MeCANICA MUSCULAR E DO SISTEMA NERVOSO

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MARÍA ANGÉLICA RIEDEL 1
ASPECTOS 
BIOMECÂNICOS DA 
FUNÇÃO 
NEUROMUSCULAR
Profa. Mª Filomena Nóbrega Spinelli
• Estrutura e características funcionais dos
músculos esqueléticos
• A contração da musculatura esquelética
• A unidade motora (UM), características
funcionais da UM e controle motor
• Tipo de contração muscular
O QUE VAMOS 
APRENDER?
INTRODUÇÃO
• Os músculos são os elementos ativos do
movimento, visto que movem os
segmentos do corpo por encurtamento da
distância que existe entre suas
extremidades fixadas, ou seja, por
contração.
> e mais frequente força gerada
no corpo = contração muscular
INTRODUÇÃO
MÚSCULOS 
FORÇA (a partir da energia 
química armazenada)
MOVIMENTO (trabalho 
mecânico)
LOCOMOÇÃOPOSTURA
Músculos Esqueléticos 
Trabalham em determinada velocidade
Necessitam economizar energia
Fornecem amplitude de movimento
Geram potência
Trabalham por longos períodos com
pequena força ou com esforços máximos de
grande força por poucos segundos.
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
Para que o movimento aconteça de forma harmoniosa é
necessário o músculo desenvolver quantidades graduadas de
tensão ativa; a capacidade dos sistemas cardiovascular,
respiratório e digestório de fornecer os ingredientes que são
os ‘combustíveis’ do processo contrátil, e a capacidade do
sistema nervoso de perceber o que está acontecendo e
regular a velocidade e a quantidade de contração
necessárias para mover com precisão certas partes do corpo
enquanto estabiliza outras partes.”
(SMITH; WEISS; LEHMKUHL, 1997, p. 82-83, grifo do autor).
Tipos de 
musculatura
• Cardíaco
• Estriado
• Liso
• Afetados pelo mesmo tipo de estímulo 
• Produzem potencial de ação após estimulados 
• Possuem a capacidade de contrair-se
• Mantém o tônus
• Podem sofrer hipotrofia ou hipertrofia
Características comuns aos 
3 tipos de tecido contrátil
Músculo Liso 
(involuntário)
Paredes de vísceras ocas 
(estômago, bexiga)
Paredes do sistema de 
tubos( circulatório, digestório, 
respiratório e urogenital).
Contém miofibrilas, não tem estriações e as células são
mononucleadas. Contém receptores para dor mas não
proprioceptores. > Tempo de contração. > extensibilidade.
Contração mais rápida e mais contínua.
Músculo cardíaco
Possui miofibrilas
É Estriado
Atua como um sincício funcional
Todo o tecido atua como 
uma única célula
Músculo 
estriado(esquelético)
Fibras filiformes
Células 
multinucleadas
Terminações 
nervosas para 
dor e 
propriocepção
270 milhões de fibras musculares
Cerca de 45% do peso corporal de um adulto
75 pares de músculos
Inervado por 
neurônios 
motores
Controle voluntário
Propriedades dos músculos 
esqueléticos
ELASTICIDADE CONTRATILIDADE
EXTENSIBILIDADE
IRRITABILIDADE
PROPRIEDADES DO 
MÚSCULO ESQUELÉTICO
• Irritabilidade
Capacidade de responder a um estímulo 
(tecido excitável)
• Os estimulos que produzem efeitos sobre o músculo podem
ser eletroquimicos, como o potencial de ação do nervo, ou
mecanicos , como um golpe externo.Quando ativado por um
estimulo o músculo responde desenvolvendo tensão.
A estimulação é proporcionada por um motoneurônio que
libera um neurotransmissor quimico = acetilcolina
PROPRIEDADES DO 
MÚSCULO ESQUELÉTICO
PROPRIEDADES DO 
MÚSCULO ESQUELÉTICO
• Contratilidade
Capacidade de encurtamento do músculo 
(diminuição do comprimento)
• Extensibilidade
Capacidade do músculo alongar ou esticar 
além do comprimento em repouso
PROPRIEDADES DO 
MÚSCULO 
ESQUELÉTICO
• Elasticidade
“Capacidade da fibra muscular em retornar a
seu comprimento em repouso, logo após a
remoção da força de alongamento.”
