Cinesiologia e Biomecânica: Conceitos e Análises

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AULA DE CINESIO – 10/04/2014.
Em relação ao movimento de abdução de ombro, defina:
Plano / eixo / cadeia cinemática
 
(1,0 
pt
)
Faça uma análise cinética completa durante a abdução e adução do ombro separadamente
 
(1,0 
pt
)
O tipo de Alavanca. Justifique sua resposta
 
(0,5 
pt
)
O que pode ser dito da vantagem mecânica do deltóide durante a execução do movimento?
 
(0,5)Correção de Prova AV1:
Plano frontal, eixo Antero posterior, cadeia cinemática aberta – podemos justificar o plano e eixo devido ao movimento de abdução e a cadeia cinemática aberta devido o seguimento estar se deslocando livre no espaço.
Na abdução temos o torque abdutor maior que o torque extensor. Na adução o torque adutor vai ser maior do que o torque abdutor, também podemos dizer que o torque da resistência, ou da gravidade ou do halter é maior do que o torque abdutor.
Interpotente, porque o eixo que é o ombro, a resistência que é o halter e quem está entre é a força.
A vantagem mecânica está menor que 1, o braço de força é muito menor do que o braço de resistência.
A seta indica uma abdução do quadril ou coxofemoral junto com glúteo médio que é o abdutor do quadril, seria 
a mesma resposta plano frontal
, eixo Antero posterior e cadeia cinemática aberta devido o membro estar livre no espaço. 
Durante a abdução o torque abdutor foi maior que o torque adutor, ou que o torque do glúteo médio foi maior que o torque da resistência, e durante a adução que o torque adutor foi maior que o torque abdutor ou que o torque da resistência da gravidade que é o peso do seguimento que puxa para baixo foi maior do que o torque do músculo.Questão 1 / prova 2 – mesmas questões para o movimento de abdução do quadril:
 
c) Alavanca interpotente, o eixo é a articulação coxofemoral, a força é o músculo glúteo médio e a resistência é a gravidade.
d) A vantagem mecânica desta alavanca é que o braço de força é pequeno em relação ao braço de resistência, essa vantagem mecânica é menor que 1, e como já dissemos, os nossos músculos estão em desvantagem mecânica.
Questão 2 / prova 1 – Faça uma dissertação sobre a condição de equilíbrio / estabilidade do corpo na situação ao lado e utilize todos os conceitos aprendidos:
Aqui deveríamos utilizar os conceitos de ação da gravidade, linha da gravidade, etc. Quando a criança colocou a mochila nas costas, ela gerou um dos fatores que afetam a localização do C.G. que é adição de massa externa, seu C.G. deslocou para trás e para cima, a linha da gravidade está incidindo posterior em relação a base de suporte, para não ficar em uma situação menor instável, ela gerou uma compensação, inclinou o corpo para frente para tentar trazer o centro de gravidade para a região mais anterior, para tentar melhorar essa relação entre a linha da gravidade com a base de suporte, a linha estava atrás e quando ela se projeta para frente, se colocou com mais espaço. 
Questão 2 / prova 2 – Mesma questão:
Aqui ela não adicionou peso
, mas
 acabou gerando outra localização do 
C.G.
 ela realizou outro movimento fora da posição anatômica, ela posterio
rizou a perna realizando uma flexão de joelho e segurou o membro jogando massa para trás e para cima, se pensar em relação da linha da gravidade ela agora se deslocou para trás, e aí ela percebe que pode cair para trás com muita facilidade e assim ela inclina o corpo para frente e outro fator fundamental é a base de suporte que tem somente um pé no chão diminuindo a base de suporte. 
Questão 3 / prova 1 – O movimento pode ser classificado pelos princípios aprendidos da mecânica, assim como podem ser descritas as variáveis cinemáticas espaciais e temporais. Classifique o movimento abaixo. Justifique adequadamente sua resposta.
Nesta imagem temos como se fosse uma foto da pessoa saltando e as várias posições durante o percurso. O tipo de movimento é: possui um componente de translação tanto retilíneo quanto curvilíneo que é no momento do salto, mas além disso possui o componente angular, como já foi dito todos os nossos movimentos no espaço acontecem porque em nossas articulações acontecem a flexão, adução, abdução extensão, sendo assim, esse movimento é do tipo angular, também chamado de misto ou generalizado.
Questão 3 / prova 2 – mesma questão:
 Aqui temos o jogador de basquete que realiza um salto e se desloca no espaço, faz flexão, extensão...mas seria a mesma resposta porque também possui um componente misto de movimentos.
