Biomecânica aula 2

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BIOMECÂNICA 
AULA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª Tatiane Calve 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
O corpo é formado por três tipos de tecidos musculares: o estriado 
cardíaco, o estriado esquelético e o liso. Os tecidos musculares têm por função 
realizar movimentos respiratórios, movimentação do sangue, alimentos e urina 
em cada sistema, além do aquecimento do corpo, estabilização postural e 
movimentação do corpo. 
A seguir, serão abordadas as características dos três tipos de tecido 
muscular indicados, entretanto será enfatizado o tecido muscular esquelético, o 
qual é utilizado, entre outras funções, para a realização dos movimentos. 
CONVERSA INICIAL 
O tecido muscular é a principal máquina para a produção de força dentro 
de nosso corpo. Ele é capaz de transformar uma reação química em força 
mecânica e, dessa forma, permitir que toda e qualquer forma de movimento 
possa acontecer. Além disso, o tecido estriado esquelético permite um controle 
preciso de todas as suas ações, garantindo que tenhamos a capacidade de 
controlar todo tipo de movimento. 
Esse tecido apresenta também algumas características mecânicas que 
determinam parcialmente sua forma de ação e é altamente adaptável aos 
estresses que lhe são impostos. 
Desse modo, os músculos são capazes de modificar sua forma, tornando-
se cada vez mais eficientes na realização das tarefas para as quais ele está 
sendo utilizado. 
Compreendendo esse fenômeno de adaptação praticamente constante, o 
profissional de educação física pode escolher os estímulos corretos e, dessa 
maneira, induzir as respostas musculares desejadas. Assim, a escolha do tipo 
de treinamento se faz de acordo com os objetivos a serem alcançados. 
Neste texto serão abordados os seguintes temas: 
• Morfologia e tipos de contrações; 
• Características mecânicas do tecido muscular; 
• Respostas musculares ao treinamento resistido; 
• Respostas musculares aos exercícios de alongamento; 
• Outros aspectos mecânicos do tecido muscular. 
 
 
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TEMA 1 – MORFOLOGIA E TIPOS DE CONTRAÇÕES 
Existem três tipos de tecidos musculares: o estriado esquelético, o 
estriado cardíaco e o liso (Figura 1). Abordamos, neste texto, os três tipos de 
tecido, enfatizando o comportamento e as características do tecido estriado 
esquelético, que possui como principal diferença a capacidade de ser 
voluntariamente controlado. 
O músculo esquelético é o tecido muscular em maior abundância no corpo 
humano. Ele possui várias funções, como a produção de movimento, proteção 
dos órgãos internos, depósito de energia e amenizador de estresses articulares. 
Além disso, é o tipo de tecido muscular objeto de estudo da biomecânica. 
A estrutura que serve de base para seu funcionamento é microscópica e 
composta por pequenos filamentos proteicos, capazes de utilizar a energia 
fornecida por moléculas ricas em energia para produzir tensão mecânica 
(contração). Essas contrações podem gerar ou impedir movimentos, permitindo, 
assim, que possamos acelerar ou frear os diferentes segmentos corporais 
durante uma atividade física. 
Figura 1 – Representação dos tecidos muscular esquelético, muscular cardíaco 
e muscular liso 
 
 
 
Fonte: DRP8/Shutterstock. 
 
 
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1.1. Tecido muscular liso 
O tecido muscular liso, também denominado de tecido muscular visceral, 
não possui estrias e é de contração involuntária. Esse tecido é encontrado nas 
paredes dos órgãos ocos. 
1.2 Tecido estriado cardíaco 
O músculo cardíaco é estriado como o esquelético. Entretanto é de 
contração involuntária, como o tecido muscular liso. Outra característica singular 
do tecido muscular cardíaco é sua contração rítmica. Para manter os batimentos 
cardíacos ritmados, há um conjunto de células modificadas, denominadas de nó 
sinotrial (marca-passo), que envia sinais elétricos à musculatura cardíaca para 
que haja a contração muscular (Tortora; Grabowski, 2002). 
O coração é formado por quatro camadas com funções distintas, sendo 
elas o endocárdio, miocárdio, pericárdio e epicárdio (Tortora; Grabowski, 2002). 
O principal músculo do coração é o miocárdio, representado a seguir na figura 
2. Essa camada muscular do coração é a mais espessa e tem a função de 
bombear o sangue para todo o corpo. 
Figura 2 – Representação do tecido muscular cardíaco 
 
