A biomecânica das paralimpíadas

O brasileiro Alan Fonteles surpreendeu o mundo nos Jogos Paralímpicos de Londres 2012. Com próteses de fibra de carbono no lugar das pernas amputadas, o corredor venceu os 200 metros rasos com o tempo de 21 segundos e 45 centésimos, deixando o favorito sul-africano Oscar Pistorius para trás (veja aqui). Alan também foi 43 centésimos mais rápido do que a velocista americana Allyson Felix, sem deficiência e ganhadora do ouro em prova semelhante nas Olimpíadas daquele ano.

O sucesso de atletas como ele é fruto de muito treino, mas também do avanço da tecnologia. "As próteses para corrida buscam restituir a capacidade de deslocamento do membro", diz Ciro Winckler, coordenador técnico do Comitê Paralímpico Brasileiro (CPB). Refletir sobre a superação física desses esportistas é um meio para entender o funcionamento de ossos, músculos e tendões. "O estudo do corpo humano, presente em Ciências, inclui a análise de funções como a locomoção. Quando se fala em próteses, é possível ampliar a visão sobre o tema entrando na biomecânica. Ela aplica as leis mecânicas à análise do movimento de animais e seres humanos e é estudada em cursos de robótica", explica o físico Cristian Annunciato, mestre em Ensino de Ciências pela Universidade de São Paulo (USP).

1. O que isso quer dizer?

Depois de apresentado pela professora Maíra à turma, o consultor Henrique Prasse levantou os conhecimentos dos alunos sobre o tema. "Quem já ouviu falar em biomecânica?", perguntou. Surgiram suposições como: "São máquinas que ajudam animais", "Tem a ver com próteses para cachorros?". Alguns relacionaram a palavra à ideia de órgãos sintéticos ou a algo que simule uma parte do braço. "Minha expectativa era que eles associassem as palavras 'bio' e 'mecânica' e chegassem a um consenso sobre o conceito, o que ocorreu até mais rapidamente do que eu esperava. Outro fato curioso é que muitos associaram a palavra, talvez por causa do prefixo 'bio', a animais", observou Henrique.

Henrique Prasse, coordenador de projetos da Abramundo, em São Paulo, prepararou uma aula sobre o assunto para o 8º ano da Escola de Aplicação da USP, também na capital paulista. Junto com a professora da turma, Maíra Batistoni e Silva, ele levou fotos, vídeos e um modelo de um braço artificial para trabalhar procedimentos científicos como a investigação. ?O objetivo era discutir a relação entre as partes do corpo e o movimento e como se pode compensar a ausência de um membro?, afirma o consultor. Veja a seguir as etapas propostas e as conclusões da sala.

 

2. Sobe e desce consciente

O consultor propôs que a classe retomasse conceitos de fisiologia humana. Para isso, questionou: "Como fazemos para mexer nossos ossos?". A garotada disse que a ação envolve o uso de músculos e tendões. Para observar isso na prática, Henrique pediu que todos fizessem movimentos simples, como erguer um banco, flexionando os joelhos e empurrá-lo contra o piso, esticando as pernas. "Durante as ações, o que ocorre com os músculos do braço?", perguntou. A turma notou que, ao elevar o objeto, o bíceps se contrai e o tríceps relaxa, identificando a dinâmica do movimento. "No dia a dia não prestamos atenção no que sentimos ao mover braços e pernas. A atividade ajuda a desenvolver a consciência corporal", diz Cristian.

 

3. Mais impulso para a corrida

Com a percepção dos gestos aguçada, os estudantes passaram a investigar como atletas paralímpicos compensavam a ausência de músculos e ossos para fazer os movimentos. A sala foi dividida em grupos de quatro a cinco alunos. Cada um analisou a foto de um tipo de prótese diferente: de corrida (formada por uma lâmina de fibra de carbono e um soquete), de caminhada (com uma haste de metal e um pé artificial) e duas de braço. Eles compararam os mecanismos artificiais com os membros naturais e tentaram identificar as situações de uso em que se enquadravam. Para ajudá-los, o docente fazia intervenções, como questionar sobre o porquê do formato curvado da pá de fibra de carbono.

 

4. Tira-teima na TV

Terminadas as discussões, cada grupo compartilhou suas ideias com os demais. Os que analisaram a prótese de caminhada concluíram que os pés artificiais ofereciam maior equilíbrio. Para quem observou a prótese de corrida, ela parecia mais instável, mas o formato curvo da lâmina serviria para dar impulso, como uma mola. Essa hipótese foi respaldada por uma matéria do programa Esporte Espetacular, da TV Globo, que compara o desempenho de próteses de corrida com músculos naturais. "Estudos mostram que, enquanto uma perna regular devolve ao corpo em forma de impulso 20% da força aplicada contra o chão, uma prótese retorna 92%. Isso significa que o atleta paralímpico tende a ir para cima, e o esforço dele consiste em transformar isso em impulso para a frente", afirma Ciro, do CPB.

 

5. O braço mecânico diante dos olhos

Para consolidar as conclusões, Henrique levou para a aula o modelo de um braço artificial. Com duas hastes de madeira articuladas, duas seringas e dois barbantes ligando os êmbolos às hastes, o protótipo traz soluções artificiais para simular o gesto de dobrar e abrir o cotovelo. Ainda em grupos, os alunos tinham de identificar quais partes do braço cada material substituía e registar em desenho. "O uso desse modelo não visa expor detalhes da anatomia, mas ajudar a entender o funcionamento mecânico do membro, baseado na alternância dos músculos anteriores e posteriores", diz Cristian. Ao fim da aula, a moçada entendeu a função de músculos, tendões e ossos e como as próteses compensam a falta deles.

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Fotos: Levi Mendes