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DESCRIÇÃO Bases mecânicas do funcionamento dos sistemas muscular, articular e ósseo e a inter-relação entre eles nos movimentos do corpo humano. PROPÓSITO Por mais que devam ser estudadas isoladamente as adaptações estruturais e funcionais do sistema locomotor, a análise e a compreensão de como os movimentos são realizados e suas consequências sobre os biomateriais devem ser identificadas a partir de diferentes cenários e aplicações. Assim, estudar este conteúdo é fundamental para a sua atuação como profissional do movimento. OBJETIVOS MÓDULO 1 Descrever as adaptações mecânicas no sistema muscular a partir de diferentes solicitações dos movimentos do corpo humano em cenários diversos MÓDULO 2 Reconhecer a importância do sistema articular nas possibilidades de movimentos, com base em suas características estruturais MÓDULO 3 Identificar as adaptações no sistema ósseo em função de suas características estruturais e funcionais, e a sua contribuição para a integridade do sistema locomotor INTRODUÇÃO Estudar as inúmeras possibilidades de movimentos do corpo humano em diferentes fases da vida e cenários nos obriga a investigar de maneira isolada cada um dos elementos que constituem o sistema locomotor: músculos, articulações e ossos. Dentro do processo de formação do profissional da saúde, o conhecimento da nomenclatura dos diversos músculos é papel da anatomia; como os músculos hipertrofiam é objeto de estudo da fisiologia do exercício. Já a Cinesiologia e a Biomecânica nos ajudam a compreender o movimento e as adaptações que ocorrem em todo o sistema locomotor, como podemos melhor aproveitar a função sinergista dos músculos, como a intensidade de um estímulo pode ser aumentada com uma mesma sobrecarga e, ainda, como uma carga que atua sobre um osso é determinante para a saúde estrutural. Para conhecer esses assuntos e obter base para sua atuação profissional, mergulhe neste conteúdo e estabeleça uma análise crítica dos fatores mecânicos que afetam o sistema locomotor e suas implicações cinesiológicas. MÓDULO 1 Descrever as adaptações mecânicas no sistema muscular a partir de diferentes solicitações dos movimentos do corpo humano em cenários diversos O SISTEMA MUSCULAR E O MOVIMENTO DO CORPO HUMANO A porta de entrada para compreender os movimentos é o sistema muscular. Vale destacar que, para que ocorra um movimento, há necessidade de ação de uma força, a qual o sistema muscular é capaz de gerar, ou conforme afirma Hall (2013): “o músculo é o único tecido capaz de produzir tensão ativamente”. Entender como as diferentes ações musculares afetarão a realização do movimento e as possibilidades que surgem de adaptações dos músculos aos diferentes estímulos será nossa base para conhecer o sistema muscular e o seu comportamento em resposta às demandas. Para isso, a Cinesiologia, com base na Biomecânica, considera algumas características musculares: A FORÇA QUE UM MÚSCULO PODE GERAR O corpo humano é constituído por músculos com características estruturais e funcionais distintas. Assim, identificar as potencialidades de um músculo irá ajudar a estimar a quantidade de força que pode ser gerada. O COMPRIMENTO DO MÚSCULO NO MOMENTO DA ESTIMULAÇÃO Durante o processo de estimulação, o músculo tende a apresentar variação no seu comprimento. Assim, dependendo do comprimento inicial de um músculo, este terá maior ou menor capacidade de geração de força. A FREQUÊNCIA DE ESTIMULAÇÃO DO MÚSCULO DURANTE O MOVIMENTO Quando um músculo recebe um estímulo, este pode ocorrer de maneira mais rápida ou mais lenta. Na prática, isso implica não só na qualidade da realização do movimento frente ao estímulo, mas também pode interferir na sensação de fadiga. Identificar como isso ocorre é um diferencial na prescrição de exercícios. A VELOCIDADE COM QUE UM MÚSCULO PODE SE CONTRAIR É interessante destacar que não só as características estruturais, mas também a fisiologia muscular serão os pilares para as variações de velocidade de contração muscular. Além disso, as características histoquímicas dos diferentes tipos de fibras musculares irão afetar na velocidade de contração. Daí, algumas pessoas apresentam maior vocação para exercícios lentos e prolongados (resistência) e outras para os rápidos e curtos (potência). SABE-SE QUE OS MÚSCULOS ESTRIADOS ESQUELÉTICOS (MEE) APRESENTAM CONTRAÇÃO VOLUNTÁRIA. MAS COMO ISSO PASSA A SER IMPORTANTE AQUI? DE AGORA EM DIANTE, TENHA EM MENTE QUE O MOVIMENTO QUE O CORPO HUMANO REALIZA DEPENDE DA AÇÃO MUSCULAR E QUE ESSA É UMA RESPOSTA A SUA CAPACIDADE DE PERCEBER O ESTÍMULO E UMA TENTATIVA DE REALIZÁ-LO DENTRO DE UM “PADRÃO”. POR ESSE MOTIVO, O CHAMADO “VOCABULÁRIO MOTOR” É TÃO IMPORTANTE. PESSOAS QUE, DESDE A INFÂNCIA, TIVERAM CONTATO COM ESTÍMULOS VARIADOS E PROGRESSIVOS QUANTO À COMPLEXIDADE TENDEM A APRESENTAR RESPOSTAS MAIS EFICAZES A ESTÍMULOS VARIADOS. Ativação muscular a partir do comando cerebral. Imagem: Shutterstock.com De agora em diante, tenha em mente que o movimento que o corpo humano realiza depende da ação muscular e que essa é uma resposta a sua capacidade de perceber o estímulo e uma tentativa de realizá-lo dentro de um “padrão”. Por esse motivo, o chamado “vocabulário motor” é tão importante. Pessoas que, desde a infância, tiveram contato com estímulos variados e progressivos quanto à complexidade tendem a apresentar respostas mais eficazes a estímulos variados. Ativação muscular a partir do comando cerebral. Outro aspecto importante é que o movimento de uma articulação a partir da ação de um músculo vai muito além da fibra muscular. Os extremos musculares são formados por tendões, que são estruturas passivas com a função de promover a união do músculo aos ossos. Logo, quando um músculo é estimulado, a tensão gerada neste é transmitida aos tendões, que, uma vez unidos aos ossos em suas inserções, fazem com que essa tensão chegue ao osso, o que poderá promover o deslocamento do segmento corporal no espaço: músculo – tendão – inserção – osso – articulação. AO REALIZAR UM MOVIMENTO, TODAS AS FIBRAS MUSCULARES DE UM MÚSCULO DEVERÃO SER SIMULTANEAMENTE ESTIMULADAS? SIM NÃO A resposta correta é não. Dois fatores concorrem para a geração de força, um de ordem neural e o outro de ordem morfológica. Dessa forma, a identificação do estímulo e a consequente estimulação das fibras musculares para realização da tarefa proposta deve aparecer como o primeiro agente na geração de força. Correto! Dois fatores concorrem para a geração de força, um de ordem neural e o outro de ordem morfológica. Dessa forma, a identificação do estímulo e a consequente estimulação das fibras musculares para realização da tarefa proposta deve aparecer como o primeiro agente na geração de força. O componente neural relacionado ao processo coordenativo deve ser estimulado, partindo-se da premissa de que movimento deve ser ensinado de maneira progressiva quanto ao seu grau de complexidade, de forma que o executante possa dia a dia construir uma base motora sólida. O componente morfológico refere-se à hipertrofia de um músculo saudável que dará ao sujeito autonomia para realização de suas demandas pessoais, podendo se definir como um aumento na área de corte transversal das fibras musculares. RESUMINDO Em síntese, quanto maior for a “vivência motora” de um praticante e quanto mais adequado for o grau de hipertrofia das suas necessidades, mais eficazes tendem a ser os movimentos. ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DO MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO (MEE) A partir da anatomia, é possível determinar o ventre muscular, origens e inserções, e sua função, ou seja, motor primário ou agonista para um movimento. Além disso, há uma javascript:void(0) javascript:void(0) organização e arranjo das fibras musculares ou células musculares que interferem diretamente na capacidade de geração de força. Anteriormente, vimos que o padrão de ativação muscular é um desses fatores, mas, no momento, vamos nos ater à morfologia de ummúsculo. COMO UM MÚSCULO É ESTRUTURADO? Partindo do maior para o menor, você deve entender que todo músculo é constituído por um conjunto de fascículos, os quais são formados a partir das fibras musculares. Já as fibras são compostas pelas miofibrilas e estas pelos sarcômeros, sendo nestes encontrados os miofilamentos (actina e miosina). Estrutura muscular. ATENÇÃO Lembre-se de que é a partir dos estímulos e da conexão dos miofilamentos que o músculo gera tensão, o que, na prática, permite o desenvolvimento da força necessária para realização do movimento. POR QUE CONHECER A DIVISÃO ESTRUTURAL DO MEE É IMPORTANTE PARA REALIZAÇÃO E ANÁLISE DO MOVIMENTO? O MEE tem sua ativação de forma voluntária, assim, toda vez que um músculo se contrai, ele responde da “forma que sabe” ao estímulo que recebeu. Se a capacidade do sujeito em identificar o estímulo for maior e melhor, as possibilidades de recrutamentos mais seletivos das fibras musculares acontecerão. Atenção às informações abaixo: No processo de contração muscular, o número de fibras musculares ativas determina a tensão final gerada. Na contração de um músculo, não há necessidade de ativação simultânea de todas as fibras que constituem um músculo. A ativação do “número ideal” de fibras depende do controle motor, sendo a resposta ao estímulo. A capacidade de encurtamento e alongamento de um músculo depende do arranjo das fibras dentro do músculo. As fibras musculares estão arrumadas em paralelo dentro dos fascículos e esse arranjo também é observado na distribuição das miofibrilas dentro das fibras musculares. Já os sarcômeros são ordenados em série dentro das miofibrilas. O número de unidades motoras ativas está diretamente relacionado a uma maior ou menor ativação das fibras musculares. Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal UNIDADES MOTORAS São compostas por um neurônio e todas as fibras musculares que ele inerva. Vamos conhecer um pouco mais cada um desses componentes. Antes, porém, é importante destacar que o tecido de conexão (conjuntivo) é um elemento passivo que reveste não só o músculo, mas também os fascículos e as fibras musculares, que formam os tendões e exercem interferência direta no comportamento muscular durante o movimento. Portanto, o epimísio, o perimísio e o endomísio são tecidos de conexão e revestem respectivamente músculo, fascículo e fibra muscular. Observar epimísio, perimísio e endomísio. javascript:void(0) UNIDADE MOTORA (UM) E RECRUTAMENTO As fibras musculares têm sua organização funcional a partir de grupos que apresentam tamanhos diferentes. Um conjunto de fibras musculares com características funcionais do mesmo tipo e inervadas por um neurônio motor constituem uma UM. QUANTAS FIBRAS MUSCULARES EXISTEM EM UMA UM? Isso dependerá do grau de controle e da quantidade de força necessária para realização do movimento. Em um músculo, são encontradas unidades motoras com diferentes capacidades de respostas aos estímulos, desde movimentos mais precisos e controlados, como, por exemplo, a escrita, até movimentos mais intensos e potentes, como arremessar um objeto pesado a uma maior distância. As UM’s pequenas podem conter somente 10 fibras musculares, mas precisar esse número é difícil. O que deve ficar claro é que são especializadas em realizar movimentos finos, precisos e suavemente controlados. Por exemplo, teclar um notebook ou a tela de um celular. As UM’s grandes podem conter até 2000 fibras musculares e são responsáveis por movimentos potentes e que necessitam de maior geração de força. Por exemplo, ação dos músculos gastrocnêmios em um salto vertical. UM ASPECTO ESTRUTURAL E FUNCIONAL RELEVANTE É O FATO DE AS FIBRAS MUSCULARES DE UMA DETERMINADA UM NÃO SEREM ADJACENTES, E SIM ENTREMEADAS E ESPALHADAS COM FIBRAS DE OUTRAS UM’S. ISSO, NA PRÁTICA, PERMITE UMA DISTRIBUIÇÃO DE TENSÃO MAIS UNIFORME POR TODA A MUSCULATURA DURANTE O PROCESSO DE CONTRAÇÃO. Em resumo, pode ocorrer simultaneamente a ativação de diversas UM’s de um músculo quando o movimento exigir força e precisão, por exemplo, o arremesso de um lance livre no basquetebol. Isto é, as UM’s pequenas darão o refino ao movimento, pois o diâmetro interno do aro é de 45cm, já as UM’s grandes darão a força necessária para que a bola com mais de 500 gramas seja arremessada a uma distância de 4,6m e altura de 3,05m. Unidade motora. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS DIFERENTES TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES Um músculo pode apresentar em sua estruturação fibras musculares com diferentes características funcionais e, consequentemente, diferentes capacidades de geração de força. Atividade do sarcômero. Basicamente, essas fibras são de dois tipos: • Contração lenta, fibras vermelhas, slow twitch, oxidativas ou simplesmente fibras do Tipo I Características: Baixa velocidade de contração; pico de tensão com relativa lentidão; alta resistência à fadiga; diâmetro pequeno; baixa concentração de ATPase e enzimas glicolíticas; alta concentração de mitocôndrias. • Contração rápida, fibras brancas; fast twitch, fibras do Tipo II Características: Apresentam alta velocidade de contração e alcançam o pico de tensão com relativa rapidez. Porém, é importante destacar que elas se dividem em Tipo IIA e Tipo IIX. TIPO IIA Tipo IIA (também chamadas de intermediárias ou oxidativo-glicolítica): Média resistência à fadiga; diâmetro intermediário; média concentração de ATPase e de mitocôndrias; média concentração de enzimas glicolíticas. TIPO IIX javascript:void(0) javascript:void(0) Tipo IIX (também chamadas de glicolíticas): Baixa resistência à fadiga; diâmetro grande; alta concentração de ATPase e enzimas glicolíticas; baixa concentração de mitocôndrias. Se as UM’s pequenas são responsáveis por movimentos finos, precisos, que geram menos força e são “mais contínuos”, nelas, iremos encontrar as fibras do Tipo I. Já as UM’s grandes, que permitem a realização de movimentos mais potentes e com maior geração de força, estão relacionadas às fibras do Tipo II, e assim entram em fadiga com mais facilidade. Na prática, os seres humanos tendem a apresentar uma distribuição equilibrada dos dois tipos de fibras, contudo, alguns músculos em função de sua especificidade funcional podem apresentar predomínio de um determinado tipo de fibra. EXEMPLO A manutenção do equilíbrio em postura ereta depende da coativação constante do músculo solear, o qual apresenta o predomínio da fibra do Tipo I. Outro aspecto a ser destacado são os expoentes no esporte. Determinadas modalidades detêm muita força, já outras, muita resistência, enquanto características principais. Observe um maratonista de elite, que, apesar de necessitar de força para percorrer os aproximadamente 42km, é necessário manter uma constância no padrão de movimento por mais de duas horas. Já na corrida de 100m rasos, quanto maior a força aplicada sobre o solo, maior a velocidade a ser alcançada, necessitando, assim, de muita força de quem pratica essa prova, uma vez que ela é finalizada em aproximadamente 10 segundos. Fibra Tipo I Tipo II Característica Contração lenta Contração rápida Tipo IIA Contração rápida Tipo IIX Velocidade de contração Lenta Alta Alta Resistência à fadiga Alta Intermediária Baixa Diâmetro Pequeno Intermediário Grande Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal Elaborado por Claudio Gonçalves Peixoto Diferença do grau de hipertrofia nos diferentes tipos de fibras. Predomínio das fibras Tipo I nos maratonistas. Predomínio das fibras do Tipo II nos velocistas. EXEMPLO Determinados sujeitos em função da sua biotipologia apresentarão maior facilidade para hipertrofia muscular, já outros indivíduos terão maior predisposição para atividades de resistência. A avaliação antropométrica é um excelente caminho para se iniciar essa descoberta e, a partir daí, os resultados alcançados com base nos estímulos propostos. Dessaforma, saber identificar a maior vocação de um sujeito para um trabalho de força ou resistência a partir do seu tipo de fibra muscular auxiliará na prescrição dos exercícios. UNIDADE MUSCULOTENDÍNEA O ventre muscular é um dos elementos que irão interferir na forma como a força está sendo aproveitada para a realização do movimento. É muito importante que você saiba que, apesar de no sarcômero estarem localizadas as estruturas ativas da contração muscular, as quais respondem voluntariamente a partir da estimulação recebida do Sistema Nervoso Central, os componentes passivos (tendões e fáscias) também interferem no aproveitamento final da força e no movimento, apesar de serem passivos. VAMOS ENTENDER ESSES COMPONENTES! O Componente contrátil é aquele que ativa o processo de contração. A contratilidade é uma propriedade que o músculo apresenta a partir da conexão dos miofilamentos (actina e miosina), quando este é estimulado e isso ocorre no sarcômero, que é a unidade funcional do músculo. Uma vez estimuladas, as fibras musculares tendem a responder em função do movimento realizado. QUE TAL VISITAR A ORDENAÇÃO EM SÉRIE APRESENTADA PELOS SARCÔMEROS NA MIOFIBRILA? Sabendo que todos os sarcômeros daquela fibra muscular responderão simultaneamente ao estímulo, entendemos a importância da amplitude de movimento e a relação com a capacidade de geração de força. Isso porque quanto mais amplo for um movimento, mais força será produzida. Agora, vamos falar sobre o componente elástico ou passivo que possui duas propriedades: (1) A propriedade elástica, onde você realmente pode fazer a analogia com um elástico, ou seja, quanto mais “esticado”, maior será o nível de energia armazenada; e, ao soltar um elástico, ele volta com violência. (2) É um tecido passivo, que necessita do músculo para ser ativado. Isso porque é a partir dos tecidos de conexão (conjuntivos) que revestem o músculo (epimísio), os fascículos (perimísio) e as fibras musculares (endomísio) que são formados os tendões. Os componentes elásticos são divididos em dois tipos: COMPONENTE ELÁSTICO EM SÉRIE (CES) Basicamente identificadas a partir dos tendões (95%) e pontes cruzadas (5%). São assim chamados por sua ordenação em “série” apresentada pelos tendões em suas inserções proximal e distal e pela disposição dos filamentos de miosina dentro do sarcômero. Isto é, um na sequência do outro. COMPONENTE ELÁSTICO EM PARALELO (CEP) As estruturas que constituem esse componente são as membranas musculares, ou seja, mais uma vez o epimísio, o perimísio e o endomísio. Observe que eles são dispostos um em paralelo ao outro, daí a origem do nome “em paralelo”. Componente elástico em série e em paralelo. COMO UTILIZAR ISSO NA PRÁTICA? PARE E PEGUE UM ELÁSTICO, ESSE QUE MUITOS UTILIZAM PARA SEGURAR AS NOTAS DE REAIS (O ELÁSTICO MEIO AMARELADO). DEIXE ESSE ELÁSTICO SOBRE UMA MESA E DIGA O QUE OCORREU: ELE AUMENTOU DE TAMANHO? SIM! NÃO! SIM! javascript:void(0) javascript:void(0) A resposta correta é não. Agora, se você segurar cada um dos extremos desse elástico e “puxar” em sentidos opostos, com certeza ele sofrerá uma deformação e aumentará o seu comprimento. Por isso, é chamado de “elástico”. NÃO! Acertou! Agora, se você segurar cada um dos extremos desse elástico e “puxar” em sentidos opostos, com certeza ele sofrerá uma deformação e aumentará o seu comprimento. Por isso, é chamado de “elástico”. SAIBA MAIS Agora, essa deformação só ocorreu porque você tracionou em sentido contrário, daí ser passivo, pois foi você quem fez com que ele mudasse de comprimento. Isso também ocorre com os seus tendões. Eles apresentam uma capacidade de mudar o comprimento de maneira elástica a partir do comprimento que o músculo apresenta. Seguindo o mesmo raciocínio, pegue agora dois, depois, três e, por último, quatro elásticos iguais. Segure nos extremos desses elásticos dois a dois, três a três e quatro a quatro. Aplique força no sentido contrário aos extremos. Quanto maior tiver sido o número de elásticos, maior foi a resistência ao estiramento. Esses elásticos estavam dispostos em paralelo, logo, quanto maior for o número de estruturas passivas dispostas em paralelo, maior será a resistência ao estiramento – situação que pode contribuir para a produção de força em contrações musculares excêntricas ou “negativas”. ATENÇÃO Outro ponto importante é a modificação no grau de elasticidade de um tendão, pois, quanto mais próximo ao músculo, mais elástico será esse tendão. Quanto ao grau de elasticidade, ele vai diminuindo progressivamente até a inserção no osso, e isso é importante em função da capacidade de deformação apresentada pelo tendão e o risco de lesão. Por último, vamos falar das características viscoelásticas apresentadas por essas estruturas miotendíneas. Vamos à prática! Ao iniciar um alongamento, especialmente, no início, se o grau de estiramento for muito alto e de maneira muito rápida, ele tende a vir acompanhado de forte desconforto, algumas vezes, dor e, dependendo da situação, até lesão. Por outro lado, se for realizado de maneira progressiva e lenta, passados alguns segundos e mantida a posição, essa sensação “ruim” tende a desaparecer. Isso só ocorre devido à característica viscoelástica da estrutura miotendínea. A característica viscoelástica, portanto, é a assimilação a uma nova condição de comprimento imposta à estrutura miotendínea em função da velocidade e do tempo com que a carga é aplicada. Essa é uma das razões para, na prática, serem propostos alguns tipos de alongamentos musculares, ratificando a importância do trabalho de preparação para uma atividade (aquecimento). Tendão e inserção muscular Formação do tendão a partir dos tecidos de conexão ARQUITETURA MUSCULAR Pensar apenas na estrutura macroscópica de um músculo não nos dá condições de analisar completamente um movimento. Por isso, há necessidade de conhecermos um pouco mais para entender a capacidade de geração de força e o grau de alongamento que um músculo possa apresentar. A tese acima é suportada pelo arranjo das fibras musculares dentro do músculo. Vamos pensar em duas possibilidades: MÚSCULOS FUSIFORMES OU COM FIBRAS PARALELAS São músculos em que o sentido das fibras acompanha o sentido longitudinal do músculo. Por exemplo, músculo bíceps braquial. Musculatura fusiforme MÚSCULOS PENADOS OU COM FIBRAS OBLÍQUAS São músculos em que as fibras musculares estão organizadas obliquamente ao sentido longitudinal do músculo. Por exemplo, músculo semimembranoso. Musculatura penada. QUAL É A APLICAÇÃO PRÁTICA DESSE CONHECIMENTO? Os músculos fusiformes, em função da direção das fibras, tendem a apresentar maior capacidade de alongamento quando comparados aos músculos penados. Agora, quando pensamos na capacidade de geração de força por área de corte transversal, os músculos penados apresentam resultados mais favoráveis quando comparados aos músculos fusiformes. CORTE TRANSVERSAL A área de corte transversal ou de secção transversa é relacionada com a hipertrofia muscular. PROPRIEDADES COMPORTAMENTAIS DO TECIDO MUSCULAR A capacidade que um MEE tem de responder aos diferentes tipos de cargas e a velocidade com que estas são aplicadas sobre o músculo estão relacionadas às propriedades comportamentais da MEE. QUAIS SÃO ESSAS PROPRIEDADES E POR QUE SÃO IMPORTANTES? IRRITABILIDADE OU EXCITABILIDADE Capacidade de responder ao estímulo. Aqui, é importante lembrar que o neurônio motor proporciona a estimulação muscular a partir de um neurotransmissor químico (acetilcolina), mas, pode ocorrer estimulação mecânica, como as que ocorrem nas estimulações por percussão. CAPACIDADE DE DESENVOLVER TENSÃO javascript:void(0) Característica específica de comportamento de um músculo quando estimulado. Isso ocorre no componente contrátil, a partir da conexão do filamento de miosina ao filamento de actina, interrompendo o estado de relaxamento muscular. CONTRATILIDADE Uma vez excitadoe desenvolvendo tensão, o músculo pode encurtar-se e a essa capacidade é dada o nome de contratilidade. Hamill & Knutzen (2012) afirmam que, em média, um músculo pode encurtar-se aproximadamente 57% do seu comprimento de repouso. Na prática, inicialmente, as origens e inserções musculares são aproximadas sob tensão. EXTENSIBILIDADE Quando o comprimento de repouso é aumentado, ou seja, o músculo é alongado ou estirado. Para isso, há necessidade de uma força externa que pode ser de um músculo antagonista ou auxílio profissional. Vale lembrar que essa capacidade de aumentar de comprimento irá variar em função das características estruturais de cada músculo, por exemplo, a arquitetura muscular. ELASTICIDADE Capacidade de retornar ao seu comprimento normal (repouso) após a retirada da força que levou ao alongamento. Essa propriedade pode ser utilizada dentro dos processos de melhora no rendimento muscular para uma ação de encurtamento, quando esta é precedida de um pré- estiramento. ABORDAGEM MECÂNICA DAS AÇÕES MUSCULARES Uma vez que o músculo é excitado e desenvolve tensão, três comportamentos relacionados à variação no seu comprimento são esperados. Essas contrações musculares são identificadas a partir das ações que ocorrem nos músculos, não só a partir da variação no seu comprimento, mas também no tipo de resistência a ser vencida. Agora, veremos cada uma delas: Contrações ou ações relacionadas à variação no comprimento muscular AÇÃO ISOMÉTRICA É o desenvolvimento de tensão sem alteração no comprimento do músculo, ou seja, não há movimento articular. Na prática, é possível perceber a tensão gerada na musculatura, mas sem movimento, por exemplo, quando se pede a alguém para fazer o “muque” (flexão do cotovelo a aproximadamente 90o). AÇÃO CONCÊNTRICA É o desenvolvimento de tensão acompanhado do encurtamento muscular. Na prática, o torque potente é maior que o torque resistente. É o tipo de ação que permite identificar o músculo responsável pela realização do movimento. Em termos biomecânicos, essa ação tende a promover a aceleração do movimento. Vale destacar que a fase concêntrica de um movimento também é chamada de fase positiva. AÇÃO EXCÊNTRICA É o desenvolvimento de tensão acompanhado do aumento no comprimento do músculo. O torque resistente é maior que o torque potente e, assim, a resistência vence a força muscular. As