biomecanica do joelho

7/30/2019 Biomecanica Do Joelho

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MFT 0103

Complexo Articular

JoelhoCinesiologia e Biomecnica


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Bibliografia BsicaNORKIN,C.C.; LEVANGIE,P.K.Articulaes estrutura e funo : uma

abordagem prtica e abrangente. 2a. ed. Ed. Revinter, SP, 2001.

KAPANDJI, I.A.Fisiologia Articular.Volume 1, 2, 3. Ed. Manole, So Paulo, 1990SMITH, L.K.; WEISS, E.L.; LEHMKUHL, L.D. Cinesiologia Clnica de Brunnst

ed. Ed. Manole, So Paulo, 1997.

HOPPENFELD, S.Propedutica Ortopdica. Editora Atheneu, 1997.

NEUMANN, D.A.Kinesiology of the Musculoskeletal System. Foundations for

Physical Rehabilitation.Editora Mosby, 2002.

HALL, S.Biomecnica Bsica. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2000.

(Princpios da Mecnica e Introduo Biomecnica)

COMPLEXO ARTICULAR - JOELHOOSSOS

Fmur

TbiaPatela


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Complexo do Joelho

Composto por 2 articulaes

distintas envoltas por uma

nica cpsula articular:

Articulao Tibiofemoral

Articulao Patelofemoral

Tibio Femoral Patelo Femoral


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Superfcie Articular FemoralFormada pelos cndilos lateral e medial

Convexos no plano frontal

Cndilo medial mais estreito e proeminente que o lateralEixo AP dos cndilos no so paralelos, e sim divergentes para trs (media

+ que lateral)

Superfcie Articular Femoral

Os cndilos no ficam abaixo da cabea do

fmur devido a inclinao da difise

O cndilo lateral mais alinhado que o medial

Apesar das diferenas, a superfcie distal do

fmur horizontal.


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Superfcie Articular Femoral

Sulco ou fossa inter-condilar

Anteriormente se unem para formar a superfcie intercondilar outroclear.

Superfcie Articular TibialSuperfcie superior dos

cndilos tibiais = plats;

Plat tibial medial 50% > quelateral;

Plat medial discretamente

cncavo, plat lateral

discretamente convexo.


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Superfcie Articular TibialPlats separados por eminncias inter-condilares formadaspelos tubrculos medial e lateral

Esses tubrculos se alojam na fossa inter - condilar durante aextenso

Funo da tbia = transferir o peso do joelho para o tornozelo

Incongruncia entre os cndilos femorais eos plats tibiais

Como aumentar acongruncia articular?

MENISCOS


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EstabilidadeNo dada por congruncia ssea;

Obtida pela ao dos msculos, ligamentos, cpsula,meniscos e peso corporal.

MENISCOSSo discos articulares cartilaginosos assimtricos

Menisco medial semicrculo

Menisco lateral - quase um anel


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Citr Oen


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MENISCOS

Em forma de cunha

Formam concavidade para assentar os cndilos femorais

Fixos na regio intercondilar da T pelos seus cornos A e P

Cornos anteriores esto ligados pelo ligamento transverso

Menisco MedialFixado ao LCM, LCA e cpsula adjacente

Menos mvel que o Menisco LateralMuito mais lesado que o Menisco Lateral.


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Menisco LateralFixado ao LCP, Poplteo (via cpsula) e aos ligamentos

Menisco-femoral posterioresConexes consideradas frouxas permitindo ao Menisco

Lateral certa mobilidade

O tendo do msculo poplteo passa entre o LCL e a

borda externa do Menisco Lateral.

Vascularizao dos Meniscos

Somente na periferia por capilares da cpsula articular e membrana sinovial.

Borda interna avascular.


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Meniscos - FunesDiminui o stress compressivo na

articulao Tibio-femoral

Estabilizar a articulao durante o

movimento, diminuindo a frico e

guiando a artrocinemtica do joelho

diminui presso (F / A) na cartilagem

Suporta cerca de 50% da carga totalimposta aos joelhos.


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MeniscosDevem permanecer abaixo dos cndilos femorais;

A incapacidade dos meniscos em sofrer distoro nadireo apropriada pode resultar em limitao do mov.

articular .