Crédito: Elias Dahlke. 
 
 
 
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1.3 Tecido estriado esquelético 
O tecido muscular estriado esquelético é encontrado em maior quantidade 
no corpo humano e é o responsável pelos movimentos realizados de maneira 
voluntária. 
Os movimentos dos seguimentos corporais ocorrem devido aos músculos 
esqueléticos estarem ligados aos ossos. Além da realização de movimentos 
precisos e coordenados, o músculo esquelético também é responsável pelo 
controle postural, por gerar calor e reservar energia, estocando glicogênio 
(Souza, 2018). 
A unidade funcional do tecido muscular estriado esquelético é o 
sarcômero (Figura 3), que é constituído por grupo de miolifamentos de proteínas, 
sendo eles a actina, a miosina e a tinina (Tortora; Grabowski, 2002). Além dos 
filamentos proteicos de actina, a miosina e a tinina, as células musculares 
estriadas esqueléticas possuem a linha Z e a banda H. A linha Z é uma linha 
transversal escura que se localiza no centro da banda I e a banda H é uma linha 
clara localizada no centro da banda A (Tortora; Grabowski, 2002). 
Figura 3 – Representação de um sarcômero 
 
 
 
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Fonte: Vectormine/Shutterstock. 
A actina é um filamento fino e contrátil; a miosina, um filamento contrátil 
espesso, e juntas formam a banda A, faixa escura dos filamentos transversais 
do músculo estriado esquelético. Intercalados com as faixas escuras (Bandas 
A), estão as faixas claras ou banda I, formadas somente por filamentos de actina. 
Os filamentos de actina e miosina formam as pontes cruzadas, devido à 
conexão com o sarcômero. 
Quando há formação das pontes cruzadas, há quebra de adenosina 
trifosfato (ATP), de alta energia, fazendo com que haja movimentação da 
estrutura (Souza, 2018) e, consequentemente, ocorra a contração muscular. 
Figura 4 – Organização dos filamentos de actina e miosina 
 
 
Fonte: Blamb/Shutterstock. 
1.4 Tipos de contração do tecido muscular estriado esquelético 
Para a realização das suas funções, o tecido muscular estriado 
esquelético possui três propriedades específicas: 
 
 
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• Excitabilidade/Irritabilidade – capacidade do músculo em reagir a 
estímulos neurais; 
• Contratilidade – capacidade de diminuir seu tamanho, encurtar; 
• Elasticidade – capacidade de retornar ao tamanho (relaxado) após 
contração ou distensão. 
Com base nessas propriedades, serão indicados, a seguir, tipos de 
contrações musculares: 
• Contração isocinética – controle da velocidade e ângulo do movimento 
articular; 
• Contração isométrica – contração em que não há movimento da 
articulação; 
• Contração isotônica – contração com movimento articular. 
• Concêntrica – movimento contra a ação da gravidade; 
• Excêntrica – movimento a favor da ação da gravidade. 
 Os tipos de contração muscular podem ser visualizados nas imagens a 
seguir (Figura 5): 
 Figura 5 – Tipos de contração muscular 
 
Fonte: Vectormine/Shutterstock. 
 