ações excêntricas são importantíssimas, pois promovem desaceleração no movimento, o que permite um melhor controle dele. Daí, ser chamada de fase negativa do movimento. Ações musculares. AÇÃO ISOTÔNICA Tem como característica a movimentação de uma resistência invariável (halter, peso de um segmento corporal) por uma determinada amplitude de movimento. Na prática, essa carga constante implica em uma variação da carga na musculatura ao longo das variações angulares da articulação. É o tipo de ação muscular comumente identificada no dia a dia e gestos esportivos. Seja em um treinamento ou em uma reabilitação muscular, o músculo dever ser estimulado a responder de forma eficaz a este tipo de ação por toda a amplitude de movimento. Ação isotônica. AÇÃO ISOCINÉTICA É um tipo de ação que necessita de equipamento especial (dinamômetro isocinético). Tem como principal característica uma velocidade preestabelecida e controlada durante toda a execução do movimento. Essa velocidade pode ser calibrada de 0 a 600°/s (graus por segundo), e será a mesma ao longo de todo o movimento. As velocidades usualmente utilizadas nos laboratórios são 60, 180 e 300°/s. Os equipamentos isocinéticos permitem a determinação quantitativa nas diferenças de força entre os membros contralaterais para um mesmo movimento a diferenças de comportamentos entre agonistas e antagonistas. E ainda, o comportamento muscular em um mesmo movimento para a mesma velocidade. Por isso, são, frequentemente, utilizadas para diagnóstico e tratamento de lesões. Equipamento isocinético. Algumas ações musculares são realizadas em equipamentos que minimizam a variação na força que um músculo irá fazer ao longo de todo o movimento, tendendo a tornar o padrão de solicitação muscular mais uniforme. Essa ação é chamada de isoinercial – os equipamentos possuem uma polia excêntrica chamada de componente de alteração mecânica, ou simplesmente C.A.M. ou C.A.M.E. Tal recurso faz com que o torque resistente sofra variações ao longo do movimento e essas variações no torque resistente promovem o comportamento isoinercial. Reforçando: esse tipo de ação só é conseguido em equipamentos mecânicos com C.A.M., por exemplo, mesa flexora. Ação isoinercial – observar a polia excêntrica – CAM (peça preta próxima ao joelho). Contrações ou ações relacionadas à variação no comprimento muscular Isométrica Sem variação no comprimento muscular Velocidade = 0 Concêntrica Encurtamento Aceleração Excêntrica Estiramento Desaceleração Isotônica Resistência constante Atividade do dia a dia e esportiva Isocinética Velocidade controlada e constante Diagnóstico quantitativo da força Isoinercial Polia excêntrica = C.A.M. Minimização da variação na força muscular ao longo do movimento Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal Elaborado por Claudio Gonçalves Peixoto FUNÇÕES MUSCULARES As funções musculares referem-se aos diferentes papéis que um músculo pode desempenhar. Com certeza, você sabe que existem músculos responsáveis pela realização do movimento e músculos que possuem ação contrária ao do movimento desejado, mas as funções musculares vão muito além. O músculo agonista, também chamado de motor primário é o responsável, a partir de sua ação concêntrica, por causar o movimento. Por exemplo, no movimento de flexão da articulação do cotovelo, o músculo bíceps braquial (BB) é agonista para o movimento. Já o músculo antagonista é aquele que é estirado durante a realização do movimento, ou seja, atua de maneira a ter suas inserções afastadas e, com isso, torna mais lento ou pode até interromper o movimento. Vamos continuar no exemplo de flexão da articulação do cotovelo, um dos agonistas você já conhece, o músculo BB, mas, neste caso, o músculo tríceps braquial atua como antagonista ao movimento de flexão. RESUMINDO Músculo Movimento Flexão do Cotovelo Extensão do Cotovelo Bíceps braquial Agonista Antagonista Tríceps braquial Antagonista Agonista Atenção! Para visualizaçãocompleta da tabela utilize a rolagem horizontal Elaborado por Claudio Gonçalves Peixoto Existem músculos que sozinhos não conseguem produzir tensão suficiente para realizar um determinado movimento, mas são capazes de ajudar o músculo agonista nessa tarefa. Esses músculos são chamados de acessório ou auxiliar, ou seja, ajudam o motor primário a realizar a ação muscular. Por exemplo, durante o movimento de flexão da articulação do joelho, o músculo gastrocnêmio (medial e lateral) atua como acessório dos músculos Isquiotibiais. Outra atuação muscular muito importante é a chamada função sinergista, que, na prática, é a atuação conjunta de um determinado grupo de músculos para um mesmo movimento. Vamos continuar na articulação do joelho. Os músculos Isquiotibiais são na realidade os três músculos da região posterior da coxa, isto é, bíceps femoral, semitendinoso e semimembranoso. Esses três músculos exercem uma função sinergista, ou seja, atuam como uma equipe para flexionar o joelho. Temos ainda a função do músculo estabilizador, que identifica a atuação de um músculo para estabilizar uma parte do corpo, de forma que outro músculo ativo tenha uma base firme sobre a qual possa exercer ação. Por exemplo, durante o movimento de flexão da articulação do ombro em postura ereta, os músculos eretores espinhais da região lombar atuam estabilizando a coluna vertebral para que o movimento do ombro possa ocorrer livremente. Vamos por último falar de um músculo que atua como neutralizador, o que significa atuar para eliminar uma ação indesejada produzidapor outro músculo. Por exemplo, ao tentar flexionar a articulação do cotovelo, estando a articulação radioulnar proximal pronada, existe uma tendência à supinação da articulação durante o movimento, e isso ocorre em função do comportamento do músculo BB. Para que essa ação não ocorra, os músculos pronador redondo e pronador quadrado atuam neutralizando a supinação, permitindo que somente o movimento de flexão da articulação do cotovelo ocorra. Na prática, a chamada rosca inversa. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS MÚSCULOS BIARTICULARES E MULTIARTICULARES Quando um músculo atravessa somente uma articulação, entender a influência deste sobre essa articulação é relativamente fácil. Quando um músculo atravessa duas ou mais articulações faz-se necessário observar o posicionamento de todas as articulações atravessadas por esse músculo para que se possa analisar o movimento. Esses músculos são chamados de bi ou multiarticulares. EXEMPLO O músculo gastrocnêmio interfere nos movimentos do tornozelo e joelho, então, é chamado de biarticular. Já o bíceps braquial (porção curta) interfere nos movimentos de três articulações, cotovelo, ombro e radioulnar proximal, portanto, é chamado de poliarticular (multiarticular). Quando um músculo bi ou poliarticular encontra-se “frouxo”, fora do seu comprimento de repouso, em função do posicionamento de uma das articulações por ele atravessadas, ele encontra-se em insuficiência ativa e apresenta uma menor capacidade de gerar tensão. EXEMPLO Ao realizar a flexão do cotovelo com a articulação radioulnar na posição supinada, a quantidade de força gerada é maior do que quando o mesmo movimento de flexão é realizado com a articulação radioulnar na posição pronada. Tudo isso devido à insuficiência ativa da cabeça longa do bíceps. Quando um músculo bi ou poliarticular encontra-se previamente “estirado”, além do seu comprimento de repouso, em função do posicionamento de uma das articulações por ele atravessadas, ele está em insuficiência passiva, portanto, apresenta maior capacidade de resistir ao estiramento. EXEMPLO Ao realizar a extensão da articulação do joelho em uma cadeira extensora, estando a região do tornozelo em “dorsiflexão”, o músculo gastrocnêmio já estará previamente estirado. Dessa forma, forma resistirá mais ao estiramento, dificultando o movimento de extensão da articulação do joelho. A insuficiência ativa está relacionada a uma menor capacidade de gerar tensão por parte de um músculo agonista, que atravessa duas ou mais articulações. Já a insuficiência passiva está relacionada a uma maior capacidade de resistir ao estiramento por parte de um músculo antagonista, que atravessa duas ou mais articulações. FATORES MECÂNICOS QUE AFETAM NA FORÇA MUSCULAR Alguns fatores mecânicos têm relação direta com a capacidade de geração de força de um músculo. Esses fatores serão descritos a seguir: ÁREA DE SECÇÃO TRANSVERSAL FISIOLÓGICA Quanto maior a área de corte, maior será a força gerada. Aqui, temos que voltar a falar da arquitetura muscular, pois a direção das fibras em relação ao sentido longitudinal do músculo é determinante. Logo, os músculos penados quando comparados aos músculos fusiformes, tendem