estrutura e funcao muscular

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Estrutura e Função 
Muscular
Prof. Dtdo Gilberto Reis
Função do músculo esquelético
• Funções:
– força para a locomoção e respiração;
– Força para a sustentação corporal (postura);
– Produção de calor durante períodos de exposição 
ao frio.
Rasch, 1991; McArdle et al., 1999
Organização do músculo esquelético
Túbulos Transversos - Retículo Sarcoplasmático
Estrutura e Função 
do Sistema 
Nervoso
Potencial de repouso da 
membrana
1. Anions
2. Permeabilidades da 
membrana
3. Forças de difusão
4. Forças elétricas
Fatores determinantes
Bomba 
de 
Na+/K+
Potencial de ação
Threshold for 
voltage-sensitive
sodium channels
Potassium 
channels
open
Na/K Pump re-
establishes RMP
Potêncial 
de 
Propagação
Direction of AP
Condução saltatória
Impulso salta de um nodo ao outro, 
maior velocidade de condução, 
menor gasto energético
Junção neuromuscular
Acetilcolina é o neurotransmisor
Unidade 
Motora
Unidade funcional 
do movimento:
motoneurônio e 
todas as fibras por 
ele inervadas
Unidade 
Motora
Mecanismo de contração
Filamento de 
Miosina
Molécula de 
Miosina
Filamento de 
Actina
Características Moleculares dos Filamentos
Contração
Interação “Actina-Miosina” - Ação do Cálcio
Recrutamento de unidades 
motoras
• Principio do tudo ou nada
– Se um motoneurônio é recrutado, ele ativara todas 
as suas fibras.
• Principio do tamanho
– Quanto maior o calibre do neurônio, maior seu 
limiar para ativação.
– Portanto, neurônios menos calibrosos são 
recrutados primeiro. Neurônios mais calibrosos 
requerem um grande estimulo para ser recrutado.
Grau de força
• Recrutamento
– Unidade motora: motoneurônio e todas as fibras 
inervadas
– Tamanho da unidade motora varia entre os 
músculos em relação a função muscular
• Frequência de estímulos
– Somação temporal
– Tetânica
Recrutamento muscular e produção de força
Contratações tetânicas
Frequência de disparos neuronal e força de contração
Relação 
comprimen
to- tensão
RELAÇÃO FORÇA-VELOCIDADE
Controle motor
Atividade reflexa
e
Centro encefálicos 
superiores
Fibras musculares intrafusais (FI)
=Fibras musculares que ficam dentro do fuso 
muscular
Fibras musculares extra-fusais (FE)
=Fibras musculares esqueléticas ficam situadas fora 
do fuso muscular
Motoneurônios γ
Fibras aferentes Ib
Fibras aferentes Ia
Neurônios Motores α
ORGAO TENDINOSO DE GOLGI
Variação da tensão mecânica sobre os tendões 
Em série com as FE
Órgãos sensoriais musculares
FUSO MUSCULAR
Variação do comprimento das fibras musculares
e a sua velocidade de mudança
Atividade reflexa
Receptores proprioceptivos musculares
Contração
Estiramento
Receptores musculares
Fusos musculares
detectam a variação do comprimento muscular
Quais são as funções dos Fusos Musculares?
A carga (1) estira as FE (2) e as fibras do fuso
muscular (3). O estiramento da região central do
fuso estimula as terminações aferentes que
disparam potenciais de ação em direção ao SNC.
A chegada desse impulsos causam a estimulação
dos motoneurônios a do próprio músculo.
O fuso detecta variação do comprimento das FE 
durante o estiramento e provoca a sua contração.
Estiramento
1
2 3
Músculo em repouso
Fuso sensível
Músculo em contração
Sem a co-ativação gama
Fuso perde sensibilidade
Músculo em contração
Co-ativação gama
Fuso sensível
E durante a contração das FE? O que aconteceria? Os 
fusos conseguem detectar a variação do comprimento 
das FE?
a g
Contração 
Extrafusal
Contração 
Intrafusal
Vias descendentes
Ação reflexa das fibras 
aferentes
• Excita os 
motoneurônios da 
musculatura agonista
• Excita os 
motoneurônios da 
musculatura sinergista 
(facilitação) 
• Inibe os motoneurônios 
da musculatura 
antagonista
-
A estimulação dos órgãos tendinosos de Golgi
modula (podendo inibir) a contração muscular.
Função: Proteção contra contração excessiva
Controle sobre o nível de excitação dos 
motoneurônios
Durante a contração muscular além da 
co-ativaçâo gama nos fusos 
musculares, os órgãos tendinosos de 
Golgi também são estimulados. 