Questão 4 / prova 1 – Pelo conhecimento adquirido em cinesiologia e biomecânica, determine um problema (questão) que possa ser estudado pela biomecânica. Determine qual será a área de estudo e justifique sua excolha:
As quatro áreas são – Antropometria, Dinamometria, cinemetria e Eletromiografia. Digamos que queremos falar da dinamometria e quero falar sobre a plataforma de força, avaliar o indivíduo caminhando e a força que o solo exerce, para justificar: a dinamometria é a área da biomecânica que permite estudar as forças. 
Questão 5 / prova 1 – Na representação ao lado (flexão de ombro), pergunta-se: os flexores serão capazes de deslocar da posição inicial para a final? Qual será a força muscular do deltóide porção anterior de 50N tendo um braço de força de 0,05 enquanto o halter pesa 15N e tem braço de resistência de 0,15. 
Temos duas forças, duas forças opostas, uma puxa para cima que produz a flexão e a outra puxa para baixo que está na mão e promove a extensão. Como vou saber quem desloca? Calculando os torques, calcular o torque do deltóide e comparar com o torque do halter. 
TM = FM x BF / TP = PH x BR Vamos então comparar torques e não forças. O torque do músculo para encontrar vamos multiplicar pelo braço de força:
O músculo vale 50N e o braço de força vale 0,05 que vai dar (50 x 0,05 = 2,5Nm)
O torque do halter vai ser o peso do halter x o braço de resistência, o peso do halter vale 15 e será multiplicado por 0,15: (15 x 0,15 = 2,25Nm)
Calculando os torques vamos responder a questão dizendo que quem tem maior torque é o músculo que vai conseguir promover a flexão porque o torque do músculo é maior que o torque da resistência.
Questão 5 / prova 2 – mesma situação sendo o músculo avaliado é o quadríceps e uma caneleira no tornozelo: o quadríceps consegue deslocar da posição inicial para a final? Considerar que a força do músculo é de 75N com BF de 0,03 enquanto a caneleira possui peso de 30N com BR de 0,1
Indivíduo está com a perna pendente e queremos saber se ele vai estender. A força do músculo vale 75N e o peso da caneleira 30N. Vamos então calcular os torques:
TM = FM x BF – 75 x 0,03 = 2,25Nm
TP = P x BR – 30 x 0,1 = 3Nm
Comparando vemos que o peso da caneleira é maior e o músculo não consegue realizar o movimento, ou porque o torque do músculo é menor, estaremos falando a mesma coisa.
Questão 6 / prova 1 – faça uma análise completa do movimento abaixo:
 O ombro dele está abduzido e também em rotação externa. Plano de movimento frontal, eixo Antero posterior e se colocou também a rotação plano transverso, eixo longitudinal. O cotovelo está fletido em plano sagital eixo latero lateral, ale de fletido está em pronação de rádio ulnar proximal plano transverso, eixo longitudinal. O tronco está em posição neutra, a cervical está em hiperextensão, mas se não está em visão lateral não dá para ter certeza. O quadril se encontra em extensão ou posição neutra e o joelho fletido, então plano sagital e eixo latero lateral. Também poderia colocar que o quadril se encontra em rotação externa, também está legal. Cadeia cinemática de movimento fechada porque o corpo sobe e desce se encontrando na barra e tendo um impedimento.
 Vamos iniciar pelo membro superior, o ombro se encontra em adução horizontal em plano transverso e eixo longitudinal, o cotovelo se encontra em extensão, a cabeça se encontra em hiperextensão, plano sagital eixo látero lateral, o tronco se encontra ereta e o quadril está fletido do lado direito e o esquerdo em abdução, para a abdução o plano é frontale eixo Antero posterior e para a flexão o plano é sagital eixo látero lateral. O joelho direito se encontra fletido e o tornozelo direito está em dorsi-flexão em plano sagital eixo látero lateral. O esquerdo em abdução plano frontal eixo Antero posterior. Cadeia cinemática aberta para membro inferior e fechada para o membro superior.
INÍCIO PARA AV2 – Forças aplicadas ao corpo humano:
Vamos agora falar sobre os efeitos da força aplicada ao nosso corpo, sobre os possíveis riscos de lesão, etc. Para começar veremos os cinco tipos de forças ou cargas que são aplicadas no nosso corpo. Elas também podem ser aplicadas de forma combinadas. Se uma força é aplicada no meu corpo eu terei uma deformação de acordo com o tipo de carga, veremos que existe também um limite de deformação, se eu ultrapasso, por exemplo, posso causar uma fratura, ou uma distensão ou se for um ligamento posso fazer uma entorse ou estiramento dependendo da gravidade da lesão, mas essas forças são muito importantes por que elas produzem o que chamamos de estresse mecânico, que a princípio não é uma coisa ruim e sim necessário para nossas estruturas biológicas pois a medida que eu aplico com certa frequência, com certas repetições e respeitando o limite daquele tecido, eu favoreço adaptações, eu torno as estruturas do meu corpo mais resistente. Ouvimos falar muito na importância do exercício físico e da aplicação de carga, por exemplo, para prevenir a osteoporose, por exemplo, mas quando a carga excede o limite da estrutura, quando a carga ultrapassa a resistência do tecido, essa carga pode estar relacionada à lesão. Quando aplicamos carga de alta magnitude ou quando aplicamos carga que não são de tão altas magnitudes, mas que se repetem ou geram esse estresse repetitivo, estou aumentando situações que aumentam o risco de lesões. 
