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FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 FISIOWORK ANATOMIA E BIOMECÂNICA DO SISTEMA LOCOMOTOR 1ª Edição Porto Alegre / RS 2020 FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 CONTEÚDO A Conteúdo CAPÍTULO 01 ___________________________________________________________________________________________ 1 Apresentação __________________________________________________________________________________________ 1 Sistema esquelético ___________________________________________________________________________________ 3 Sistema articular ___________________________________________________________________________________ 4 Sistema muscular ____________________________________________________________________________________ 6 biomecânica ________________________________________________________________________________________ 8 Aspectos gerais _____________________________________________________________________________________ 9 CAPÍTULO 02 __________________________________________________________________________________________ 10 Funções esqueléticas ___________________________________________________________________________________ 10 Funções ___________________________________________________________________________________________ 12 CAPÍTULO 03 __________________________________________________________________________________________ 14 Substâncias e classificações ósseas _______________________________________________________________________ 14 Células ósseas ______________________________________________________________________________________ 14 Substâncias ósseas ___________________________________________________________________________________ 15 Canais de HAVERS e Canais de Volkmann ___________________________________________________________________ 16 Substância óssea densa _______________________________________________________________________________ 18 Classificações ósseas ________________________________________________________________________________ 21 CAPÍTULO 04 __________________________________________________________________________________________ 26 Divisões do esqueleto e acidentes ósseos ___________________________________________________________________ 26 Esqueleto axial _____________________________________________________________________________________ 27 Esqueleto de cinturas ________________________________________________________________________________ 29 Esqueleto apendicular _______________________________________________________________________________ 30 Acidentes ósseos ____________________________________________________________________________________ 31 Tipos de Acidentes ósseos _____________________________________________________________________________ 33 CAPÍTULO 05 __________________________________________________________________________________________ 35 conceitos de articulações imóveis ________________________________________________________________________ 35 Articulações fibrosas ou imóveis _______________________________________________________________________ 36 FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 CONTEÚDO B CAPÍTULO 06 __________________________________________________________________________________________ 42 Articulações semimóveis ________________________________________________________________________________ 42 CAPÍTULO 07 __________________________________________________________________________________________ 45 características das articulações sinoviais __________________________________________________________________ 45 Componentes das articulações sinoviais __________________________________________________________________ 45 CAPÍTULO 08 __________________________________________________________________________________________ 49 classificações das articulações sinoviais ___________________________________________________________________ 49 Classificações geométricas ____________________________________________________________________________ 50 Movimentos das articulações sinoviais ___________________________________________________________________ 53 Movimentos especiais _________________________________________________________________________________ 56 Estruturas ligamentares ______________________________________________________________________________ 57 CAPÍTULO 09 __________________________________________________________________________________________ 61 Tipos de músculo ______________________________________________________________________________________ 61 Músculos estriados esqueléticos _______________________________________________________________________ 63 Músculos lisos ______________________________________________________________________________________ 65 Principais alterações nervosas da bexiga _________________________________________________________________ 67 Músculo cardíaco ___________________________________________________________________________________ 68 CAPÍTULO 10 __________________________________________________________________________________________ 71 propriedades musculares _______________________________________________________________________________ 71 Propriedades musculares _____________________________________________________________________________ 73 Contratilidade ______________________________________________________________________________________ 73 Tipos de contração muscular __________________________________________________________________________ 75 Elasticidade ________________________________________________________________________________________ 75 Tônus muscular _____________________________________________________________________________________ 76 CAPÍTULO 11 ___________________________________________________________________________________________ 78 fisiologia da contração _________________________________________________________________________________ 78 Fisiologia da contração muscular ______________________________________________________________________ 81 Importância do estímulo elétrico _______________________________________________________________________ 82 CAPÍTULO 12 __________________________________________________________________________________________ 88 inervação muscular ____________________________________________________________________________________ 88 Unidades motoras ___________________________________________________________________________________ 88 FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 CONTEÚDO C Recrutamento de unidades motoras _____________________________________________________________________ 91 Receptores musculares _______________________________________________________________________________ 92 Fusos musculares ___________________________________________________________________________________ 92 Órgão tendinoso de golgi (OTG) _________________________________________________________________________ 95 CAPÍTULO 13 _________________________________________________________________________________________ 99 tipos e fibra muscular _________________________________________________________________________________ 99 Tipos de fibra muscular esquelética ____________________________________________________________________ 100 Fibras do tipo I _____________________________________________________________________________________ 101 Fibras do tipo IIb ___________________________________________________________________________________ 102 Fibras do tipo iia ___________________________________________________________________________________ 103 CAPÍTULO 14 _________________________________________________________________________________________ 104 Miologia: classificações musculares _____________________________________________________________________104 Classificação morfológica ___________________________________________________________________________ 104 Classificação quanto aos ventres ______________________________________________________________________ 107 Classificação quanto as articulações ___________________________________________________________________ 110 CAPÍTULO 15 _________________________________________________________________________________________ 111 Miologia: classificações funcionais ______________________________________________________________________ 111 Classificação quanto a função ________________________________________________________________________ 111 Conceito de insuficiência muscular ____________________________________________________________________ 113 CAPÍTULO 16 _________________________________________________________________________________________ 117 cinética x cinemática __________________________________________________________________________________ 117 Cinética x cinemática ________________________________________________________________________________ 117 Cinética __________________________________________________________________________________________ 118 Princípios mecânicos da Cinética _______________________________________________________________________ 118 Cinemática ________________________________________________________________________________________ 120 CAPÍTULO 17 _________________________________________________________________________________________ 124 sistema de alavancas __________________________________________________________________________________ 124 Sistema de alavancas ________________________________________________________________________________ 127 CAPÍTULO 18 _________________________________________________________________________________________ 131 Biomecânica básica: cadeias cinemáticas __________________________________________________________________ 131 Princípios mecânicos da cinemática ____________________________________________________________________ 131 Conceito de cadeias cinemáticas _______________________________________________________________________ 133 FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 CONTEÚDO D CAPÍTULO 19 _________________________________________________________________________________________ 136 Encerramento e aplicabilidade __________________________________________________________________________ 136 REFERÊNCIAS _________________________________________________________________________________________ 138 FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 1 CAPÍTULO 01 Apresentação Este capítulo tem o intuito de apresentar a seguinte obra, bem como descrever os assuntos abordados no mesmo e suas correlações clínicas e aplicabilidade prática dos conteúdos de anatomia, fisiologia e biomecânica básicas para acadêmicos e profissionais das diversas áreas da saúde, especialmente aquelas que trabalham com a prevenção e promoção de saúde, bem como a reabilitação, através de movimentos, como profissionais de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional. O E-Book é organizado didaticamente em quatro tópicos principais com o objetivo de apresentar a anatomia e fisiologia do aparelho locomotor. Desta forma, nos primeiros capítulos estaremos estudando osteologia e sua importância no aparelho locomotor. A seguir, o conteúdo abordado é o de Artrologia, características articulares, classificações articulares e todas as suas aplicabilidades e correlações durante os FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 2 diferentes tipos de movimento. O terceiro tópico abordado é o de miologia, onde estudamos as características musculares bem como as propriedades musculares e suas aplicabilidades na prática profissional. O último tópico, que abrange os conceitos básicos de biomecânica aplicadas ao aparelho locomotor e onde é realizada uma correlação entre o aparelho locomotor e suas aplicabilidades práticas voltadas tanto para a reabilitação ou prevenção de lesões musculoesqueléticas, assim como para os diversos tipos de treinamento. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 3 Sistema esquelético Inicialmente, serão abordadas as funções gerais do sistema esquelético, bem como sua correlação com os demais sistemas. A seguir, são abordados os conteúdos referentes as diferentes substâncias ósseas que compõem os ossos, bem como os processos de crescimento, remodelação e mineralização ósseas correlacionando com a prática de atividade física e a atuação do efeito piezoelétrico sobre o tecido ósseo. A seguir são abordados os temas referentes as possíveis classificações ósseas, bem como as características dos ossos longos, principalmente no que se refere as placas de crescimento ósseo. O conteúdo de osteologia é encerrado então com as divisões topográficas do sistema esquelético bem como com os respectivos ossos que compõem cada uma de suas subdivisões e suas articulações. Nesse tópico ainda abordamos os conceitos de acidentes ósseos e suas aplicabilidades, de forma simples e bastante didática. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 4 Sistema articular O conteúdo de artrologia, ou seja, estudo do sistema articular e suas classificações, é dividido em quatro tópicos, onde serão abordados, respectivamente, a parte conceitual do sistema articular, bem como suas classificações quanto a morfologia e também quanto a mobilidade. Inicialmente estudamos, após a introdução ao sistema articular, as articulações classificadas como imóveis e morfologicamente, fibrosas, conhecidas como suturas ou sindesmoses, assim como suas topografias, funcionalidade e correlações clínicas. Após o estudo das articulações imóveis ou fibrosas, estudamos as articulações semimóveis, classificadas morfologicamente como cartilaginosas e conhecidas no nosso corpo como sínfises ou sincondroses. Para fechar o tópico de artrologia, dividido em dois capítulos, estudamos as articulações móveis, conhecidas como articulações sinoviais, iniciando pela morfologia e características gerais e específicas das articulações sinoviais e terminando com o conteúdo referente as classificações das articulações sinoviais quanto a sua geometria, tema de extrema relevância para discussão de conteúdos aplicados, FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 5 principalmente para o conhecimento dos trilhos anatômicos de movimento. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 6 Sistema muscular O conteúdo de miologia, ou seja, estudo do sistema muscular, é o conteúdo mais extenso do nosso e-book, pois trata da estrutura dinâmica e adaptável do nosso aparelho locomotor. Desta forma, esse tópico é dividido em sete capítulos onde são abordados todos os conceitos básicos de miologia e suas respectivas aplicabilidades tanto para a reabilitação quanto para o treinamento. O conteúdo é organizado didaticamente da seguinte forma: • Estudo dos tipos de músculo e suas correlações com o sistema nervoso; • Estudo das propriedades musculares dos músculos estriados esqueléticos e suas aplicabilidades na reabilitação e treinamento muscular; • Estudo da fisiologia da contração muscular e microestruturas que compõem os músculos estriados esqueléticos; • Estudo da inervação dos músculos estriados esqueléticos, tanto da parte eferente com correlações com as técnicas de FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 7 recrutamento de unidades motoras para o treinamento e reabilitação, quanto da porção sensitiva ou aferente relacionadas aos receptores musculares (fuso neuromuscular e órgão tendinoso de golgi – OTG) e suas aplicabilidades para os diferentes tipos de alongamento muscular; • Estudodos tipos de fibra muscular esquelética e suas relações com o metabolismo e a capacidade adaptativa de cada uma aos diversos tipos de treinamento ou tratamento (Fibras do tipo I, Fibras do tipo IIa e Fibras do tipo IIb); • Estudo das classificações musculares quanto a morfologia e quanto a sua relação com as articulações aonde possui capacidade de produzir movimento, e; • Estudo das classificações funcionais dos músculos estriados esqueléticos e a aplicabilidade do trabalho muscular com objetivos de treinamento e de reabilitação. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 8 biomecânica Após ter estudado os sistemas que compõem o aparelho locomotor, encerramos os conteúdos do nosso e-book abordando os conceitos básicos de biomecânica aplica, conceitos esses essenciais tanto para a elaboração de programa de treinamento quanto para prescrição e elaboração de programa de tratamento/reabilitação, respeitando as características intrínsecas de cada indivíduo. Os conteúdos referentes a biomecânica básica, estudados de forma aplicada e com correlações clínicas, estão divididos em três capítulos da seguinte maneira: • Estudo dos conceitos básicos de cinesiologia e biomecânica, introdução ao estudo de biomecânica e conceitos básicos e aplicados de cinética e cinemática (artrocinemática e osteocinemática); • Estudo do sistema de alavancas mecânicas do corpo humano (interfixa, interpotente e inter-resistente) e suas correlações com as vantagens mecânicas que podem ser oferecidas ao músculo FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 9 durante o movimento, as possíveis desvantagens mecânicas, bem como a relação entre os braços de força e braço de resistência com o torque de força que pode ser gerado por um determinado músculo; • Estudo das cadeias cinemáticas aberta e fechada (CCA e CCF) e o importante conceito de insuficiência muscular ativa e passiva e suas aplicabilidades durante o treinamento de força muscular bem como durante a aplicação de diferentes técnicas de alongamento muscular. Aspectos gerais Encerramos então nosso conteúdo do e-book fazendo algumas correlações clínicas bem como demonstrando a aplicabilidade prática dos conteúdos teóricos fundamentais para os profissionais que trabalham ou almejam trabalhar tanto com reabilitação quanto com o treinamento, os chamados profissionais da saúde voltados para o movimento. