BIOMECÂNICA APLICDA AO ESPORTE

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UNIVERSIDADE PAULISTA
CURSO DE EDUCAÇÃO FÍSICA
Nome: Alexandre dos Santos Alves RA: 5611326
TÍTULO: BIOMECÂNICA DO TECIDO MUSCULAR
DISCIPLINA (D272) BIOMECÂNICA APLICDA AO ESPORTE
São Paulo
2020
Nome: Alexandre dos Santos Alves RA: 5611326
TÍTULO: BIOMECÂNICA DO TECIDO MUSCULAR
Trabalho elaborado para avaliação no semestre letivo do curso de Educação Física apresentado à Universidade Paulista – UNIP.
ORIENTADOR: MAURO BATISTA
São Paulo
2020
Sumário
Introdução	4
1.Componentes e Funções	5
2.0 Tipos de Contrações	7
Estudos da biomecânica	9
Aplicações da biomecânica	10
4.0 Curvas de Comprimento – Tensão	14
Principais movimentos do corpo humano – membros inferiores	14
Dispositivos de treinamento com resistência gravidade-dependente	16
Dispositivos de resistência variável	17
Dispositivos isocinéticos	17
Dispositivos assistidos por computador	17
Dispositivos elástico-resistidos	17
Tornozelo	18
Articulações – movimentos e amplitudes	18
Os melhores exercícios	18
Joelho	19
Articulações – movimentos e amplitudes	19
5.0 Tensões Ativam e Passiva	20
6.0 Funções Musculares	31
7.0 Arquitetura Muscular	37
8.0 Unidades Motoras e freqüência de Disparo Potenciais de Ação	40
9.0 Tipos de Fibras Musculares	43
10.0 Recrutamentos de Atividades Motoras	46
Referências Bibliográficas	47
Introdução
Discutem-se a conceituação da biomecânica, no contexto de uma disciplina que, entre as ciências derivadas das ciências naturais, ocupa-se com análises físicas de sistemas biológicos, conseqüentemente, análises físicas de movimentos do corpo humano.
 Assim, através da biomecânica e de suas áreas de conhecimento correlatas podemos analisar as causas e fenômenos relacionados ao movimento humano. 
A biomecânica é encarada como uma ciência multidisciplinar, levando-se em consideração cada disciplina que compõe esse espectro, que investiga o movimento. Estrutura esta que se apresentam, devido à natureza de seus estudos, num domínio dinâmico do conhecimento científico onde sempre se busca, a partir da superposição, um novo aspecto e/ou explicações de fenômenos a partir de problemas interdisciplinares. Considera-se, portanto o movimento humano como o objeto central de estudos onde analisamos suas causas e efeitos produzidos em relação a biomecânica. Este estudo sobre o funcionamento físico de estruturas biológicas tem-se baseado principalmente em medidas experimentais. Pela óbvia dificuldade metodológica de acessarmos o comportamento biomecânico de estruturas internas dos sistemas biológicos, a sua parametrização em termos de variáveis biomecânicas internas se torna extremamente dependente de medições externas ao organismo, ou seja, observadas exteriormente, ou por equações de estimação.Desta maneira observamos ser a Biomecânica um importante ramo de interação com áreas diversas que se aplicam ao estudo do movimento humano. Observa-se ainda a validade destes parâmetros biomecânicos para a análise do movimento, na busca de sua otimização, não apenas no sentido de eficiência, mas ainda em relação a um processo de economia e controle motor da técnica de movimento. Assim, apresenta-se também uma discussão sobre aspectos de aplicação prática selecionados da locomoção, por tratar-se de uma classe de movimentos muito comum no comportamento motor humano, composta por movimentos integrados e complexos
1. Componentes e Funções
Considerações iniciais: introdução conceitual ao estudo do movimento humano
Biomecânica é uma disciplina entre as ciências derivadas das ciências naturais, que se ocupa de análises físicas de sistemas biológicos, conseqüentemente, de análises físicas de movimentos do corpo humano. Quando dimensionamos a biomecânica no contexto das ciências derivadas, cujo objetivo é estudar o movimento, devemos lembrar que esta contextualização científica apóia em dois fatos fundamentais: a) a biomecânica apresenta claramente definido seu objeto de estudo, definindo assim sua estrutura de base do conhecimento; b) seus resultados de investigações são obtidos através do uso de métodos científicos (AMADIO, 1989).