Articulao TibiofemoralFmur distal + Tbia

proximal

Articulao condiliana

2 graus de liberdade de

movimento;


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ArtrocinemticaLiberdade de movimento:

1) Flexo e extensoPlano sagital - eixo latero-lateral;

2) Rotaes medial e lateral (**)

Plano transverso - eixo longitudinal.

(**) Joelho deve estar parcialmente flexionado ou hiperextendido

Rotao Medial e LateralJoelho deve estar parcialmente flexionado ou hiperextendido;

Ocorre um piv entre os meniscos e as superfcies articulares da

tbia e fmur;

Meniscos sofrem distoro na direo do movimento do cndilo

femoral correspondente.


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Rotao Medial e Lateral> Flexo do joelho > Rotao no plano transverso

90 flexo = 40 50 de rotao total;

Rotao Lateral > Rotao Medial (2:1);

Em extenso a rotao = 0;

Rotao bloqueada pela tenso passiva dos

ligamentos e pelo aumento da congruncia articular.

Amplitude de Movimento (ADM)Flexo = 130 140 Extenso = - 5 a -10 (normal)


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ArtrocinemticaFMUR Superfcie articular grande

TIBIA Superfcie articular pequena

Se os cndilos femorais pudessem rolar posterior nos plats

tibiais, o fmur escorregaria para trs da tbia antes de

atingir grande flexo.

Eixo de RotaoA migrao altera o comprimento do

brao de momento dos msculos

flexores e extensores;

Isso explica a variao no torque de

esforo mximo ao longo da ADM.


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A tbia faz rotao lateral (RL) sobre o fmur fixo nos ltimos 3

da extenso, para destravar a Tbia faz rotao Medial.Acontece tanto em CCA quanto CCF

Rotao esta conhecida como automtica por no ser voluntria.

Rotao que leva a uma posio de estabilidade.

Mecanismo de Travamento ou Parafuso

Mecanismo de Travamento ou ParafusoOcorre devido:

Ao cndilo lateral menor terminar

seu movimento antes do medial

maior ocorrendo uma rotao

lateral da tbia sobre fmur +

evidente nos 5 finais de extenso.


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Flexo AtivaPara iniciar a flexo o Joelho tem que ser destravado

Esta ao executada pelo poplteo que roda lateral o

fmur na flexo fmur tbia ou roda medial a tbia na

flexo tbia fmur.

Extenso AtivaA tbia rola e desliza

anteriormente nos cndilos

Os meniscos so tracionados

anteriormente pela contrao

do quadrceps.


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Papel do QuadrcepsDirecionar o rolamento dos cndilos,

Estabilizar os meniscos (proteg-los contra o

cisalhamento causado pelo deslizamento do

fmur).

Superfcie Intercondilar Se articula com a superfcie posterior da patela, formando a

articulao patelo femoral (femuro patelar)

Cncava latero-lateral e discretamente convexa de anterior para posterior

Superfcie patelar externa mais

alta, interna mais rasa


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Superfcie Articular Patelar Osso em forma triangular encaixado no

tendo do quadrceps;

Maior osso sesamide do corpo;

Apresenta uma base curva superior e um

pice inferior;

Na posio em p, o pice da patela est

nivelado com a superfcie proximal daarticulao tbio -femoral


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Articulao Patelo FemoralEstabilidade

Quadrceps;

Superfcies articulares;Fibras dos retinculos.

Durante a flexo tbia - fmur a patela desliza contra o fmur,

durante a flexo fmur - tbia o fmur desliza sobre a patela.

Articulao Patelo Femoral - CinemticaAtravs de estudos em cadveres foi possvel afirmar:

Em 135 flexo a poro lateral da faceta lateral da patela est em contato

com o fmur prximo ao plo superior, a patela repousa na trclea.

Em 90 flexo a regio de contato da patela migra inferiormente


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Articulao Patelo Femoral - CinemticaEntre 60 90 ocorre o maior contato entre patela e fmur (= 30

da superfcie articular da patela), com isso a presso articular (F/A

pode aumentar significativamente dentro da articulao.

Em 20 de flexo o contato ocorre no plo inferior.