Se eu aplico forças neste sentido: Força estou aplicando força no sentido de compressão. Se for uma estrutura que pode se deformar, ela vai se achatar, por exemplo, nosso disco intervertebral, à medida que ficamos o dia inteiro submetido à ação da gravidade e produz compressão nas suas estruturas e no seu membro inferior, esse disco desidrata e aí, à noite quando deitamos, esse disco intervertebral vai reidratar, por isso, pela manhã temos uma altura e a noite tem outra, isso se dá pela espessura do disco, o disco se reidratou porque tiramos a carga de compressão, mas quando comprimimos, por ser uma estrutura que possui capacidade de deformação, ela vai desidratando. É importante fazer repouso à noite por isso, se você não dorme se está sempre em posição vertical, vamos estar sempre comprimindo esse disco que possui a função de amortecimento, de carga, a reidratação do disco garante que ele consiga ter a sua função adequada de proteger a coluna vertebral. 
Mas se eu tiver uma força ou um estresse desse tipo: tensão Força agora elas mudaram de sentido, antes era uma força que apontava para dentro da superfície, agora é uma força que puxa para fora, se essa estrutura pudesse deformar ela iria esticar afunilar, alongar, por exemplo, um tendão ou músculo. Se eu pego e aplico força para fora a deformação é diferente, ao invés agora de achatar estou esticando ou alongando. São forças semelhantes, forças que são em sentido longitudinais, mas a diferença está no sentido. Principal efeito de força compressiva que é aplicada no nosso corpo? A gravidade. Ela se encontra em todo nosso corpo ao longo do dia, na minha coluna, nas articulações, mas não somente a gravidade também tem os músculos que podem produzir compressão; se temos duas estruturas articulares e se o músculo atravessa essa articulação, quando ele encurtar ou se contrair ele vai puxar em cima e em baixo, ele encurta como um todo e no meio ele vai produzir a compressão, um exemplo disso é o nosso manguito rotador, eles contribuem para produzir a compressão da articulação glenoumeral, por exemplo, isso é importante porque ajuda a dar estabilidade, quando eu aproximo as superfícies articulares estou favorecendo a estabilidade. Dizemos que nossas articulações possuem um componente estático e um componente dinâmico de estabilidade, o estático é aquela estrutura ou aquela organização anatômica, os ligamentos, suas cápsulas conferem estabilidade anatômica daquela estrutura, o dinâmico que está relacionado à contração muscular. No ombro, por exemplo, o componente de estabilidade de um manguito rotador garante que eu não tenha toda hora uma luxação de ombro porque eu tenho uma estrutura que não deixa perder o contato e que aproxima uma estrutura da outra. Agora um exemplo de tensão de forças aplicadas em uma estrutura do nosso corpo: no ombro tem uma cápsula que reveste todo o ombro e é formada de fibra colágena do tipo I, a mesma que tem na pele. Ele não é um tecido contrátil, apenas reveste nossa articulação; quando eu faço um movimento, por exemplo, de abdução, a cápsula encolhe sofrendo um tipo de estresse chamado de compressão e a que está em baixo ela estica sofrendo um tipo de estresse chamado de tensão. Então como exemplo tem as cápsulas articulares que quando eu realizo o movimento, vou ter sempre uma região sofrendo compressão e outra região oposta sofrendo tensão. Se por exemplo eu faço uma abdução horizontal, a região da frente vai alongar, não somente a cápsula posso pensar também nos ligamentos anteriores, os glenoumerais da frente estão todos alongando, posso pensar também no peitoral porque também está sofrendo alongamento, tensão. E na parte de trás, compressão. A cápsula está encurtando, podemos então pensar nas cápsulas, nos ligamentos, dependendo do movimento que se faz, ora podem estar sendo esticados, ora podem estar sofrendo compressão. Outro exemplo vamos pensar pontual, na região do osso o músculo também faz uma tensão e é isso que formam as tuberosidades, os trocânteres, foram produzidos devido a tensão que o músculo produz em cada inserção muscular, o músculo nunca está inserido do nada, ele sempre está inserido em uma proeminência, isso se dá devido a tração do músculo e o tecido ósseo ele é vivo, ele responde a carga que está sendo aplicada, ele deposita osso naquela região para que eu não perca esse ponto de tensão, se não temos o risco de sofrer uma desinserção ou uma fratura que alias seria gravíssima. Então temos naquela região que está sofrendo uma força de tensão uma adaptação do tecido ósseo, que já mostra que esse estresse mecânico é importante, porque o seu sistema musculoesquelético vai se organizando de acordo com as forças que estão sendo aplicadas. Então podemos dizer que o músculo produz compressão quando eu penso que ele atravessa a articulação e aproxima as superfícies, mas também podemos pensar que no local de cada inserção de cada músculo está sendo produzida uma força de tensão. Isso é só uma forma de enxergar os conceitos para ficarem um pouco mais fáceis. 