As fibras aferentes Ib disparam 
Potenciais de ação e as informações 
são levadas, excitam os 
interneuronios inibitórios que fazem 
sinapse com os motoneurônios a em 
atividade.
Resultado: relaxamento do músculo
Quais são as funções dos Órgãos Tendinosos de Golgi?
Conexões medulares das fibras 
aferentes Ib
• Inibe os motoneurônios da 
musculatura agonista
• Inibe os motoneurônios da 
musculatura sinergista
• Excita os motoneurônios 
da musculatura 
antagonista
• Objetivo – opor ao 
desenvolvimento de uma 
tensão excessiva da 
musculatura
Tipos de Fibras Musculares
• A musculatura esquelética contém dois tipos
principais de fibras: as de contração lenta ou I
(CL) e as de contração rápida ou II (CR).
• As fibras de CR podem ainda ser divididas em
fibras de contração rápida do tipo A (CRa) e as
do tipo B ou X (CRb).
• As diferenças na velocidade de contração são
decorrentes principalmente das variadas formas
de miosina ATPase.
• A miosina ATPase é a enzima que quebra o ATP para
liberar energia, e está presente na cabeça da miosina
(ou ponte cruzada).
• As fibras de CL possuem uma forma lenta de miosina
ATPase e as fibras de CR uma forma rápida.
• Em resposta a um estimulo neural a fibra de CR tem
capacidade de quebrar ATP mais rapidamente e
consequentemente mais energia estará disponível.
• As fibras de CR apresentam um reticulo
sarcoplasmático mais desenvolvido do que as fibras
de CL, favorecendo na liberação do cálcio para o
interior da fibra muscular.
• Os genes que herdamos de nossos pais 
determinam quais neurônios motores inervarão 
nossas fibras musculares.
• Após o estabelecimento da inervação, as fibras 
musculares diferenciam-se (tornam-se 
especializadas) de acordo com o tipo de 
neurônio que as estimulam.
• As unidades motoras são recrutadas por ordem 
de tamanho do motoneurônio com os neurônios 
menores sendo recrutados primeiro.
Padrão de recrutamento
CL
CRa
CRb
Força Muscular
F
ib
ras u
tilizad
as
Tipos de Fibras
• Adaptação neural 
– Padrões de recrutamento neural 
mais eficientes (+ fibras e/ou + 
coordenadas ?)
– Maior ativação do sistema nervoso 
central.
– Melhor sincronização de unidades 
motoras (sistema de co-ativação 
entre agonistas e antagonistas)
– Diminuição da inibição autogênica 
dos órgãos tendinosos de golgi.
Adaptações fisiológicas determinadas 
pelo treinamento resistido
Controle Neural
• O sistema nervoso aumenta a força 
muscular com: 
1. Recrutando mais unidades motoras
2. Aumentando a taxa de disparo das 
unidades motoras
• Tarefas submáximas envolvem a 
utilização de uma menor quantidade 
de massa muscular (unidades 
motoras).
• Adaptação muscular.
– Hiperplasia: modelos animais ocorre, em 
humanos têm alguns indícios. 
– Hipertrofia: Aumento no tamanho, número 
de filamentos e sarcômeros. 
FIBER HYPERTROPHY AFTER TRAINING
Relação Força X Diâmetro 
Adaptações Metabólicas
• Aumento de substrato energético
– Creatina Fosfato
– Glicogênio Muscular
• Aumento no número de enzimas 
Anaeróbias
– Creatina Kinase (anaeróbio alático)
– Enzimas do Glicólise/glicogenóliseanaeróbia
Distribuição de fibras em 
atletas
Controle Neural
Lesão muscular
Lesão 
Muscular
Antes e após 
a Maratona
Rompimento 
das linhas Z
1. Dano estrutural
2. Prejuízos na manutenção da homeostase do cálcio 
resultando em necrose
4. Inflamação e acúmulo de substâncias que estimulam as 
terminações nervosas causando dor e desconforto
Seqüência de eventos na dor muscular 
tardia
3. Aumento da atividade dos macrófagos
wCausa uma redução na produção de força devido a 
prejuízos estruturais, falha no processo de excitação-
contração, e perda de proteína contrátil. 
Diminuição da força após a lesão 
Resposta atrasada ou tardia à lesão
Dever de casa. 
• Explique os mecanismos de contração muscular, a partir
da geração do potencial de ação e junção
neuromuscular.
• Quais fatores afetam a força de contração muscular do
músculo esquelético e como.
• Quais os tipos de fibras musculares e suas diferenças.
• Quais as adaptações musculares ao exercício resistido
(musculação).
• Como e porque ocorrem as micro lesões musculares.