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FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR Funções do Músculo Produzir movimento: o movimento esquelético é criado a medida que as ações musculares geram tensão que é transferida para o osso. Manter posturas e posições: as ações musculares de menor magnitude são utilizadas para manter posturas contínuas. Estabilizar articulações: as tensões musculares são geradas e aplicadas pelas articulações por meio dos tendões promovendo estabilidade às partes da articulação por onde eles cruzam. Funções do Músculo Outras funções: Músculos suportam e protegem os órgãos viscerais e os tecidos internos de lesão A tensão no tecido muscular pode alterar e controlar pressões dentro das cavidades Contribui para manutenção da temperatura corporal pela produção de calor Controla entradas/ saídas do corpo pelo controle voluntário da deglutição, defecação e urina. Músculo Esquelético Nos membros, geralmente a origem de um músculo é proximal e a inserção é distal. Porém um músculo pode alterar seus pontos de origem e inserção em determinados movimentos. Origem É a extremidade do músculo que está conectada ao segmento que permanecerá fixo durante o movimento. Inserção É a extremidade do músculo que está conectada ao segmento que se deslocará durante o movimento. Músculo Esquelético – Sistema de Alavanca Ação Muscular Músculos Agonistas: realizam o movimento principal. Músculos Antagonistas: se opõem ao movimento principal. Ex: para o movimento de flexão do cotovelo o bíceps é o agonista, enquanto que o tríceps é o antagonista. Ação Muscular Músculos Agonistas: realizam o movimento principal. São divididos em motores primários (os que participam mais intensamente da execução do movimento) e secundários Ex: para o movimento de flexão do cotovelo o bíceps é o motor primário (ou principal), enquanto que o braquial é o motor secundário. Ação Muscular Músculos Fixadores: fixam um segmento do corpo para permitir um apoio básico nos movimentos executados por outros músculos. Ex: para o movimento de flexão do cotovelo os músculos da cintura escapular têm que estabilizar os ombros (fixadores). Ação Muscular Músculos Sinergistas: aquele que atua no sentido de eliminar algum movimento indesejado que poderia ser produzido pelo agonista. Ex: 1. Deltóide anterior e posterior (na abdução da gleno-umeral) 2. Oblíquos direito/ esquerdo (na flexão do tronco) 3. Agonista: flexor superficial e profundo dos dedos Antagonista: extensores da falange → Sinergista: extensores do punho e metacarpo-falangicos Tipos de Contração Muscular Isotônica X Isométrica Tipos de Contração Muscular Isotônica Concêntrica X Excêntrica Atividade contrátil durante encurtamento muscular Atividade contrátil durante alongamento muscular CONTRAÇÃO ISOTÔNICA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA Não há encurtamento das fibras musculares ou movimento articular). Contração estática Há encurtamento muscular. As fibras musculares se encurtam e ocorre a realização de trabalho. Contração dinamica Há dois tipos de contração TIPO DE AÇÃO FUNÇÃO FORÇA EXTERNA TRABALHO OPOSTA EXTERNO CONCÊNTRICA Aceleração Menor Positivo EXCÊNTRICA Desaceleração Maior Negativo ISOMÉTRICA Fixação Igual Nulo RASC & BURKE, 1977 Ação Muscular Tipos de Fibra Muscular Propriedades Tipo I(LENTA) Tipo II b (RÁPIDA) Tipo II a (Intermediária) Cor Vermelho Branco Intermediário Suprimento sanguíneo Rico Pobre Intermediário Nº mitocôndrias Grande Baixo Intermediário Grânulos de Glicogênio Raros Numeroso Freqüentes Quantidade de mioglobina Alta Baixa Média Metabolismo Aeróbico Anaeróbico Médio Velocidade de contração Lenta Rápida Rápida Tempo de contração Longo Curto Intermediário Força contrátil Pouco potente Muito potente Potencia Média Tempo para o tétano 100ms 7,3ms Tipos de Fibra Muscular Hoje em dia, devido a característica bioquímica das fibras musculares, não se fala mais em 3 tipos de fibra muscular (I, IIA e IIB), mas sim em 7 tipos de fibra