 
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TEMA 2 – CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DO TECIDO MUSCULAR 
Além dos diferentes tipos de contração muscular, indicados 
anteriormente, a velocidade, o comprimento e a temperatura são fatores que 
interferem na capacidade de geração de força do músculo (Souza, 2018). 
Assim, podemos considerar que os músculos não têm a mesma 
capacidade de produção de tensão ao longo de sua amplitude de movimento. 
Além disso, os tecidos passivos (fáscias, tendões, ligamentos, cápsulas 
articulares) também são importantes na produção de força, pois são 
responsáveis pelo acúmulo e pela liberação de energia elástica, fundamentais 
para o aumento da eficiência em atividades dinâmicas.Souza (2018, p. 67) indica que: 
Existe um comprimento “ótimo” que [...] equivale a um tamanho de 
sarcômero ao redor de 2,2 µm (micrômetros). Ao redor desse 
comprimento, a maior parte das ligações entre as moléculas de actina 
e miosina poderão ser feitas, e a produção de força muscular será 
máxima. 
 Nesse comprimento ótimo, o músculo gasta menos energia para produzir 
mais força, proporcionando maior eficiência energética e mecânica. 
 Na aplicação prática, podemos afirmar que, durante a fase excêntrica do 
movimento, há um esforço menor que na fase concêntrica. Isso ocorre porque 
na fase concêntrica a energia utilizada vem da movimentação das cabeças de 
miosina em cada uma das pontes cruzadas. Já na contração excêntrica, há 
contribuição também da resistência passiva, ou seja, sem gasto energético. 
 Com as repetições, durante a realização de um exercício resistido, 
podemos observar que a dificuldade na execução do movimento irá aumentar e 
a velocidade na realização da ação irá diminuir. Com auxílio, há a possibilidade 
da realização de mais algumas repetições, pois é possível executar o movimento 
na fase excêntrica. Entretanto, a ocorrência sucessiva dessas dificuldades gera 
a fadiga muscular, fazendo com que o indivíduo não seja mais capaz de realizar 
lesões. 
 Outro aspecto importante é a influência da posição das articulações 
adjacentes na execução de alguns movimentos biarticulares, o que é 
denominado de insuficiência ativa e passiva (Souza, 2018). A insuficiência ativa 
é a dificuldade em realizar o movimento de uma biarticulação, decorrente do 
 
 
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encurtamento dos sarcômeros dos músculos que estão sendo utilizados, 
dificultando a produção de tensão. 
 A insuficiência ativa, por sua vez, ocorre quando “a origem e a inserção 
do muscular são tão próximas (encurtamento do músculo) que ele perde a 
capacidade de vencer a carga e continuar o movimento” (Souza, 2018, p. 72). 
Vale lembrar que essa dificuldade não é decorrente da falta de mobilidade 
dos grupos musculares que estão sendo utilizados. 
Já a insuficiência passiva ocorre quando a capacidade da articulação 
envolvimento do movimento é diminuída devido ao alongamento do músculo 
recrutado. Nesse caso, a falta de flexibilidade pode interferir na execução dos 
movimentos. 
Assim sendo, compreender o funcionamento das estruturas 
microscópicas do músculo e como ele pode interferir nas características 
mecânicas da execução dos movimentos é importante para compreensão do 
processo de treinamento. 
TEMA 3 – RESPOSTAS MUSCULARES AO TREINAMENTO RESISTIDO 
O tecido muscular é altamente adaptável e, por esse motivo, responde 
muito bem aos estresses impostos pelos exercícios resistidos e com pesos, 
sendo que, durante o processo de treinamento, é capaz de melhorar sua 
condição para responder de maneira mais eficiente a um novo estresse. Assim, 
podemos considerar que o músculo sofre adaptações, são mudanças estruturais 
e funcionais que ocorrem em todo organismo, decorrentes da prática regular de 
exercícios físicos (Weineck, 1989). 
As adaptações podem ser agudas ou crônicas (Kura; Tourinho, 2011): 
• Adaptações agudas – ocorrem imediatamente ou em até 72 horas após a 
prática do exercício; 
• Adaptações crônicas – alterações morfofuncionais do organismo treinado. 
 Essa adaptação envolve características neurais, de controle voluntário do 
movimento e morfológicas, que envolvem a constituição, a forma e o volume do 
tecido. Apesar de mais rápidas, as adaptações neurais (ou neuromusculares) 
são mais evidentes em indivíduos destreinados e acabam se encerrando de 
maneira mais breve. 
 
