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1 Capacidade Motora Força Definição, conceito e fatores de que depende a Força Carlos Carvalho Força Muscular é a capacidade do ser humano, com base em processos metabólicos e de inervação, vencer ou opor-se a uma resistência através da sua estrutura muscular. A estrutura muscular pode desenvolver força sem encurtamento e alongamento (comportamento estático – acção isométrico); com encurtamento (comportamento dinâmico – acção concêntrico); ou então de alongamento (comportamento dinâmico de cedência – acção excêntrico) Carl (1976) Pelo que acabamos de ver, existem duas forças em permanente relação: as forças internas, produzidas pelos músculos esqueléticos e as forças externas, produzidas pela resistência (força) dos corpos a modificar a sua inércia (estado de repousou movimento) 6-17 Force and Types of Muscle Contractions Concentric Eccentric Isometric • Força menor que resistência (F<R) • Força igual a resistência (F=R) • Força maior que resistência (F>R) Relação entre as Forças internas e Forças externas “Forças e Resistências” 2 Relação entre a força e a velocidade em diferenças tipos de contracção muscular (concêntrica, isométrico e excêntrica) (Komi, 1973 e Häkkinen, 1991) 1. Força menor que resistência (F<R) - contracção excêntrica - trabalho concessão 2. Força igual a resistência (F=R) - contracção isométrica - trabalho sustentação 3. Força maior que resistência (F>R) - contracção concêntrica - trabalho superação (Komi, 1973 e Häkkinen, 1991) FORÇA • Força como capacidade biológica do ser humano (fisiologia) • Força como grandeza física (mecânica – biomecânica) • Força como capacidade motora (treino, atividade físicas) Principais factores de que depende a FORÇA Cometti,1988 Fatores morfológicos e estruturais Acções do sistema Neuromuscular Adaptações neuromusculares induzidas pelo TF Estrutura do músculo MÚSCULO Fibra muscular Miofibrilha SARCÓMERO Filamento Actina Filamento Miosina 3 Organization of skeletal muscle fiber 6-3 6-5 Força em função da Secção Transversal do Músculo Força Muscular Força Muscular Diferenças entre um corredor de fundo e um sprinter 4 Strength as a Function of Muscle Cross-Sectional Area Powers e Howley, 2004 Correlações entre a força máxima voluntária dos extensores do joelho e a área de secção-transversal dos respectivos músculos extensores, em indivíduos do sexo masculino (■) e feminino (□) (Maughan, 1986) Força Muscular em função da área de secção-transversal “O número de unidades contrácteis paralelas umas às outras, quando puder ser ativado, é o fator físico mais importante na determinação da força máxima. Este conceito é normalmente equiparado com a área de secção transversal do músculo, apesar de incluir os componentes musculares não contrácteis” (Müller, 1987, 36). Área de secção transversal do músculo Relação entre volume muscular e a produção de força Hipertrofia muscular Cometti,1988 O aumento da Força é condicionada pelo aumento da Massa Muscular Antes de TF Depois de TF Efeitos do Treino de Força na ultra-estrutura do músculo esquelético Muscle Soreness • Delayed-onset muscle soreness (DOMS) – Appears 24-48 hours after strenuous exercise – Due to microscopic tears in muscle fibers resulting in inflammatory response Powers e Howley, 2004 5 • Maior descontinuidade das linhas Z, • Níveis mais elevados de proteínas intramusculares no sistema circulatório, • sensação retardada de dor/desconforto muscular – inflamação e edema que ocorre 24-72h após o exercício. Sintomas de micro-rutura/lesão muscular induzidos pelo exercício Miopatia induzida pelo exercício Training-Induced Strength Changes in Men and Women Powers e Howley, 2004 Muscle Fiber Architecture Arranjo das fibras musculares Um exemplo para cada um dos tipos de arranjos das fibras musculares (Hay e Reid, 1988, retitado