Em total extenso a patela repousa completamente na superfci

intercondilar contra o coxim de gordura suprapatelar.

Nesta posio com o quadrceps relaxado a patela pode ser movidlivremente pela cavidade intercondilar.


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Aumento das Foras de CompressoAumento da flexo, levam ao aumento de foras compressivas

Aumento na demanda de fora do msculo quadrcepsPodem atingir:

3,3 x PC = Subir escadas

7,8 PC = Agachamento

Agachamento

Diminuio do ngulo entre as foras aumenta a magnitude do

vetor resultante direcionado entre a patela e o fmur.


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Dentro da Articulao Fmuro Patelar Cada estrutura sozinha exerce a funo de puxar a patela medial olateralmente.

Essas foras se equilibram para a patela deslizar com o mnimo dstress sobre a articulao.

Se houver desequilbrio entre as foras a patela pode no deslizasuavemente ou at deslocar.

O aumento do stress pelo funcionamento anormal da articulao pod

levar a: Artrite, Condromalcea, Luxao patelar, Sndrome fmuropatelar.

Foras orientando a Patela


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Disfuno Fmuro - Patelar

ngulo QFormado entre:

linha que representa a

resultante da fora de trao

do quadrceps, feita pela unioentre EIAS e o ponto mdio da

patela

linha unindo tuberosidade da

tbia com o ponto mdio da

patela.


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ngulo QDiferena entre os sexos:

Mulheres 15,8

Homens: 11,2

ngulo Q > 15 = freqentementecontribui para condromalcea,dor femuro patelar, e luxao

patelar.

LigamentosResponsveis pela estabilidade articular.

Eles resistem ou controlam:

Excessiva extenso de joelho;

Estresse em valgo ou varo;

Deslocamento anterior ou posterior da tbia abaixo do fmur;

Rotao medial ou lateral da tbia abaixo do fmur;

Combinaes de deslocamentos em AP e rotaes da tbia.


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Ligamentos ColateraisLigamento Colateral Medial (LCM)

Ligamento Colateral lateral (LCL)

Principal funo a de limitar movimentos excessivos no plano frontal

Resistem a extremas rotaes medial e lateral quando o J est em flex

Esto tensos na extenso total do joelho, logo resistem a hiperextenso.

LCM - FixaesEpicndilo femoral medial e tbia medial proximal com dire

discretamente oblqua de posterior para anterior.

Algumas fibras deste lig. se confundem com a cpsula, fibras d

retinculo medial e outras se fixam no menisco medial (MM).


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LCMResiste:

Ao estresse em valgo ou stress em abduo;

Rotao lateral da tbia;Auxilia a limitar o deslocamento anterior da tbia( LCA ausente).

LCLFixado no epicndilo femoral

lateral e cabea da fbula.

Desce com orientao posterior

para a regio posterior da cabea

da fbula.

Se mistura com o tendo do

msculo bceps da coxa.


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LCLResiste:

Ao estresse em varo ou stress em aduo;Limita rotao lateral da tbia (+ ativo em 35 de flexo

em conjunto com cpsula pstero - lateral);

combinao de rotao lateral + deslocamento

posterior da tbia (ajudado pelo tendo do poplteo).

Ligamentos Cruzados9 Intra-capsulares e extra sinovial

9 Suprimento sanguneo proveniente de pequenos vasos

da membrana sinovial e tecidos moles adjacentes;

So nomeados de acordo com suas fixaes na tbia!!!


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Ligamentos CruzadosGera maior resistncia s foras de cisalhamento AP entre F e T

Atuando juntos resistem a todos os movimentos extremos do J;

No se recuperam sozinhos, logo uma cirurgia se faz necessrio

Leso gera instabilidade importante J;

So grossos e fortes

quase impossvel estabilizar efetivamente o

joelho unicamente com foras musculares ativas

quando na presena de um rompimento substancial

dos mecanismos de conteno passivos.

(NORKIN E LEVANGIE, 2001)


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Ligamento Cruzado Anterior (LCA)Anatomia

Sai da regio anterior medial da tbia em direo superior posteriormente para se fixar na regio medial posterior docndilo lateral do fmur.

