Fisiologia Tecido Muscular

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Músculo 
Prof. Ms. Fernando de Aguiar Lemos 
Estrutura macroscópica 
1. Osso; 
2. Tendões (origem e inserção); 
3. Músculo; 
4. Fascículo – conjunto de fibras musculares; 
5. Fibra muscular – célula muscular; 
6. Envoltórios; 
– Epimísio – fáscia de tecido conjuntivo que envolve 
todo o músculo; 
– Perimísio – envolve o fascículo; 
– Endomísio – envolve cada fibra muscular. 
Estrutura do Músculo 
Esquelético 
Estrutura macroscópica 
7. Sarcolema – sob o endomísio, envolve o conteúdo 
celular da fibra, transmite o potencial de ação, isola 
uma fibra da outra; 
8. Sarcoplasma – contém as miofiblilas, enzimas, 
gordura, glicogênio, os núcleos (250 mm), 
mitocôndrias e outras organelas; 
9. Retículo sarcoplasmático (paralelos às miofiblilas) 
– canais membranosos que envolvem cada 
miofibrila e que armazena cálcio; 
7. Túbulos tranversos (transversais às miofiblilas) – 
atravessam a fibra e são responsáveis pela 
propagação do potencial de ação na fibra. 
Localizados nas extremidades das bandas A. 
Fibra Muscular 
Propriedades Mecânicas Musculares 
Huxley, 1980 
0.95 μm 
1.6 μm 
0.1 μm 
0.17 μm 
Pollack, 1990 
Bergman e Afifi, 1974 
Bergman e Afifi, 1974 
Bergman e Afifi, 1974 
Arquitetura muscular 
“Arranjo de fibras musculares dentro 
de um músculo em relação ao eixo de 
geração de força”; 
Arranjo macroscópico das fibras 
musculares 
 
 
Bases mecânicas da lesão muscular 
Procedimentos de transferência de tendão 
Orientação para colocação de eletrodos em EMG 
Bases fisiológicas da produção de força 
Diferenças de arquitetura 
Determina a função do músculo 
Serve como parâmetro para predizer 
a geração de força 
Classificação dos músculos 
em relação a arquitetura 
Fusiformes: orientadas na linha de ação 
da força dos tendões, mas as fibras não 
são retlíneas (bíceps braquial) 
Paralelos: orientadas na linha de ação da força dos tendões 
(reto do abdomem) 
Unipenados: fibras orientadas diagonalmente num 
só lado em relação ao tendão 
(vasto lateral, vasto medial) 
Bipenados: fibras convergem para ambos os lados 
do tendão (gastrocnêmio) 
Multipenada: fibras convergem em vários ângulos em 
relação ao tendão 
3 MAIORES INFLUÊNCIAS DA 
ARQUITETURA 
 
• EFEITO EM SÉRIE 
 
• EFEITO EM PARALELO 
 
• GRAU DE PENAÇÃO 
 
EFEITO EM SÉRIE 
• Comprimento da miofibrila é alterado pelo 
número de sarcômeros em séries 
 
 
-------\\\\\\\\\\-------\\\\\\\\\\\\-------\\\\\\\\\\-------- 
 
 
EFEITO EM PARALELO 
• Força é proporcional ao número de 
miofibrilas em paralelo 
 
 |----\\\\\\\\\\\\\\-----| 
 ---------|----\\\\\\\\\\\\\\\----|---------- 
 |----\\\\\\\\\\\\\\\----| 
 
ÂNGULO DE ALINHAMENTO 
• Ângulo de alinhamento das fibras em 
relação à linha de tensão = 0 e 30 na 
maioria das fibras 
•  ângulo =  força e  velocidade de 
encurtamento 
• Arranjo das fibras musculares x ângulo: 
unipenados, bipenados, multipenados 
Muscle Nerve 23: 1647–1666, 2000 
 
Índice de Arquitetura 
Knee Surg Sports Traumatol Arthrose 14:310-17, 2006. 
Avaliação In vitro 
J Appl Physiol 100:1311-23, 2006. 
Avaliação In vivo 
Eur J Appl Physiol (2005) 94: 611–617 
J Appl Physiol 100:1311-23, 2006. 
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 
Setor de Plasticidade Neuromuscular 
Músculos comprimento fibra longo  efeito 
em série predomina = VELOCIDADE 
 
 
Músculos grande PCSA  efeito em 
paralelo predomina = FORÇA 
Predominância 
??? 
• Comprimento fibras + ângulo de penação 
idênticos 
• 1 = 2 x PCSA 
• FORÇA-COMPRIMENTO ??? 
• FORÇA-VELOCIDADE ??? 
??? 
• Ângulo penação e PCSA =s 
• Comprimentos de fibras s 
 