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 10 CAPÍTULO 02 Funções esqueléticas Neste capítulo fazemos a introdução, ou seja, uma imersão ao nosso conteúdo de aparelho locomotor, iniciando pelos conceitos básicos de osteologia, mais especificamente, pelas funções gerais do sistema esquelético e suas correlações com outros sistemas. O sistema esquelético é um importante sistema estudado em anatomia humana, e didaticamente o primeiro a ser estudado pois é utilizado como referência para o estudo dos demais sistemas, principalmente na associação de nomenclaturas. Assim como os demais sistemas, ele não atua sozinho, e tem correlações funcionais com diversos outros sistemas, principalmente com os sistemas muscular e articular, com os quais forma o que chamamos de aparelho locomotor. O sistema esquelético é composto, em sua totalidade, por 206 diferentes ossos, organizados em três porções denominadas: FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 11 • Esqueleto Axial • Esqueleto de cinturas • Esqueleto apendicular De maneira geral, o sistema esquelético possui algumas importantes funções, que podem ser observadas a seguir: FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 12 Funções Sustentação ou estruturação: Por ser o único tecido rígido do corpo humano, o sistema esquelético é o responsável por dar sustentação e estruturação ao corpo humano. Como nosso esqueleto é um esqueleto articulado, essa sustentação realizada pelo sistema esquelético também é dependente do sistema muscular esquelético. Nosso esqueleto é um endoesqueleto, ou seja, um esqueleto interno, o que diminui a função protetiva, porém aumenta muito a capacidade de mobilidade, nos diferenciando de outros animais primitivos. Locomoção: Quanto a locomoção e/ou deslocamento de segmentos no espaço, sabemos que tal função é realizada pelo sistema muscular, porém, quem se desloca no espaço é o sistema esquelético. Desta forma, tanto os movimentos segmentares quanto os movimentos de locomoção são funções do aparelho locomotor. Proteção: Por possuirmos um esqueleto interno, endoesqueleto, a função de proteção é restrita aos órgãos vitais. Desta forma, o sistema nervoso central é protegido pela calota craniana (encéfalo) e pela coluna FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 13 vertebral (medula espinhal), enquanto o coração e os pulmões são protegidos pela caixa torácica. Hematopoese: É o nome que se da a produção das células sanguíneas, que acontece na medula óssea vermelha, que se encontra no interior dos ossos longos. Desta forma, além de ser um tecido altamente vascularizado, o tecido ósseo também é responsável pela produção das células sanguíneas, tendo uma dupla relação com o sistema cardiovascular. Depósito de íons: Os ossos também são utilizados com a função de armazenamento iônico, processo denominado mineralização óssea. O principal e mais conhecido íon armazenado no osso é o cálcio. Quando nos alimentamos e disponibilizamos cálcio na corrente sanguínea, o hormônio paratireoidiano, secretado nas glândulas paratireóides, armazena o excesso de cálcio nos ossos, processo este denominada mineralização. Durante o dia, quando as taxas séricas de cálcio tendem a diminuir, um outro hormônio, a calcitonina, promove a liberação de cálcio dos ossos para o sangue, repondo a taxa sérica de cálcio. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 14 CAPÍTULO 03 Substâncias e classificações ósseas Ao estudarmos o sistema esquelético, antes de conhecermos cada um dos ossos, suas características, localização e funções, devemos saber como é composto o tecido ósseo de forma geral. Desta forma, independentemente do osso que estamos estudando, devemos saber que o tecido ósseo assim como sua composição é regulado através de três células ósseas específicas: Células ósseas Osteoblastos: São as células ósseas responsáveis pela formação e modulação/remodelação óssea. São extremamente abundantes na infância, durante a fase de crescimento, até se estabilizarem após esta etapa. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 15 Osteócito: Representa a célula óssea propriamente dita, ou seja, a célula óssea adulta já formada a partir dos osteoblastos. Osteoclastos: São as células ósseas que tem função antagônica aos osteoblastos, com capacidade e função de cavitação óssea, principalmente com o objetivo de liberação de sais na corrente sanguínea, como no caso do cálcio (Ca++) que é armazenado nos ossos. A modelação e remodelação óssea, assim como o equilíbrio celular entre osteoblastos e osteoclastos é muito dependente de regulação hormonal, da mesma forma que a mineralização óssea. Os principais hormônios relacionados a modulação e composição óssea são o hormônio paratireoidiano (parathormônio) e a calcitonina, que possuem funções antagônicas e são secretados, respectivamente, nas paratireóides e na tireóide. Substâncias ósseas Durante a formação e composição óssea então, podemos observar que a distribuição de células ósseas, assim como a densidade óssea, não é homogênea em todo o osso. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 16 Percebemos que as regiões mais externas dos ossos possuem maior densidade óssea, enquanto as regiões mais internas possuem menordensidade e, por vezes, são até mesmo ocas, como no caso de alguns ossos longos como o fêmur e a tíbia. Nessa região oca encontramos a medula óssea, responsável pela hematopoese. Figura 1: Composição óssea Canais de HAVERS e Canais de Volkmann Canais de Havers: são uma série de tubos em torno de estreitos canais formados por lamelas concêntricas de fibras colágenas. Esta região é denominada osso compacto ou diáfise. Vasos sanguíneos e células FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 17 nervosas em todo o osso comunicam-se por osteócitos (que emitem expansões citoplasmáticas que põem em contato um osteócito com o outro) em lacunas (espaços dentro da matriz óssea densa que contêm células ósseas). Este arranjo original é propício ao depósito de sal mineral, o que dá resistência ao tecido ósseo. Deve-se ainda ressaltar que esses canais percorrem o osso no sentido longitudinal levando dentro de sua luz, vaso sanguíneos e nervos que são responsáveis pela nutrição do tecido ósseo. Eles fazem com que os vasos sanguíneos passem pelo tecido ósseo. Canais de Volkmann: são canais microscópicas encontradas no osso compacto, são perpendiculares aos Canais de Havers, e são um dos componentes do sistema de Haversian. Os canais de Volkmann também podem transportar pequenas artérias em todo o osso. Os canais de Volkmann não apresentam lamelas concêntricas. No interior da matriz óssea existem espaços chamados lacunas que contêm células ósseas chamadas osteócitos. Cada osteócitos possui prolongamentos chamados canalículos, que se estendem a partir das FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 18 lacunas e se unem aos canalículos das lacunas vizinhas, formando assim, uma rede de canalículos e lacunas em toda a massa de tecido mineralizado. Substância óssea densa Também chamado de osso denso ou compacto, a substância óssea densa corresponde a porção óssea mais externa, onde se localiza a maior concentração de células ósseas e consequentemente, conferem maior densidade e rigidez ao osso. Figura 2: Composição e vascularização óssea FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 19 Substância óssea porosa: Também chamada de substância óssea trabeculada, corresponde as regiões mais internas dos ossos, onde há uma menor deposição de células ósseas, conferindo ao osso uma característica trabeculada com a formação de inúmeras lacunas ósseas. Quanto maior a porção de substância trabeculada, menos rígido é o osso, e, desta forma, mais suscetível a fraturas. OBS: O termo osteoporose é derivado da quantidade de substância porosa no osso. Um aumento muito grande de substância porosa e consequente perda de substância densa pode tornar o osso tão frágil a ponto de estar suscetível a fraturas espontâneas. esse já é considerado um quadro patológico e denominado como osteoporose. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 20 Figura 3: Osso saudável x Osteoporose Periósteo: Corresponde a lâmina externa dos ossos, responsável pela inervação e nutrição dos mesmos. O periósteo representa, externamente, um revestimento do tecido ósseo. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 21 Classificações ósseas De acordo com critérios morfológicos e/ou funcionais, os ossos do sistema esquelético podem ser classificados das seguintes formas: Osso longo: São classificados como ossos longos aqueles que possuem seu comprimento significativamente maior do que a sua largura e espessura. Desta forma, independente do seu tamanho, os ossos longos são ossos compridos, com formato semelhante a um cilindro. São encontrados em todos os segmentos de sistema esquelético, mas estão localizados predominantemente no sistema esquelético apendicular, que com exceção da patela, dos ossos do carpo de dos ossos do tarso, todos os demais ossos são longos. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 22 Ex: Fêmur (osso da coxa) Por se tratar de um osso com formato cilíndrico, os ossos longos possuem como característica ter duas extremidades denominadas epífises ósseas e uma região central, denominada diáfise óssea ou corpo do osso. Entre as epífises e a diáfise, durante a fase de crescimento ósseo, encontramos uma faixa de crescimento ósseo denominada metáfise óssea ou epífise de crescimento ósseo, que se fecha e desaparece depois de cessar o crescimento por completo. Osso curto: Diferente do que se pensa inicialmente pela nomenclatura, ossos curtos não são sinônimos de ossos pequenos, mas são aqueles que, independentemente de seu tamanho, apresentam comprimento, largura e espessura semelhantes, possuindo então um formato quadrado ou esférico. Esses ossos são encontrados predominantemente nas regiões do tornozelo (ossos do tarso) e do punho (ossos do carpo). Ex: Ossos do carpo Figura 4: Fêmur FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 23 Figura 5: Ossos do carpo Ossos Laminares, Planos ou Chatos: São classificados como ossos laminares, planos ou chatos aqueles ossos que possuem como característica morfológica ter a espessura significativamente menor do que o comprimento e a largura. Desta forma, podemos dizer que os ossos laminares possuem como característica serem ossos finos. Ex: Ossos da calota craniana (Frontal, parietais e occipital) Figura 6: Calota craniana FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 