bolsas’ de tecidos conectivos em que várias bolsas são envolvidas em mangas de tecidos conectivos. Estas mangas tomam então a forma do músculo com uma só camada exterior, composta também por tecido conectivo.

Metidas e inseridas nestas ‘mangas’ encontram-se as fibras que formam os tendões – que saem de cada topo dos músculos; são eles as fibras musculares que ‘amarram’ o músculo ao osso.

Um músculo em movimento ou encolhe quando encurta o espaço entre dois ossos ou se alonga quando outros músculos actuam sobre os mesmos ossos mas em direcções diferentes. Is apresenta um desafio aos tendões. Se estes fossem exclusivamente constituídos por tecido elástico, o seu alongamento constante desgastá-los-ia por completo. Se pelo contrário fossem rígidos não seriam capazes de manter as suas opções mecânicas disponíveis.

Olhando para a constituição física do cavalo, é evidente que os músculos são mais poderosos no topo dos membros. À medida que descemos a musculatura é mais longilínea até que abaixo do joelho e curvilhão deixa de existir músculos – só existindo tendões.

Os tendões são responsáveis por transferir uma grande quantidade de energia mecânica a uma base incrivelmente pequena. Também providenciam uma rede biomecânica de segurança. Por exemplo: quando um membro anterior se apoia no solo tem que ser momentaneamente apoiado de forma a que o cavalo possa impulsionar o corpo para diante. Numa versão total de actuação os músculos a meio do membro estabilizam o joelho, enquanto que os tendões reflectem grande parte da energia impactada de volta à parte superior do membro – introduzindo, literalmente, molas na passada.

Resumindo, os músculos tornam-se parte integrante do ‘caixilho’ esquelético rígido e os tendões parte do sistema activo de propulsão. É uma forma biomecânica de dividir esforços e uma forma eficiente de utilizar os recursos dos membros anteriores. Mas, nos membros posteriores a natureza sobe um ponto!

ACÇÃO DOS MEMBROS POSTERIORES

Os membros anteriores têm mais uma articulação – a rótula – que permite ao cavalo lançar a massa corporal para cima e para diante. Todavia, ao olharmos para esqueleto propriamente dito, não existiria forma do cavalo se manter de pé, muito menos deslocar-se sem qualquer forma de coordenação da acção da rótula com o curvilhão. Para que isto se realize existe um mecanismo chamado aparato reciproco ou de contenção que é composto pelo músculo peroneus (Fibularis) tertius e pelo músculo flexor superficial digital, apesar de na realidade ambas as estruturas conterem muito pouco tecido muscular – são praticamente tendão. O peroneus tertius começa na parte posterior do fémur, vai ligar-se à ponta do curvilhão e continua pela parte posterior do osso da canela passando seguidamente pelo boleto e pela quartela.

Tal como um par de rédeas, este mecanismo duplo une o movimento do curvilhão ao da rótula. Também o une à acção do boleto de modo que seja qual for o angulo do fémur a canela tem que adoptar o mesmo.

O aparato é recíproco contribui para a rigidez e elasticidade do membro posterior em acção. Por um lado dá estabilidade às articulações, por outro transmite poder mecânico. É uma engrenagem biomecânica fundamental para poupar trabalho, mas não é a única do membro posterior. Também existe uma estrutura chamada fáscia.

Nos membros anteriores, os músculos inserem-se nas zonas ósseas através dos tendões. Nos membros posteriores não o fazem. Inserem-se sobre a fáscia que consiste duma forte malha de tecido conjuntivo que envolve o membro entrelaçando nos músculos e aderindo a ligamentos importantes e à parte exterior dos ossos.

Para se perceber a função da fáscia imagine que está situado atrás dum membro posterior dum cavalo, voltado para a cabeça do cavalo. Seguidamente imagine agarrar na rótula com ambas as mãos puxando a articulação para si. As palmas das mãos representam os músculos, mas os dedos entrelaçados a fáscia a actuar sobre os ligamentos interiores e capsula articular. Devido ao facto dos músculos se inserirem numa larga faixa de tecidos, em vez de em pontos localizados, o membro posterior tem um garante de estabilidade máxima nos momentos de maior impulsão.

A fáscia contribui para a rigidez mas permite elasticidade. É um dos elos mais fortes e ao mesmo tempo mais vulneráveis de toda a cadeia mecânica.

A finalidade das máquinas é transformar a energia em força mecânica. O cavalo de ferro fê-lo com tirantes a carruagem sem cavalos fê-lo com faíscas. O cavalo fá-lo com tecidos moles.