As fibras de colgeno do LCA giram umas sobre as outrasformando um espiral, ou feixe.

Auxilia a estabilizar a extenso do joelho.

LCADiante disso.....

O QUE ELE FAZ?

QUAIS MOVIMENTOS LIMITA?


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LCALigamento + lesado;

Pode ocorrer associada a leses de outras estruturas, como

LCM e Menisco Medial;

LCA gera 85% de resistncia total passiva translao

anterior da tbia.


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Mecanismos de Leso - LCAJ em flexo + tbia rodada em qualquer direo

P fixo no solo + F sofre rotao lateral e /ou translao posterio+ Fora em valgo

Estiramento em alta velocidade com o ligamento sob tenso.

Hiper extenso excessiva com o p fixo no solo

Leso Clssica -

Futebol

Stress em valgo realizado

com o p fixo ao solo


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LCPLimita a quantidade de translao anterior do fmur sobre uma

tbia fixa como, por exemplo, em atividades como agachament

ou aterrissagem de um salto com o J parcialmente flexionado.

Mecanismos de Leso - LCPCair em cima do Joelho flexionado;

Trauma pr tibial (painel do carro);

Hiperextenso severa.


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EnxertosAuto - Enxertos:

Patelar;Quadricipital;Semitendnio e grcil.

Alo Enxertos:Artificiais.

Observaram:Medida de seco transversa;

Ensaios biomecnicos de trao

at a ruptura.

Determinaram as seguintes propriedades

biomecnicas:Resistncia mxima;

Coeficiente de rigidez;

Elasticidade;

Alongamento mximo.

(Camanho, 2003)


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Cpsula Articular Abrange as 2 articulaes do joelho.

Fixao:Proximal: Comea acima dos cndilos femoralDistal: margens do plat tibial

A cpsula recebe reforo dos msculos, ligamentos e

fscia.

Cpsula Articular

Funo

Estabilidade articular

Restrio de movimentosManter a integridade articular e funo normal.


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Expanso do tendo dosemimembranosoTendes da pata de ganso (sartrio,grcil e semitentneo)

LCMFibras do retinculo patelar medial

Medial

Tendo do poplteoLigamento poplteo arqueadoLCL

Posterior Lateral

PoplteoGastrocnmioIsquiotibiais

Ligamento poplteo oblquoLigamento poplteo arqueado

Posterior

Bceps da coxa

Tendo do poplteoGastrocnmio - cabea lateral

Ligamento colateral lateral

Fibras do retinculo patelar lateral

Lateral

QuadrcepsLigamento patelar Fibras do retinculo patelar

Anterior

Reforo Mio- TendneoTecido Conectivo deReforo

Regio dacpsula

Membrana Sinovial e Estruturas Associadas

A membrana sinovial est aderida parede interna da

cpsula articular .

Exceto posterior a membrana se invagina anteriormente

seguindo o contorno do sulco intercondilar.


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BursasAlgumas bursas so extenses da membrana sinovial,

outras so formadas externamente cpsula.

Existem cerca de 14 bursas localizadas em regies de

alta frico durante o movimento (entre 2 estruturas).

Atividades com foras excessivas ou repetitivas

freqentemente desencadeiam inflamao da bursa

BURSITE.


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Coxins AdipososSo frequentemente associados bursas em volta do J.

Gordura e lquido sinovial X a frico entre as estruturas

No joelho, o maior coxim adiposo est associado s bursas

suprapatelar e infrapatelar.

Diagnstico da Leso

Testes Clnicos

Artrometria KT 1000

Diagnstico por Imagens


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Testes Clnicos

Artrometria KT 1000Utilizado para observar a quantidade de laxido ligamentar;

Objetiva medir o deslocamento da T em relao ao F;

As medidas podem indicar se a reconstruo ligamentar foi

satisfatriaO paciente tem que estar relaxado, J em 20-30 de flexo para a

patela estar encaixada na trclea, mantm o MI sem rotao

Principal parmetro a comparao entre membro so e

membro lesado (Cannon, 2002)


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A diferena da anteriorizao da tbia em relao ao fmur a 20

libras, entre os 2 Joelhos, classificada por:

