Contração muscular (1)

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ESTRUTURA DO MÚSCULO 
ESQUELÉTICO 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
OSSO 
TENDÃO 
EPIMÍSIO 
MÚSCULO 
ENDOMÍSIO 
PERIMÍSIO 
FASCÍCULOS 
MIOFIBRILA 
FIBRA 
MUSCULAR 
ESTRUTURA DA FIBRA 
MUSCULAR 
SARCOLEMA 
TÚBULOS 
TRANSVERSOS 
RETÍCULO 
SARCOPLASMÁTICO 
MIOFIBRILA 
SARCOPLASMA 
ABERTURA NO 
TÚBULO T 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
ARRANJO DOS FILAMENTOS DE 
SARCÔMEROS 
FILAMENTOS FINOS: 
ACTINA, TROPONINA E TROPOMIOSINA 
FILAMENTO GROSSO: 
MIOSINA 
LINHA M TITINA LINHA Z 
MECANISMOS DA CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
UNIDADE MOTORA = MOTONEURÔNIO + FIBRAS MUSCULARES 
MOTONEURÔNIO ALFA: 
CONECTA-SE A MUITAS 
FIBRAS MUSCULARES 
MECANISMOS DA CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
POTENCIAL DE AÇÃO 
SINAL ELÉTRICO 
PROVENIENTE DO 
CÉREBRO OU DA 
MEDULA ESPINHAL 
ATÉ O 
MOTONEURÔNIO 
ALFA. 
MECANISMOS DA CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
POTENCIAL DE AÇÃO → TERMINAIS AXONAIS 
LIBERA 
NEUROTRANSMISSORES 
ACETILCOLINA (ACh) 
MECANISMOS DA CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
Se ocorrer ligação de uma 
quantidade suficiente de ACh, 
será gerado um potencial de 
ação na fibra muscular 
Motoneurônio libera ACh que se 
liga a receptores no sarcolema. 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
MECANISMOS DA CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
O potencial de ação inicia a 
liberação de Ca2+ do retículo 
sarcoplasmático para o interior 
do sarcoplasma. 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
MECANISMOS DA CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
Ca2+ se liga à troponina 
no filamento de actina, 
a troponina traciona a 
tropomiosina para fora 
dos sítios ativos 
permitindo que as 
cabeças de de miosina 
se fixem ao filamento 
de actina Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
CONTRAÇÃO MUSCULAR 
Teoria dos filamentos deslizantes 
ENERGIA PARA A CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
PROCESSO ATIVO – ENERGIA - ATP 
ATP – ATPase → ADP + Pi + energia 
Impulsiona a 
inclinação da 
cabeça de 
miosina 
Powers & Howley, 2000 ; Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
CONTRAÇÃO MUSCULAR 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 
FIBRAS DE 
CONTRAÇÃO 
RÁPIDA 
(TipoIIa;IIx; 
IIc) 
FIBRAS DE 
CONTRAÇÃO 
LENTA 
(TipoI) 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 
Tipo I Tipo IIa Tipo IIx 
Capacidade oxidativa Alta Moderadamente alta Baixa 
Capacidade glicolítica Baixa Alta Mais alta 
Número de mitocôndrias Alto Alto/moderado Baixo 
Tamanho do motoneurônio Menor Maior Maior 
Frequência de ativação Baixa Alta Alta 
Velocidade de contração Lenta Rápida Rápida 
Atividade da ATPase Baixa Alta Mais alta 
Desenv. do RS Baixo Alto Alto 
Resistência à fadiga Alta Moderada Baixa 
Força da unidade motora Baixa Alta Alta 
Densidade capilar Alta Alta Baixa 
Hipertrofiabilidade Baixa Intermediaria Alta 
Powers & Howley, 2000 ; Chadler & Brown, 2009; Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 
Velocidade de contração 
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20 25 30
Tempo (ms)
Te
ns
ão
 (u
g)
FibraVeloz
Fibra Lenta
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 
Distribuição das fibras musculares 
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MÚSCULO ESQUELÉTICO 
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 
Distribuição das fibras musculares 
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MÚSCULO ESQUELÉTICO 
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 
Distribuição das fibras musculares 
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 I
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
DETERMINAÇÃO DO TIPO DE FIBRA 
Determinado geneticamente: 
 
Os genes herdados pelos pais 
determinam quais motoneurônios 
alfa inervam suas fibras musculares 
individuais. 
 
