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Biomecânica do Tecido 
Muscular 
Ricardo Martins de Souza 
2013 
Biomecânica do Tecido 
Muscular 
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Unidade Motora 
Na coordenação da contração de 
todas as fibras é feita através de 
um subdivisão em unidades 
funcionais as Unidades Motoras 
(UM); 
A UM consiste de um nervo motor 
(alfa), com seu corpo nervoso e 
núcleo localizado na matéria cinza 
da “medula espinhal” e forma um 
longo axônio até os músculos, 
onde se ramifica e inerva muitas 
fibras. 
Fatores Determinantes 
da Força Muscular 
Número de UM Recrutadas; 
 
Frequência dos Disparos; 
 
Número de Sarcômeros em Paralelo; 
 
Número de Fibras em Paralelo; 
 
Força Normalizada: 
 Força / Área Sec. Transversal 
3 
Frequência dos 
Disparos 
Tipo I 
Tipo IIa 
Tipo IIb 
Tipo IIb 
(KOMI, 1992) 
Tipos de Fibras 
Musculares 
Fibras I 
Fibras IIa 
Fibras IIb 
INTENSIDADE 
NÚMERO DE FIBRAS 
4 
Capacidade de 
Resistência à Fadiga 
Coordenação Inter e 
Intramuscular 
5 
Fatores Determinantes 
da Força Muscular 
700 
 450 
 200 
Fo
rç
a 
M
us
cu
la
r 
100 40 80 
Área de Secção Transversa (cm2) 
60 
Extensores de Joelho 
Homens 
Mulheres 
Diferenças 
Anatômicas; 
 
% Gordura 
Intramuscular; 
 
% Tecido 
Conjuntivo; 
Adaptações Neurais 
aos Exercícios 
6 
Relação Comprimento-
Tensão 
Relação Contração-
Tensão 
7 
Relação Força-
Velocidade 
Descreve a relação entre a força 
máxima em comprimento 
ótimo (o comprimento no 
qual o músculo pode exercer 
sua força isométrica máxima) 
e a v e l o c i d a d e 
c o r r e s p o n d e n t e d e 
encurtamento muscular; 
Fo
rç
a 
Velocidade 
Tipo II (Rápido) 
Tipo I (Lenta) 
Relação Força-Velocidade 
(Contração Concêntrica) 
Músculo Longo vs. 
Músculo Calibroso 
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Adaptações no 
Comprimento-Tensão 
Herzog et al. (1991): a relação 
força-veloc idade pode ser 
adaptada para permitir uma 
maximização do desempenho; 
 
As propriedades do reto da coxa de 
ciclistas e fundistas se adaptam 
de acordo com as exigências 
diárias do treinamento; 
 
Implicações: a não especificidade 
do treinamento pode ter um 
e f e i t o d e t r e i n a m e n t o 
concorrente; 
Fo
rç
a 
Comprimento 
Ciclistas 
Fo
rç
a 
Comprimento 
Fundistas 
Fo
rç
a 
Comprimento (Sarcômero) 
Componentes Elásticos 
em Série e em Paralelo 
± F 
Golgi 
TCI 
TCE 
CES 
CEP 
FT 
TC 
FT 
CC 
FT: Fascículos do Tendão; 
TCI: Tecido Conjuntivo Intramuscular; 
TCE: Tecido Conjuntivo Extra; 
CEP: Componente Elástico Paralelo; 
CES: Componente Elástico em Série; 
CC: Componente Contrátil; 
TC: Tendão Comum; 
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Componentes Elásticos 
em Série e em Paralelo 
Retardo 
Eletromecânico 
Quando um músculo é estimulado, ocorre 
um retardo de tempo antes do início da 
tensão; 
 
Tempo necessário para que o componente 
contrátil possa alongar o CES; 
 
Durante este período a frouxidão muscular 
é eliminada; 
 
Varia de 20 a 100 ms; 
 
Fibras de CR tem REM mais curtos; 
 
Indivíduos altamente treinados tem REM 
mais curtos; 
 
Crianças tem REM mais longos. 
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Contramovimento 
Movimento inicial na direção oposta 
àquela do movimento (salto 
vertical, arremesso); 
 
Quando se realiza uma contração 
concêntrica sem pré-
estiramento, a fase inicial deve 
retira a frouxidão do CES, que 
requer energia; 
 
O contramovimento realiza um 
ciclo estira-encurta; 
Efeito da Temperatura 
O aumento da temperatura: 
 
– Melhora de transmissão nervosa 
(freqüência do estímulo); 
– Melhora a atividade enzimática 
(eficiência da contração muscular); 
– Melhora a elasticidade do colágeno 
(extensibilidade do músculo); 
– Um menor número de UM são 
necessárias para sustentar uma 
determinada carga; 
Benefícios: aumenta a força muscular, 
potência e resistência; 
Fo
rç
a 
Velocidade 
Frio 
 Aquecido 
Relação Força-Velocidade em 
Função da Temperatura 
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Cargas Mecânicas e 
Deformações 
B  Deformação elástica: rápida deformação do material, o qual 
apresenta capacidade do voltar ao seu estado original após 
a remoção da carga aplicada. 
B  Deformação plástica: deformação lenta e gradativa do 
material, as deformações são permanentes; cargas 
aplicadas ultrapassam o limite elástico do material. 
§ Yield point: limite 
elástico; 
§ Deformação plástica e 
elástica; 
§ Failure point: 
rompimento total 
§ Energia armazenada; 
§ Módulo de elasticidade: 
inclinação da curva 
Cargas Mecânicas e 
Deformações 
5  Stress: relação carga externa aplicada com a secção transversal da 
estrutura; 
5  Strain: deformação desenvolvida no interior da estrutura em 
decorrência de cargas externas aplicadas (distensão); 
5  Módulo de Elasticidade ou Módulos de Young: stress/strain, 
representando a rigidez do material; 
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Módulo de Elasticidade 
B  Inclinação da curva; 
B  “Dureza do material” 
Strain 
Stress 
Grande rigidez- osso 
Rigidez moderada 
Cartilagem 
Pouca rigidez 
tendão 
A inclinação da curva stress-strain de um material é 
conhecida como modulo de elasticidade ou modulo de Young (E) 
e mede a rigidez de um material; 
Stress é o produto do modulo de elasticidade pelo strain do 
material. 
)(
)(
strain
stressE
ε
σ
Δ
Δ
=
Viscoelasticidade 
B  Característica dos materiais 
que possuem propriedades 
fluidas e sólidas; 
B  Sólidos: deformação apenas 
enquanto a força externa é 
aplicada; 
B  Fluidos: a deformação ou 
deformação residual 
permanece após remoção da 
carga; 
B  Creep: se um tecido 
viscoelástico é mantido sobre 
um mesmo stress, ele será 
gradualmente alongando; 
Sólido 
Viscoelástico 
sólido 
Viscoelástico 
 fluido 
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Histerese 
Histerese: caracterizada como um fenômeno pelo 
qual há uma perda de energia quando um 
material é submetido a um ciclo de carga/
descarga, a qual pode ser quantificada pela área 
formada pelas de curvas de carregamento e 
descarregamento. 
Deformações Plásticas 
e Elásticas 
A predominante do tipo de deformação dos biomateriais está 
associada a magnitude e/ou a duração das forças aplicadas. 
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Relação entre Estresse 
e Deformação