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Tipos de Fibras Musculares e Exercício Larissa Ferreira dos Santos Patrícia Guimarães Couto Escola de Educação Física e Esporte da USP EFB0203 - Bioquímica da Atividade Motora Bergström e Hultman (1966)- Biópsia do ME Análises estruturais, bioquímicas e moleculares foram identificadas. Classificação das Fibras Musculares Louis Antoine Ranvier (1835 - 1922) Médico, patologista e anatomista Francês Coloração branca Coloração vermelha X (1873) A mioglobina (Mb) contendo ferro é uma das proteínas que transporta oxigênio molecular (O2), sendo o principal transportador intracelular de oxigênio nos tecidos musculares, além de estocar oxigênio nos músculos. Tipos de fibras musculares 1- LENTAS (OXIDATIVAS) Fibras do tipo I (“vermelhas”) – ricas em mioglobina 2- RÁPIDAS (GLICOLÍTICAS) Fibras do tipo II (“brancas”) – menor quantidade de mioglobia As diferenças na velocidade de contração são decorrentes principalmente das variadas formas de miosina ATPase. Características Contráteis das Fibras Diferentes métodos histoquímicos têm sido propostos para diferenciar os subtipos de fibras musculares, mas o método mais usado para todos os propósitos é a histoquímica para miosina ATPase Velocidade de contração miosina ATPase Essa reação libera energia gerando o processo de contração muscular Enzima miosina ATPase Substrato Produto ADP + Pi ATP pH 4.6 pH 10.3 Características Contráteis das Fibras Musculares pH 10.3 pH 4.3 IIB IIA I II I Fibra Tipo I lenta Fibra Tipo IIA (intermediária) rápida Fibra Tipo IIB rápida Velocidade de Hidrólise do ATP Proporção de Tipos de Fibras em Músculos Fibra Branca Fibra vermelha Características Estruturais das Fibras Musculares Fibra Branca Fibra vermelha CAPILARES Características Estruturais das Fibras Musculares As fibras musculares podem apresentar diferentes características. Quais são os mecanismos envolvidos nessas diferenciações? Características Funcionais das Unidades Motoras Motoneurônio Kkkkkkkkkkkkkkkkkkkk kkkkkkkkkkkkkkkkkkkk Llllllllllllllllllllllllllllllllllll llllllllllllllllllllllllllllllllll Kkkkkkkkkkkkkkkkkk kkkkkkkkkkkkkkkkkk kkkk Llllllllllllllllllllllllllllllllll ll llllllllllllllllllllllllllllllllll FIBRAS TIPO I FIBRAS TIPO II TIPO I TIPO IIb TIPO IIa Kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk kkkkkkkkkkkkkkkk Llllllllllllllllllllllllllllllllllll llllllllllllllllllllllllllllllllll Kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk kkkkkkkkkkkkkkkk Llllllllllllllllllllllllllllllllllll Llllllllllllllllllllllllllllllllll jijiji Kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk kkkkkkkkkkkkkkkk Llllllllllllllllllllllllllllllllllll Llllllllllllllllllllllllllllllllll jijijijij Tipo I Tipo IIa Tipo IIb Fibras por neurônio 10-180 200-400 300-800 Diam. nervo motor Pequena Grande Grande Veloc. cond. nerv. Lenta Rápida Rápida Tempo contração 110 50 50 Características Funcionais das Unidades Motoras Fibras musculares apresentam características bioquímicas, estruturais, moleculares e neurais diferenciadas. Como acontece o recrutamento destas fibras durante o exercício físico ? Fibras I Fibras IIa Fibras IIb Intensidade do Exercício Nº de fibras Recrutamento de unidades motoras durante o EF LEVE >>>> MODERADA >>>>>>> MÁXIMA CL CRa CRb Força Muscular % d e F ib ra s u ti liz a d a s Padrão de recrutamento Recrutamento ordenado das Unidades Motoras (UM) Exercício de Intensidade Crescente 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Tipo I Tipo IIa Tipo IIb Tempo (min) % fibras Resumindo.... Características Lentas Rápidas Rápidas Tipo I Tipo IIA Tipo IIB SO FOG FG Diâmetro Menor Maior Maior Diâm. nervo motor Menor Maior Maior Capilarização Maior Menor Muito menor Força contração Menor Maior Muito maior Veloc. contração Menor Maior Maior Resistência fadiga Maior Menor Muito menor Características Lentas Rápidas Rápidas Tipo I Tipo IIA Tipo IIB SO FOG FG Metab. oxidativo Maior Menor Muito menor Metab. glicolítico Menor Maior Muito maior Glicogênio Menor Maior Maior Triglicerídeos Maior Menor Menor ATPase miosínica Menor Maior Muito maior Limiar de excitab. Menor Maior Maior I- Histoquímica II- Eletroforese III- Imunohistoquímica Metodologias utilizadas para a determinação do Tipo de Fibra: • Histoquímica - Diferentes pigmentações - Área da fibra Miosina ATPase, SDH, α-GPDH, PAS MHCIIx MHCIIa MHCIIb MHCIβ - Composição molecular das MHC • Eletroforese MHC1β - Anticorpos - Área da fibra - Alto custo • Imunohistoquímica I- Histoquímica II- Eletroforese III- Imunohistoquímica Metodologias utilizadas para a determinação do Tipo de Fibra: I - Biópsia ou Extração do tecido Humanos I - Biópsia ou Extração do tecido Animais de experimentação V - Histoquímica ATPase: pH 10.3 pH 4.3 Enzima miosina ATPase Substrato Produto ADP + Pi ATP pH 4.6 pH 10.3 I- Histoquímica II- Eletroforese III- Imunohistoquímica Metodologias utilizadas para a determinação do Tipo de Fibra: Staron, 1992 10,4 4,3 4,6 Staron, 1992 10,4 4,3 4,6 Staron, 1992 10,4 4,6 Staron, 1992 10,4 4,3 4,6 I- Histoquímica II- Eletroforese III- Imunohistoquímica Metodologias utilizadas para a determinação do Tipo de Fibra: Imunohistoquímica O método imuhistoquímico reconhece o antígeno por um anticorpo específico (Junqueira e Carneiro, 2000). MHC IIa Determinação do Tipo de Fibra DETERMINADO GENETICAMENTE Os genes herdados determinam quais motoneurônios alfa inervam as fibras musculares. Wilmore, Costill & Kenney, 2010. Será que podemos mudar o tipo de fibra? > % Fibras rápidas > % Fibras lentas o Tipo de Fibra é um dos fatores que afetam a performance Frank Shorter, corredor de maratona (Medalista Olímpico – ouro em 1972 e prata em 1976) Variações na % de distribuição de fibras Tipo de fibra de acordo com modalidade praticada (Vastus lateralis) Taylor et al., 1985 0 10 20 30 40 50 60 70 80 (%) Sedentários Sprinters 100m Sprinters 800m Corredores 5000m Maratonistas Fibras I Fibras II Tesch & Karlsson, J Appl Physiol, 59: 1716-1720, 1985 Fibras musculares em atletas O tipo de fibra é um importante fator morfológico e está relacionado com propriedades contráteis e metabólicas MAS….. Outros fatores fisiológicos podem determinar o desempenho: VO2máx DCmáx Limiar de Lactato Tipo de treinamento Motivação ENVELHECIMENTO• Diminuição das unidades motoras tipo II • Aumentando a % de fibras tipo I Obrigada!
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