 
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Em seguida, podemos visualizar adaptações na forma do tecido, 
principalmente mudanças de volume, conhecidas como hipertrofia (aumento no 
tamanho da célula) e hiperplasia (aumento na quantidade de células), como 
exemplificado na Figura 6. Além dessas alterações, ocorre o aumento da 
velocidade de ativação das unidades motoras, alteração na composição corporal 
e dos diferentes sistemas, que são as adaptações crônicas do organismo. 
Essas adaptações na musculação ocorrem de maneira quase simultânea. 
O nível de aptidão inicial, a idade, o sexo, a experiência com exercícios e mais 
uma série de características e aspectos podem influenciar na velocidade das 
mudanças. 
Figura 6 – Hipertrofia e hiperplasia celular 
 
 
 
Fonte: Hipertrofia..., S.d. 
 Com o treinamento resistido, ao longo das primeiras 6 a 8 semanas 
(Souza, 2018), é possível verificar alterações na coordenação e controle do 
movimento (maior recrutamento de neurônios motores e plasticidade neural), 
além de aumento de força muscular. 
 Posteriormente, com o treinamento sistematizado, é possível observar 
(Figura 7) que há modificação na capacidade de recrutamento de fibras 
musculares, assim como o aumento no tamanho das fibras (hipertrofia), 
proporcionando maior força total produzida. Assim, a hipertrofia irá aumentar a 
área de secção transversa, ou seja, aumento do volume total do tecido. Com a 
hipertrofia, é observado também o aumento da capacidade de contração, força 
e resistência musculares (Souza, 2018). 
 
 
 
 
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Figura 7 – Hipertrofia muscular 
 
Crédito: Elias Dahlke. 
TEMA 4 – RESPOSTAS MUSCULARES AOS EXERCÍCIOS DE ALONGAMENTO 
Não são somente os exercícios resistidos, com pesos, que podem 
fornecer estímulo para modificações musculares. Os exercícios de alongamento 
ou treinamento de flexibilidade também produzem tensão suficiente para causar 
modificações morfológicas e funcionais no organismo. 
As alterações causadas nas células musculares, por meio do treinamento 
com alongamento, seguem os mesmos princípios de adaptações que os 
oferecidos pelo treinamento resistido. O que vai determinar o maior ou menor 
ganho de flexibilidade, força ou resistência, será a intensidade e o tempo de 
aplicação dos estímulos. 
Para aplicar o treinamento de flexibilidade, é necessário ter conhecimento 
sobre as propriedades neurofisiológicos dos músculos. Entre essas e outras 
propriedades, três estruturas são importantes na aplicação do treinamento da 
flexibilidade como o fuso muscular, o órgão tendinoso de Golgi (OTG) e 
mecanorreceptores articulares (Franken, 2010). 
• Fuso muscular – receptor constituído de fibras musculares especiais, 
como as fibras intrafusais, terminações sensório motoras presentes nos 
músculos, tendões e sistema vestibular (Alter, 1999). Durante o 
alongamento, há excitações neuromotora do fuso muscular, que envia 
informações ao sistema nervoso central (feedback) sobre as 
características musculares em cada momento da ação (Guyton; Hall, 
 