Inclinação – tenho uma estrutura reta que produz forças nestes sentidos: 
Ela vai ter um lado de dentro que será uma região côncava e o lado de 
Fora que será convexa.
Do lado de dentro sofrerá o estresse de compressão e o lado de fora de tensão.
Aqui temos uma situação diferenciada, quando uma estrutura se torna curva por ser submetida a uma carga de encurvamento, teremos simultaneamente lados opostos compressão no lado fechado da curva e tensão no lado convexo ou do lado de fora da curva. Uma situação em nosso corpo: quando fazemos a flexão / extensão vamos ter um lado côncavo e outro convexo, inclinação, outra região é a de membros inferiores, nem sempre é em uma estrutura reta, nos nossos ossos de membro inferior possuem esse formato curvo, a tíbia também tem um formato mais curvo. Se a gravidade atua em cima, ela vai conduzir ao longo da estrutura além da compressão, é uma estrutura que tende a sofrer uma carga de curvamento ao longo da estrutura do fêmur, ao longo da estrutura da tíbia. Porque meus ossos não são totalmente verticais, eles têm um formato levemente curvo, isso é mais visível no colo do fêmur. Então podemos pensarque uma estrutura que produz a força de curvamento são os ossos do membro inferior.
O diferencial disso é que no mesmo tempo teremos não só compressão e não só tensão terá uma estrutura curva que sofre de uma lado compressão, do outro lado convexo sofre tensão.
Cisalhamento – se eu aplico forças nestas superfícies: 
Entre essas superfícies está sendo produzida uma 
Força do tipo de cisalhamento que está relacionado 
Ao deslizamento de uma superfície com a outra, e um
Exemplo de um local onde acontece isso é no joelho, mas na verdade em todas as articulações do nosso corpo, em algumas mais e em outras menos, e em algumas exclusivamente, que são, por exemplo, na articulação sinovial plana da coluna, são as facetarias superior e inferior do lado direito e esquerdo. Quando falamos de coluna temos que tomar cuidado porque temos duas articulações: as cartilaginosas que é o disco vertebral e são as sínfises e as facetarias lá de trás que são as planas, que ficam umas encaixadas na outra fazendo esse movimento exclusivamente de deslizamento. Também temos sinoviais planas no carpo intercárpico e também no tarso intertásico. Em todas essas regiões temos exclusivamente o deslizamento, e aí a carga de cisalhamento vai acontecendo simultaneamente, mas falamos em todos, isso porque as superfícies articulares ou o nosso corpo não é simplesmente uma alavanca que roda em torno de um eixo, fazemos uma analogia com a alavanca para entender o movimento, mas essa superfície ela também desliza, uma superfície desliza em relação à outra, uma superfície rola em relação a outra, são os movimentos chamados de interarticulares, os mais freqüentes são o rolamento, mas não pode ter somente o rolamento, imagina se tivesse somente o rolamento iríamos perder contato. Então tem rolamento, mas também tem o deslizamento para manter o contato. Então em todas as nossas articulações vai mais ou menos acontecer rolamento e deslizamento, e esse componente de deslizamento utiliza carga de cisalhamento. 
