Biomecânica do joelho é o estudo dos movimentos da articulação feito através de análises físicas e matemáticas. Anatomia, fisiologia, física e matemática são as principais disciplinas necessárias para analisar biomecanicamente o joelho, que é uma articulação bastante complexa. A biomecânica do joelho serve, na prática, para analisar os movimentos e a eficiência articular. Os conhecimentos sobre a biomecânica do joelho são úteis para a reabilitação da articulação após lesões e/ou cirurgias e também são muito importantes nos esportes de alto rendimento onde a eficiência biomecânica do atleta deve ser maximizada para que ele alcance o desempenho atlético esperado.

BIOMECÂNICA DO JOELHO

Biomecância do joelho é a aplicação da mecânica, o ramo da física responsável pelo estudo dos movimentos, na biologia, no caso as estruturas anatômicas que formam a articulação do joelho do ser humano. O objetivo do estudo biomecânico do joelho é avaliar o movimento articular e a sua eficiência mecânica. O joelho é formado por duas articulações distintas. Existe uma articulação entre o fêmur e a tíbia e uma articulação entre o fêmur e a patela. Cada uma dessas duas articulações distintas tem características biomecânicas próprias. O estudo da biomecânica do joelho pode ser aprofundado e se tornar bastante complexo.

ARTICULAÇÃO FEMOROTIBIAL

A articulação femorotibial é responsável por transmitir o peso do corpo do fêmur para a tíbia. A articulação femorotibial suporta metade do peso do corpo quando andamos, metade do peso do corpo quando pedalamos, 3,5 vezes o peso do corpo quando subimos escadas, 5 vezes o peso do corpo quando descemos escadas, 7 vezes o peso do corpo quando corremos, 7 vezes o peso do corpo quando agachamos e até 20 vezes o peso do corpo quando agachamos profundamente. Flexão, extensão, rotação interna e rotação externa são os principais movimentos dessa articulação. A amplitude de movimento máxima de um joelho normal é 150˚ de flexão, 10˚ de hiperextensão, 10˚ de rotação interna e 40˚ de rotação externa. A estabilidade articular femorotibial é dada, principalmente, pelos ligamentos cruzado anterior, cruzado posterior, colateral medial e colateral lateral.

ARTICULAÇÃO PATELOFEMORAL

A articulação patelofemoral é responsável por transmitir a força do músculo quadríceps femoral para o ligamento patelar, aumentando o braço de alavanca do mecanismo extensor do joelho. A ressecção da patela diminui a força do mecanismo extensor em 30%. A patela se articula com o fêmur na tróclea femoral. Ela se desloca até 7 centímetros distalmente na flexão completa do joelho. A área de contato articular máxima entre a patela e o fêmur acontece quando a articulação está fletida em 45˚. A estabilidade articular da patela depende, principalmente, dos retináculos patelares medial e lateral. O vetor de tração do músculo quadríceps femoral é dado pelo ângulo Q, mensurado para avaliar o efeito biomecânico da ação do músculo quadríceps na mobilidade da patela e do joelho.

REABILITAÇÃO

O conhecimento da anatomia e da biomecânica do joelho é fundamental para uma reabilitação bem-sucedida após uma lesão e/ou cirurgia no joelho. A artrocinemática das duas articulações do joelho ( femorotibial e femoropatelar ) e os efeitos dos exercícios de cadeia cinética aberta e cadeia cinética fechada sobre os tecidos comprometidos têm implicações diretas na forma e no tempo para a recuperação completa do joelho que está sendo reabilitado.

ESPORTES DE ALTO RENDIMENTO

A biomecânica do joelho é muito importante nos esportes de alto rendimento. Ela permite a análise detalhada dos movimentos esportivos para melhora do desempenho do atleta e minimização do risco de lesões. Também é útil no estudo da interação do atleta com o seu equipamento esportivo e o ambiente onde o esporte é praticado. Ossos, articulações, músculos e nervos são considerados na descrição biomecânica dos movimentos do joelho de um atleta de alto nível.