Aspectos Neuromusculares no Exercício

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06/11/2019
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Aspectos 
Neuromusculares
no Exercício
Prof. Paulo Roberto Amorim, PhD
Impulso Nervoso
É o sinal que passa de um neurônio a outro, até que
chegue ao órgão final, como por exemplo a um grupo de
fibras musculares.
• Potencial de Repouso de Membrana (PRM)
- potencial elétrico negativo de -70mV
- bomba de Na+ e K+ do neurônio (Na+ -K+ AtPase)
- a membrana é mais permeável ao K+
• Despolarização e Hiperpolarização
- interior da célula menos negativo
- a membrana estará menos polarizada
(despolarização)
- quando a ≠ de carga através da membrana
aumentar
- valor ainda mais negativo PRM (hiperpolarização)
• Potenciais Graduados
- disparados por uma alteração do ambiente local do
neurônio
- produz uma despolarização local
• Potenciais de Ação
- despolarização rápida da membrana do neurônio
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SinapseSINAPSE
Estimulação do Movimento
Junção Neuromuscular (Placa motora terminal)
 Tem a função de transmitir o potencial de ação
através da fenda sináptica.
 Ao contrário da sinapse, a membrana pós-
sináptica não é um neurônio, mas o sarcolema
(membrana) da fibra muscular esquelética.
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Neurotransmissores
Acetilcolina
Noradrenalina
Principais
neurotransmissores
envolvidos na
regulação de nossas
respostas fisiológicas
ao exercício.
Potencial excitatório pós-sináptico: um impulso
excitatório produz uma despolarização.
Potencial inibitório pós-sináptico: um impulso
inibitório produz uma hiperpolarização.
Quando a soma dos
potenciais graduados
atinge o limiar é que
ocorre o potencial de
ação.
Despolarização Hiperpolarização
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Arco Reflexo Ex: Braço flexionado com
a palma da mão para
cima. Um peso é
colocado e o antebraço
tende a cair
Bíceps braquial é alongado
Neurônios sensoriais 
enviam impulsos à medula 
espinhal
Motoneurônios α são 
ativados contraindo o 
bíceps braquial 
Fusos Musculares
Reflexo de Distensão
(de estiramento)
1- O fuso muscular que responde
a distensão;
2- Uma fibra aferente que conduz
o impulso sensorial do fuso para a
medula espinhal;
3- Um motoneurônio medular eferente
que ativa as fibras musculares
distendidas.
Órgão Tendinoso de Golgi
- Detectam diferenças na
tensão gerada pelo
músculo ativo;
- Funciona como um
mecanismo sensorial
protetor contra possíveis
lesões induzidas por uma
sobrecarga excessiva.
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Músculo Esquelético
Estrutura e Função
Organização do Músculo Esquelético
 Músculos como o bíceps ou o deltóide, as fibras
musculares se organizam em grupos de feixes
Conj. de feixes
Epimísio (Envolve o 
músculo inteiro)
Perimísio (envolve
conjuntos de feixes
de fibras musculares)
Endomísio (envolve
cada fibra muscular)
Periósteo
(Osso)
Tendão
Organização do 
músculo estriado 
esquelético
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Organização do Músculo Esquelético
Sarcolema:
- Encontra-se debaixo do endomísio;
- É uma membrana fina e elástica que envolve o
conteúdo da fibra.
Sarcoplasma:
- Substância gelatinosa que preenche os espaços
entre as miofibrilas;
- Parte líquida da fibra muscular;
- Contém proteínas, minerais, glicogênio e gorduras
dissolvidas.
Túbulos Transversos
- Túbulos T;
- Extensões do sarcolema;
- Permitem que os impulsos nervosos sejam rapidamente
transmitidos as miofibrilas.
Retículo Sarcoplasmático
- Rede de canais tubulares e vesículas;
- Propaga a onda de despolarização da superfície externa
para o meio interno, através dos túbulos T;
- Contém bombas de Ca2+ que o removem do sarcoplasma
da fibra, produzindo um gradiente de concentração.
 Miofibrila: unidade anatômica longitudinal dentro da fibra
muscular esquelética e cardíaca que contêm proteína
contrátil;
 Sarcômero: a menor unidade motora do músculo
esquelético, constituída de proteínas contráteis entre duas
linhas Z;
 Miosina: a maior proteína contrátil do músculo esquelético;
 Actina: uma proteína contrátil do músculo esquelético;
 Tropomiosina: uma proteína contrátil do músculo estriado;
 Troponina: uma proteína contrátil reguladora da ligação
com o cálcio do músculo estriado;
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Repouso: na ausência de Ca2+ livre, a troponina e a
tropomiosina inibem a ligação entre a ponte cruzada, a
actina e miosina não estão acopladas.
Excitação-Acoplagem: nervo motor propaga um
impulso, que passa pelos túbulos T desencadeado a
liberação do Ca2+ pelo retículo. As moléculas de
troponina captam o Ca2+ e tornam os sítios ativos. Isso
resulta em uma acoplagem entre actina e miosina.