a apresentar maior quantidade de fibras musculares por cm2 de área de corte ou secção transversal às fibras musculares. LEMBRE-SE QUE, PARA GERAÇÃO DE FORÇA, O QUE INTERESSA É A FIBRA MUSCULAR E, QUANTO MAIOR FOR A ÁREA DE CORTE TRANSVERSAL FISIOLÓGICO (PERPENDICULAR A FIBRA MUSCULAR), MAIOR QUANTIDADE DE FIBRAS TENDEM A SER ENCONTRADAS E MAIOR QUANTIDADE DE TENSÃO GERADA. ÂNGULO DE INSERÇÃO DO MÚSCULO ÂNGULO DE TRAÇÃO X APROVEITAMENTO DA FORÇA A inserção do músculo no osso tende, em função do movimento da articulação, a apresentar diferentes ângulos. Isso irá afetar diretamente o aproveitamento da força que o músculo esteja gerando. Vale aqui lembrar que, no conceito de torque articular, somente quando o tendão estiver inserido a 90° no osso, 100% da força gerada no músculo estará sendo aproveitada para fazer o movimento. Para ângulos diferentes de 90°, a força muscular será “decomposta” e parte dela estará além da rotação, tendendo a tracionar o osso de encontro à articulação ou para fora da articulação. Quando o ângulo de tração for: Igual a 90° - 100% da força muscular será utilizada para fazer o movimento de rotação em torno da articulação. Será chamada de componente de rotação. Menor que 90° - A força muscular será decomposta. A componente perpendicular ao osso em função do seu sentido atuará para fazer a rotação. Já a componente paralela ao osso, também em função do seu sentido, tenderá a puxar o osso de encontro à articulação. Será chamada de componente de estabilização. Maior que 90° - Mais uma vez, a força muscular será decomposta. Como sempre, haverá uma componente perpendicular ao osso. Esta, em função do seu sentido, atuará para fazer a rotação, e a componente paralela ao osso agora tenderá a puxar o osso para fora da articulação, também em função do seu sentido. Será chamada de componente de “luxação” ou deslocamento. RESUMINDO: • ÂNGULO DE TRAÇÃO IGUAL A 90° - 100% COMPONENTE DE ROTAÇÃO. • ÂNGULO DE TRAÇÃO MENOR QUE 90° - SÃO IDENTIFICADAS A COMPONENTE DE ROTAÇÃO E A COMPONENTE DE ESTABILIZAÇÃO. ÂNGULO DE TRAÇÃO MAIOR QUE 90° - SÃO IDENTIFICADAS A COMPONENTE DE ROTAÇÃO E A COMPONENTE DE “LUXAÇÃO” OU DESLOCAMENTO. Ângulo de inserção muscular. RELAÇÃO COMPRIMENTO X TENSÃO O primeiro aspecto aqui a ser lembrado é que existem estruturas ativas e passivas na unidade miotendinosa e que a tensão total em um músculo deve considerar a soma da tensão ativa e passiva (quando esta existir). 1 Músculo no seu comprimento de repouso - A tensão gerada pelo músculo estará 100% relacionada à condição da atividade dos sarcômeros a partir de uma “ótima” conexão com os miofilamentos (actina e miosina), mas não há energia elástica armazenada de forma passiva que possa ser adicionada à tensão final gerada. 2 Músculo previamente encurtado, mas sem tensão - O músculo “perderá” algumas possibilidades de aproveitar a tensão gerada pelos miofilamentos ativos, até que a frouxidão muscular seja retirada. 3 Músculo ligeiramente alongado (no geral, aproximadamente, 20% além do seu comprimento de repouso) - Além de uma ótima conexão dos miofilamentos, a energia elástica armazenada no componente passivo, em especial, no componente elástico em série será adicionada à tensão gerada pelos miofilamentos. A máxima tensão muscular será alcançada. Contudo, esse tipo de estimulação causa grande estresse nas estruturas passivas, e só deve ser proposto para sujeitos adaptados aos estímulos mais intensos. A máxima tensão é alcançada quando for possível adicionar a componente contrátil à energia armazenada no componente elástico, em especial, no componente elástico em série. Musculatura de bíceps braquial – porção curta previamente encurtada em função da inserção proximal no processo coracoide da escápula. Bíceps braquial. Exercício feito a partir do comprimento de repouso. RELAÇÃO FORÇA X VELOCIDADE Quando o músculo desenvolve tensão a partir de uma ação concêntrica contra uma carga elevada, a velocidade do encurtamento deverá ser baixa. O contrário ocorre com uma carga baixa, ou seja, a velocidade do encurtamento deverá ser relativamente alta. Você consegue ver isso na prática ao levantar um peso muito alto ou baixo. Na tensão gerada a partir de uma ação excêntrica contra uma carga elevada, a velocidade de estiramento tenderá a ser relativamente alta. MUITO IMPORTANTE É ESTAR ATENTO QUE, QUANTO MAIS ALTA FOR À CARGA, MAIS ALTA TENDERÁ A SER A VELOCIDADE EM CONTRAÇÕES EXCÊNTRICAS. Vale ressaltar que a tensão gerada em uma ação excêntrica pode extrapolar, em média, 40% daquela encontrada na ação isométrica máxima. Isso é relevante, pois estímulos excêntricos para valores superiores aos identificados na ação isométrica máxima só devem ser propostos para sujeitos adaptados aos estímulosneuromusculares. SAIBA MAIS Normalmente, na musculação, isso se chama trabalho negativo, contração negativa, treinamento negativo. Relação Força x Velocidade. RELAÇÃO TEMPO X TENSÃO (FREQUÊNCIA DE ESTIMULAÇÃO) Refere-se à frequência com que o músculo é excitado, ou seja, a frequência entre os estímulos. Caso haja intervalo suficiente para recuperação entre os estímulos, isto é, igual ou maiores que aproximadamente 100 milissegundos (ms), a tensão gerada no segundo estímulo tende a apresentar um pico semelhante ao anterior. Para intervalos entre os estímulos inferiores a 100ms, existirá uma forma aditiva de estímulos denominada somação ou somação incompleta dos estímulos, onde o pico de tensão tenderá a ser mais alto que o do estímulo anterior quanto menor for o intervalo entre os estímulos. A máxima tensão é alcançada quando os estímulos são emitidos sem intervalos entre eles. Essa condição recebe o nome de tetania ou somação completa. Nessa condição, o pico de tensão pode ser até 4 vezes mais intenso quando comparado a um estímulo com intervalo suficiente para recuperação. Relação Tempo x Tensão (frequência de estimulação). SISTEMA MUSCULAR E O MOVIMENTO O especialista Claudio Gonçalves Peixoto apresentará um resumo do módulo, abordando todos os tópicos estudados. VERIFICANDO O APRENDIZADO MÓDULO 2 Reconhecer a importância do sistema articular nas possibilidades de movimentos, com base em suas características estruturais O SISTEMA ARTICULAR APLICADO AO MOVIMENTO HUMANO Os movimentos articulares permitem que os segmentos corporais descrevam trajetórias no espaço, portanto, é necessário analisar a real possibilidade de movimento de uma articulação. Para isso, você precisa conhecer estruturalmente as articulações e identificar os tipos de ossos articulados e os componentes que as constituem. INTRODUÇÃO Uma articulação é formada pela união de dois ou mais extremos ósseos. Existem diferentes tipos de articulações e diferentes características morfofuncionais, veja abaixo: Articulações do corpo humano. CLASSIFICAÇÃO DAS ARTICULAÇÕES RELACIONADAS AO ESTUDO DO MOVIMENTO Existem articulações que não apresentam cavidade articular e elas são de dois tipos – sinartrose e anfiartrose. SINARTROSES São imóveis ou com pouquíssimo movimento e, por isso, não há um interesse muito alto para Cinesiologia e Biomecânica. São divididas em dois tipos, suturas e sindesmoses: • Suturas são conectadas por fibras contínuas de periósteo. Por exemplo, as suturas do crânio. • Sindesmoses são caracterizadas a partir de denso tecido fibroso, com uma limitação muito alta de movimento. Por exemplo, articulação radioulnar média. ANFIARTROSES São articulações ligeiramente móveis e são subdivididas em dois tipos: • Sincondroses são ossos unidos por uma pequena camada fina de cartilagem hialina. Por exemplo, as articulações esternocostais. • Sínfises são articulações onde são encontradas finas lâminas de cartilagem hialina e disco fibrocartilaginoso. Por exemplo, as articulações intervertebrais e a sínfise púbica. NA PRÁTICA, AS SÍNFISES, APESAR DE BAIXA POSSIBILIDADE DE MOVIMENTAÇÃO, SÃO VITAIS PARA HARMONIA DOS MOVIMENTOS, DEVIDO À ESTRUTURAÇÃO DA COLUNA VERTEBRAL EM RELAÇÃO AO RESTANTE DO ESQUELETO. Agora, vamos falar das articulações móveis, ou seja, as que apresentam cavidade articular. Essas articulações são chamadas de diartroses ou sinoviais e são caracterizadas por possuírem cartilagem articular, revestindo os extremos ósseos articulados e cápsula articular. São divididas em: deslizante, artrose ou plana. Essas articulações são não axiais, ou seja, não apresentam eixo e, por isso, permitem movimentos de deslizamento entre os ossos articulados. Por exemplo, intertársicas e intercárpicas. ARTICULAÇÕES UNIAXIAIS Realizam movimento de rotação em torno desse eixo. São: • Dobradiça, gínglimo ou charneira - Por exemplo, articulação do cotovelo (movimento de flexão e extensão). • Trocoide ou em pivô - Por exemplo, articulação radioulnar proximal (pronação e supinação). ARTICULAÇÕES BIAXIAIS Realizam movimento de rotação em torno de dois eixos. São: • Articulação elipsoide - Por exemplo, articulação radiocárpica (flexão e extensão; abdução e adução). • Articulação condilar - Por exemplo, articulação do joelho (flexão e extensão; rotação interna e rotação externa). • Articulação selar - Por exemplo, articulação carpo metacárpica do polegar (flexão e extensão; abdução e adução). OBSERVE QUE A ARTICULAÇÃO DO JOELHO SER ANATOMICAMENTE CLASSIFICADA POR ALGUNS AUTORES, FUNCIONALMENTE, DEVE SER OBSERVADA A PARTIR DA SUA CAPACIDADE DE MOVIMENTAÇÃO E, POR APRESENTAR DOIS EIXOS, PASSA A SER CLASSIFICADA COMO CONDILAR OU BICONDILAR. ISSO PORQUE O JOELHO REALIZA ROTAÇÃO INTERNA E EXTERNA QUANDO FLEXIONADO A 90°. ARTICULAÇÕES TRIAXIAIS Realizam movimento de rotação em torno de três eixos. São: • Articulação esferoidal; esferoide; cabeça e cavidade ou enartrose - Por exemplo, as articulações dos ombros e quadris (flexão e extensão; abdução e adução; rotação interna e rotação externa). Característica estrutural das articulações. ATENÇÃO Todas as articulações que realizam movimentos a partir de dois eixos, ou seja, as articulações bi e triaxiais, são também capazes de realizar o movimento de circundução. Segundo Hamill & Knutzen (2012), grau de liberdade (gl) de uma articulação é a terminologia utilizada para descrever o tipo e a quantidade de movimento estruturalmente permitidos pelas articulações. Na prática, ao pensar em um movimento multiarticular, ou seja, na cadeia de movimento, como no agachamento, devemos considerar os graus de liberdade de todas as articulações envolvidas. Assim, teremos 3gl para o quadril; 2gl para o joelho e 1gl para o tornozelo, em um total de 6gl para cada membro inferior. Observe as articulações dos quadris, joelhos e tornozelos. ATENÇÃO Quanto maior o número de gl de um movimento, maior será o número de articulações envolvidas. COMPORTAMENTO MECÂNICO DOS COMPONENTES ARTICULARES Conhecer o comportamento mecânico dos componentes articulares permite identificar as melhores possibilidades de movimento e prevenir lesões, otimizando o movimento. COMPONENTES ARTICULARES CÁPSULA ARTICULAR Membrana com duas camadas que reveste os ossos nas articulações sinoviais. A camada interna ou membrana sinovial é responsável por secretar o líquido sinovial. A densidade e a resistência da cápsula à deformação elástica estão relacionadas à magnitude e à frequência da carga à qual a cápsula está exposta. LÍQUIDO SINOVIAL É multiviscoso e o responsável pela lubrificação das articulações sinoviais. Essa viscosidade está relacionada à velocidade em que é realizado o movimento e a temperatura. Daí, a importância do período de preparação para atividade (aquecimento), pois permite que o líquido seja ajustado em sua viscosidade para atividade fim. CARTILAGEM ARTICULAR OU HIALINA É uma importante componente para a estabilidade e funcionalidade articular. Trata-se de um denso tecido de conexão voltado a proteger os extremos ósseos no interior das articulações, permite a partir da fricção, o movimento articular com o mínimo desgaste e aumenta a área para distribuição da carga aplicada. Apresenta adaptação mecânica à intensidade, sentido e tempo de exposição à carga aplicada. O crescimento da cartilagem ocorre durante toda a vida em um processo dinâmico, e é regulado a partir das cargas compressivas que atuam sobre a articulação. LIGAMENTOS São tecidos de conexão que conectam os ossos entre si. Apresentam como principal função a manutenção da integridade estrutural da articulação, deformando-se para permitir o movimento. Pode estar localizado dentro, fora ou na própria cápsula articular. Dependendo da localização, apresentam diferentes resistências à deformação. Os ligamentos intracapsulares são mais resistentes à deformação, por exemplo, o ligamento cruzado anterior que os extracapsulares. BOLSAS OU BURSASAssumem especial importância na preservação das estruturas em torno da articulação. São pequenas cápsulas revestidas por membrana sinovial e repleta de líquido sinovial, localizadas entre ou próximas às estruturas articulares, principalmente, entre o tendão e o osso. ESTRUTURAS FIBROCARTILAGINOSAS (DISCOS E MENISCOS) Apresentam função mecânica de alta resistência à carga tensiva e suportam grandes cargas compressivas. Os meniscos aumentam os “encaixes” (congruência) das peças ósseas da articulação. MENISCOS MELHORAM A ARQUITETURA ARTICULAR DO JOELHO. Essas estruturas fibrocartilaginosas são identificadas no comportamento dos discos intervertebrais, quando submetidos a uma carga mecânica, tendem a se deformar para permitir o movimento. Componentes das articulações sinoviais. Observe as estruturas dos meniscos e ligamentos. FLEXIBILIDADE E ESTABILIDADE DAS ARTICULAÇÕES SINOVIAIS FLEXIBILIDADE E MOBILIDADE ARTICULAR Segundo Hall (2013), “flexibilidade articular é um termo utilizado para descrever a amplitude de movimento (ADM) permitida em cada um dos planos de movimento de uma articulação”. O Colégio Americano de Medicina Esportiva (ACSM) (2014) afirma que: “flexibilidade é a capacidade de mover uma articulação ao longo de sua amplitude de movimento da articulação (AMA) completa”. Na prática, uma articulação tem diferentes possibilidades de ADM e se deve utilizar essas amplitudes com base nos planos ortogonais. Assim, a amplitude relativa de movimento permitida por uma articulação deve ser mensurada a partir da passagem da posição anatômica ou uma posição de referência para posição extrema de movimento em uma determinada direção. Ter uma ADM bem avaliada em um determinado sentido de movimento de uma articulação não obrigatoriamente implica que todos os movimentos dessa mesma articulação atendam ao padrão desejado. A flexibilidade divide-se em: FLEXIBILIDADE DINÂMICA É aquela que traduz a autonomia articular do sujeito, pois considera a realização do movimento ativamente. FLEXIBILIDADE ESTÁTICA Tem como base o movimento realizado de forma passiva. É muito utilizada para diagnóstico do grau relativo de ADM de uma articulação, pois é um indicador de restrição ou frouxidão no comportamento articular e isso pode potencializar o mecanismo lesivo. MEDIDA DA ADM ARTICULAR O instrumento utilizado é o goniômetro, que oferece o resultado em graus. Atualmente, existem diversos tipos, alguns muito simples (goniômetros manuais) que oferecem dados a partir de uma leitura direta no equipamento, chegando a goniometria digital, altamente tecnológica. javascript:void(0) javascript:void(0) Goniômetro manual. ATENÇÃO Estabilidade articular (EA) é a resistência apresentada por uma articulação ao movimento anormal dos segmentos corporais. Observe que o termo anormal é significativo, pois o comportamento articular segue um padrão de previsibilidade e, quando ocorre fora desse padrão, há possibilidade do comprometimento da integridade articular. A EA tem como base duas posições, que são: POSIÇÃO TRAVADA OU COAPTAÇÃO FECHADA Identificada a partir do “melhor” encaixe ósseo dentro da articulação, ou seja, melhor acomodação das peças ósseas. É importante enfatizar que, ao longo de todo o arco de movimento articular, tende a existir somente uma posição em que esse encaixe é “máximo”, normalmente, em posição fundamental. POSIÇÃO DESTRAVADA OU COAPTAÇÃO ABERTA Qualquer posição diferente da travada, ou seja, a maioria das posições possíveis em todo o arco da ADM. javascript:void(0) javascript:void(0) QUANTO MAIOR A AMPLITUDE DE MOVIMENTO, MENOR O NÚMERO DE COMPONENTES ARTICULARES (LIGAMENTOS ETC.) ENVOLVIDOS COM A ESTABILIDADE DA ARTICULAÇÃO E, QUANTO MAIOR A SOBRECARGA SUPORTADA, MAIS DIFÍCIL É ESTABILIZAR A ARTICULAÇÃO. O ACSM (2014) sugere que a flexibilidade: “depende de uma série de variáveis específicas, incluindo distensibilidade da cápsula articular, aquecimento adequado e viscosidade muscular, além da complacência dos ligamentos e tendões”. Aqui, iremos destacar os elementos de maior relevância prática: TIPO E NÚMERO DE ELEMENTOS ARTICULARES ENVOLVIDOS Devem ser considerados o número e tipos de ligamentos, o grau de elasticidade da cápsula articular e se existem estruturas fibrocartilaginosas envolvidas com a articulação. Por exemplo, a resistência oferecida pela cápsula articular do joelho é maior que a oferecida pela cápsula articular do ombro. • IDADE A CAPACIDADE DE DEFORMAÇÃO DAS ARTICULAÇÕES ESTÁ RELACIONADA À IDADE. CRIANÇAS E JOVENS TENDEM A APRESENTAR TECIDOS MAIS ELÁSTICOS QUE OS DOS ADULTOS E IDOSOS. NO ENTANTO, NADA IMPEDE QUE UMA PESSOA COM IDADE AVANÇADA, DESDE QUE SE MANTENHA VINCULADA AOS EXERCÍCIOS PARA MANUTENÇÃO E/OU AUMENTO NA ADM POSSA APRESENTAR RESULTADOS SATISFATÓRIOS. Idosos realizando exercício de alongamento. Imagem: Shutterstock.com A capacidade de deformação das articulações está relacionada à idade. Crianças e jovens tendem a apresentar tecidos mais elásticos que os dos adultos e idosos. No entanto, nada impede que uma pessoa com idade avançada, desde que se mantenha vinculada aos exercícios para manutenção e/ou aumento na ADM possa apresentar resultados satisfatórios. Idosos realizando exercício de alongamento. • CAPACIDADE DE ALONGAMENTO MUSCULAR (ANTAGONISTA) ESSE É O FATOR QUE MERECE MAIOR ATENÇÃO. NO CASO, ESTAMOS FALANDO DO ALONGAMENTO DO MÚSCULO ANTAGONISTA AO MOVIMENTO REALIZADO. POR EXEMPLO, NA FLEXÃO DA ARTICULAÇÃO DO QUADRIL, OS MÚSCULOS ISQUIOTIBIAIS COM BAIXA CAPACIDADE DE ALONGAMENTO IRÃO LIMITAR O MOVIMENTO, DENTRE OUTROS FATORES. Imagem: Shutterstock.com Esse é o fator que merece maior atenção. No caso, estamos falando do alongamento do músculo antagonista ao movimento realizado. Por exemplo, na flexão da articulação do quadril, os músculos isquiotibiais com baixa capacidade de alongamento irão limitar o movimento, dentre outros fatores. Tipos de alongamentos Ativo - Produzido pela ação concêntrica dos músculos antagonistas ao que se quer alongar. Por exemplo, ao ativar concentricamente os músculos flexores do quadril, os músculos antagonistas, ou seja, extensores, serão alongados. Mas, atenção, apesar de altamente seguro, o grau de eficiência deste tipo de alongamento é muito baixo. Passivo - A forma passiva de alongamento é uma das mais utilizadas, produzido por uma força externa, diferente da ação concêntrica dos músculos antagonistas que se quer alongar. Pode ser a força gerada em um segmento corporal diferente daquele onde está o músculo que se queira alongar. Por exemplo, sua mão esquerda puxa o seu braço direito na frente do corpo; a ação da gravidade ao “soltar o tronco à frente” a partir da postura ereta, ou ainda, a ação de um profissional alongando um cliente. Dinâmico ou balístico - São movimentos rápidos, sucessivos e suavemente controlados, buscando o alongamento. Como o próprio nome sugere, envolve movimento, por isso, deve ser proposto a sujeitos que tenham prévio domínio dos movimentos corporais. Isso porque pode gerar um efeito contrário, caso os fusos musculares (FM’s) sejam estimulados. Estático - É a manutenção de uma postura por um tempo. Usualmente em torno de 30 segundos, podendo ou não haver progressão (aumento no estiramento) no alongamento ao longo desse tempo, dependendo do grau de rigidez do músculo que se queira alongar. É um dos tipos mais utilizados de alongamento pelos diferentes profissionais na área da saúde. Facilitação neuromuscular proprioceptiva (FNP) - Observe a descrição: envolve a contração do músculo que se quer alongar, a partir de uma posição “fixa”, imediatamente seguida do relaxamento deste músculo, quando então ocorre um aumento no “estiramento” dele. Isso é conseguido em função da ativação de um receptor sensorial chamado de órgão tendinoso de Golgi (OTG). Apesar de ser altamente eficaz, este tipo de alongamento só deve ser proposto e realizado por profissionais que dominem essa técnica, uma vez queo risco de lesão é elevado. Os diferentes tipos de alongamentos tendem a ser combinados 2 a 2, e são: ativo estático; ativo dinâmico ou balístico; passivo dinâmico; passivo estático. Já o FNP apresenta características ativas, passivas e estáticas, e deve ser encarado como um tipo singular de alongamento. Exemplos de exercícios de alongamento. ENTENDA UM POUCO MAIS SOBRE OS RECEPTORES SENSORIAIS QUE INTERFEREM NO ALONGAMENTO. O Fuso muscular (FM) está localizado entre as fibras musculares sendo paralelo a estas. É sempre estimulado com o aumento do comprimento muscular. Divide-se em: FM PRIMÁRIO Responde à velocidade e ao grau de estiramento muscular. FM SECUNDÁRIO Responde somente ao grau de estiramento muscular. Fuso muscular. AÇÃO: INIBE O ESTIRAMENTO NO MÚSCULO QUE ESTÁ SENDO ALONGADO, POIS INICIA RÁPIDA AÇÃO CONCÊNTRICA NO MESMO. PERCEBERAM POR QUE O ALONGAMENTO DINÂMICO OU MOVIMENTOS BRUSCOS DE ALONGAMENTO PODEM TER RESULTADOS CONTRÁRIOS DO QUE SE DESEJA? O Órgão tendinoso de Golgi (OTG) está localizado nos tendões, próximo à junção miotendinosa. É estimulado sempre que os tendões são alongados em função da ação concêntrica dos músculos vinculados a esses tendões. Órgão tendinoso de Golgi. AÇÃO: PROMOVE O RELAXAMENTO E, CONSEQUENTEMENTE, O “ESTIRAMENTO” DO MÚSCULO QUE SE QUEIRA ALONGAR. SISTEMA ARTICULAR E O MOVIMENTO O especialista Claudio Gonçalves Peixoto abordará os tipos de articulações relacionadas ao movimento; flexibilidade e estabilidade articular e tipos de alongamento. VERIFICANDO O APRENDIZADO MÓDULO 3 Identificar as adaptações no sistema ósseo em função de suas características estruturais e funcionais, e a sua contribuição para a integridade do sistema locomotor O SISTEMA ÓSSEO E A SUA RELAÇÃO COM O MOVIMENTO DO CORPO HUMANO O sistema ósseo possui características muito específicas, dentre elas, um percentual de 15% a 20% da massa corporal. Sua estrutura é leve, mas altamente resistente à assimilação das cargas mecânica, em especial, as cargas de compressão e de tensão. Diferentes tipos de ossos. Incialmente, devemos lembrar da divisão axial e apendicular do esqueleto. Isso porque, dentre as principais funções desempenhadas pelos ossos, temos: a sustentação de cargas, os pontos de fixação das inserções musculares e o comportamento de alavancas, compreendido mais facilmente a partir dos ossos longos. Diferentes tipos de ossos. SAIBA MAIS Assim, a ausência ou o excesso de cargas aplicadas sobre um osso devem ser considerados para o estabelecimento da saúde óssea. Os principais fatores em termos biomecânicos, que influenciam o crescimento e o desenvolvimento ósseo são: O nível de atividade física - Considerar o exercício físico. O estilo de vida - Evitar uma vida sedentária. Os hábitos posturais funcionais no trabalho e no lazer. COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA DO TECIDO ÓSSEO Os ossos possuem três componentes: orgânico, inorgânico e água. As proporções variam, mas a contribuição de cada um desses componentes é consenso. COMPONENTE ORGÂNICO O colágeno confere ao osso algum grau de maleabilidade e capacidade de suportar carga tensiva. COMPONENTE MINERAL OU INORGÂNICO São basicamente os minerais cálcio e fosfato, que conferem ao osso rigidez e capacidade de suporte às cargas compressivas. Somando os componentes orgânico e mineral, temos cerca de 60% a 70% da massa óssea. A água é importante na integridade estrutural do tecido ósseo, interferindo diretamente em sua força, e pode representar até 30% da massa óssea. Observe que o desequilíbrio na composição do tecido ósseo afetará suas propriedades mecânicas e a capacidade de assimilação de cargas. Observar osso compacto e osso cortical. Agora, pensemos na estrutura de um osso, como esse aspecto morfológico pode ter implicações para o movimento. São duas as principais características estruturais de um osso: uma que oferece rigidez e outra que oferece algum grau de leveza e adaptabilidade aos diferentes tipos de carga. javascript:void(0) javascript:void(0) Osso compacto ou cortical: Constitui aproximadamente 80% do tecido ósseo. Visualmente, assemelham-se a um sistema de tubos ocos concêntricos. Apresenta alta densidade e baixa porosidade; oferece força e rigidez ao esqueleto, isto é, na prática, suportam altos níveis de apoio de pesos ou tensão muscular longitudinalmente, antes de falhar ou fraturar. Quanto maior for o número de camada (tubos), maior a força e dureza do osso. Estão localizados no revestimento das epífises e dos demais tipos de ossos (curtos, irregulares e planos) e constituem quase que integralmente as diáfises. Observe a estruturação do osso compacto. Imagem: Shutterstock.com Osso esponjoso ou trabecular: É um osso resistente, mas que, em função de sua alta porosidade e baixa densidade, oferece leveza ao esqueleto, apesar de serem altamente resistentes. Contudo, são mais fracos e menos rígidos que o osso cortical. Apresentam como grande vantagem a possibilidade das trabéculas de se adaptarem na direção do estresse (força) imposto, o que permite uma força alta para um osso leve. Outro aspecto relevante é a alta capacidade para absorção de impactos (choques) e distribuição de cargas, devido à sua maior porosidade. Estruturação do osso esponjoso. Imagem: Shutterstock.com Osso compacto ou cortical: Constitui aproximadamente 80% do tecido ósseo. Visualmente, assemelham-se a um sistema de tubos ocos concêntricos. Apresenta alta densidade e baixa porosidade; oferece força e rigidez ao esqueleto, isto é, na prática, suportam altos níveis de apoio de pesos ou tensão muscular longitudinalmente, antes de falhar ou fraturar. Quanto