Objetivos e Competências

Os estudantes deverão ser capazes de enquadrar história e epistemologicamente a Biomecânica e enunciar os seus objetivos e aplicações, em especial no domínio da Engenharia Biomédica. Deverão ser capazes de identificar e aplicar as leis da mecânica que regem o movimento de estruturas biológicas em geral e o movimento humano em particular. Devem conhecer as propriedades mecânicas e comportamento dos tecidos biológicos. Deverão também estar habilitados ao uso dos instrumentos disponíveis num laboratório de biomecânica e à interpretação dos respetivos resultados.

Os estudantes deverão ser capazes de perspetivar solução analítica, numérica ou experimental para problemas associados às características dos movimentos, biológicos e não biológicos, bem como entender a capacidade de produção de força e a resistência a esforços dos sistemas biológicos. Deverão ficar familiarizados com um laboratório de Biomecânica e serem capazes de o explorar e aplicar à solução de novos problemas.

Metodologias de ensino

Aulas Teóricas (conceitos, exemplos, demonstrações)
Aulas Práticas Laboratoriais (medição, projeto, experimentação)
Seminários (desenvolvimento de temas previamente escolhidos com base em apresentações preparadas pelos alunos).

Conteúdos

Introdução à Biomecânica
Enquadramento epistemológico
Definições
Objectivos
Aplicações da Biomecânica
História da Biomecânica

Avaliação e aconselhamento em Biomecânica: fundamentos conceptuais e experimentais
                Cinemática e Cinemetria
                                Cinemetria de luz
                                Cinemetria inercial
                                Outras soluções cinemétricas
Inércia e Morfometria Biomecânica
                Extração 3D da forma e dimensões corporais
                Composição corporal
                Dinâmica e Dinamometria
Dinamometria isométrica, inercial e isocinética
Plataformas de força
                                Extensómetros
Sensores de pressão
Dinâmica inversa
                EMG
                                Potencial de ação e EMG
                                EMG diferencial de superfície
                                Amplitude e frequência do EMG
Decomposição do EMG
                Termografia
                                Luz infravermelha
                                Significado biomecânico da imagem térmica          

Explorando o laboratório de Biomecânica
                Cinemetria
                Morfometria
                Dinamometria
                EMG
                Termografia

Processamento de dados em Biomecânica: fundamentos mecânicos

                Escalares, Vetores e Unidades
                Referenciais e coordenadas
                Posição, velocidade e aceleração (linear e angular)
Dinâmica / cinética
                Leis de Newton, centro de massa, massa e inércia
                Trabalho, potência e energia; impulso de uma força
Dinâmica angular; momento de inércia

Biomecânica do movimento humano
Biomecânica da locomoção (marcha): dinâmica inversa – forças internas e momentos articulares
Biomecânica da corrida
Biomecânica do salto e do lançamento
Estabilometria, biomecânica do equilíbrio e controlo postural
Mecânica de fluidos – Aplicações em Biomecânica

Biomecânica dos materiais biológicos, tecidos, sistemas e articulações – funcionalidade, falência e recuperação
Biomecânica do osso (função, sobrecarga, falência e recuperação (FSFR)
Biomecânica das articulações (FSFR)
Biomecânica do músculo (FSFR)
Biomecânica do tendão (FSFR)
Biomecânica da fáscia (FSFR)
Biomecânica dos ligamentos (FSFR)
Biomecânica da circulação (FSFR)
Biomecânica da respiração (FSFR)
Biomecânica do complexo músculo-tendinoso – potenciação elástica
Próteses e Biomecânica
Avaliação da carga interna em Biomecânica

Considerações finais