muscular (I, IC, IIC, IIAC, IIA, IIAB, IIB). (Stevens e Binder-Macleod, 2001) Tipos de Fibra Muscular Unidade Motora É o conjunto de um neurônio motor e das fibras musculares por ele inervadas. Fisiologia da Contração Muscular http://apps.uwhealth.org/health/adam/ap/200000.htm Organização Funcional Organização Funcional Actina, Miosina e Contração Muscular Interação Actina-Miosina Fases da Contração Muscular Despolarização do sarcolema; Estimulação do retículo sarcoplasmático e Ação do cálcio e de ATP, provocando o deslizamento da actina sobre a miosina (contração muscular). Fatores que determinam a produção de força do músculo Tipos de fibras musculares Tipo I Tipo IIa Tipo IIb Alinhamento dos sarcômeros Peniformes Fusiformes Alinhamento dos Sarcômeros FUSIFORMES Fibras longas Corte transversal menor Maior amplitude Contração rápida e fraca Vulnerável PENIFORMES Fibras curtas Corte transversal maior Menor amplitude Maior força Alinhamento dos Sarcômeros Força X Velocidade Tensão X Comprimento Inervação Unidade Motora ou Placa Motora Um nervo motor inerva um determinado número de fibras musculares. O número de fibras musculares por neurônio motor em geral, se relaciona à função motora específica desse músculo. Gastrocnêmio → 580 fibras nervosas / 1.030.000 fibras musculares = u.m. 1.800 Interósseo do 5º → 120 / 41.000 = u.m. 340 A intensidade da contração pode ser controlada de duas maneiras Variando o número de unidades motoras de um músculo; Variando a freqüência da descarga excitatória nervosa. Características de Contração Características de Tensão LEI DO TUDO OU NADA 1 fibra nervosa > 1 unidade motora > contração de todas as fibras musculares GRADAÇÃO DA FORÇA Unidades motoras Poucas unidades motoras > ↓FM Muitas unidades motoras > ↑FM ↑ da frequência de estimulação Velocidade do movimento / contração seletiva Movimentos lentos > fibras lentas Movimentos rápidos > fibras rápidas Recrutamento alternado de fibras musculares Número de unidades motoras recrutadas 4% da FM 4% da FM 20% da FM 60% da FM 100% da FM Frequência de Estimulação Recrutamento Muscular Efeitos do Treinamento Aumento do número de miofibrilas por fibra muscular (hiperplasia). Acréscimo na quantidade total de proteínas, especialmente nos filamentos de miosina (hipertrofia). Maior densidade capilar por fibra muscular. Melhoria nos tecidos conectivo, tendinoso e ligamentoso. Reações bioquímicas que conduzem ao aumento do ATP, CP, glicogênio, mitocôndrias e várias enzimas. FADIGABILIDADE Definição: A fadiga muscular representa o declínio na capacidade de gerar tensão ou força muscular com a estimulação repentina. A fadiga resulta em uma interrupção na cadeia de eventos entre o SNC e a fibra muscular. As prováveis causas são: Deterioração da capacidade de gerar o estímulo no SNC por liberação de neurotransmissores, amônia e citocinas; Redução nas reservas de glicogênio, PCr e o reservatório de ATP + ADP + AMP; Falta de oxigênio e concomitante acúmulo de lactato altera a capacidade do músculo se contrair, por prejudicar as etapas da contração muscular. Interrupção na passagem do estímulo elétrico na JNM “fadiga neural” Fadiga X Tipo de fibra Tipo I Tipo IIa Tipo IIb PROPRIOCEPTORES Receptores sensoriais presentes nos tendões e músculos que informam o SNC à respeito da dinâmica muscular e dos movimentos dos membros, permitindo que o SNC percebe constantemente o que está acontecendo com o corpo “consciência corporal” Fuso Neuromuscular Orgão Tendinoso de Golgi Corpúsculo de Paccini Funções Fuso Neuromuscular Identificar, responder e modular as modificações no comprimento das fibras extrafusais. Órgão Tendinoso de Golgi Diferenças de tensão no músculo ativo, quando encurtado ou estirado. Corpúsculo de Paccini Percebem o movimento rápido e pressão profunda. PROPRIOCEPTORES Bibliografia MaCardle, Katch e Katch. Fisiologia do Exercício – energia, nutrição e desempenho humano, 5ª ed. 2003 (18º e 19º capítulo)
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