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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES GUILHERME IZUMI MUSCULOS: MOVIMENTOS ARTICULARES Mogi das Cruzes, SP 2018 UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES GUILHERME IZUMI MUSCULOS: MOVIMENTOS ARTICULARES Professor orientador: Eduardo Mogi das Cruzes, SP 2018 Trabalho apresentado à disciplina de cinesiologia do curso de Educação física como parte integrante da nota 1. INTRODUÇÃO A cinesiologia tem o objetivo de estudar os movimentos do corpo e tudo o que permite realiza-los como as articulações, em qual eixo elas se movimentam, as origens e inserções musculares entre outros aspectos. Cada musculo tem sua própria origem e inserção sendo muito importante conhecer todas elas individualmente. A “origem” é a parte tendinosa mais proximal e a “inserção” a parte mais distal, podendo variar a origem e inserção de um músculo de acordo com o movimento feito. 2. MÚSCULOS Os músculos são responsáveis pelo movimento do nosso corpo e de todas as articulações, sua contração produz a força necessária para resultar os movimentos da articulação. O nome dos músculos nos diz muito sobre eles e tendem a se enquadrar em uma ou mais das seguintes categorias: Localização; Formato; Número de cabeças ou divisões; Ação; Inserções (fixações) = proximal/distal; Direção das fibras; Tamanho do músculo. Por exemplo, o músculo tibial anterior, como o próprio nome indica, está localizado junto à superfície anterior da tíbia. O músculo reto do abdome é um músculo vertical localizado na parede do abdome. O músculo trapézio apresenta formato trapezoide e o músculo serrátil anterior apresenta a inserção anterior serrilhada ou irregular. O nome do músculo extensor ulnar do carpo informa que sua ação é estender a mão (ossos carpais), na região ulnar. O músculo tríceps braquial contém três cabeças e se localiza no braço, enquanto o músculo bíceps femoral tem duas cabeças e se localiza na coxa. O músculo esternocleidomastóideo se insere no esterno, na clavícula e no processo mastoide. Os nomes dos músculos oblíquos externo e interno do abdome descrevem a direção e a disposição de suas fibras musculares. Da mesma maneira, os nomes dos músculos peitoral maior e peitoral menor indicam que, embora ambos estejam localizados na mesma área (tórax), um é maior que o outro. Quando um músculo se contrai, o resultado final é o seu encurtamento. Se um músculo não apresenta inserções (fixações) em suas extremidades e é estimulado, as duas extremidades se movem em direção ao centro. No entanto, os músculos estão inseridos em ossos e cruzam pelo menos uma articulação. Portanto, quando um músculo se contrai, uma extremidade da articulação se move em direção à outra. O osso mais móvel, no qual se encontra a inserção distal (ponto móvel), move-se em direção ao osso mais estável, no qual se encontra a inserção proximal (ponto fixo). Por exemplo, quando o músculo bíceps braquial se contrai, o antebraço se move em direção ao braço, como o movimento de levar um copo em direção à boca. O úmero (osso do braço) é mais estável porque está́ ligado ao esqueleto axial pela articulação do ombro. O antebraço é mais móvel porque está ligado à mão, que é ainda mais móvel. Portanto, o ponto de inserção distal (ponto móvel) do músculo do osso se move em direção ao ponto de inserção proximal (ponto fixo). Outra maneira de explicar é que a extremidade mais móvel se desloca em direção à extremidade mais estável. Outro ponto que pode ser mencionado em relação às inserções musculares é que as inserções proximais (ponto fixo) tendem a estar mais próximas do tronco, e que as inserções distais (ponto móvel) tendem a estar mais próximas da extremidade distal do membro. Figura 1 - Orientação das fibras musculares, em paralelo e oblíqua. Esta disposição pode ser revertida se a extremidade mais móvel se tornar menos móvel. Por exemplo, o que acontece quando a mão está segurando uma barra fixa de exercício e se contrai o músculo bíceps braquial, o músculo continua a flexionar o cotovelo, mas agora o úmero se move em direção ao antebraço. Em outras palavras, a inserção proximal (agora ponto móvel) se move em direção à inserção distal (agora ponto fixo). Alguns especialistas denominam essa