(HAMILL,2008,p.66)”
As propriedades de elasticidade e extensibilidade
são mecanismos protetores que mantém a
integridade e o comprimento básico do músculo.
PROPRIEDADES DO 
MÚSCULO 
ESQUELÉTICO
• Os músculos são compostos por fibras musculares
que são organizados em feixes
• Feixes de fibras musculares: fascículos
• Cada fascículo contém as fibras musculares
• Uma fibra pode ser decomposta em numerosas
miofibrilas.
• A fáscia, constituída de tecido conjuntivo, reveste
o músculo para fornecer proteção, leva vasos e
nervos, preenche os espaços entre os músculos e
permite a movimentação entre os músculos.
ESTRUTURA DO 
MÚSCULO
Bainhas Envoltórias do Músculo 
Esquelético
Fibras
EndomísioPerimísioEpimísio
Feixes/FascículosMúsculo
Revestindo cada músculo, temos o epimísio.
Revestindo cada fascículo, o perimísio
Revestindo cada fibra, o endomísio
.
Estrutura do Músculo 
Esquelético
Músculo Fascículo Fibra Miofibrila 
Componentes da Fibra Muscular
 Sarcolema – Membrana plasmática que envolve a fibra. Fica por baixo
do endomísio;
 Sarcoplasma – Substância gelatinosa que preenche os espaços entre
as miofibrilas (proteínas, minerais, glicogênio, gorduras e organelas)
citoplasma especializado;
 Túbulos transversos ou túbulos T – São extensões (pequenas
invaginações) do sarcolema que se estendem da superfície da fibra
até o seu interior. Permite a transmissão dos impulsos do sarcolema
para as miofibrilas;
 Retículo Sarcoplasmático – É uma rede longitudinal de túbulos
distribuída por toda fibra muscular que serve como depósito de Cálcio,
essencial no processo de contração;
 Miofibrilas – São os principais componentes da fibra muscular e são
formados por sarcômeros (a menor unidade funcional do músculo).
Estrutura do Músculo 
Esquelético
• Sarcoplasma  citoplasma.
–Núcleos  são numerosos.
–Miofibrilas  são numerosas estruturas 
fusiformes que contêm as proteínas 
contráteis (actina e miosina).
»Miofilamentos de actina  são finos.
»Miofilamentos de miosina  são grossos.
»Sarcômeros Unidade contrátil do 
músculo.Estão dispostos em série.
ESTRUTURA DO 
MÚSCULO
– Mitocôndrias  Responsável pela respiração
celular. Situadas entre as miofibrilas, indicativo da
necessidade de ATP (formado pelas mitocôndrias).
ESTRUTURA DO 
MÚSCULO
• Retículo sarcoplasmático  Armazena cálcio.
Circunda cada miofibrila, e tem suas
extremidades dilatadas (as cisterna terminais),
para o processo de contração muscular pelo
fato de armazenar cálcio. As cisternas
terminais estão em contato com os túbulos T
ESTRUTURA DO MÚSCULO
A Fibra Muscular
Miofibrilas
• São os componentes contráteis do músculo
• Apresentam subunidades ainda menores,os
sarcômeros:
Sarcômero: A 
Unidade Funcional 
• Apresenta aspecto estriado.
– Banda A: zona escura;
– Banda I: zona clara (filamentos de actina);
– Zona H(miofilamentos de miosina) 
– Linha Z (divide a faixa I);
Em repouso
Em contração
Miofibrila/Sarcômero
A Contração 
Muscular
• A Unidade Motora
– Compreende um neurônio motor individual junto
com todas as fibras musculares que são inervadas
por ele.
