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Músculos Esqueléticos: Estrutura e Função Prof. Me. Gilberto Moreira Disciplina: Fisiologia do exercício 2016.2 Maceió, 02 de setembro de 2016 Scott & Powers cap. 8 • Corpo Humano contém mais de 400 músculos esqueléticos – 40-50% do peso corporal total • Funções do músculo esquelético – Produção de força para locomoção e respiração – Produção de força para suporte postural – Produção de calor durante estresse de frio Músculo Esquelético Estrutura do Músculo esquelético tecido conjuntivo • Epimísio – Circunda todo o músculo • Perimísio – Envolve feixes de fibras musculares • Fascículos • Endomísio – Envolve uma fibra muscular individual Tecidos conjuntivos do músculo Microestrutura do músculo esquelético • Sarcolema – Membrana da célula muscular • Miofibrilas – Estruturas fusiformes dentro das fibras musculares – Actina (filamento fino) • Troponina • Tropomiosina – Miosina (filamento grosso) Microestrutura do Músculo esquelético Estrutura do Músculo: O Sarcômero • Outras divisões das miofibrilas – Linha-Z – Banda-A – Banda-I • Dentro do sarcoplasma – Retículo sarcoplasmático • Locais de armazenamento para o cálcio – Túbulos T – Cisternas terminais Dentro do sarcoplasma A Junção Neuromuscular • Local onde neurônio motor encontra a fibra muscular – Separados por um espaço chamado fenda neuromuscular • Placa motora final – Bolsa formada em torno do neurônio motor pela sarcolema – Acetilcolina é liberada a partir do neurônio motor – Causa um potencial da placa motora(PPM) • Despolarização da fibra muscular Unidade Motora • Conjunto formado por um neurônio e as fibras por ele inervado • O número de fibras determina a capacidade de gerar força quanto a precisão do movimento • “Lei do tudo ou nada” • A gradação da força se dá pelo número de unidades motoras ativadas Ilustração de uma Junção Neuromuscular Contração Muscular • Modelo do filamento deslizante – Encurtamento muscular ocorre devido ao movimento do filamento de actina sobre o filamento de miosina – Formação das pontes cruzadas entre filamento de actina e filamento de miosina – Redução na distância entre as linhas-Z do sarcômero O modelo do filamento deslizante Formação das pontes cruzadas Junção Neuromuscular Contração Muscular Energia Para Contração Muscular Energia para Contração muscular • ATP é requerido para contração – Miosina ATPase quebra ATP para contração • Fontes de ATP – Fosfocreatina (PC) – Glicólise – Fosforilação Oxidativa Fontes de ATP para contração muscular Acoplamento Excitação-contração • Despolarização da placa motora final (excitação) é acoplada a contração muscular • Impulso nervoso percorre túbulos T e causa liberação de Ca++ do RS – Ca++ se liga a troponina e causa mudança na posição da tropomiosina, expondo os sítios ativos da actina. – Permite forte estado de ligação entre actina e miosina e a contração ocorre Passos do acoplamento da Excitação-Contração Etapas que levam à Contração Muscular Etapas que levam à Contração Muscular Propriedades da Fibra Muscular • Propriedades Bioquímicas – Capacidade oxidativa – Tipo de ATPase • Propriedades contráteis – Produção máxima de força – Velocidade de contração – Eficiência da fibra muscular Tipos de Fibras Musculares Fibras rápidas • Fibras tipo IIx – Contração rápida – Glicolíticas • Fibras tipo IIa – Fibras intermediárias – Fibras rápidas oxidativas e glicolíticas Fibras lentas • Fibras tipo I – Contração lenta – Fibras lentas e oxidativas Tipos de Fibras Musculares Fibras rápidas Fibras Lentas Característica Tipo IIx Tipo IIa Tipo I Numero de mitocondria Baixo Moderado Alto Resistência a fadiga Baixa Moderada Alta Sistema predominante (ATP) Anaerobio Combinação Aerobio Atividade ATPase Mais elevada Alta