ação como reversão da ação muscular. Exercícios de cadeia cinética fechada são baseados na fixação do segmento distal e deslocamento da extremidade proximal. Essa é outra maneira de aplicar a reversão da ação muscular. As fibras musculares estão organizadas paralelamente ou obliquamente ao eixo longitudinal do músculo. As fibras musculares paralelas tendem a ser mais longas e, portanto, apresentam um maior potencial de amplitude de movimento. As fibras musculares oblíquas, por sua vez, tendem a ser mais curtas. Todavia, são mais numerosas por área determinada do que as fibras paralelas, o que significa que os músculos com fibras oblíquas tendem a apresentar um maior potencial de força, mas um menor potencial de amplitude de movimento do que os músculos com fibras paralelas. Há muitos tipos de arranjo de fibras musculares no corpo. Os músculos com fibras em paralelo podem ser retos, fusiformes, planos (retangulares) ou triangulares. Os músculos retos são longos e delgados com fibras que compreendem todo o comprimento do músculo. O músculo sartório no membro inferior, o músculo reto do abdome no tronco e o músculo esternocleidomastóideo no pescoço são exemplos de músculos retos. Figura 2 - Direção de movimento considerando-se as inserções do músculo bíceps braquial. Um músculo fusiforme assemelha-se a um fuso. É mais largo no meio e afunila-se nas duas extremidades, onde se continua nos tendões. A maioria das fibras, mas não todas, cor- responde ao comprimento do músculo. Assim, os músculos podem apresentar vários comprimentos ou tamanhos, ou seja, podem ser longos ou curtos, grandes ou pequenos. Exemplos de músculos fusiformes são os músculos flexores do cotovelo, ou seja, os músculos bíceps braquial, braquial e braquiorradial. Um músculo de formato plano apresenta quatro lados e, geralmente, tem inserções largas em cada extremidade. Exemplos deste tipo de músculo são o pronador quadrado no antebraço, os romboides maior e menor no cíngulo do membro superior e o músculo glúteo máximo na região do quadril. Os músculos com formato triangular são planos e em forma de leque, com as fibras se irradiando a partir de uma inserção estreita em uma extremidade para uma inserção larga na outra extremidade. Um exemplo deste tipo de músculo é o peitoral maior no tórax. Os músculos com fibras oblíquas apresentam uma disposição peniforme na qual um músculo se insere em um ângulo oblíquo com seu tendão, de maneira semelhante à fixação das barbas na haste das penas de uma ave. Os diferentes tipos de músculos com fibras oblíquas são semipeniformes, peniformes e multipeniformes. Os músculos semipeniformes assemelham-se a um lado de uma pena. Existe uma série de fibras curtas que se inserem diagonalmente ao longo do comprimento de um tendão central. Exemplos: músculos tibial posterior, semimembranáceo e flexor longo do polegar. O padrão de músculo peniforme assemelha-se ao de uma pena de ave comum. Suas fibras estão inseridas obliquamente nos dois lados deum tendão central. O músculo reto femoral e os músculos interósseos na mão são exemplos desse padrão. Os músculos multipeniformes apresentam alguns tendões com fibras oblíquas inseridas entre eles. Os músculos deltoide e subescapular no ombro apresentam este padrão. O tecido muscular apresenta as propriedades de irritabilidade, contratilidade, extensibilidade e elasticidade. Nenhum outro tecido no corpo apresenta todas essas características. Para compreender melhor essas propriedades, vale a pena lembrar que os músculos apresentam um comprimento normal de repouso. Este é definido como o comprimento de um músculo quando ele não é estimulado, isto é, quando não há forças ou tensões aplicadas sobre ele. Irritabilidade é a capacidade de responder a um estímulo. Um músculo se contrai quando é estimulado. O estímulo pode ser natural, vindo de um nervo motor, ou artificial, como o proveniente de uma corrente elétrica. Contratilidade é a capacidade do músculo de se contrair quando recebe estimulação adequada. Isso pode resultar em encurtamento, manutenção do comprimento ou alongamento do músculo. Extensibilidade é a capacidade do músculo em aumentar seu comprimento quando uma força é aplicada. Elasticidade é a capacidade do músculo de retornar ao seu comprimento