Unidade Motora
Tipos de Unidades Motoras
Ordem de Ativação das UM
Rápida = tipo IIB
Intermediária = tipo IIA
Lenta = tipo I
R
E 
C
R
U
T
A
M
E
N
T
O
D
E
S
R
E 
C
R
U
T
A
M
E
N
T
O
Distribuição das Fibras Tipo I e II
 O tamanho adulto das fibras musculares é alcançado por volta dos 12 a 15 anos;
 O processo de diferenciação de fibras musculares em tipo I, IIA e IIB começa no útero;
 Após o nascimento nota-se um grande aumento das fibras tipo I (postura);
 Até o final da 1ª década (50% = tipo I e 50% = tipo II);
 Por volta dos 12 a 15 anos as fibras tornam-se adultas diferenciando-se apenas quanto ao 
diâmetro;
 Arranjo das fibras dentro dosfeixes:
a) camada periférica (próxima ao perimísio) - Tipo IIB;
b) camada imediatamente abaixo - Tipo I; 
c) distribuição uniforme por todas as camadas - Tipo IIA.
 A composição dos tipos de fibras musculares varia:
a) dentro de regiões diferentes do mesmo músculo;
b) entre diferentes músculos da mesma pessoa;
c) entre os mesmos músculos de pessoas diferentes;
d) entre sub-grupos de fibras tipo II (A, B e C) para diferentes regiões do corpo.
Fibras tônicas e fásicas
As fibras musculares lentas ( vermelhas ou
escuras) – tônicas - estão adaptadas à
realização de trabalho contínuo, possuem
maior quantidade de mitocôndrias, maior
irrigação sanguínea e grande quantidade de
mioglobina, capaz de estocar gás oxigênio. As
fibras rápidas (rosas ou pálidas) –fásicas -,
pobres em mioglobina, estão presentes em
músculos adaptados à contrações rápidas e
fortes.
Características das Fibras Musculares
*
(*) Mais colágeno = menos elasticidade e maior rigidez
FONTES DE ENERGIA 
PARA A CONTRAÇÃO
• As células musculares dependem de energia para
a realização dos processos metabólicos.
• Quando um músculo se contrai, energia química
(ATP –trifosfato de adenosina) é convertida em
energia mecânica
• A fonte final de energia para os processos 
metabólicos é o ATP, através de reações químicas 
nas mitocôndrias que oxidam materiais 
alimentares.
MODOS DE CONTRAÇÃO 
MUSCULAR
1.Contração Isométrica:
– Iso (igual); metro (medida);
– Chamada de contração estática ou de 
sustentação;
– Promove estabilidade;
– Há contração muscular, sem alteração no ângulo 
articular.
Modos de Contração
 Isométrica:
1) não há mudança aparente no comprimento muscular;
2) a força aplicada = resistência/carga;
3) não há movimento articular.
Contração Isométrica
• A contração muscular produz torque sem mudar o ângulo da 
articulação.As distâncias entre inserções não mudam, os 
sarcômeros diminuem seu tamanho mas os elementos 
elásticos se estendem, por isso não muda o comprimento do 
músculo pois este fica tenso mas não move o peso. Os mm 
desenvolvem tensão sem. Há produção de força muscular 
sem no entanto haver alteração no ângulo da articulação, ou 
seja, sem haver movimento articular visível. Usadas p/ 
estabilizar uma parte do corpo.
2. Contração Isotônica:
– Iso (igual); tônica (tônus);
– Há contração muscular, com movimento 
articular;
– Subdivide-se em: Contração Concêntrica e 
Excêntrica
MODOS DE CONTRAÇÃO 
MUSCULAR
Contração Isotônica
• A contração muscular produz torque enquanto
ocorre variação no ângulo da articulação. O termo
‘isotônica’ não é adequado, pois significa “mesma
tensão” e isso não acontece durante a contração.
Literalmente, refere-se a uma contração muscular
com mesmo tônus durante toda a ADM, o que é
impossível de ocorrer fisiologicamente. No entanto
é usado como sinônimo de contração muscular com
movimento articular
Modos de Contração
 Isotônica:
a) concêntrica
1) a força > carga;
2) existe encurtamento muscular visível; 
3) a origem se aproxima da inserção muscular;
4) o ângulo articular diminui.
Modos de Contração
 Isotônica:
a) excêntrica
1) a carga > força / o movimento é controlado (freio);
2) a origem se afasta da inserção muscular 
3) o músculo se alonga a partir da posição de encurtamento; 
4) o ângulo articular aumenta.