de Harman, 1994) Pennation Effects on Force and Fiber Packing • Pennation allows for packing a more fibers into a smaller cross-sectional area than parallel fibers. • ΘΘΘΘ = surface pennation angle PE = Parallel elastic component SE = Series elastic component CE = Contractile element • The range of motion and amount of force a muscle can generate is largely determined by the arrangement of the muscle fibers Muscle Mechanics Fibers in series Force production modest, but large range of shortening. Fibers in parallel Force production high, but minimal range of shortening. 6 Length-Tension Relationship • Force generation optimized when muscle is slightly stretched. • Due to contribution of elastic components of muscle (primarily the SEC) Human Muscle Fiber Types Other Terminology Slow Twitch Fast Twitch Type Ia Type lla Type lld(x) Aerobic Capacity HIGH MED/HIGH MED Myoglobin Content HIGH MED LOW Color RED RED PINK/WHITE Fatigue Resistance HIGH MED/HIGH MED Glycolytic Capacity LOW MED MED/HIGH Glycogen Content LOW MED HIGH Triglyceride Content HIGH MED MED/LOW Myosin Heavy Chain (MHC) MHCIb MHCIIa MHCIId(x) Características contrácteis das fibras musculares Cometti,1988 http://quizlet.com/4583852/all-about-colins-super-big-muscles-vphysiology-flash-cards/ Characteristics Names ST FTa FTd/x SO FOG FG Fibers/Motor Neuron 10-180 300-800 300-800 Motor Neuron Size Small Large Large Nerve Conduction Velocity Slow Fast Fast Contraction Speed (ms) 110 50 50 Type of Myosin ATPase Slow Fast Fast SR Development Low High High Motor Unit Force Low High High Human Muscle Fiber Types Fibras: rápidas glicolíticas (FG); rápidas oxidativas e glicolíticas (FOG) e lentas oxidativas (SO) Características contrácteis das fibras musculares e o seu perfil metabólico 7 • Duração • Intensidade das contracções • Velocidade Características contrácteis das fibras musculares A diversidade muscular permite adaptar o músculo a um conjunto muito variado de exigências funcionais que abrangem a: As fibras lentas, tipo I, estão mais adaptadas à produção de contrações lentas e de fraca intensidade durante longos períodos de tempo. O seu excelente mecanismo oxidativo permite-lhes grande resistência. As fibras rápidas, tipo II, estão mais preparadas para contrações fortes e rápidas, sendo a glicólise anaeróbia o principal processo de produção de energia a que recorrem. Características contrácteis das fibras musculares Média da curva força-tempo numa plataforma da força de salto vertical partindo da posição estática para dois grupos de sujeitos com diferentes composições de fibras musculares Bosco e Komi, 1979 Relação Força e Estrutura Muscular Força em função da quantidade da massa muscular Maior Secção Transversal do Músculo maior capacidade de desenvolver Força Força em função da qualidade da massa muscular Maior percentagem de fibras muscular do tipo II (fast twitch) maior capacidade de desenvolver força em menos tempo e maior predisposição para ganhos hipertróficos Alterações quantitativas • Aumento do volume muscular (Hipertrofia) – Área de secção transversal do músculo • Aumento do diâmetro da fibra muscular (quantidade de proteínas contrácteis; diâmetro e número de miofibrilhas; elementos no sarcoplasma relacionados com o metabolismo, etc.) • Aumento do número de fibras musculares (Hiperplasia) • Aumento do colagénio presente nos tecidos conjuntivos • Aumento do comprimento do músculo e no nº de sarcómeros em série • Alterações do ângulo de penação Adaptações Musculares ao Treino de Força 8 Alterações qualitativas Remodelação Muscular • Adaptaçõesdas proteínas contrácteis e dos tipos de fibras musculares • Adaptações do sarcolema • Adaptações na regulação do equilíbrio ácido- base • Adaptações metabólicas Adaptações Musculares ao Treino de Força
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