normal de repouso quando o estímulo para alongamento ou encurtamento é removido. As propriedades de um músculo são resumidas da seguinte maneira: se um músculo for alongado, seu comprimento aumentará (extensibilidade). Assim que for retirado o estímulo para o alongamento, o músculo retornará ao seu comprimento normal de repouso (elasticidade). Se um músculo for estimulado, ele responderá (irritabilidade) encurtando-se (contratilidade). Quando o estímulo for retirado, o músculo retornará ao seu comprimento normal de repouso (elasticidade). Tensão refere-se à força acumulada em um músculo. O estiramento de um músculo acumula tensão passiva, como ocorre ao esticar um elástico. Isso envolve as unidades não contráteis de um músculo. A tensão ativa provém das unidades contráteis e pode ser comparada à liberação de uma extremidade de um elástico esticado. A tensão total de um músculo é uma combinação das tensões passiva e ativa. Tônus é a leve tensão que existe em um músculo em todos os momentos, mesmo quando ele está em repouso. Seria como um estado de prontidão que possibilita que o músculo atue mais rapidamente e facilmente quando necessário. Embora haja variação entre os músculos, pode-se dizer que, geralmente, um músculo consegue se contrair até aproximadamente metade de seu comprimento normal de repouso. Por exemplo, um músculo com aproximadamente 15 cm de comprimento consegue diminuir para aproximadamente 7,5 cm. Além disso, um músculo pode ser estirado até cerca de duas vezes o que foi encurtado. Portanto, esse mesmo músculo pode ser esticado 7,5 cm para além do seu comprimento de repouso até um comprimento total de 22,5 cm. A excursão de um músculo é a variação entre o alongamento máximo e a redução máxima. Neste exemplo, a excursão seria de 15 cm. Habitualmente, um músculo apresenta uma excursão suficiente para tornar possível que a articulação percorra toda a sua amplitude de movimento. Isso é verdadeiro no caso de músculos que cruzam apenas uma articulação; entretanto, um músculo que cruza duas ou mais articulações pode não ter excursão suficiente para possibilitar que a articulação apresente uma amplitude de movimento combinada que corresponda a todas as articulações que cruza. Um dos fatores que determina a quantidade de tensão existente em um músculo é o seu comprimento. Já foi demonstrado que um músculo é mais forte se for colocado sob tensão antes de sua contração. Há uma correlação ideal de contração mais efetiva para um músculo. Tal como acontece com um elástico, uma contração muscular é mais forte quando o músculo está alongado e perde potência rapidamente à medida que encurta. Portanto, músculos que atravessam duas articulações (biarticulares) têm vantagem sobre os que atravessam uma articulação porque eles mantêm mais força contrátil em uma amplitude maior de movimento. Eles fazem isso flexionando uma articulação enquanto estendem a outra. Considere seus músculos posteriores da coxa enquanto sobe um lance de escada. A função desses músculos é estender o quadril e flexionar o joelho. Quando você sobe um lance de escada, o movimento inicial consiste em flexão do quadril e do joelho. Os músculos posteriores da coxa se alongam no quadril e encurtam no joelho. Em seguida, o quadril é estendido (encurtamento dos músculos), enquanto o joelho também é estendido. Em outras palavras, os músculos posteriores da coxa são encurtados no quadril enquanto são alongados no joelho. Dessa maneira, conseguem manter uma correlação comprimento-tensão ideal em toda a amplitude de movimento. Figura 3 - Excursão de um músculo. Quando o músculo cruza uma articulação (uniarticular), o deslocamento do músculo é maior do que a amplitude de movimento permitida pela articulação. No entanto, quando o músculo cruza duas ou mais articulações, seu deslocamento é menor do que a amplitude de movimento permitida pelas duas articulações. A tensão intramuscular torna-se insuficiente nos dois extremos. O músculo não pode ser mais alongado nem encurtado. O ponto no qual um músculo não consegue mais se encurtar é chamado insuficiência ativa. Insuficiência ativa ocorre no músculo que está se contraindo. Insuficiência passiva ocorre quando um músculo não pode mais ser alongado sem que suas fibras sejam