– O músculo contrai, entretanto ele alonga-se 
durante o movimento;
– O movimento ocorre a favor do sentido da 
gravidade;
– O músculo atua desacelerando o movimento;
Contração 
Excêntrica
Modos de Contração 
Muscular
Contração Isocinética:
– Etimologicamente, significa 
mesma (ISO) velocidade 
(CINÉTICA) de contração 
durante toda a ADM.
– O músculo contrai em 
velocidade constante;
– Não ocorre sem a utilização de 
aparelhos específicos: 
Dinamômetro isocinético
Modos de Contração 
Muscular
Fatores que 
interferem na força 
muscular
• Quantidade de unidades motoras ativadas e tamanho dos
músculos.:
Mais força pode ser gerada quando mais unidades motoras
são ativadas.
 
• Relação comprimento-tensão
A capacidade de gerar força aumenta
quando o músculo é ligeiramente alongado
• O pré-estiramento muscular, em até 15-25% de seu comprimento, cria 
condições ideais para a realização de uma contração eficaz, alcançando altos 
índices de força. 
• O alongamento demasiado do músculo (mais de 30-35%) provoca uma 
redução na força em função do afastamento entre os miofilamentos de actina
e miosina, dificultando a formação da ligação actomiosínica
Fatores que interferem 
na força muscular
• Relação força-velocidade
Quando a resistência é insignificante, o mm
se contrai com máxima velocidade.A
medida que a carga aumenta, a velocidade
de contração diminui
Fatores que interferem 
na força muscular
ÁREA DA SEÇÃO TRANSVERSAL FISIOLÓGICA
“O aumento do número de sarcômeros em
paralelo à fibra muscular, aumenta o
número de miofibrilas e,
conseqüentemente a força muscular”.
Fatores que interferem 
na força muscular
Fatores que interferem 
na força muscular
 Idade e sexo
 Arranjo das fibras no
interior do músculo
Fatores que interferem 
na força muscular
 Idade e sexo
Com o avançar da idade há
uma redução progressiva no
numero de UM e de fibras
musculares, assim como no
tamanho das fibras tipo 2
resultando em um aumento da
porcentagem de fibras de CL
ORGANIZAÇÃO DAS FIBRAS
• No músculo são encontrados dois tipos de 
fibras: 
Fusiformes Peniformes
Funções do Músculo Esquelético
 É dependente do movimento, de sua direção e da quantidade
de resistência aplicada.
 Agonista:é o músculo ou grupo muscular que causa 
movimento (músculo principal). 
Ex: Quadríceps é agonista da extensão do joelho.
 Antagonista:é o músculo ou grupo muscular que se opõe ao 
agonista. 
Ex: Os Isquiotibiais são antagonistas do Quadríceps na da extensão do joelho.
 Sinergistas: termo usado para determinar o papel dos músculos 
agonistas secundários, estabilizadores e neutralizadores (trabalham juntos 
com os agonistas)
Função do Músculo Esquelético
 Sinergista Estabilizador: é um músculo ou grupo de
músculos que suporta ou mantém firme (estabilizada) um
segmento do corpo para que o agonista trabalhe com mais
eficiência;
Ex: Estabilização da escápula p/ que o ombro realize seus movimentos.
 Sinergista neutralizador: é um músculo ou grupo de
músculos que previne movimentos indesejados.
Ex: Mantém o punho em posição neutra para realização da flexão dos dedos.
FUNÇÕES 
MUSCULARES
Definem o papel desempenhado pelos músculos 
na realização de determinado movimento
AGONISTA
• Principal responsável na produção do 
movimento
• Manifesta sua ação através de contração 
concêntrica
ANTAGONISTA
• Músculo (ou grupo muscular) que é o principal
responsável pela ação oposta a do agonista
• Auxilia na desaceleração dos movimentos
• Músculo ou grupo muscular que atua passivamente de
forma a permitir o movimento articular realizado pelo
agonista.
• É um músculo que não está se contraindo e que nem
auxilia nem resiste ao movimento mas que passivamente
se alonga ou encurta para permitir que o movimento
ocorra. Ex: flexão do punho
FUNÇÕES 
MUSCULARES
– SINERGISTAS. Músculo ou grupo muscular que 
favorece a ação do agonista.
