biomecanica do musculo esqueletico humano

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Biomecânica do 
Músculo esquelético 
humano
Prof° Vinicius Mancini
Propriedades Funcionais da Unidade 
Músculotendínea
• As quatro propriedades funcionais do tecido 
muscular são:
- Extensibilidade;
- Elasticidade;
- Irritabilidade;
- Capacidade de desenvolver tensão.
* Essas propriedades são comuns a todos os tipos de músculos
Extensibilidade e Elasticidade
• Extensibilidade - capacidade de ser estirado, 
ou de aumentar de comprimento;
• Elasticidade - capacidade do músculo retornar 
ao seu comprimento inicial após ser estirado.
A elasticidade muscular é dependente de 
dois componentes principais:
• CEP- proporcionado pelas membranas musculares, fornecem
resistência quando um músculo é estirado passivamente;
• CES - atua nos tendões, trabalha como uma mola, fornecendo
resistência ao estiramento de um tendão muscular;
• A elasticidade ocorre principalmente em função dos 
CES:
- Altura de um salto aumenta quando é realizado um movimento contrário
imediatamente antes do salto (flexão de joelhos);
- Pesquisas concluem que há aumento da força muscular logo após o alongamento. Tanto
CES quanto CEP contribuem para esse aumento de força, mas CES contribui de forma
mais significativa.
• Resposta Viscoelástica do tecido muscular:
- Quando um músculo é alongado por determinado tempo, possui seu tamanho
aumentado, e após o alongamento, não retorna ao seu comprimento inicial de repouso
imediatamente, mas de forma gradual.
Irritabilidade e Capacidade de Desenvolver 
Tensão
• Irritabilidade: capacidade de responder a um estímulo, seja
ele eletroquímico (gerado por um potencial de ação), ou
seja ele mecânico (golpe externo aplicado ao músculo).
• Capacidade de Desenvolver Tensão: Quando irritado, o
músculo tem a capacidade de desenvolver uma tensão,
aumentando o seu tônus natural do repouso.
Organização estrutural do M.E.E
Músculos
• Há cerca de 434 músculos no corpo humano;
• Correspondem em média a 45% do peso 
corporal;
• 75 pares – responsáveis pela postura e 
movimentos corporais, os restantes são 
envolvidos em atividades como o controle 
ocular e a deglutição;
Fibras Musculares
• Principal célula muscular  formato de fio
• Membrana que envolve a Fibra muscular  sarcolema
• Citoplasma da Fibra muscular  sarcoplasma
Sarcoplasma:
- Contém núcleos, mitocôndrias e miofibrilas (proteínas contráteis que 
dão ao músculo o aspecto estriado, chamadas de Actina e Miosina)
Sarcômero
• Unidade básica da fibra muscular, encontrado entre duas linhas 
Z.
• Sarcômero  Dividido ao meio pela Linha M;
• Faixas A possuem, filamentos grossos de miosina, circundados 
por seis filamentos finos de actina; 
• Faixas I possuem apenas filamentos finos de actina;
• Faixas A e I  se mantém no lugar devido à sua fixação às linhas 
Z, que aderem ao sarcolema;
• No centro das Faixas A, existem as Zonas H, que possuem 
apenas filamentos grossos de miosina.
• Durante uma contração Muscular, os filamentos finos de actina
de cada extremidade do sarcômero se deslizam umas sobre as 
outras, as linhas Z se movimentam em direção das faixas A, que 
mantém seu tamanho original enquanto as Faixas I se tornam 
mais estreitas, e a Zona H desaparece.
Camadas de tecido conjuntivo que 
envolvem o tecido muscular
• Fáscia Muscular  Envolve o músculo todo;
• Epimísio  Envolve intimamente o músculo;
• Perimísio  Envolvem os feixes de fibras 
musculares;
• Endomísio  Circunda cada fibra muscular.
A contração Muscular 
• Vídeo
Variação no comprimento e diâmetro da 
fibra muscular
• Algumas fibras podem se estender por todo o 
comprimento do músculo, enquanto outras são mais 
curtas;
• A fibra cresce em comprimento e diâmetro, podendo 
quintuplicar seu diâmetro na fase adulta;
• O número de fibras musculares em um músculo é 
determinado pela genética, variando de indivíduo para 
indivíduo;
• O número de fibras musculares encontradas no nascimento 
é o mesmo por toda a vida, salvo pela perda ocasional 
consequente a uma lesão.
Unidade motora
• São grupos funcionais de diferentes tamanhos, constituídos por um 
único neurônio motor e por todas as fibras musculares por eles 
inervadas.
• Placa motora – o axônio de cada neurônio motor se subdivide muitas 
vezes, de modo que cada fibra individual é dotada de uma placa 
motora terminal.
• Há apenas uma placa motora por fibra, e as unidades motoras estão 
confinadas a um único músculo.
• Uma única unidade motora pode conter desde menos de 100 a 
aproximadamente 2000 fibras, dependendo do tipo de movimento 
que o músculo executa.
• Movimentos com alto grau de precisão  recrutam menor 
quantidade de fibras. Ex: dedos, olhos;
• Movimentos grossos e vigorosos  recrutam maior quantidade de 
fibras. Ex: contração de quadríceps.
Ativação de uma Unidade Motora
• Células do Tipo Fásicas – são a maioria nos mamíferos
Reagem a um único estímulo, desenvolvendo tensão, 
semelhante a uma contração  A
• Quando impulsos rápidos e sucessivos ativam uma 
fibra que já está sobre tensão, ocorre a somação  B
• Uma fibra ativada que é ativada repetidas vezes para 
seu nível de tensão máxima durante um período de 
tempo, se encontra em tetania C
Obs: Quando a tetania é mantida, a fadiga gera uma 
diminuição automática na tensão produzida
A B C
Tipos de fibras
• As fibras de algumas unidades motoras se 
contraem para atingir tensão máxima mais 
rapidamente que outras após serem 
estimuladas
Fibras de contração rápida vs.
Fibras de contração lenta
• Fc rápida  demoram apenas 1/7 do tempo que as
fibras de contração lenta levam para gerar tensão
máxima;
- Fc rápida > [miosina ATPase]
- Fc rápida > diâmetro que Fc lenta
- Fc rápida  se fadigam mais rapidamente que Fc
lenta
Indivíduos com maior quantidade de fibras rápidas
conseguem gerar maior torque e potência que
indivíduos com maior quantidade de fibras lentas
Tipos de Fibras
característica Tipo I –
Oxidativa
Tipo IIA-
Glicolítica
Oxidativa
Tipo IIB-
Glicolítica
Veloc. de c. Lenta Rápida Rápida
Grau de fad. Lento Intermed Rápido
Diâmetro Pequeno Intermed Grande
[ATPase] Baixa Alta Alta
[mitocond] Alta Alta Baixa
[enz. Glicolit] Baixa Intermed Alta