Contração: a actomiosina ativa a miosina ATPase,
Fracina o ATP em ADP e Pi, liberando grandes quanti-
dades de energia. Fazendo com que aja deslocamento
da ponte cruzada. Dessa forma o músculo desenvolve
tensão e se encurta.
Restauração: o recarregamento consiste na destruição
da antiga ligação entra a actina e a ponte cruzada de
miosina. Ocorre uma ressíntese do ATP.
Relaxamento: quando não se tem mais impulsos ner-
vosos, o Ca2+ separa-se da troponina e é bombeado
Para ser armazenado nas vesículas externas do retículo
Sarcoplasmático. Interrompendo assim o complexo
ATP-ponte cruzada. Ocorrendo o relaxamento do músculo
Fibras Musculares de Contração
Lenta e Rápida
Sistema 1 Contração lenta Contração rápida a Contração rápida b
Sistema 2 Tipo I (vermelha) Tipo IIa 
(branca/vermelha)
Tipo Iib (branca)
Sistema 3 OL GOR GR
Características
Capacidade
Oxidativa
Alta Moderadamente 
alta
Baixa
Capacidade
glicolítica
Baixa Alta A mais alta
Velocidade
contrátil
Lenta Rápida Rápida
Resistência à 
fadiga
Alta Moderada Baixa
Força da unidade
motora
Baixa Alta Alta
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Fibras de Contração Lenta
(tipo I)
Fibras de Contração Rápida
(tipo IIa, IIb)
Atividade relativamente lenta de 
miosina ATPase
Alta capacidade eletroquímica dos 
potenciais de ação
Menor capacidade de manipulação 
do cálcio e velocidade de 
encurtamento mais lenta
Alta atividade de miosina ATPase
Capacidade glicolítica menos bem 
desenvolvida que as de contração 
rápida
Liberação e captação rápidas de 
Ca2+ por um retículo 
sarcoplasmático eficiente
Numerosas mitocôndrias Alta taxa de renovação das pontes 
cruzadas
Eficientes na produção de ATP a partir da
oxidação de carboidratos e gorduras;
Possuem uma alta “resistência” aeróbia;
São recrutadas durante eventos de baixa
intensidade e longa duração (ex: maratona);
Durante atividades diárias, quando as
necessidades de força são baixas (ex: marcha).
Fibras de Contração Lenta Fibras de Contração Rápida
Apresentam uma resistência aeróbia relativamente
ruim;
Possuem capacidade anaeróbia;
Fadigam facilmente devido a resistência limitada;
Utilizadas em atividades de alta intensidade;
Ex: Corrida 100 metros e natação 50 metros.
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Características de Contração
Tipo IIb Tipo IIa Tipo I
- Contrações musculares que exigem
pouca força, ativam poucas unidades
motoras;
- A necessidade de força mais alta,
ativam mais unidades motoras;
- Ativação de unidades de
contração lenta: trote, ciclismo em
um plano horizontal ou o
levantamento de um peso pequeno
através de um movimento de pouca
velocidade
- Unidades de contração rápida,
movimentos mais vigorosos e
rápidos: prova de longa distância no
ciclismo ou corrida
Utilização dos músculos
- Agonistas (motores primários),
principais músculos
responsáveis pelo movimento;
- Antagonistas músculos que se
opõem aos motores primários;
-Sinergistas, músculos que
auxiliam os motores primários.
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Tipos de Ação Muscular
Contração Concêntrica (ação
dinâmica):encurtamento do músculo.
Os filamentos de actina são puxados
e aproximados uns dos outros.
Tipos de Ação Muscular
Contração Excêntrica: envolve alon-
gamento muscular. Os filamentos de
actina são tracionados ainda mais
do centro do sarcômero.
- Maiores forças podem
ser desenvolvidas durante
a contração excêntrica.
- A tensão muscular
desenvolvida é maior
quando a força da
gravidade é perpendicular
ao braço de alavanca.
Tipos de Ação Muscular
Contração Isométrica (estática):
o músculo gera força sem que seu
comprimentogera alterado. As
pontes cruzadas da miosina são
formadas e recicladas, mas a força
externa é muito grande para que os
filamentos de miosina possam ser
removidos.
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Contração isocinética:
refere-se à contração
do músculo esquelético
que envolve velocidade
de movimento
constante.
Geração de Força
O desenvolvimento dessa força muscular depende 
de alguns fatores:
Quantidade de unidades motoras ativadas
Tipo das unidades motoras ativadas Tamanho do músculo
Comportamento inicial do músculo ao ser ativado
Ângulo articular Velocidade de ação muscular
Geração de Força
 CR (Brancas) geram mais força, pois possuem
mais fibras musculares;
 Músculos maiores podem produzir mais força do
que os menores.