 
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2017). Cabe ressaltar que temos dois fusos musculares: os primários, 
influenciados pela mudança no comprimento da fibra muscular, criando 
uma resposta dinâmica, e os fusos secundários, os quais sofrem 
influência do comprimento da fibra muscular, ou seja, quando há o 
estiramento do músculo, o reflexo do fuso muscular faz com que haja 
encurtamento do mesmo; 
• Órgão tendinoso de Golgi (OTG) – é um mecanorreceptor sensível à 
contração muscular, ou seja, o objetivo do OTG é controlar o estiramento 
excessivo do músculo, evitando lesões; 
• Mecanorreceptores articulares – esses receptores presentes nas 
articulações sinoviais possuem a capacidade de perceber as forças 
mecânicas nas articulações, captando informações sobre a pressão de 
alongamento e a distensão dos músculos, tensões e ligamentos (Alter, 
1999). 
As modificações indicadas anteriormente são causadas por alterações do 
comprimento linear do músculo, o que altera sua capacidade de produzir tensão 
em diferentes pontos da capacidade articular de movimento e permite maior 
amplitude total ao redor das articulações envolvidas. No entanto, não se limite a 
imaginar que essa maior flexibilidade é importante exclusivamente em atividades 
esportivas, ou que esses exercícios têm função de apenasampliar tal condição. 
As adaptações musculares induzidas pelos alongamentos influenciam 
diretamente na qualidade de vida e na funcionalidade, principalmente de 
indivíduos sexagenários, e permitem a execução de tarefas diárias, com menor 
esforço e sem auxílio externo. Vale lembrar que, durante o processo de 
envelhecimento e também em pessoas sedentárias, há uma tendência da 
flexibilidade ser reduzida. 
De maneira prática, para realização do treinamento de flexibilidade 
podemos citar cinco tipos de alongamento, nos quais são utilizados os 
componentes citados anteriormente: 
1. Alongamento dinâmico – é realizado logo após o período de aquecimento, 
indicado para ganho de flexibilidade, maior mobilidade e amplitude na 
execução de gestos esportivos; 
2. Alongamento estático – é aquele indicado para reabilitação músculo 
articular e é o mais comum, realizado na posição estática; 
 
 
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3. Alongamento com facilitação neuromuscular – é realizado de maneira 
passiva, com auxílio de outra pessoa, a qual segura o seguimento que 
está sendo alongado. Além disso, quem está executando o alongamento, 
faz força contrária ao auxiliar, que faz a resistência do movimento. Em 
seguida, a pessoa que está sendo alongada faz o relaxamento e é 
empurrada, para que aumenta a amplitude do alongamento; 
4. Alongamento passivo – é o alongamento realizado com auxílio de uma 
pessoa ou um acessório, como uma faixa, por exemplo; 
5. Alongamento específico – é aquele utilizado para aumentar a amplitude 
de movimento de um seguimento específico ou de seguimentos 
específicos, principalmente relacionados aos gestos esportivos de devem 
ser realizados com maior amplitude. 
TEMA 5 – OUTROS ASPECTOS MECÂNICOS DO TECIDO MUSCULAR 
Existem ainda outras características do tecido muscular que são 
importantes de serem abordadas, como a elasticidade e a viscosidade. 
Um material é considerado elástico quando capaz de se deformar e 
retornar ao estado inicial quando a carga exercida sobre eles é retirada (Souza, 
2018). A elasticidade muscular propicia ao tecido maior economia, 
principalmente em exercícios dinâmicos e com maior velocidade, pois permite a 
reutilização de energia. 
No tecido muscular, os filamentos de titina, as pontes cruzadas de actina 
e miosina e a água presentes são componentes que auxiliam na capacidade 
elástica do músculo. 
Já a viscosidade é a necessidade que o tecido muscular possui de se 
deformar quando submetido a determinadas cargas. O tempo para que a 
imposição de uma força seja capaz de deformar o músculo é um fator importante 
dessa característica mecânica do músculo. Essa característica é fundamental 
para a manutenção relativamente estável da forma muscular. 
Quando o músculo é exposto a forças externas, as deformações podem 
ser prioritariamente elásticas (transientes) ou plásticas (definitivas), e entender 
essa diferença é fundamental para a prescrição adequada de exercícios em 
diferentes intensidade e frequências. Além desses aspectos, a deformação do 
tecido muscular depende diretamente da capacidade do músculo em ser 
 