maior for o número de camada (tubos), maior a força e dureza do osso. Estão localizados no revestimento das epífises e dos demais tipos de ossos (curtos, irregulares e planos) e constituem quase que integralmente as diáfises. Observe a estruturação do osso compacto. Osso esponjoso ou trabecular: É um osso resistente, mas que, em função de sua alta porosidade e baixa densidade, oferece leveza ao esqueleto, apesar de serem altamente resistentes. Contudo, são mais fracos e menos rígidos que o osso cortical. Apresentam como grande vantagem a possibilidade das trabéculas de se adaptarem na direção do estresse (força) imposto, o que permite uma força alta para um osso leve. Outro aspecto relevante é a alta capacidade para absorção de impactos (choques) e distribuição de cargas, devido à sua maior porosidade. Estruturação do osso esponjoso. CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO ÓSSEO Sobre esse tópico, é importante entender: Os ossos são estruturas vivas, em constante processo de renovação. Existe um processo constante de formação (ação dos osteoblastos), reabsorção (ação dos osteoclastos) e a identificação das células ósseas adultas (osteócitos). O crescimento longitudinal de um osso quando encerrado determina a maturação do esqueleto. O crescimento circunferencial (diâmetro) é mais acentuado até o início da vida adulta, mas continua a ocorrer por toda a vida, estando relacionado ao padrão de solicitação mecânica (exercícios). A membrana que reveste os ossos é chamada de periósteo, e possui duas camadas. A camada externa serve de ponto para inserção para os tendões musculares e a camada interna produz camadas do novo tecido ósseo por cima das já existentes. Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal A ossificação dos ossos longos é representada pelo equilíbrio entre a ação dos osteoclastos e osteoblastos que favorece o crescimento e desenvolvimento ósseo a partir das demandas de cargas. Por isso, saber ajustar a intensidade, duração e frequência com que um osso deva ser submetido a um estímulo serão vitais para saúde dele. O crescimento longitudinal dos ossos longos assume um papel importante na estatura, pois são identificadas em um osso infanto-juvenil, além da diáfise e das epífises, as metáfises (cartilagem epifisárias) e estas desaparecemcom a maturação do esqueleto. Para que o crescimento longitudinal de um osso longo ocorra de maneira eficaz, é necessário que ele seja submetido a cargas de compressão, que estimularão a deposição de novas células ósseas a partir da placa epifisária. SAIBA MAIS Via de regra, o desaparecimento da placa epifisária tende a ocorrer por volta dos 18 anos em homens e dois a três anos após a menarca (primeira menstruação) em mulheres. O crescimento em diâmetro dos ossos, apesar de ser reduzido a partir da idade adulta, continua em menor escala por toda a vida. Esse crescimento é considerado saudável quando ocorre um equilíbrio entre a ação dos osteoblastos e osteoclastos. Observe o comprimento ósseo nas imagens laterais e o diâmetro ósseo na imagem central. Muito se fala de carga e adaptação, mas, na prática, como isso ocorre? É necessário que o osso seja submetido aos diferentes tipos de cargas, e seja “estressado” em diferentes condições. Essas cargas permitirão as adaptações positivas do tecido ósseo. RESPOSTA ÓSSEA AO ESTRESSE Trata-se da identificação da distribuição no interior do corpo, em especial, nos ossos, das forças as quais esse corpo está exposto. É importante pensarmos que uma determinada quantidade de força aplicada em uma determinada área, por exemplo, o platô tibial, deve ser entendida a partir da pressão gerada. Logo: ESTRESSE = FORÇA ÷ ÁREA DE APLICAÇÃO DA FORÇA Observe o platô tibial e a área para o suporte do peso corporal. Três fatores devem ser observados ao pensarmos nesse estresse relacionado à carga aplicada, são eles: o sentido, o tempo e a magnitude da força aplicada. O estresse ósseo é a avaliação do comportamento do osso submetido a uma carga (força), ou seja, é uma resposta dinâmica à presença ou ausência de diferentes forças que irão influenciar no tamanho, formato e densidade de um osso. A partir daí, Hall (2013) cita a lei de Wolff (1892) ao afirmar que: “as densidades e, em menor extensão, os formatos e tamanhos dos ossos de um determinado ser humano são uma função da intensidade e da direção das forças mecânicas que agem sobre os ossos”. Hierarquicamente, a densidade de um osso é o indicador primário da saúde desse osso, seguida pelo formato e tamanho dele. A intensidade (magnitude) da força aplicada tem relação direta com o sentido da carga aplicada (compressão, tensão, rotação, curvamento e cisalhamento). Em função disso, faz-se necessário conhecer a característica anisotrópica do tecido ósseo, isto é, o osso tem o seu comportamento influenciado em função da direção da carga aplicada. Na prática, são diferentes propriedades mecânicas em resposta às cargas aplicadas em diferentes sentidos. Os ossos exibem diferentes graus de resistência e rigidez em resposta às forças aplicadas a partir de diferentes sentidos. Os ossos são mais fortes para resistirem às cargas compressivas e são mais fracos para suportarem cargas de cisalhamento. A MODELAGEM E A REMODELAGEM ÓSSEA A modelagem e a remodelagem óssea ocorrem em função das ações dos osteoblastos x osteoclastos, em função das demandas mecânicas impostas sobre o osso. Osteoblastos e osteoclastos. Como respostas, podem ter: a diminuição, o aumento ou até a modificação no formato de um osso. Por exemplo, a modificação no formato dos corpos das vértebras torácicas de nadadores de elite na modalidade borboleta. COMO CARACTERIZAR A HIPERTROFIA E A ATROFIA ÓSSEAS? A hipertrofia óssea é tipificada por uma maior mineralização óssea de sujeitos submetidos a estresses positivos (exercício), fazendo com que seus ossos sejam mais densos quando comparados aos indivíduos sedentários para mesma idade e sexo. Assim, essa carga positiva está relacionada à intensidade, duração e frequência de exposição, fazendo com que o osso apresente um aumento na massa óssea, por ação dos osteoblastos. ATENÇÃO A intensidade de uma carga é mais efetiva do que a frequência de exposição à massa óssea. Na atrofia óssea, o osso esponjoso é mais afetado. SISTEMA ÓSSEO E O MOVIMENTO O especialista Claudio Gonçalves Peixoto abordará: composição e estrutura óssea; modelagem e remodelagem óssea; resposta óssea ao estresse. VERIFICANDO O APRENDIZADO CONCLUSÃO CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste tema, falamos sobre sistema muscular, sua estrutura macroscópica e o seu interior até aos sarcômeros, ou seja, as menores unidades funcionais de contração muscular. Discorremos sobre a importância das unidades motoras não só na sua relação com os diferentes tipos de fibras musculares, mas também com os movimentos finos e potentes. De forma complementar, discorremos sobre os diferentes fatores mecânicos que afetam a força muscular a partir de diferentes solicitações de movimentos. Quando o assunto foi o sistema articular, classificamos as articulações, mas também as correlacionamos com a estrutura anatômica. A partir daí, vimos os componentes que constituem uma articulação sinovial e a sua relação com o movimento. Conversamos sobre a flexibilidade e a importância desta a partir do alongamento muscular para a saúde, qualidade de vida e autonomia do indivíduo. Finalizando, estudamos o sistema ósseo. Falamos sobre crescimento e desenvolvimento ósseo, com relação à composição e à estruturação dos ossos relacionada às cargas mecânicas e a saúde estrutural do osso ao longo de toda a vida. PODCAST Agora, o especialista Claudio Gonçalves Peixoto encerra com um resumo sobre o tema. AVALIAÇÃO DO TEMA: REFERÊNCIAS AMERICAN COLLEGE OF SPORTS MEDICINE. ACSM. ACSM’s Guidelines for exercise testing and prescription. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. HALL, S. Biomecânica Básica. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. HAMILL, J.; KNUTZEN, K. M. Bases Biomecânicas do Movimento Humano. 3. ed. São Paulo: Manole, 2012. EXPLORE+ Para saber mais sobre os assuntos abordados neste conteúdo, busque os seguintes artigos: Influência da redução da força muscular em idosos nos parâmetros biomecânicos da marcha, de Deborah Hebling Spinoso e outros autores, publicado em 2018. Análise do conhecimento relativo aos fundamentos da biomecânica junto aos profissionais que trabalham em academias, de Ricardo Pablo Passos e outros autores, publicado em 2018. Efeito agudo de diferentes técnicas de alongamento na flexibilidade dos isquiotibiais, de Daiane Santos e outros autores, publicado em 2018. CONTEUDISTA Claudio Gonçalves Peixoto CURRÍCULO LATTES javascript:void(0);