Depois de estabilizada a inervação, 
as fibras musculares se 
diferenciam de acordo com o tipo 
de motoneurônio alfa que as 
estimula. 
 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
DETERMINAÇÃO DO TIPO DE FIBRA 
Treinamento 
 
Evidências recentes sugerem que 
treinamento de resistência, de 
força ou mesmo a inatividade 
possam provocar mudanças nas 
isoformas de miosina. 
 
O treinamento pode induzir a 
pequenas mudanças, ~10%, no 
percentual de fibras do tipo I e 
II. 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
DETERMINAÇÃO DO TIPO DE FIBRA 
Envelhecimento 
 
O envelhecimento também pode alterar a 
distribuição das fibras do tipo I e II. Tendem a 
diminuir as unidades motoras do tipo II, o que 
aumenta o percentual das fibras do tipo I. 
 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
Biópsia muscular 
Antes do século XX: músculos de animais de 
laboratório ou músculos de seres humanos (cirurgia 
com incisão aberta); 
Início do século XX: técnica de biópsia com agulha – 
distrofia muscular. 
Na década de 1960: área de fisiologia do exercício. 
Guilhotina 
Agulha Oca 
Seringa 
 para Sucção 
Propulsor da Guilhotina 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
Biópsia muscular 
Técnica da biópsia: 
 
1) Anestesia local → pequena incisão (cerca de 1cm) com um 
bisturi através da pele, do tecido subcutâneo e do tecido 
conjuntivo. 
2) A seguir, insere-se uma agulha oca. 
3) Um pequeno êmbolo é empurrado pelo centro da agulha para 
cortar uma pequena amostra de músculo. 
4) A agulha é retirada e em seguida remove-se a amostra (10 
a 100mg); 
5) Congelado imediatamente; 
6) Amostra é seccionada em fatias finas, 
corada e examinada ai microscópio. 
Wilmore, Costill & Kenney, 2010 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
Biópsia muscular 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
Recrutamento de fibras musculares 
Quando um motoneurônio alfa transporta um 
potencial de ação até as fibras musculares, 
todas as fibras na unidade desenvolvem força. 
Somente a ativação de mais 
UMs produzirá mais força. 
POUCA FORÇA → POUCAS UMs SÃO ESTIMULADAS. 
MUITA FORÇA → MAIS UMs SÃO ESTIMULADAS. 
UM do tipo II contêm 
mais fibras musculares 
que as do tipo I. 
Contração envolve o 
recrutamento progressivo de 
UMs do tipo I, e em seguida do 
tipo II, dependendo das 
necessidades da atividade. 
TIPO I → TIPO IIa → TIPO IIb 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
Recrutamento das fibras musculares 
 
Princípio do recrutamento ordenado 
As UMs são ativadas com base em uma ordem de 
recrutamento de fibras fixas. 
Ex. Biceps braquial: 200 UMs – ordenados em uma escala de 1 a 
200 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, (...)193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200. 
Conforme vai aumentando a necessidade de 
força, mais UMs são ativadas. 
Para a produção de uma determinada força - 
são recrutadas as mesmas UMs a cada vez e na 
mesma ordem. 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
Recrutamento das fibras musculares 
PRINCÍPIO DO TAMANHO 
Esse princípio afirma que a ordem de recrutamento 
está diretamente ligada ao tamanho do seu 
motoneurônio. 
As UMs com motoneurônios menores serãorecrutadas em primeiro lugar. 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, (...)193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200. 
MOTONEURÔNIOS 
MENORES 
MOTONEURÔNIOS 
MAIORES 
UMs tipo I UMs tipo IIa UMs tipo IIb 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
Tipos de fibra e desempenho esportivo 
Alto % de fibras do tipo I → vantagem em eventos 
de resistência prolongados; 
Alto % de fibras do tipo II → vantagem em eventos 
de alta intensidade e curta duração. 
Atletas fundistas : 
no músculo 
gastrocnêmico 
contêm mais de 90% 
de fibras musculares 
do tipo I. 
Atletas velocistas: o 
mesmo músculo é 
composto apenas por 
25% de fibras do 
tipo I. 
TIPOS DE CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
 
Contração isotônica 
TIPOS DE CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
 
Contração isométrica 
TIPOS DE CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
CONCÊNTRICA 
ESTÁTICA 
EXCÊNTRICA