danificadas. Insuficiência passiva ocorre no músculo antagonista (aquele que está relaxado e situado opostamente ao agonista). Figura 4 - Correlação ideal de comprimento-tensão dos músculos posteriores da coxa (isquiotibiais) ao subir lances de uma escada. Figura 5 - Insuficiência passiva dos músculos posteriores da coxa. De modo geral, um músculo agonista torna-se ativamente insuficiente (não consegue mais se contrair) antes de o antagonista tornar-se passivamente insuficiente (não consegue ser mais alongado). Podemos usar esse conceito quando propositadamente alongamos um músculo para manter ou recuperar o seu comprimento normal de repouso. Algumas atividades demandam muita flexibilidade, de modo que o alongamento é feito para aumentar o comprimento de repouso de um músculo. Em todas essas situações, o alongamento deve ser realizado em músculos relaxados. A pessoa é posicionada de modo que alongue um músculo, geralmente biarticular, em relação a todas as articulações ao mesmo tempo, dentro dos limites desse músculo. Se você quiser alongar seus músculos posteriores da coxa, coloque o joelho em extensão e, lentamente, flexione o quadril até sentir desconforto, mas não dor extrema. Para alongar um músculo uniarticular, é necessário relaxar os músculos biarticulares em relação à articulação que não é cruzada pelo músculo uniarticular. Há vários métodos de alongamento utilizados em diferentes situações e, às vezes, com resultados diferentes. Esses diversos métodos são importantes, mas estão além do escopo desta discussão. Figura 6 - Insuficiência ativa dos músculos posteriores da coxa. Pode-se conseguir algum grau de abertura e fechamento da mão por meio do princípio de insuficiência passiva. Os músculos flexores e extensores dos dedos das mãos são multiarticulares. Eles cruzam o punho, as articulações metacarpofalângicas (MCF), as articulações interfalângicas proximais (IFP) e, às vezes, as articulações interfalângicas distais (IFD). Nós já percebemosque um músculo biarticular ou multiarticular não tem comprimento suficiente para ser alongado em relação a todas as articulações ao mesmo tempo. Algo tem que ceder. Se você apoiar o cotovelo flexionado sobre a mesa em uma posição pronada, relaxar e deixar o punho cair em flexão, perceberá que seus dedos tendem à extensão passiva. Por outro lado, se você supinar seu antebraço e relaxar o punho em extensão, os dedos tendem a se fechar. Se esses tendões estiverem um pouco tensos, esta abertura e este fechamento serão mais pronunciados. Isso é chamado tenodese ou ação de tendão de um músculo. Há três tipos básicos de contração muscular: isométrica, isotônica e isocinética. Uma contração isométrica ocorre quando um músculo se contrai, produzindo força sem que seu comprimento seja alterado. O termo isométrico se origina do grego que significa “mesmo comprimento seu braço, sentindo o músculo bíceps braquial. Existem texto que descreve a contração isométrica como estática ou tônica, e a contração isotônica como fásica. Embora esses termos signifiquem essencialmente a mesma coisa, eles caíram em desuso, e as diferenças específicas entre esses termos não são mais relevantes. O termo isotônico se origina do grego e significa “mesmo tônus ou tensão.” O uso deste termo é criticado por alguns especialistas, pois se considera que a tensão originada dentro de um músculo não permanece constante durante toda a amplitude de movimento. Portanto, este termo não é tão significativo quanto os outros dois tipos. Figura 7- Tenodese, o uso funcional de insuficiência passiva, demonstrada nos músculos flexores e extensores dos dedos das mãos. Uma contração isotônica pode ser subdividida em concêntrica e excêntrica. A contração concêntrica ocorre quando há movimento articular, encurtamento dos músculos e aproximação das inserções musculares (ponto fixo e ponto móvel). Às vezes ela é referida como contração com encurtamento. O levantamento de peso, como descrito anteriormente, é um exemplo de contração concêntrica do músculo bíceps braquial. Uma contração excêntrica ocorre quando há movimento articular, mas o músculo parece alongar-se, ou seja, as inserções musculares (ponto fixo e ponto móvel) se afastam. As contrações excêntricas são, por vezes, referidas como contrações