Unidades motoras e tamanho do músculo
 Gradações de força:
 Somação de múltiplas unidades motoras,
 Somação por ondas,
 Somação assincrônica das unidades motoras
Geração de Força
 Tecidos conjuntivos (fáscias e tendões) e
músculos possuem elasticidade;
 Quando são distendidos armazenam energia;
 Durante a atividade muscular, esta energia é
liberada, aumentando a magnitude da força.
Comprimento muscular
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Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
1- Dimensões musculares: área de sessão cruzada
– O número total de pontes cruzadas num sarcômero é
produto de:
a) Número de filamentos de actina e miosina: área de 
sessão cruzada de todos os filamentos;
b) Número de cabeças de miosina que podem 
interagir com os filamentos de actina; comprimento 
do sarcômero
Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
1- Dimensões musculares: área de sessão cruzada
– A força produzida por uma fibra muscular é limitada
pelo número de actina e miosina e pelo número de
miofibrilas trabalhando em paralelo.
– O exercício de força aumenta o número de
miofibrilas por unidade de fibra muscular e a área de
densidade do filamento (hipertrofia), alterando o
tamanho e a força da célula muscular, com pequenas
alterações no comprimento do sarcômero.
Diferenças na ação serial e paralela no sarcômero Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
Tipos de hipertrofia da fibra muscular
a) Sarcoplasmática: Crescimento do sarcoplasma e
proteínas não contráteis
b) Miofibrilar: Ampliação da fibra muscular pelo
ganho de mais miofibrilas. As proteínas contráteis
são sintetizadas e a densidade dos filamentos
aumentada
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Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
Hipertrofia Muscular
Hipertrofia Transitória Hipertrofia Crônica
Aumento do músculo
que ocorre durante
uma sessão de
exercício
Decorrente de edema nos
espaços interticial e
intracelular
Aumento do tamanho muscular
com o treinamento de força
Aumento do nº de fibras (hiperpla-
sia das fibras) ??????
Aumento do tamanho das fibras
Corte de músculo
da perna de um
homem sedentário
antes de começar a
treinar
Seis meses após treinamento
de força dinâmico
Hiperplasia das fibras
Aumento no número de fibras musculares no 
músculo esquelético
 Pesquisas com animais têm mostrado capacidade
das fibras musculares se romper e formar novas
fibras durante um treinamento de força intenso;
 Não existem evidências experimentais de hiperplasia
em músculo humano decorrente de treinamento de
resistência (Robergs &Roberts, 2002);
 Dois estudos realizados com fisiculturistas indicam
que a hiperplasia é possível em humanos (Wilmore &
Costil, 2001);
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Hiperplasia das fibras
• Células satélites
• Reparação tecidual
• 5% de impacto
Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
2 – Peso corporal:
Correlação entre performance e peso corporal:
• Atletas recordistas de LP: 0.93
• Atletas participantes do mundial de LP: 0.80
• Não engajadas em atividades esportivas: baixa
COMPARAÇÃO DE FORÇA ENTRE SUJEITOS 
DIFERENTES DEVEM SER REALIZADAS DE FORMA 
RELATIVA
Quanto maior a classificação
por peso (maior tamanho
muscular), maior é o peso
levantado.
Ganho de força Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
3 – Crescimento:
• A força relativa decresce
• Com a maturação da força relativa aumenta
4 – Nutrição
5 – Status hormonal
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Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
Fatores periféricos que afetam o 
potencial de força muscular
TEORIA DA SUPERCOMPENSAÇÃO
Para explicar o aumento da síntese de proteínas contráteis
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TEORIA ENERGÉTICA DA 
HIPERTROFIA
Para explicar o aumento da síntese de proteínas contráteis
TEORIA ENERGÉTICA DA 
HIPERTROFIA
Energia potencial da célula e taxa de anabolismo proteico
Quantidade de degradação proteica durante o 
treinamento de força com diferentes níveis de resistência
Fatores centrais que afetam o 
potencial de força muscular
1- Coordenação intramuscular:
– Padrão de recrutamento: Tamanho do motoneurônio
– Taxa de codificação (disparo): 
Musc.pequenos ~ 50% Musc. Grandes ~ 80%
- Sincronização: Assincronia das UM
Não apenas pela massa muscular, mais pela magnitude 
de que cada fibra individual é voluntariamente inervada.
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Regulação da Força
Frequência Número de UM Carga
8Hz 2 4kg
10Hz 2 6kg
Código de frequência
Recrutamento
Frequência Número de UM Carga
10Hz 2 6kg
12Hz 3 8kg
Principal resultado do treinamento
Frequência Número de UM Número de sarcômeros Carga
Antes 12Hz 3 6000 8kg
depois 12Hz 3 10000 11kg
Fatores centrais que afetam o 
potencial de força muscular
2- Coordenação intermuscular:
– Todo exercício requer a coordenação
complexa de numerosos grupos musculares. O
padrão de movimento deve ser o objetivo
primeiro do treinamento, mais do que a força
de músculos isolados ou articulações.
Os aumentos iniciais de força, estão associados
principalmente a adaptações neurais.