24 Ossos irregulares: São aqueles ossos que compõem o sistema esquelético e que não possuem semelhança com nenhuma figura geométrica. Apresentam forma complexa, propriedades individuais e não podem ser agrupados em nenhuma das demais classificações estruturais. Os principais exemplos de ossos irregulares são os ossos temporais assim como todas as vértebras. Ex: Vértebras da coluna Figura 7: Imagem ilustrativa de vértebra torácica Ossos Pneumáticos: São ossos que possuem como característica morfológica serem ocos, com cavidades cheias de ar e revestidas por mucosa (seios), apresentando pequeno peso em relação ao seu volume. O FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 25 principal exemplo de osso sesamóide é o osso esfenóide, localizado no crânio. Ex: Osso esfenóide Figura 8: Imagem ilustrativa do osso esfenóide Ossos sesamóides: São aqueles ossos que possuem como característica estarem presentes no interior de alguns tendões em que há considerável fricção, tensão e estresse físico, como as palmas e plantas. São, desta forma, ossos com característica e função biomecânica, e não estrutural como os demais ossos do corpo humano. Na maioria das vezes, tem a função biomecânica de atuar como roldana, impedindo ou diminuindo o atrito entre diferentes ossos durante movimentos articulares. O principal exemplo de osso sesamóide é a patela, localizada anteriormente no joelho. Ex: Patela FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 26 CAPÍTULO 04 Divisões do esqueleto e acidentes ósseos Neste capítulo, estudaremos as divisões topográficas do sistema esquelético, ou seja, onde se localiza e qual a nomenclatura dessa localização do osso no corpo humano. Também estudaremos os acidentes ósseos, suas características e principais nomenclaturas e funções associadas. Didaticamente, dividimos o sistema esquelético para estudo em três grandes porções: • Sistema esquelético axial • Sistema esquelético de cinturas • Sistema esquelético apendicular FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 27 Esqueleto axial Corresponde a porção do sistema esquelético que forma o eixo central do corpo humano. ë a única porção de sistema esquelético com função de proteção, sendo o crânio responsável pela proteção doencéfalo, a coluna vertebral responsável pela proteção da medula espinhal e a caixa torácica responsável pela proteção das vísceras torácicas. O esqueleto axial é composto da seguinte forma: • Ossos do crânio Figura 9: Ossos do crânio • Coluna vertebral FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 28 Figura 10: Ilustração da coluna vertebral • Costelas • Osso esterno Figura 11: Ilustração da caixa torácica FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 29 Esqueleto de cinturas As cinturas são responsáveis pela articulação dos apêndices (membros superiores e inferiores) ao tronco. Sendo assim, no sistema esquelético possuímos duas cinturas, a pélvica e a escapular. Cintura Escapular: Formada por dois ossos, sendo a escápula o osso posterior e a clavícula o osso anterior, a cintura escapular é responsável por articular o membro superior, representado pelo úmero, ao tronco. Figura 12: Ilustração do esqueleto apendicular superior e cintura escapular FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 30 Cintura pélvica: É formada por um osso de cada um dos lados denominado osso ilíaco. É responsável por articular o membro inferior, representado pelo osso do fêmur, ao tronco, representado pelo sacro. Figura 13: Ilustração da articulação do quadril Esqueleto apendicular O esqueleto apendicular é representado pelos ossos que compõem os apêndices ou membros. Desta forma, o esqueleto apendicular é dividido em esqueleto apendicular superior (ossos dos membros superiores) e esqueleto apendicular inferior (ossos dos membros inferiores). FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 31 Figura 14: Ilustração do esqueleto apendicular superior Acidentes ósseos Ao estudarmos anatomia humana, observamos que um dos tópicos estudados em "introdução ao sistema esquelético" é o que chamamos de acidentes ósseos. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 32 Mas o que seriam acidentes ósseos? Acidente ósseo nada mais é do que uma irregularidade em um osso e que possui alguma função específica. Desta forma, quando pensamos em acidentes ósseos, suas três principais funções ou correlações normalmente estão associadas a: Pontos de inserção muscular: São proeminências ósseas ásperas que servem como ponto de inserção de tendões de músculos nos ossos. Ex: Processo coracóide da escápula - ponto de inserção proximal da porção curta do bíceps braquial; Ponto de passagem de estruturas: São orifícios encontrados em ossos e que servem como ponto de passagem de estruturas entre diferentes regiões do corpo humano. Normalmente são denominados forames, canais ou meatos. Ex: Canal óptico - Ponto de passagem do nervo óptico localizado no fundo da órbita ocular do crânio; Ponto de articulação entre ossos: São superfícies normalmente arredondadas, côncavas ou convexas, lisas, que servem como ponto de FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 33 contato ou articulação entre dois ossos diferentes e onde vão acontecer os movimentos entre os mesmos. Ex: Côndilos femurais - Ponto de articulação do fêmur com a tíbia, na região do joelho (articulação fêmuro-tibial). Tipos de Acidentes ósseos A superfície dos ossos é irregular e cheia de acidentes ósseos. Saliências servem de ponto de fixação de músculos, tendões e ligamentos. Depressões ou orifícios representam o trajeto de vasos e nervos, além dos pontos de articulação que podemos observar nos ossos. Saliências: 1) Côndilo: grande saliência arredondada. 2) Epicôndilo: pequena projeção próxima ao côndilo. 3) Crista: linha óssea proeminente. 4) Cabeça: maior extremidade do osso longo. 5) Trocânter: um grande tubérculo (só no fêmur). FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 34 6) Processo: uma projeção. 7) Espinha: projeção afinada. 8) Tubérculo: pequeno processo arredondado. Depressões: 1) Forame: um buraco, uma abertura para vasos, nervos e ligamentos. 2) Fossa: uma depressão. 3) Meato: um túnel ou passagem. 4) Seio: uma cavidade ou espaço oco. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 35 CAPÍTULO 05 conceitos de articulações imóveis Neste capítulo, iniciaremos nossos estudos sobre o sistema articular, também denominado artrologia, tanto estudando a parte conceitual de articulação quanto também conhecendo a primeira classificação das articulações quanto as suas possibilidades de movimento, denominadas articulações imóveis e tendo como característica morfológica, serem formadas por tecido fibroso. Uma articulação é o local onde 2 ossos se encontram. Sua função é de manter os ossos unidos e proporcionar flexibilidade a um esqueleto rígido. As articulações podem ser classificadas de acordo com o tipo de tecido que a conecta e de acordo com o(s) movimento(s) realizado(s) pela mesma. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 36 Figura 15: Tabela classificações articulares Articulações fibrosas ou imóveis Nestas articulações os ossos se mantêm unidos por tecido conjuntivo fibroso. Como não executam nenhum movimento apreciável são chamadas de sinartroses. Estas articulações se apresentam em 2 tipos: • Suturas • Sindesmoses SUTURAS: existem Inter digitações ou sulcos nas extremidades dos ossos, que se encaixam e mantém uma firme união. As fibras de conexão são curtas. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 37 Os ossos do crânio são unidos por suturas. Figura 16: Ossos e suturas do crânio O osso frontal se articula com os parietais através da sutura CORONAL. Os dois ossos parietais se articulam e formam a sutura SAGITAL. Parietais e occipital se articulam através da sutura LAMBDÓIDE. Parietais e temporais se articulam através da sutura ESCAMOSA. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 38 Figura 17: Imagem ossos do crânio Mas quando pensamos em articulação, sempre pensamos em possibilidade de movimento. Desta forma, qual seria a função de uma sutura já que a mesma é uma articulação imóvel? Na verdade, as articulações entre os ossos do crânio ou suturas, se dão após o nascimento e primeiros meses de vida. Os ossos do crânio, assim como a maioria dos ossos durante a fase embrionária, ainda não são completamente calcificados, sendo formados por grande quantidade de cartilagem. Além disso, na fase embrionária até a fase do parto (nascimento), esses ossos não podem estar “encaixados”, ou articulados. Tal fato se deve a diferença de diâmetro do canal do parto em relação ao FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 39 diâmetro da cabeça da criança, para que haja passagem da mesma pelo canal do parto. Figura 18: Ilustração posição fetal e relação cabeça x canal Desta forma, pensando em parto normal ou natural, é necessário que haja uma maleabilidade do crânio e consequente deformação para passagem pelo canal do parto. Após o nascimento, os ossos vão se encontrando e calcificando, ficando inicialmente um espaço anterior entre o osso frontal e os ossos parietais (Fontanela anterior ou Bregma) e outro posterior entre o osso occipital e os ossos parietais (Fontanela posterior ou Lambda). FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 40 SINDESMOSES: as extremidades dos ossos são mais afastadas e por isso as fibras de conexão são mais longas (ligamentos). Na verdade, existe “algum” movimento, ou