com alongamento. Essa denominação causa equívocos porque, embora o músculo se alongue em termos macroscópicos, ele se encurta microscopicamente. O que o músculo realmente faz é retornar à sua posição normal de repouso a partir de uma posição encurtada. Uma contração excêntrica pode produzir forças muito maiores do que pode uma contração concêntrica. Frequentemente, diferentes tipos de contração muscular são utilizados em diversos exercícios físicos. Exercícios estáticos para o músculo quadríceps femoral consistem em contrações isométricas desse músculo. Flexão e extensão do joelho ocorrem por meio de contrações isotônicas. Sentar em uma cadeira e estender o joelho depende de uma contração concêntrica Figura 8 - Contração concêntrica do músculo quadríceps femoral. do músculo quadríceps femoral, enquanto a flexão do joelho e o retorno à posição inicial depende de uma contração excêntrica do músculo quadríceps femoral. Ao deitar no chão em decúbito ventral e flexionar o joelho a 90°, você estará realizando a contração concêntrica dos músculos posteriores da coxa. A retificação (extensão) do joelho depende de uma contração excêntrica dos mesmos músculos Pode-se resumir que os dois tipos de contração isotônica apresentam as seguintes características. Contrações concêntricas 1. As inserções musculares (ponto fixo e ponto móvel) se aproximam; 2. O movimento ocorre geralmente contra a gravidade (um movimento de “elevação”); 3.É uma atividade de aceleração. Contrações excêntricas 1.As inserções musculares (ponto fixo e ponto móvel) se afastam; 2. O movimento geralmente ocorre a favor da gravidade (um movimento de “abaixamento”); 3. A contração é usada com uma atividade de desaceleração. Os músculos desempenham diferentes funções durante o movimento articular, dependendo de variáveis, tais como o movimento que está sendo executado, a direção do movimento e a resistência que o músculo precisa superar. Se qualquer uma dessas variáveis muda, a participação do músculo no movimento também o faz. Os músculos podem assumir ações como agonistas, antagonistas, estabilizadores ou neutralizadores. Agonista é um músculo ou grupo muscular responsável diretamente pelo movimento desejado. É, às vezes, referido como Tabela 1 - Comparação de contrações concêntrica e excêntrica. agonista principal (primário). Um músculo que não é o principal, embora auxilie o movimento, é chamado de agonista secundário ou auxiliar. Fatores que determinam se um músculo é um agonista principal (primário) ou secundário (auxiliar) incluem o tamanho do músculo, seu ângulo de tração, a alavancagem e o potencial contrátil. Durante a flexão do cotovelo, o músculo bíceps braquial é o agonista primário e, por causa de seu tamanho e ângulo de tração, o músculo pronador redondo é o agonista secundário. O antagonista tem o potencial de se opor ao agonista, mas geralmente está relaxado enquanto o agonista se contrai. Quando o antagonista se contrai ao mesmo tempo que o agonista, o resultado é uma cocontração. Uma cocontração ocorre quando há necessidade de acurácia. Alguns especialistas acreditam que as cocontrações são comuns quando uma pessoa aprende uma tarefa, especialmente se ela for difícil. Depois que a tarefa é aprendida, a cocontração tende a desaparecer. Estabilizador é um músculo ou um grupo muscular que confere sustentação ou firmeza a uma parte do corpo, possibilitando que o agonista trabalhe de modo mais eficiente e adequado. Um músculo não conhece direção quando se contrai, se um músculo consegue desempenhar duas (ou mais) ações, mas apenas uma é desejada, outro músculo denominado neutralizador irá se contrair para evitar o movimento indesejado. Um neutralizador também torna possível que um músculo execute mais de uma ação. Sinergista é um músculo que interage com um ou mais músculos para melhorar um movimento específico. Alguns autores usam esse termo para englobar o papel dos agonistas, agonistas secundários, estabilizadores e neutralizadores. A desvantagem desse termo é que, embora indique que o músculo está trabalhando, não indica o mecanismo. Diversos fatores determinam a participação de um músculo em um determinado movimento articular. Determinar se um músculo tem um papel importante (agonista principal ou primário), um