Torção - seria o mais fácil, produzimos torção de uma estrutura quando fazemos a rotação. Quando fazemos a torção estamos fazendo um movimento de rotação, um exemplo são os jogadores de futebol que sempre tem essa lesão, eles rodam em cima do pé fixo, eles vão fazer um movimento rápido como chutar a bola e rodam em cima desse pé fixo, só que a carga de torção está sendo aplicada em torno daquela estrutura toda e o joelho é a estrutura que mais sofre. Ele acaba manifestando uma lesão de cruzado, lesão de menisco, acabam com o retináculo inteiro, os ligamentos que sustentam a patela. A carga de produção está relacionada como com o movimento de rotação. Mas não precisamos pensar somente em lesão, quando rodamos a coluna, a cervical, por exemplo, estamos gerando uma carga de torção, só que essa carga de tensão também pode a explicação para alguns mecanismos de lesão, mas vamos lembrar que quando falamos de carga a princípio o efeito é benéfica, essa carga produz um estresse mecânico que é necessário para o meu sistema musculoesquelético, sabemos que se retirarmos a carga minhas estruturas se tornam menos resistentes, estão mais sujeitos ao risco de lesão, então a carga é necessária e a carga garante que você mantenha sua integridade, se fazemos um exercício orientado podemos tornar nossas estruturas mais resistentes, o que não podemos é de uma hora para outra é sobrecarregar um sistema que não está adaptado para aquela carga, aí sim, quando aplicamos uma carga súbita de alta magnitude ou quando aplicamos uma carga que não é tão grande, mas ela se repete e seu organismo não está preparado para aquilo, imagina uma pessoa que resolveu ser maratonista da noite para o dia e resolveu correr por uma hora, ele não se encontra preparado para isso, pode até não ter sido rápido e ter sido devagar, mas o corpo dele não está adaptado para isso, isso sim aumenta o risco de lesão. Então concluímos que estresse mecânico não é um conceito ruim, é necessário para o nosso sistema musculoesquelético que nós estejamos sujeitos a ações de cargas, de forças, e que esse estresse mecânico se desenvolva, estresse mecânico é você aplicar força no corpo e essa força ser distribuída nesse corpo. O problema é quando ultrapassamos o limite do tecido, aí sim estamos falando de risco e de lesão. 
A compressão pode ser vista como a força de cisalhamento, o peso corporal, por exemplo, gera no sistema ósseo o estresse compressivo, e aí um exemplo se formos pensar em postura ereta cada vértebra da nossa coluna, nos discos, estão sofrendo carga de compressão. A tensão vai ser uma força que tem sentido oposto, ao invés de esmagar você estaria tracionando essa estrutura, alongando essa estrutura. É uma força de tração que vai gerar tensão naquele objeto em que a força esta sendo submetido. O cisalhamento tem duas cargas com sentidos opostos e direção vertical longitudinal, essa carga em relação à superfície ela é horizontal, isso já é uma característica das cargas de cisalhamento, elas são transversais, paralela a superfície do corpo. São diferentes da tensão e da torção, tende a causar o deslizamento em relação a uma superfície e outra e o estresse mecânico encontramos em nossas vértebras como na lombar. Por que temos a curvatura lombar? Como posso garantir que a minha lombar tem formato de curvatura lombar, de lordose? As minhas vértebras se encontram inclinadas, se o individuo tiver uma hiperlordose a curvatura lombar fica mais inclinada, com isso acontece maior deslizamento, só pela presença da lordose já existe uma carga de cisalhamento que não desliza devido ao ligamento longitudinal anterior, mas se ele tiver uma lordose fora do normal à superfície fica mais inclinada e o cisalhamento é bem maior, quanto mais inclinada às vértebras estiverem maior vai ser a tendência de deslizar. Então fisiologicamente a presença de lordose lombar já gera uma carga de cisalhamento, mas se temos um desvio postural esse componente aumenta e isso não é bom e começa a carregar as estruturas de apoio. 
A torção já seria uma carga que gera torção ao longo da estrutura e a inclinação ou curvamento seria que ao mesmo tempo produz de um lado compressão e do lado oposto tensão, ou seja, uma estrutura curva que tem um lado côncavo de dentro e lado convexo lado de fora. Mas o que muitas vezes temos é a combinação, quando combinamos carga sofremos maior risco de lesão, então a ação dessas forças de mais uma carga seria a carga combinada e quando aplicamos força em uma estrutura devemos pensar que teremos um movimento desde que vençamos a inércia, podemos produzir deformação, mas nem sempre essa estrutura vai ceder sempre, cada um vai ter seu limite, cada um vai ter sua característica de resistência, quando então aplicamos qualquer uma dessas cargas a qualquer uma das estruturas do nosso corpo, a principio ele vai se retornar mais se eu respeitar a integridade quando eu tirar a carga ele recupera o seu formato original e se eu tiver uma rotina de quase 20hs por dia e não dormir, eu estou prejudicando essa estrutura de recuperar seu formato original. Isso é o limite elástico da estrutura, é quando eu aplico a carga e quando eu retiro a carga a estrutura retorna ao seu formato original é a resposta elástica, mas quando eu aplico a carga e ultrapasso o limite daquele tecido causando ruptura ou lesão e quando retirar a carga ela não retornar ao seu formato original a resposta é plástica. 