 
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flexionado e, como indicado anteriormente, do tempo sob o qual o músculo é 
exposto a uma determinada carga. 
Quando a carga for excessiva ou o músculo for exposto à carga por muito 
tempo, o tecido pode sofrer microlesões (deformações do sarcômero), 
impossibilitando ao músculo retornar ao tamanho original (Souza, 2018). 
NA PRÁTICA 
Para prescrever exercícios de maneira consciente e eficiente, é 
fundamental conhecermos a constituição muscular e como cada um de seus 
componentes influencia na produção de força durante a realização de atividades 
físicas. Isso nos permite fazer inferências sobre como a atividade impõe 
estresses ao músculo e como esses estresses produzirão diferentes tipos de 
adaptações. 
Desse modo, podemos escolher, entre a enorme gama de exercícios e 
atividades existentes, aqueles que mais se adequam aos objetivos desejados 
pelo indivíduo, permitindo a construção de eficientes rotinas de trabalho 
muscular. 
Quanto maior for o entendimento a respeito da organização, do 
funcionamento e das características mecânicas do tecido muscular, maior é a 
capacidade de escolhermos, de maneira adequada, as estratégias (tipo de 
exercício, intensidade, volume, frequência etc.) a serem utilizadas com esse 
propósito. 
FINALIZANDO 
Deve haver muito cuidado com a prescrição baseada exclusivamente em 
experiências profissionais e pessoais. 
A orientação para a prática de exercícios deve ocorrer, sempre, 
fundamentada em uma base teórica sólida e que sustente a ação profissional. 
Não estamos aqui menosprezando a importância da experiência prática, mas 
essa só tem valor se sustentada em conceitos teóricos claros. 
Durante a aula, foram indicados os mecanismos de contração muscular e 
de flexibilidade, assim como as estruturas envolvidas em ambas as condições. 
Entre os conceitos abordados durante o texto, o conhecimento sobre o 
comportamento mecânico do tecido muscular é um dos mais importantes e serve 
 
 
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como base para o entendimento das respostas musculares ao estresse, 
permitindo a escolha das atividades mais adequadas aos objetivos inicialmente 
traçados. 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
ALTER, M.J. Ciência da flexibilidade. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 1999. 
BANDY, W. D.; SANDERS, B. Exercício terapêutico: técnicas para 
intervenção. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003. 
FRANKEN, M. Flexibilidade: aspectos fisiológicos e fatores limitantes. EF 
Deportes, S.d. Disponível em: 
<https://www.efdeportes.com/efd148/flexibilidade-aspectos-fisiologicos-e-
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GUYTON, A. C.; HALL J. E. Tratado de fisiologia médica. 13. ed. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. 
HIPERTROFIA muscular. Webquest, S.d. Disponível em: 
<http://www.webquest.uff.br/pdf/musc.htm>. Acesso em: 3 set. 2021. 
KURA, G. G.; TOURINHO FILHO, H. Adaptações agudas e crônicas 
dos exercícios resistidos no sistema cardiovascular. EF Deportes, Buenos Aires, 
ano 15, n. 153, fevereiro, 2011. Disponível em: 
<https://www.efdeportes.com/efd153/adaptacoes-agudas-e-cronicas-dos-
exercicios-resistidos.htm>. Acesso em: 3 set. 2021. 
SOUZA, R. M. Biomecânica: aspectos históricos e conceituais. Curitiba: 
InterSaberes, 2018. 
TORTORA, G. J.; GRABOWSKI, S. R. G. Princípios de anatomia e fisiologia. 
Rio de Janeiro: Guababara Koogan, 2002. 
WEINECK, J. Manual de treinamento esportivo. 2. ed. Barueri/SP: Manole, 
1989.