0 - 2mm: normal

2 - 3mm: dbio> 3mm: patolgico

Dale et al (1992)


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Diagnstico por Imagens


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MSCULOSExtensores:Quadrceps coxa (QUA):

Reto coxa produz 20% do torqueVasto lateralVasto intermdioVasto medial produzem 80% do torque extensor

Se unem em tendo comum tendo do quadrceps Lig. Patelar

MSCULOSMecanismo Extensor = QUA, tendo, patela e lig. patelar:

Estabiliza e protege o Joelho (ao isomtrica);

Absoro de choque, desacelera a flexo (excntrica), controla

o abaixamento do centro de massa;

Acelera a T ou F rumo a extenso (concntrica), controla a

elevao do centro de massa.


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A patela (polia anatmica) aumenta o brao mecnico do quadrcepor aumentar a distncia do tendo do QUA e ligamento patelem relao ao eixo da articulao do Joelho.

Aumento do torque potente do QUA.

Torquee x Torquei(extensor)

Fe x BAe FQUAx BAi

Vamos entender....


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Extenso Tbia - Fmur BMe aumenta de 90 - 0 flexo

Extenso Fmur - TbiaBMe do tronco diminui de 90 - 0 de flexo.


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O pico de torque extensor ocorre entre 45 e 60 de

flexo


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Reto da CoxaEficcia depende da posio do Quadril

Distancia entre as fixaes

Extenso quadril (glteos) + Extenso Joelho (quadrceps = Potncia Mx

MSCULOS FLEXORES

Semimembranoso

Semitendinoso

Bceps coxa

Sartrio (Q e J)

Grcil (Q e J)

Poplteo

Gastrocnemio.

MSCULOS ROTADORES

Semimembranoso (RM)

Semitendinoso (RM)

Bceps coxa (RL)

Sartrio (RM)

Grcil (RM)

Poplteo (RL do F em CCF,

RM da T em CCA)


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Os IQT so bi-articulares (- cabea curta do

bceps):

potentes extensores do Q;

Flexores do JOs semis (IQT mediais)

Rotao medial

Bceps da coxa

Rotao lateralEm extenso no existe Rotao, o J est travado.

Produo de Torque mximo dos msculosFlexores / Rotadores


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Alinhamento Normal do Joelho - PlanoFrontal

VALGO FISIOLGICO

Fmur proximal apresenta 125 de inclinaoDevido ao eixo anatmico do fmur oblquoDirigido inferior e medialmente de proximalpara distalSuperfcie articular da tbia horizontalFormao de ngulo medial articulao de185 a 190.

Eixo Mecnico do Membro Inferior Linha do peso corporal

Cruza: centro da cabea do fmur, centro do joelho (entre os

tubrculos intercondilares) e centro da cabea do Tlus.

A FRS segue o eixo mecnico e no o anatmico

Peso corporal igualmente distribudo entre os cndilos medial e

lateral em bipedestao


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Desvios de AlinhamentoPodem ser causados por alterao no ngulo tbio femoral

Genu Valgum (knock knee)

ngulo lateral menor que 170

Genu Varo (bow-leg)

ngulo lateral acima de 180


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Genu Varoleve - aumenta a compresso sobre o menisco medial em 25%

5 de varo - aumenta as foras em 50%.

Genu ValgoAumento de fora compressiva no cndilo lateral

Aumenta o estresse de estiramento sobre as estruturas mediais


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Quem tem VALGO nocavalga

Estabilidade A-P se o J est em discreta flexo (1) ou

hiperextenso (2).

(1): A fora peso passa atrs do eixo deFlexo-Extenso do Joelho levandoao aumento da flexo se o quadrcepsno intervir.

(2): Tende a aumentar a hiperextensosendo limitada pela cpsula posterior,permanecendo em p sem usar oQuadrceps.


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HiperextensoAumento da Fora (f) leva ao aumenta do

componente h

Quanto > o recurvatum + distenso > recurvatum

Agem para evit-la:

Ligamentos colaterais

Cpsula posterior

Ligamento poplteo oblquo

Msculos flexores do joelho

LCA

LCP

Prtese


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Derrame Articular

P.O.


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rteses

biomecanica do joelho

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