Se eu tenho um corpo que está se deslocando ao nível do solo, ele possui sim energia potencial, mas sua altura é zero porque ele se encontra no solo e, portanto somente terá energia cinética. Ele não terá energia potencial, para ter energia potencial ele teria que estar a uma altura do solo que é o exemplo do skatista, por exemplo, imagina que ele está lá em cima fazendo uma manobra, quando ele está lá em cima antes de se virar ele possui energia potencial, se em um mili segundo ele está parado em cima ele tem energia cinética, antes de virar, potencial, quando ele vira ele possui a energia cinética mais a potencial,ou os dois tipos de energia. Quando ele chega em baixo, cinética, quando ele chega em cima antes de virar os dois e quando chega em baixo, novamente a cinética. Lembrando que em cada pontinho a energia cinética é igual, o que estamos fazendo é convertendo energia, quando a energia é mecânica é X e todo esse X é potencial, quando ele chegou em baixo a energia mecânica continuou sendo X mas uma parte ou percentual desse X é cinética e um percentual desse X é potencial. Quando ele chega em baixo a energia mecânica continua sendo X, mas vai ser totalmente convertida em energia cinética, aí vou subindo continua sendo X, uma parte é cinética uma parte é potencial. Outro exemplo de uma forte chuva na encosta, o barranco que se encontra lá em cima possui um tipo de energia potencial, se encontra lá em cima parada. Quando choveu muito e ele perdeu estabilidade se soltou e ganhou velocidade, quando chegou lá em baixo aquela energia potencial que tinha lá em cima se converteu em energia cinética e saiu arrastando tudo o que tinha pela frente. Uma energia potencial que estava armazenada no alto e durante os vários dias de chuva o barranco desceu e se converteu em energia cinética. Potencial está parado, se estiver em movimento antes desta inversão ela vai ser potencial e cinética, na hora em que ele inverte foi se tornando cada vez menos potencial e foi se tornando cinética. Resumindo: se eu tenho um corpo que se desloca de uma altura, ele armazena energia potencial, ele é potencial. Quando ele iniciar o movimento, vai haver uma conversão, então a energia potencial vai diminuindo, mas ele vai ganhando energia cinética. Quando ele chega lá em baixo ele vai ter energia potencial zero, pelo menos no momento da inversão, quando ele voltar no caso do skatista a energia cinética devido a gravidade que trabalha contra vai fazer ele ir ganhando energia potencial e quando ele chegar lá em cima no topo, ele novamente vai inverter e vai cair, antes de inverter e cair sua energia potencial é máxima e a cinética vai ser zero. 
Filme: Departamento de Bioquímica Médica UFRJ – A Contração Muscular
O esqueleto humano é uma estrutura articulada constituída por 206 ossos. Eles servem de local de fixação dos músculos esqueléticos no corpo, no total, existem três tipos de músculos: o esquelético, o músculo cardíaco e o liso. Vejamos o músculo esquelético: os seres humanos possuem mais de 600 músculos esqueléticos, são responsáveis por praticamente todos os movimentos contrateis do corpo, eles nos permitem realizar atividades que vão desde andar até expressar sentimentos. Sentimentos que muitas vezes podem ser violentos e outras vezes sublimes. 
O músculo cardíaco forma as paredes do coração. Um órgão com várias cavidades localizado no centro do tórax. Sua função é bombear sangue para o corpo, levando nutrientes e oxigênio para as células. Na parede muscular chamada septo divide o coração no comprimento em dois septos: direito e esquerdo. Valvas dividem cada lado em duas câmaras: um átrio e um ventrículo. Vamos fazer um passeio e entrar na veia cava superior: estamos no interior do átrio direito, aqui adiante, vamos passar pela válvula tricúspide, chegamos ao ventrículo direito, vamos subir passar pela valva pulmonar e adentrar a artéria pulmonar. 
No interior dos pulmões, o sangue venoso é enriquecido com oxigênio transformando-se em sangue arterial. Inicia-se o caminho de volta ao coração através das veias pulmonares. Entramos no átrio esquerdo, atravessamos a valva mitral e chegamos ao ventrículo esquerdo. Passamos pela valva aórtica e seguimos pelas diversas artérias e arteríolas até os capilares que irrigam os vários tecidos do corpo. O músculo liso que compõe a parede das arteríolas vai contrair ou relaxar. Permitindo uma diminuição no diâmetro dos vasos. Isso permite controlar a distribuição do fluxo sanguíneo pelos diversos tecidos do corpo e seguidas contrações fisiológicas distintas tais como o repouso ou o exercício intenso. Além da parede dos vasos os músculos lisos também compõem a parede de todo o tubo digestivo desde o esôfago e o estômago até o intestino delgado e grosso. As contrações em ondas ou peristálticos da musculatura lisa permitem deslocar o alimento digerido, desde o estômago até o intestino grosso. Ao longo desse trajeto, o alimento é digerido e a água e os nutrientes são absorvidos pelo organismo. 