melhor, elasticidade entre os ossos. Os principais exemplos de sindesmoses são encontrados nas extremidades distais de tíbia e fíbula (articulação tíbio-fibular distal), entre as diáfises de rádio e ulna (articulação rádio ulnalpela membrana interóssea) e entre as diáfises de tíbia e fíbula (membrana interóssea tibiofibular). Apesar de classificadas como articulações imóveis, diferente das suturas, apresentam pequena quantidade de movimento devido a pouca elasticidade ligamentar. São regiões que apesar de articuladas, a principal função é dar estabilidade aos ossos que ali se encontram. No tornozelo, a articulação tibiofibular distal é extremamente importante para dar estabilidade ao Tálus durante os movimentos do tornozelo, especialmente durante a flexão plantar, quando a porção mais estreita do Tálus (porção posterior) fica na pinça maleolar, promovendo maior instabilidade articular. Neste momento ou fase, a atuação do FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 41 músculo tibial posterior é de extrema importância para aproximar ainda mais as porções distais de tíbia e fíbula, melhorando a estabilidade articular do tornozelo. Figura 19: Ilustração da articulação do tornozelo FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 42 CAPÍTULO 06 Articulações semimóveis Neste Capítulo vamos ver estudar as articulações classificadas morfologicamente como cartilaginosas e funcionalmente como semimóveis. Essas articulações são encontradas em regiões do nosso corpo onde apesar da necessidade de movimento, são regiões com alguma função protetiva, logo, as amplitudes de movimento devem ser pequenas. A grande característica da cartilagem em relação aos ossos, e que diferencia as articulações cartilaginosas das fibrosas, é a maleabilidade, ou seja, a capacidade que possuem de se moldar quando tensionadas. Os ossos se unem através de cartilagem. Como são possíveis pequenos movimentos, são também denominadas anfiartroses, possuindo então essa outra nomenclatura. Estas articulações se apresentam de 2 tipos: FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 43 • Sincondroses • Sínfises SINCONDROSES: os ossos são unidos por cartilagem hialina. Um exemplo de sincondrose é o encontrado entre as 7 primeiras costelas e o esterno (cartilagem costal), assim como as articulações entre as costelas e as cartilagens costais, respectivamente “condro-esternais” e “costo- condrais”, além das articulações entre as costelas falsas (8, 9 e 10) com a cartilagem da sétima costela, denominadas articulações “condro- condrais”. SÍNFISES: entre os ossos encontra-se um coxim fibrocartilaginoso ou disco. Ele é compressível para absorver choques. Figura 20: Ilustração dos discos intervertebrais FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 44 A articulação entre os dois púbis, denominada sínfise púbica, e entre as vértebras são exemplos de sínfise. O coxim entre as vértebras é o chamado disco intervertebral. Figura 21: Ilustração da coluna vertebral e dos discos intervertebrais FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 45 CAPÍTULO 07 características das articulações sinoviais Neste capítulo vamos estudar as características das articulações sinoviais e as estruturas responsáveis pela composição das mesmas, e que possibilitam a grande quantidade de movimento que apresentam e que, por este motivo, também recebem a nomenclatura de diartroses. A maior parte destas articulações é móvel. Os movimentos são limitados somente por ligamentos, músculos, tendões ou ossos adjacentes. Componentes das articulações sinoviais • Cartilagem Articular: fina camada de cartilagem hialina que reveste a superfície articular lisa dos ossos. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 46 • Cápsula Articular: membrana dupla que envolve a articulação. Camada mais externa forma ligamentos (fortalecem a articulação) e a camada mais interna forma a próxima estrutura. • Membrana Sinovial: reveste a cavidade articular, exceto as cartilagens e discos articulares. Produz o líquido sinovial. • Líquido Sinovial ou Sinóvia: líquido que lubrifica os ossos da articulação, diminuindo o atrito entre eles. É responsável pela nutrição das cartilagens articulares e serve como amortecedor de peso nas articulações, pois mantém as cartilagens articulares separadas. Figura 22: Ilustração do complexo articular do joelho FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 47 Além destas 4 características, algumas articulações possuem outras estruturas. Um exemplo é o disco articular. Ele se localiza entre os ossos e divide a cavidade sinovial em duas. As articulações da ATM, esternoclavicular e radioulnar distal contêm discos articulares. A articulação do joelho contém blocos de cartilagem em forma de meia-lua, que amortecem choques ao andar e saltar. Estes blocos são os meniscos lateral e medial. Figura 23: Complexo articular do joelho e principais estruturas articulares FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 48 Para proteger contra o atrito ainda temos as bolsas sinoviais e as bainhas dos tendões. Ambas contêm líquido sinovial no seu interior e reduzem atrito entre pele, músculos, tendões, ligamentos e ossos durante os movimentos. Figura 24: estruturas articulares da cintura escapular As bolsas ou bursas são pequenos sacos que agem como almofadas entre as estruturas que separam. Normalmente estão entre tendões/pele e ossos. As bainhas são sacos semelhantes às bolsas que envolvem ou circundam os tendões num local de constante atrito. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 49 CAPÍTULO 08 classificações das articulações sinoviais Neste capítulo vamos apresentar os conceitos as classificações geométricas das articulações sinoviais, bem como discutir a importância do conhecimento da geometria da articulação e de suas superfícies articulares para o entendimento dos planos e eixos de movimento na articulação, bem como para o entendimento dos trilhos anatômicos, limites articulares e amplitudes articulares fisiológicas. Desta forma, quando pensamos em classificação quanto a forma geométrica das estruturas articulares, as mesmas podem ser classificadas como: FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 50 Classificações geométricas Quanto as classificações geométricas das articulações sinoviais e que vão determinar os trilhos anatômicos e as amplitudes articulares, as mesmas podem ser classificadas como: • Planas As articulações do tipo plana, são articulações que permitem movimentos através do deslizamento entre suas estruturas articulares. Um exemplo clássico de articulação plana são as articulações facetarias ou apofisárias entre as vértebras móveis. Figura 25: Ilustração da coluna lombar e articulações apofisárias FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 51 • Gínglimo ou Dobradiça As articulações do tipo gínglimo ou dobradiça permitem movimento em um único sentido ou amplitude articular, e o exemplo mais clássico dessa modalidade de articulação é a úmero-ulnar, onde a incisura troclear da ulna se articula com a tróclea do úmero permitindo exclusivamente os movimentos de flexão e extensão do cotovelo. OBS: Os movimentos de Pronação e Supinação não acontecem entre o úmero e a ulna, mas sim na articulação radioulnar proximal, entre a circunferência articular da cabeça do rádio e a incisura radial da ulna na sua epífise proximal. • Trocoide ou Pivô Esse tipo de articulação é formado por uma haste fixa por onde o outro osso, através de sua superfície articular, desenvolve movimentos de rotação. Os exemplos clássicos de articulação do tipo trocoide ou Pivô são as articulações atlanto-axial (entre o processo odontóide do Áxis e o Atlas), assim como a articulação rádio-ulnar proximal, entre a circunferênciada cabeça do rádio com a incisura FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 52 radial da ulna, onde ocorrem os movimentos de Pronação e Supinação de antebraço. • Condilares ou Elipsoides São aquelas cujas superfícies articulares são de forma elíptica. Elipsoide seria talvez um termo mais adequado. Estas articulações permitem flexão, extensão, abdução e adução, mas não a rotação. Possuem dois eixos de movimento, sendo, portanto, biaxiais. A articulação rádio-carpal (ou do punho) é um exemplo. Outros são a articulações temporomandibular (ATM) e metacarpofalangeanas. • Selar Corresponde aquelas na qual a superfície articular de uma peça esquelética tem a forma de sela, apresentando concavidade num sentido e convexidade em outro, e se encaixa numa segunda peça onde convexidade e concavidade apresentam-se no sentido inverso da primeira. A articulação carpo-metacárpica do polegar é exemplo típico. É interessante notar que esta articulação permite flexão, extensão, abdução, adução e rotação (consequentemente, também circundução) mas é classificada como biaxial. O fato é justificado porque a rotação FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 53 isolada não pode ser realizada ativamente pelo polegar sendo só possível com a combinação dos outros movimentos. • Esféricas ou esferoides São aquelas que apresentam superfícies articulares que são segmentos de esferas e se encaixam em receptáculos ocos. O suporte de uma caneta de mesa, que pode ser movimentado em qualquer direção, é um exemplo não anatômico de uma articulação esferoide. Este tipo de articulação permite movimentos em torno de três eixos, sendo, portanto, tri-axial. Assim, as articulações do ombro (entre o úmero e a escápula) e a do quadril (entre o osso do quadril e o fêmur) permitem movimentos de flexão, extensão, adução, abdução, rotação e circundução. Movimentos das articulações sinoviais Os movimentos são colocados em grupos: Deslizamento: o mais simples e comum. As superfícies dos ossos se movem para frente e para trás, uma contra a outra. Ex.: cabeça das costelas e corpo das vértebras. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 54 Movimentos Angulares: eles aumentam ou diminuem o ângulo entre os ossos – flexão, extensão, adução e abdução. Flexão: diminui o ângulo entre os ossos, aproximando-os. Ex.: cotovelo, quadril, joelho, coluna vertebral (encurva para frente), flexão plantar (dedos para baixo e calcanhar para cima). Extensão: aumenta o ângulo entre os ossos, afastando-os (volta a posição anatômica). Ex.: idem anterior + dorsiflexão (dedos para a “canela”). Figura 26: Ilustração dos movimentos articulares Abdução: uma parte do corpo se movimenta para longe da linha mediana. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 55 Ex.: ombro, quadril, dedos das mãos e pés. Adução: uma parte do corpo se movimenta em direção à linha mediana. Ex.: ombro, quadril, dedos das mãos e pés. Figura 27: Ilustração de movimentos do punho Circundução: é uma combinação sequencial dos movimentos de flexão – abdução – extensão – adução. Ex: ombro e quadril. Rotação: é o movimento de um osso ao redor de um eixo central, sem deslocamento. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 56 Se a face anterior do osso se move para dentro, trata-se de rotação interna ou medial. Se a face anterior do osso se move para fora, trata-se de rotação externa ou lateral. A rotação do antebraço tem nome específico. A supinação é a rotação externa (palma para cima) e a pronação é a rotação interna (palma para baixo). Movimentos especiais Elevação: movimento que ergue uma parte do corpo. Ex: elevação da escápula ou mandíbula. Depressão: movimento que abaixa uma parte do corpo. Ex: depressão da escápula ou mandíbula. Inversão: torção do pé onde a planta se volta para dentro. Eversão: torção do pé onde a planta se volta para fora. Protração: movimento que desloca a mandíbula para frente. Retração: movimento que retorna a mandíbula para trás. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 57 Estruturas ligamentares Desempenham um papel fundamental dentro de uma articulação. Eles impedem o movimento exagerado numa articulação, mantendo a posição apropriada dos ossos articulados. São ligamentos fibrosos. LIGAMENTOS DA ARTICULAÇÃO DO OMBRO A cabeça do úmero se encaixa na rasa cavidade glenóide. Por ser assim, rasa, nas bordas da cavidade glenóide existe o lábio glenoidal, que contribui na estabilidade da articulação, aprofundando mais a fossa. Dois ligamentos contribuem no reforço da articulação: CORACOUMERAL (do processo coracóide até tubérculo maior do úmero) e GLENOUMERAL (do rebordo glenoidal ao úmero). Além dos ligamentos, a musculatura ao redor da articulação é importante na manutenção da estabilidade. Um exemplo é o tendão da cabeça longa do bíceps que penetra dentro da cápsula articular. LIGAMENTOS DA ARTICULAÇÃO DO COTOVELO: FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 58 São 3 em 1 – articulação umeroulnar, umeroradial e radioulnar proximal. Temos o ligamento COLATERAL DA ULNA (do epicôndilo medial do úmero à ulna), COLATERAL DO RÁDIO (do epicôndilo lateral do úmero ao rádio) e ANULAR (envolve a cabeça do rádio e a incisura troclear da ulna – os mantém bem unidos). LIGAMENTOS DA ARTICULAÇÃO RADIOCÁRPICA A articulação se dá entre rádio e ulna, e entre rádio e a fileira proximal do carpo. Possui o ligamento COLATERAL RADIAL DO CARPO (do processo estilóide do rádio até escafóide e trapézio), COLATERAL ULNAR DO CARPO (processo estilóide da ulna até piramidal e pisiforme), RADIOCÁRPICO PALMAR E DORSAL (da extremidade distal do rádio até a fileira proximal do carpo). LIGAMENTOS DA ARTICULAÇÃO DO QUADRIL A cabeça do fêmur se encaixa dentro do acetábulo do quadril, que mesmo não sendo raso, é envolto por um lábio acetabular, que amplia sua cavidade articular. Os ligamentos são: FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 59 ILIOFEMORAL, ISQUIOFEMORAL e PUBOFEMORAL. O 1º é o mais resistente de todo corpo. Além destes existe o ligamento DA CABEÇA DO FÊMUR, que é intracapsular. LIGAMENTOS DA ARTICULAÇÃO DO JOELHO A articulação do joelho é complicada e vulnerável a lesões. Anteriormente é encontrado o ligamento PATELAR (da patela à tuberosidade da tíbia). Medialmente temos o ligamento COLATERAL TIBIAL (do côndilo medial do fêmur à tíbia) e lateralmente temos o ligamento COLATERAL FIBULAR (do côndilo lateral do fêmur à fíbula). Dentro da articulação temos mais 2 ligamentos, o CRUZADO ANTERIOR (que se fixa na área intercondilar anterior da tíbia e no côndilo lateral do fêmur) e CRUZADO POSTERIOR (que se fixa na área intercondilar posterior da tíbia e côndilo medial do fêmur). FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 60 OBS: Estes dois ligamentos são importantes, pois limitam bastante o excesso de movimento da articulação. Ex: extensão e flexão exagerada. LIGAMENTOS DA ARTICULAÇÃO DO TORNOZELO Esta articulação une tíbia e fíbula ao tálus. Anteriormente é presa pelo ligamento TALOFIBULAR ANTERIOR. Posteriormente é presa pelo ligamento TALOFIBULAR POSTERIOR. Lateralmente, pelo ligamento CALCÂNEOFIBULAR e medialmente, pelo ligamento MEDIAL ou DELTÓIDE (da tíbia até navicular, tálus e calcâneo). Figura 28: Ilustração dos ligamentos do joelho FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 61 CAPÍTULO 09 Tipos de músculo Neste capítulo vamos estudar os diferentes tipos de músculo e suas relaçõescom o sistema nervoso para a produção de contração muscular. Figura 29: Ilustração dos tipos de músculo FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 62 Quando pensamos em músculos, a primeira coisa que nos vem a cabeça é movimento e mobilidade. Porém, possuímos diferentes tipos de músculos no corpo humano, e, logo, com diferentes características. Independentemente do tipo de músculo, toda contração muscular tem como princípio ou objetivo básico, gerar algum determinado tipo de movimento no corpo humano, seja ele visceral ou esquelético. Desta forma, possuímos três tipos principais de músculos, que possuem características morfológicas diferentes, de acordo com a presença ou ausência de estrias, mas suas principais características e especificidades se dão quando observamos suas funções e suas relações de inervação com o sistema nervoso. Desta forma, podemos encontrar no corpo humano, esses três principais tipos de músculos: • Músculo estriado esquelético • Músculo Liso • Músculo Cardíaco FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 63 Músculos estriados esqueléticos Músculo estriado esquelético: Possui essa classificação morfológica por possuir estrias e estar diretamente relacionado com o sistema esquelético. Junto com os sistemas articular e muscular, o músculo estriado esquelético tem a função de gerar movimentos no sistema esquelético, podendo promover movimentos segmentares (movimentos de segmentos do corpo no espaço / Ex: flexão de cotovelo) ou movimentos de locomoção (movimentos de deslocamento do corpo no espaço / Ex: marcha). Figura 30: Ilustração das microestruturas musculares FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 64 Os músculos estriados esqueléticos são inervados por uma parte do sistema nervoso denominada “Sistema Nervoso Somático”, que corresponde a parte voluntária do nosso sistema nervoso. Desta forma, podemos observar que a contração da musculatura esquelética é dependente de uma ação voluntária consciente. (Ex: atividades de vida diária, como se alimentar, vestuário, higiene pessoal, dentre outras). OBS: O único músculo estriado esquelético que possui além da inervação somática, uma inervação autônoma (SNA – Independente da vontade consciente) é o músculo diafragma, responsável pelo ciclo ventilatório normal. Por ser o principal músculo respiratório e a ventilação precisar ser realizada ao longo do dia, ele é predominantemente autônomo, porém, por possuir inervação somática assim como todos os músculos estriados esqueléticos, podemos interferir voluntariamente no ciclo ventilatório a qualquer momento, determinando tanto períodos de apnéia quanto de hiperventilação. O músculo diafragma recebe inervação (comunicação com o sistema nervoso central) através do nervo frênico, que é derivado dos níveis FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 65 medulares C4 e C5. Desta forma, lesões medulares acima de C4, além de gerarem sequela de tetraplegia ou tetraparesia, ainda comprometem o controle respiratório, levando o indivíduo a uma necessidade de suporte ventilatório mecânico por disfunção diafragmática. Músculos lisos Músculos lisos: A musculatura lisa está presente principalmente nas estruturas do Trato Gastrointestinal (TGI), no sistema digestório, porém, podem estar presentes também em outras vísceras, como na bexiga urinária. Figura 31: Ilustração de musculatura lisa do trato gastrointestinal FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 66 Morfologicamente, não apresenta estrias, por isso a diferença de nomenclatura. Desta forma, seu tipo de contração é diferente, considerada uma contração ondular, com objetivo de deslocamento de fluidos ou secreções. No trato gastrointestinal, a contração da musculatura lisa é responsável pela geração dos movimentos