Baixa Vmax (veloc. encurtamento) Mais elevada Intermediária Baixa Eficiência Baixa Moderada Alta Tensão específica Alta Alta Moderada Comparação da máxima velocidade de encurtamento entre os tipos de fibra Coloração Histoquímica do Tipo de Fibra Type IIa Type IIx Type I Tipos de Fibras e Desempenho • Atletas de força – Velocistas (sprinters) – Possuem alto percentual de fibras rápidas • Atletas de Endurance – Maratonistas – Tem alto percentual de fibras lentas • Outros – Levantadores de peso e não-atletas – Cerca de 50% fibras lentas e 50% rápidas Composição Típica da FM em Atletas de Elite Esporte % Fibras Lentas % Fibras Rápidas Corredores de distância 70-80 20-30 Corredores velocistas 25-30 70-75 Não-Atletas 47-53 47-53 Fonte: Power & Howley (2005) Alteração do tipo de fibra pelo treinamento • Treinamento de endurance e resistência – Não é possível alterar fibras rápidas para fibras lentas – Pode resultar em mudança do tipo IIx para fibras IIa • Rumo a mais propriedades oxidantes Alterações dos tipos de fibra muscular pelo treinamento Alterações do músculo esquelético relacionadas à idade • O envelhecimento está associado com a perda de massa muscular – Velocidade aumenta após os 50 anos de idade • Treinamento físico regular pode melhorar a força e resistência – Não elimina completamente as perdas de massa muscular relacionadas a idade John Turner 67 anos 79 anos Tipos de Contração muscular • Isométrica – Músculo exerce força sem alteração comprimento – Puxando contra objetos imóveis – Músculos posturais • Isotônica (dinâmica) – Concêntrica • Músculo encurta durante a geração de força – Excêntrica • Músculo produz força ,o comprimento aumenta Contrações Isotônica e Isométrica Velocidade de contração e relaxamento musculares • Contração muscular – Contração como resultado de um único estímulo – Período de latência • Durando apenas ~5ms – Contração • Tensão é desenvolvida • 40 ms – Relaxamento – 50 ms Contração Simples Regulação da força no Músculo • Tipos e número de unidades motoras recrutadas – Mais unidades motoras = força maior – Unidades motoras rápidas = força maior • Comprimento inicial do músculo – Comprimento “Ideal” para geração de força • Natureza da estimulação neural das unidades motoras • Frequência de estimulação • Simples espasmos, somação e tetânia Relação entre frequência de estímulos e geração de força Relações comprimento-tensão do músculo esquelético Espasmos , Somação e Tetânia Relação Força-Velocidade • Em qualquer força absoluta a velocidade do movimento é maior nos músculos com maior percentual de fibras de contração rápida • A velocidade máxima de encurtamento é maior ao menor vigor – Verdade tanto para fibras lentas quanto rápidas. Relação Força-Velocidade 80% FR 80% FL Relação Força-Potência • Em qualquer dada velocidade de circulação da energia gerada é maior no músculo, com uma maior percentagem de fibras de contração rápida. • O pico de aumento da potência com a velocidade até a velocidade de movimento de 200-300 graus • segundo – Força diminui com o aumento da velocidade de circulação para além desta velocidade Relação Força-Potência 80% FR 80% FL Receptores Musculares • Fuso muscular – Detecta alterações dinamicas e estáticasno comprimento muscular – Reflexo estiramento • Estiramento muscular provoca contração reflexa • Órgão tendinoso de Golgi (GTO) – Monitora tensão desenvolvida no músculo – Evita danos durante a geração de força excessiva • Estimulação resulta em relaxamento reflexo Fuso Muscular Orgão Tendinoso de Golgi Interação Proprioceptiva Fascilitação Neuromuscular Proprioceptiva (FNP) Flexibilidade x Força H ip ertro fia x F leib ilid ad e Obrigado pela Atenção!! moreirasjr@hotmail.com
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