• ESTABILIZADORES. Músculo que imobiliza uma
articulação criando condições ótimas para a realização
do movimento desejado.Mantêm uma parte do corpo
estática de forma a aumentar a eficiência da ação do
agonista.
NEUTRALIZADORES. Previne movimentos indesejados
ou inibe uma das ações que o agonista realiza. Quando músculo
é contraído, ele tende a realizar todas as açõespossíveis.Músculos Biarticulares.Impedem ações acessórias
Indesejadas.EX: flexão do cotovelo..
FUNÇÕES 
MUSCULARES
Movimentos grosseiros 
do corpo
• Movimento ativo ( com contração muscular)
• Força Contínua
Contração continuada dos músculos
agonistas, contra uma resistência
Exs: impulso da braçada na natação, aperto de
mão
• Movimento passivo
Sem contração muscular continuada
Movimentos grosseiros 
do corpo
Tipos de Movimentos 
passivos
• Manipulação
• Movimento Inercial
• Movimento Gravitacional
Tipos de Movimentos 
passivos
•Manipulação
A força motriz é produzida por outra
pessoa ou outra força, que não a
gravidade
• Movimento Inercial
Não há participação de uma contração
muscular motriz motriz
Tipos de Movimentos 
passivos
Inércia é a tendência que todo corpo tem de:
I) Continuar em repouso se já estiver em 
repouso.
II) Continuar em movimento retilíneo e 
uniforme se já estiver se movendo.
Tipos de Movimentos 
passivos
Movimento Gravitacional ou queda
Resulta de uma força de aceleração constante 
sob efeito da gravidade 
Tipos de Movimentos 
passivos
Movimento Balístico
1ª Fase: Força Continua
2ª Fase: Força Inercial
3ª Fase: Desaceleração
Movimentos grosseiros 
do corpo
• Movimento Dirigido
Quando é necessário grande precisão e
firmeza, mas não força e velocidade
Movimentos grosseiros 
do corpo
• Movimento de Equilíbrio Dinâmico
Autocontrole postural
Movimentos grosseiros 
do corpo
• Movimento oscilatório
Inversão rápida do movimento a cada
excursão curta
Movimentos grosseiros 
do corpo
• Excursão funcional: a distância que um músculo pode
se encurtar após ter sido completamente alongado.
CONSIDERAÇÕES PARA 
MÚSCULOS BIARTICULARES
• INSUFICIÊNCIA PASSIVA:Incapacidade de um
músculo biarticular em se alongar até o
comprimento necessário para permitir a
amplitude máxima de movimento nas
articulações pelas quais cruza.
CONSIDERAÇÕES PARA 
MÚSCULOS BIARTICULARES
• Quando os músculos antagonistas ao movimento ficam de tal forma
alongados, que limitam a capacidade de contração dos agonistas.
Ex.: o quadril pode ser fletido até 125º quando o joelho está fletido, mas
bem menos quando o joelho é estendido, por insuficiência passiva dos
isquiotibiais.
• É possivel conseguir uma maior amplitude de dorsiflexão quando o joelho se
encontra em flexão por causa da mudança no grau de tensão do mm
gastrocnemio.
• Quando os mm torna-se alongados sobre duas ou mais articulaçãoes
simultaneamente, eles estão em IP e não permite mov. adicional pelo
agonista. Os isquios estão estirados sobre o quadril e joelho. Os MM
podem restringir a ADM quando estão em alongamento máximo
(insuficiência passiva)
CONSIDERAÇÕES PARA 
MÚSCULOS BIARTICULARES
CONSIDERAÇÕES PARA 
MÚSCULOS BIARTICULARES
INSUFICIÊNCIA PASSIVA
• INSUFICIÊNCIA ATIVA: o músculo biarticular, ao se contrair
para realizar movimento em uma articulação, encontrar-se-á
encurtado de tal forma que não terá condições de encurtar-
se mais e realizar movimento em outra articulação.
CONSIDERAÇÕES PARA 
MÚSCULOS BIARTICULARES