Vamos estudar neste momento, a estrutura e o funcionamento da máquina contrátil dos diversos músculos iniciando com o músculo esquelético: as células musculares esqueléticas prendem-se a tendões e através destes fixam aos diversos ossos do esqueleto. Cada músculo é formado por um conjunto de fibras circundadas por tecido conjuntivo e tecido adiposo. Devido as suas dimensões, as células dos músculos esqueléticos são também chamadas de fibras musculares. Medem cerca de 100 micrometros de largura e podem ser muito longas. Em adultos, podem alcançar até 4cm de comp. Observados através da microscopia ótica, as fibras esqueléticas apresentam fibras claras e escuras e se repetem regularmente ao longo de toda a fibra. Durante a contração, as estrias da fibra se aproximam e no relaxamento se afastam. Ao observar a microscopia eletrônica em corte longitudinal de uma fibra verifica-se que no interior de cada célula muscular existem muitas fibrilas com bandas claras, escuras e linhas Z. A análise de uma mio fibrila isolada, permite uma melhor visualização dos sarcômeros em repouso e durante a contração. A miosina é a principal proteína dos filamentos grossos da banda A, ao longo de cada filamento grosso há pequenas projeções laterais que conectam os filamentos grossos aos finos. Nas bandas I, há filamentos finos que prendem aos filamentos Z, a principal proteína deste filamento é a actina. Os filamentos finos de cada lado da linha Z adentram a banda A, os filamentos grossos de miosina se intercalam com os filamentos finos de actina. Durante a contração, os filamentos finos deslizam sobre os grossos, e provocam a aproximação da linha Z e a diminuição simultânea das zonas i e H. 
“Teoria de deslizamento – isso é o básico para começarmos a falar de tecido muscular, é fundamental. Ele falou duas coisas importantes aqui, temos uma estrutura que se repete ao longo de todo o músculo, essa estrutura se chama sarcômero. Ele está delimitado pelas duas linhas amarelas que chamamos de linha Z, saindo da linha Z temos os filamentos finos que são actina e na região central do sarcômero que é a linha vermelha temos a miosina. Se observamos, existe uma disposição destes mio filamentos que é super organizada e se repete. Tem uma região central que quando olho no microscópio eu visualizo mais escura que são essas estrias que é chamada banda A e tem uma região que só tem o filamento e produz no microscópio uma região mais clara que é a banda i, então vemos ao longo de uma fibra, tudo isso se repetindo, são sarcômeros em série que se repetem e com isso temos região escura e região clara, imagina isso ao longo de todas as fibras, é o que produz o que ele chama de estrias escuras e claras, existe um padrão de estriação. Quando esse músculo recebe um estímulo os filamentos deslizam, então não dizemos por exemplo que a miosina encurtou e nem a actina encurtou, o que eles fizeram foi deslizar entre si, e isso produziu na verdade um encurtamento do músculo, não foi o mio filamento que encurtou, os mio filamentos deslizam entre si e conseqüentemente o músculo encurta e na volta também deslizam e conseqüentemente o músculo alonga.” – explicação Lilliam
Uma técnica especial de microscopia eletrônica nos permite observar as moléculas de miosina. São moléculas grandes e em forma de bastão. Em uma de suas extremidades, a miosina apresenta uma saliência globular, é nesta região da molécula que se liga a actina e onde ocorre a hidrólise do ATP, o resto da molécula tem a forma de um filamento. Cada molécula de miosina é formada por duas extremidades onde as partes se enrolam em hélice, a junção entre a parte globular e a filamentosa é bastante flexível.O filamento grosso é formado por muitas moléculas de miosina que se agregam com a parte filamentosa e com a parte globular projetando o filamento. O filamento se divide em duas partes iguais e em cada metade as moléculas de miosina se dispõem em direções com polaridades opostas. Isto gera uma zona lisa no centro do filamento. 
“Isso é o filamento grosso, não é somente uma molécula de miosina, imagina como se fosse um monte de bengalinhas e você vai organizando essas bengalinhas e vai formar um ponta e a outra ponta. Isso seria o centro do sarcômero. Se olharmos vamos dizer que na região central tem miosina, mas são uma séria de moléculas de miosina organizadas naquela região central e essas cabeças que o filme fala, são bem flexíveis, isso é fundamental, porque essas cabeças se ligam na actina e puxam, aí soltam, se liga novamente puxa e solta, aquele movimento da actina no centro no sarcômero só está acontecendo porque essa cabeça flexível se ligou na actina e puxou, e com isso a actina vai deslizando ao longo da miosina. – explicação Lilliam. 