denominados peristálticos ou peristalse, que tem como objetivo principal o deslocamento do bolo alimentar (quimo) ou bolo fecal pelo tubo digestivo. Diferente do que ocorre com relação a musculatura estriada esquelética, a musculatura lisa tem sua comunicação com o sistema nervoso central estabelecida pelo nervo vago (X par craniano), parte do sistema nervoso autônomo (independente da vontade consciente). OBS: A bexiga urinária, denominada músculo detrusor, é o único músculo liso que possui tanto inervação autônoma quanto inervação somática. Ele é um músculo predominantemente somático (dependente da vontade consciente), porém, em casos em que se perde a função somática por qualquer motivo, o autônomo tem a capacidade de assumir FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 67 o comando e determinar a contração, o que chamamos de contração reflexa. Principais alterações nervosas da bexiga Figura 32: Ilustração da bexiga urinária (músculo detrusor) Bexiga neurogênica reflexa: Quando um paciente lesado medular tem um comprometimento da via somática, porém não perde a inervação autônoma. Nestes casos, os pacientes não dependem de sonda vesical, FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 68 pois a bexiga se esvazia por mecanismo reflexo proporcionado pelos receptores musculares do músculo detrusor. Bexiga neurogênica arrefléxa: Quando um paciente lesado medular perde tanto a inervação somática quanto a autônoma. Desta forma, esses indivíduos são dependentes de sonda vesical, pois em caso de enchimento não haveria esvaziamento, podendo ocorrer a lesão da bexiga urinária. Músculo cardíaco Músculo estriado cardíaco: Como o próprio nome já diz, o músculo estriado cardíaco é morfologicamente estriado, assim como o esquelético. Ele é o músculo cardíaco propriamente dito, denominado miocárdio. Figura 33: Músculo cardíaco e topografia do coração FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 69 Diferente de todos os demais músculos do corpo humano, o músculo cardíaco é o único músculo independente do sistema nervoso, tanto somático quanto autônomo. Isso se dá pelo fato deste músculo possuir uma capacidade própria, intrínseca, de geração e propagação de cargas elétricas, denominada “sistema de condução”, estudada no capítulo/aula de eletrofisiologia cardíaca. Sistema de condução do coração O sistema de condução do coração é o responsável pela determinação e manutenção da frequência cardíaca de repouso, através de uma estrutura denominada nó sinoatrial ou sinusal, considerado o marcapassos fisiológico do coração. Inervação do coração Independentemente da capacidade de geração e propagação de cargas elétricas pelo sistema nervoso, ele recebe inervação do SNA (sistema nervoso autônomo) através do nervo vago (X par craniano), porém o objetivo da inervação não é promover a contração do miocárdio, mas sim adaptar a frequência cardíaca com a necessidade momentânea de O2, gerada pela velocidade metabólica momentânea. Desta forma: FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 70 Inervação simpática • SNA Simpático – Promove excitação dos nós sinusal e atrioventricular, induzindo a uma aceleração da frequência cardíaca e ao mesmo tempo, o SNS parassimpático induz a vasodilatação arterial para evitar aumento súbito de pressão arterial. Inervação parassimpática • SNA Parassimpático - Promove inibição dos nós sinusal e atrioventricular, induzindo a uma desaceleração da frequência cardíaca e ao mesmo tempo, o SNS simpático induz a vasoconstrição arterial para evitar diminuição súbita de pressão arterial. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 71 CAPÍTULO 10 propriedades musculares Neste capítulo vamos estudar as propriedades musculares dos músculos estriados esqueléticos e que conferem aos mesmos as capacidades adaptativas tanto aotreinamento quanto ao tratamento. As propriedades musculares dos músculos nada mais são do que as capacidades adaptativas dos músculos a diferentes tipos de estímulos. Desta forma, podemos observar que, independente do tipo de músculo, eles possuem algumas características adaptativas, que são: • Contratilidade • Elasticidade • Tônus muscular FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 72 Figura 34: Fluxograma de Propriedades musculares As propriedades musculares estão relacionadas sempre aos ventres musculares, uma vez que dos componentes musculares, o ventre é a porção que possui capacidade adaptativa, devido ao fato de receber tanto inervação sensitiva quanto motora. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 73 Figura 35: Fluxograma de componentes musculares Propriedades musculares Contratilidade Contratilidade é o nome que se da a capacidade de um músculo se contrair, ou seja, a tentativa de aproximação de seus pontos de inserção. Independentemente do tipo de contração realizada, toda contração visa o encurtamento muscular e consequente aproximação dos pontos de inserção (tendões). FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 74 Figura 36: Ilustração músculos do braço e contratilidade Fisiologia da contração muscular: Quando o motoneurônio alfa (neurônio motor do SNP) realiza sinápse com a placa motora de um músculo, a mesma despolariza, ocorrendo então a liberação de uma substância química (Neurotransmissor - NT) denominado Acetilcolina. Na fibra muscular, a acetilcolina libera cálcio (Ca**) dos retículos sarcoplasmáticos. Por sua vez, a presença do cálcio em abundância na fibra muscular, promove atração das proteínas actina e miosina, o que tem como consequência o encurtamento do sarcômero e, então, a contração muscular. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 75 Tipos de contração muscular Tipos de contração: Sempre que uma placa motora é despolarizada, a fisiologia da contração vai ser a mesma, porém, a contração pode ou não gerar encurtamento das fibras. O tipo de contração depende da relação entre a força de contração muscular e a resistência imposta ao músculo. Figura 37: Fluxograma de tipos de contração muscular Elasticidade Elasticidade é o nome que se dá a capacidade de um músculo deformar e retornar a posição inicial. Diferente do que muitos pensam, a FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 76 elasticidade está relacionada a capacidade de retorno, e não a capacidade de esticar. Desta forma, como a contratilidade é a propriedade que torna um músculo capaz de encurtar e responsável por gerar força, podemos afirmar que devido a propriedade elástica, quanto mais elástico for um músculo, maior será a sua capacidade contrátil. OBS: Elasticidade está relacionada a capacidade de retornar a posição inicial após uma deformação das fibras, enquanto a capacidade de deformar independentemente do retorno, é considerada uma capacidade plástica, e denominada complacência. Essa propriedade (complacência) pode ser observada nos pulmões, que deformam de acordo com as alterações volumétricas de caixa torácica geradas pelos músculos da ventilação, porém, não oferecem resistência elástica de retorno. Tônus muscular Essa propriedade muscular é derivada das duas primeiras (contratilidade e elasticidade). Como um músculo em condição de repouso pode a FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 77 qualquer momento esticar ou encurtar, com a finalidade de gerar ou permitir mobilidade, os músculos não podem estar nem encurtados ao máximo e nem alongados ao máximo. Este meio termo é denominado Tônus muscular, e definido como estado de pré-contração de um músculo. O tônus muscular é determinado por questões hormonais, sendo normalmente maior no gênero masculino e menor no feminino, o que se dá principalmente pelas taxas séricas de testosterona nos diferentes sexos. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 78 CAPÍTULO 11 fisiologia da contração Neste capítulo vamos apresentar os processos bioquímicos e fisiológicos responsáveis por desencadear a s contrações musculares nos diversos tipos de músculo encontrados no corpo humano. Quando estudamos o sistema muscular, percebemos que possuímos diferentes tipos de músculos, assim como diferentes tipos de fibras musculares, cada uma com suas características. Em relação aos tipos de músculo, eles podem ser classificados quanto a sua relação com o sistema nervoso em autônomos ou somáticos, e quanto a sua morfologia, podem ser classificados como estriados ou lisos. Desta forma, apresentamos em nosso corpo, três principais tipos de músculos com suas seguintes características: FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 79 Músculo Estriado Esquelético: Como o próprio nome sugere, trata-se de um músculo morfologicamente estriado, mas funcionalmente, se caracteriza por possuir relação de dependência do sistema nervoso, sendo essa dependência voluntária; Figura 38: Ilustração de musculatura esquelética Músculo Estriado Cardíaco: Assim como os esqueléticos, também são estriados, porém, são inervados pela porção autônoma do sistema nervoso, sendo então comandados de forma involuntária. Além disso, o FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 80 músculo estriado cardíaco ainda possui um sistema próprio de geração e propagação de carga elétrica, o que o torna também independente. Figura 39: Imagem ilustrativa do músculo cardíaco (coração) Músculos Lisos: De cara podemos evidenciar diferença em relação aos supracitados, pois esses músculos se caracterizam morfologicamente pela ausência de estrias. Essa ausência faz com que seu processo de contração ocorra de forma diferente, sendo mais lenta e demorada, normalmente com movimentos ondulares, como notado nos movimentos peristálticos do Trato Gastrointestinal (TGI). Além disso, a musculatura lisa FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 81 é inervada pela porção autônoma do sistema nervoso, sendo considerado então musculatura involuntária. Figura 40: Ilustração do Trato Gastrointestinal (TGI) Fisiologia da contração muscular Independentemente do tipo de músculo estudado e de sua relação com o sistema nervoso, todos os músculos possuem uma característica comum: dependem de carga elétrica para iniciar o processo de contração muscular. Desta forma, como o músculo estriado cardíaco possui um sistema próprio de geração e propagação de carga elétrica, como citado FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 82 anteriormente, é o único que pode ser considerado independente do sistema nervoso. Figura 41: Ilustração do sistema de condução do coração Importância do estímulo elétrico Os músculos são formados por milhares de fibras musculares, que por sua vez, são compostas por milhares de miofibrilas, todas localizadas e posicionadas paralelamente umas as outras. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 83 Figura 42: Ilustração das microestruturas musculares No interior das fibras musculares, entre as miofibrilas, mais especificamente no meio extracelular do tecido muscular, denominado sarcolema, encontram-se inúmeras organelas denominadas retículos sarcoplasmáticos. Essas organelas são ricas em Cálcio (Ca++) e responsáveis pelo armazenamento deste íon nos músculos. Uma vez excitados (estimulados por carga elétrica) pelas sinápses de junção neuromuscular, a carga elétrica se espalha pelas fibras musculares, difundindo-se posteriormente pelas miofibrilas por pequenos tubos denominados Túbulos T. Quando esta carga elétrica atinge osretículos sarcoplasmáticos, a mesma promove indução a abertura de canais de cálcio, que são FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 84 dependentes de voltagem, e desta forma, liberação de cálcio na fibra muscular. Todo esse processo ocorre de forma extremamente rápido, tanto a saída do cálcio como sua recaptura pelas bombas de cálcio nos retículos sarcoplasmáticos, chegando a durar frações de segundo. Porém, a chegada deste cálcio nas fibras musculares induzidas pela abertura de seus canais por carga elétrica, é suficiente para iniciar o processo de contração muscular. Figura 43: Ilustração da inervação muscular FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 85 As miofibrilas dos músculos estriados são separadas por uma membrana muscular, linha Z, que determina intervalos nas miofibrilas denominados sarcômeros (unidades funcionais dos músculos). Esses sarcômeros são formados por proteínas Actina e Miosina, que se dispõe de forma intercalada e intervalada. As proteínas actinas são fixadas às membranas (linhas Z), enquanto as miosinas estão interpostas a elas. A chegada do cálcio na fibra muscular, mesmo que por intervalo de tempo extremamente rápido, gera atração entre as proteínas actina e miosina, promovendo o encurtamento ou tentativa de encurtamento dos sarcômeros. Desta forma, se todo o músculo é excitado uniformemente, ocorre encurtamento de todos os sarcômeros, processo essa denominada “contração muscular”. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 86 Figura 44: Ilustração das unidades contráteis musculares Desta forma, podemos concluir que o processo de fisiologia da contração muscular obedece às seguintes etapas: • Chegada da carga elétrica na fibra muscular (sinápse de junção neuromuscular); • Despolarização das placas motoras; • Dissipação de cargas elétricas pelas fibras musculares e miofibrilas pelos túbulos T; • Estímulo elétrico nos retículos sarcoplasmáticos (RS) e consequente abertura de canais de cálcio e liberação de cálcio na fibra muscular; • Atração entre as proteínas actina e miosina nos sarcômeros das miofibrilas, determinando seu encurtamento e aproximação das linhas Z; FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 87 • Contração muscular. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 88 CAPÍTULO 12 inervação muscular Neste capítulo vamos estudar a inervação muscular, abordando tanto a inervação sensitiva (aferente) quanto a motora (eferente), e sua importância para o recrutamento de unidades motoras. Para entendermos a inervação eferente ou motora dos músculos estriados esqueléticos, é importante que comecemos nossos estudos referentes a inervação somática falando sobre o conceito de unidades motoras. Unidades motoras Unidade motora é o nome que se dá ao conjunto formado por: • 1 Motoneurônio Alfa • Placas motoras por ele excitadas FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 89 • Fibras musculares por ele inervadas Figura 45: Imagem representando o SNP e em destaque o motoneurônio alfa em roxo. Relação das unidades motoras x músculos Diferente do que se pensa, a quantidade de unidades motoras relacionadas a um músculo não é necessariamente proporcional a quantidade de fibras musculares ou ao volume/massa muscular do mesmo. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 90 Por se tratar de uma inervação, logo, um tipo de comando denominado eferente do sistema nervoso, o fator determinante da quantidade de unidades motoras necessárias para inervar um determinado músculo é proporcional a habilidade ou especificidade de movimentos do mesmo. Desta forma, podemos afirmar que a quantidade de unidades motoras relacionadas a um músculo é diretamente proporcional a habilidade motora do músculo inervado, e não a quantidade de fibras musculares ou a intensidade de força que pode ser gerada pelo mesmo. Ex: No nosso corpo, os músculos que possuem maior quantidade de unidades motoras são os encontrados nos membros superiores, principalmente os das mãos. Como a habilidade motora das mãos e dedos é muito grande, precisam receber mais informação e com melhor qualidade do sistema nervoso. Em contrapartida, músculos grandes de membros inferiores, como o quadríceps, por exemplo, apesar do tamanho e potência, não possuem tantas unidades motoras pois sua função exige muito mais força do que destreza. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 91 Recrutamento de unidades motoras Há diversas formas de recrutar unidades motoras, e as mais comuns são os alongamentos e aquecimentos. O objetivo básico do recrutamento de unidades motoras é preparar o músculo para um determinado movimento, para que quando recrutado, consiga contrair de forma mais homogênea possível sem sobrecarregar apenas parte das fibras musculares. Consequências do não recrutamento de unidades motoras Quando ocorre uma contração muscular repentina sem o devido recrutamento de unidades motoras, a principal consequência é a distensão muscular. Esse processo de ruptura de fibras se dá, principalmente, por haver uma contração muscular com recrutamento parcial de fibras. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 92 Receptores musculares Fusos musculares Os fusos neuromusculares, também denominado fibras intrafusais, são receptores articulares localizados nos ventres musculares, organizados paralelamente as fibras musculares propriamente ditas (extrafusais). São divididos em regiões denominadas: • Regiões polares • Região central FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 93 Figura 46: Ilustração receptores musculares (OTG) Função dos fusos neuromusculares Os fusos neuromusculares são receptores musculares sensíveis a variações de comprimento por tempo nas fibras musculares. Quando um músculo sofre variação de comprimento / tempo, as terminações anuloespirais, localizadas na região central dos fusos neuromusculares, despolarizam e fazem sinapse com o axônio sensitivo do sistema nervoso periférico, enviando informação de variação de comprimento do músculo ao SNC. FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 94 Figura 47: Imagem ilustrativa da comunicação entre fuso neuromuscular e o SNC Resposta do SNC ao fuso neuromuscular: Quando o SNC percebe variação de comprimento / tempo nas fibras musculares, induzido pelos fusos neuromusculares, a resposta do sistema nervoso é a indução a contração muscular, que pode, em alguns casos, ocasionar contraturas musculares ou espasmos, denominados espasmos protetores. OBS: Em casos de alongamentos musculares com objetivo de ganho de comprimento de fibra, é essencial que os fusos não sejam estimulados. Desta forma, os alongamentos com objetivo de ganho de comprimento e FisioWork Academy - fwonlinenh@gmail.com - IP: 177.39.69.241 95 consequente ganho de flexibilidade devem ser lentos, com o objetivo de estimular OTG e não fusos. Estimulação de Fusos Neuromusculares Tem como principal objetivo o recrutamento de unidades motoras para desempenho de função muscular mais adequada e homogênea. Normalmente as técnicas de recrutamento muscular que visam estimular os fusos neuromusculares, despertando o músculo para o movimento, tem como princípio básico a velocidade e não a intensidade de movimento. Órgão tendinoso de golgi (OTG) São receptores musculares encontrados nos tendões dos músculos. Os órgãos tendinosos de golgi são sensíveis às variações de tensão nos tendões musculares. Quando as tensões aumentam nos tendões musculares, independentemente se por uma contração muito intensa ou por estiramento, os OTGs são
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