• FORÇA-COMPRIMENTO ??? 
• FORÇA-VELOCIDADE ??? 
Alterações na arquitetura muscular entre jovens e idosos 
GPBi
C Grupo de Pesquisa em 
Biomecânica e Cinesiologia 
Jeam Marcel Geremia1, Fernando de Aguiar Lemos1,Rafael Baptista1, 
Marcelo Krás Borges1,2, Marco Aurélio Vaz1 
Setor de Plasticidade Neuromuscular 
A perda da massa muscular esta 
associada ao envelhecimento (Sarcopenia) 
Torna-se mais acentuada a partir da 5ª década de vida 
Declínio da Força 
2 fatores 
Perda do número de fibras 
Perda no tamanho das fibras 
(Narici et al, 2003) 
(Kubo et al, 2003) 
(Morse et al, 2005) 
(Kubo et al. 2003) 
(Kubo et al. 2003) 
Muitos estudos tem usado a Ultrasonografia para 
avaliar a estrutura deste tecido 
Adaptação com envelhecimento 
Objetivo 
Comparar a arquitetura muscular de idosos fisicamente 
ativos com a de indivíduos jovens 
Hipóteses 
H1 - comprimento de fascículos nos idosos 
H3 - ângulo de penação do fascículo nos idosos 
H2 - espessura muscular nos idosos 
Materiais e Métodos 
18 sujeitos 
9 jovens (24 ± 4 anos) 
6 idosos (67 ± 7 anos) -Nível de atividade física (IPAQ) 
Aloka (SSD 4000) 
Transdutor linear de 7,5 Mhz 
Arquitetura Muscular 
-Vasto Lateral (repouso) 
sentados (60° do joelho) 
-Comprimento fascicular
 
-Ângulo de penação 
 
-Espessura muscular 
Materiais e Métodos 
 International Physical Activity Questionnaire 
(IPAC) - Curto 
(Craig, 2003) 
1 – Baixa: 
-nenhuma atividade 
-ou, menor que nível 2. 
 
2 – Moderada: 
-3 ou mais dias (atividade vigorosa de 20min.) 
-5 ou mais dias (atividade moderada de 30min) 
-5 ou mais dias de 600mets /min semanal 
 
3 – Alta: 
-mínimo 3 dias de atividade vigorosa (1500mets /min 
semanal) 
-7 oumais dias de atividade moderada (3000mets / min 
semanal) 
 
100 200 300 400 500 600
50
100
150
200
250
300
350
400
Análise dos sinais 
- Matlab 7.0 
Análise dos sinais 
- Matlab 7.0 
-60 -40 -20 0 20 40 60 80
-20
0
20
40
60
80
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Repouso
C
om
pr
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to
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e 
Fa
sc
íc
ul
o 
(m
m
)
Jovens
Idosos
* 
p = 0,016 
Resultados 
0
5
10
15
20
25
Repouso
Es
pe
ss
ur
a 
M
us
cu
la
r 
(m
m
)
Jovens
Idosos
* 
p = 0,008 
Resultados 
0
2
4
6
8
10
12
Repouso
Â
ng
ul
o 
de
 P
en
aç
ão
 (g
ra
us
)
Jovens
Idosos
Resultados 
Discussão 
H1 - comprimento de fascículos nos idosos 
Observa-se uma redução do comprimento dos fascículos 
 
J: Média 147,38mm ± 29 e I:Média 107,12mm ± 21 
Perda do número de sarcômeros em série 
com o envelhecimento (Narici et. al, 2003) 
(Kubo et. al,2003) 
(Morse et. al,2005) 
 
≠ 27% 
H2 - espessura muscular nos idosos 
Observa-se uma redução da espessura muscular nos idosos 
J: Média 20,22 mm ± 2,7 e I: Média 15,76 mm ± 2,7 
Massa muscular dos Ms.Is dos 20 - 70 anos ≈ 25% 
Perda de sarcômeros em paralelo (Narici et. al, 2003) 
(Kubo et. al,2003) 
(Morse et. al,2005) 
 
≠ 25% 
H3 - ângulo de penação do fascículo nos idosos 
Discussão 
Não foi encontrado diferença no ângulo de penação dos 
fascículos 
J: Média 8,47° ± 1,8 e I : Média 9,46° ± 1,7 
Nível (2) de atividade física no IPAQ 
Manutenção do ângulo 
(Narici et al. 2003) 
 
O envelhecimento per se é capaz de alterar 
o comprimento fascicular e a espessura muscular 
a despeito de níveis regulares de atividadefísica. 
Embora no presente estudo o ângulo de penação 
não tenha sido diferente entre os grupos. 
 
Conclusão 
Obrigado!