Nesta região se encontra outra proteína denominada proteína N e se liga nas partes filamentosas da miosina. Os filamentos finos que são formados por agregados de diversas proteínas e a principal delas é a actina, essa PTN pode ser de novo solubilizada, purificada e de precipitada na forma filamentosa. Esses filamentos podem ser vistos através da microscopia eletrônica, são formados por agregados de muitas moléculas da actina. As moléculas de actina têm uma forma globular que se unem umas as outras formando longos filamentos e se enovelam construindo uma estrutura helicoidal ou dupla hélice. Um outro conjunto de PTN’s encontrado no filamento fino do sarcômero é o complexo troponina tropomiosina, este complexo regula a interação entre os filamentos finos e grossos do sarcômero. No sarcômero, os filamentos finos de actina, distribuem-se de forma hexagonal em volta dos filamentos grossos de miosina. 
“Agora é um sarcômero cortado sendo visto de cima, no centro é a miosina e a cabeça da miosina e o fininho em volta é a actina. Depois novamente, actina e miosina em corte transverso. Se observamos, elas possuem um formato bem diferente, enquanto a miosina possui um formato de bastão a actina é parecida com pérolas de um colar. Eles são organizados formando essas duas hélices ou duas fileiras rodadas ao longo da miosina. Quando esse músculo recebeu o estímulo o que vai acontecer é que a cabeça da miosina vai se ligar na actina e vai puxar. – explicação Liliam 
Esse arranjo hexagonal pode ser visto nos músculos esqueléticos através de corte transverso em microscopia eletrônica. 
Veremos em maior detalhe a seqüência de reações que permite o deslizamento dos filamentos do sarcômero durante a contração: no músculo relaxado o ATP liga-se a parte globular ou cabeça de miosina, e mesmo antes de interagir com a actina o ATP se hidrolisa gerando o ATP trifosfato inorgânico. No músculo relaxado o complexo troponinatropomiosina interpõe-se entre as duas moléculas impedindo a interação entre a miosina e a actina. A contração muscular se inicia com a liberação de íons cálcio do retículo e a conseqüente elevação da concentração deste íon no sarcoplasma. Isso permite a ligação de cálcio ao complexo troponina que por sua vez promove o deslocamento do filamento de tropomiosina permitindo a interação entre a actina e miosina. Neste momento há uma diminuição da afinidade de miosina pelo ATP trifosfato inorgânico fazendo com que os dois produtos da hidrólise de ATP se dissociem no sítio catalítico da miosina. Simultaneamente, a dissociação do fosfato inorgânico e do ATP a cabeça da miosina se move e puxa o filamento de actina promovendo seu deslizamento sobre o filamento de miosina, após completar o movimento, a cabeça da miosina fica fortemente presa a actina, para que a miosina se dissocie é necessário que o ATP se ligue novamente a ela, iniciando um novo ciclo, se não houver ATP a miosina permanece fortemente ligada a actina gerando uma situação chamada de rigor. 
“Antes da de ter a molécula verde a actina e miosina não conseguiam se ligar porque o cordão que atravessa a troponinatropomiosina bloqueiam a região que chamamos de sítio ativo que é o local de ligação. Quando o músculo recebeu o estímulo, lá do sistema nervoso que fez contato com a região que chamamos de placa motora e produziu a contração liberando cálcio no sarcoplasma. O sarcoplasma é o citoplasma da fibra, a fibra muscular é nome da célula desse tecido, esse nome específico é fibra muscular e o citoplasma dessas células se chamam sarcoplasma, quando essas células recebem o estímulo o cálcio é liberado e a presença do cálcio libera o sítio ativo. A tropomiosina que é uma outra molécula se desloca e aí a actina e miosina conseguem se ligar, mas para se ligar e para fazer movimento precisou de ATP. Então concluímos que para haver contração muscular primeiro precisa ter estímulo, quando houver estímulo vai haver liberação de cálcio, conseqüentemente actina e miosina se ligam, mas para que ocorra o deslocamento tem que ter quebra de ATP. Mas não precisa de energia somente para isso, para soltar também precisou de outra molécula de ATP. Mas não se faz isso somente uma vez, enquanto tiver cálcio, quer dizer que o sítio ativo fica livre então o próximo ponto da actina vai estar livre para a miosina poder entrar, enquanto houver cálcio, enquanto houver ATP ou energia, a actina e a miosina vai continuar puxando e soltando como um cabo de guerra, a actina vai deslizando e o sarcômero vai encurtando, ocorrendo a contração muscular.” – explicação Lilliam