papel menor (agonista secundário) ou nenhum papel depende de fatores como seu tamanho, o ângulo de tração, os movimentos articulares possíveis e a localização do músculo em relação ao eixo de movimento da articulação. Visualizando o músculo, sobretudo em relação a outros músculos que executam a mesma ação, tem-se uma ideia referente ao tamanho. Nem todos os músculos apresentam ações tão óbvias. O ângulo de tração é, geralmente, um fator importante. A maioria dos músculos tracionam em diagonal. A maioria dos músculos apresenta uma linha diagonal de tração, que é a força resultante de uma força vertical e uma força horizontal. No caso do cíngulo dos membros superiores (“cintura escapular”), os músculos com maior ângulo vertical de tração serão efetivos na mobilização da escápula para cima ou para baixo (elevando ou abaixando a escápula). Músculos com maior tração horizontal serão mais efetivos na mobilização da escápula paradentro ou para fora (protrusão ou retração). Músculos com forças de tração horizontal e vertical similares participarão nos dois movimentos. O músculo levantador da escápula apresenta um componente vertical mais forte; já a parte transversa do músculo trapézio apresenta um forte componente horizontal e os músculos romboides apresentam força de tração similar nas duas direções. Figura 9 - Ângulo de tração como um determinante da ação muscular. O conceito de exercícios em cadeia cinética aberta versus exercícios em cadeia cinética fechada evoluiu para movimento e exercício físico. Em termos de engenharia, uma cadeia cinética consiste em uma série de elos rígidos conectados de modo a permitir o movimento. Visto que esses elos estão conectados, o movimento de um elo provoca movimento em outros elos de um modo previsível. Aplicando esse conceito ao corpo humano, uma cadeia cinética fechada requer que o segmento distal esteja fixo (fechado) e o segmento ou os segmentos proximais se movam. Por exemplo, quando você se levanta de uma posição sentada, seus joelhos se estendem, fazendo com que seu quadril e tornozelos também se movam. Se os pés estiverem fixados no chão, não há outra maneira de mover seu joelho sem causar movimento no quadril e joelho. Entretanto, se você permanecer sentado e estender o joelho, seu quadril e tornozelo não se moverão. Esta é uma atividade em cadeia cinética aberta. O segmento distal está livre para se mover enquanto o(s) segmento(s) proximal(is) devem permanecer estacionários. Nas atividades de cadeia aberta, os segmentos dos membros são livres para se mover em muitas direções. Por exemplo, se você estiver deitado em uma cama com o braço livre no ar, você conseguirá mover seu ombro, cotovelo, punho e mão em muitas direções, em conjunto ou individualmente. Essa é uma atividade de cadeia aberta. O segmento distal não está fixo, estando livre para se mover. Figura 10 - Cadeia cinética fechada. Contudo, se você segura um trapézio preso no teto, sua mão, o segmento distal, torna-se fixo, ou fechado. À medida que você flexiona o cotovelo, o ombro realiza alguma extensão. À medida que o cotovelo se estende, seu ombro realiza o movimento de flexão. Nas atividades em cadeia fechada, os segmentos dos membros se movem em direções limitadas e previsíveis. O equipamento para a prática de exercícios de cadeia fechada inclui aparelhos como supino (bench press), aparelho de remo, bicicleta ergométrica e stepper. Exemplos de equipamento de exercício de cadeia aberta incluem Cybex e pesos livres. O teste de força muscular manual consiste em movimento de cadeia aberta. A esteira ergométrica é uma combinação de exercícios em cadeias cinéticas aberta e fechada. A parte de sustentação de peso corresponde ao movimento em cadeia fechada, e a parte sem sustentação de peso corresponde ao movimento em cadeia aberta. Figura 11 - Cadeia cinética aberta. REFERÊNCIAS BRANDÃO, Demétrius C. Estudando Cinesiologia Básica Aplicada à Educação Física, 1º edição. EdiPUCRS, 2014. [BVU – Biblioteca Virtual Universitária]. FLOYD, R. T. Manual de Cinesiologia Estrutural, 16th edição. Manole, 01/2011. [Minha Biblioteca]. LIPPERT, Lynn S. Cinesiologia Clínica e Anatomia, 5ª edição. Guanabara Koogan, 01/2013. [Minha Biblioteca].
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