O corpo humano pode ser definido fisicamente como um complexo sistema de segmentos articulados em equilíbrio estático ou dinâmico, onde o movimento é causado por forças internas atuando fora de o eixo articular, provocando deslocamentos angulares dos segmentos, e também por forças externas ao corpo. Em princípio deve-se considerar que a estrutura funcional do sistema biológico passou por um processo organizacional evolutivo de otimização, que se diferencia sensivelmente do caminho de aperfeiçoamento técnico do movimento. Em contraposição a um corpo rígido, a estrutura biológica do corpo humano permite a produção de força através da contração muscular, que transforma o corpo num sistema autônomo e independente. Desta maneira definimos que a ciência que descreve, analisa, e modela os sistemas biológicos é a biomecânica, logo uma ciência de relações altamente interdisciplinar dada à natureza do fenômeno investigado. Assim, a biomecânica do movimento busca explicar como as formas de movimento dos corpos de seres vivos acontecem na natureza a partir de indicadores cinemáticos e dinâmicos (ZERNICKE, 1981). Através da biomecânica do esporte e de suas áreas de conhecimento aplicadas podemos analisar as causas e parâmetros relacionados ao movimento esportivo. Considera-se, portanto o movimento como o objeto central de estudos, analisando suas causas e efeitos produzidos em relação a otimização do rendimento.
Na área de análise do movimento esportivo, o comportamento da sobrecarga articular e os efeitos dos mecanismos motores no processo de aprendizagem são exemplos de temas, que se relacionam com o diagnóstico da técnica esportiva. Portanto referi monos ainda a uma biomecânica do esporte, que se dedica ao estudo do corpo humano e do movimento esportivo em relação as leis e princípios físico-mecânico incluindo os conhecimentos anatômicos e fisiológicos do corpo humano. No sentido mais amplo de sua aplicação, ainda é tarefa da biomecânica do esporte, a caracterização e otimização das técnicas de movimento através de conhecimentos científicos que delimitam a área de atuação da ciência, que tem no movimento esportivo seu objeto central de estudo.
A biomecânica pode ser dividida em interna e externa, dada a grande diferença de sua abordagem e aplicação. A biomecânica interna se preocupa com as forças internas, as forças transmitidas pelas estruturas biológicas internas do corpo, tais como forças musculares, forças nos tendões, ligamentos, ossos e cartilagens articulares, entre outras. A determinação das forças internas dos músculos e das articulações representa ainda um problema metodológico não totalmente resolvido na biomecânica, mas seguramente constitui a base fundamental para melhor compreensão de critérios para o controle de movimento (CHAO, 1986). A biomecânica externa representa os parâmetros de determinação quantitativa e ou qualitativa referente às mudanças de lugar e posição do corpo humano em movimentos esportivos, com auxílio de medidas descritivas cinemáticas e/ou dinâmicas, portanto aquelas que se referem às características observáveis exteriormente na estrutura de movimento.
O relacionamento entre os parâmetros estruturais do movimento faz-se presente, na prática, através da real interdependência entre os parâmetros qualitativos e quantitativos dado a natureza da tarefa de movimento a ser realizada. Assim sendo, encontramos distintos tipos de relacionamento com participação de maior ou menor grau destes parâmetros estruturais para cada tarefa de movimento. Quanto maior a interdependência mais avançado é o processo de especialização e maturidade da técnica de movimento. Muito raramente poderíamos encontrar tarefas de movimento de interesse de estudo onde não existisse interdependência alguma entre estes parâmetros. Portanto, quanto maior a interdependência, tanto maior é a possibilidade de entendermos a estrutura de movimento na sua concepçãomais complexa para a análise técnica (AMADIO, LOBO DA COSTA, SACCO, SERRÃO, ARAÚJO, MOCHIZUKI & DUARTE, 1999).
Através da biomecânica e de suas áreas de conhecimento correlatas podemos analisar as causas e efeitos do movimento. Além da biomecânica fazem parte desse campo de estudo e de pesquisa outras importantes disciplinas como a antropométrica, a neurofisiologia, a fisiologia, a bioquímica, a ortopedia e traumatologia, a psicologia, a física, a matemática entre outras, caracterizando portanto a biomecânica uma área de natureza interdisciplinar. Para a investigação deste movimento, torna-se necessário, pela complexidade estrutural do mesmo, a aplicação simultânea de métodos de mensuração nas diversas áreas do conhecimento da ciência, a este procedimento denomina-se “Complexa Investigação” do movimento (AMADIO, 1999). No domínio da biomecânica faz parte do campo de pesquisa as seguintes aplicações que caracterizam o estudo do movimento humano:
2.0 Tipos de Contrações
A biomecânica é uma ciência multidisciplinar que estuda os movimentos humanos a partir dos estudos em anatomia, fisiologia e mecânica, sendo responsável pela investigação e análise física dos sistemas biológicos, compreendendo assim os efeitos das forças mecânicas exercidas sobre o corpo humano, sendo em movimentos de trabalho, esporte ou mesmo diários. Sendo esta uma ciência dentre as ciências, tem como principais objetivos descrever, analisar e avaliar o movimento humano.
Biomecânica é uma ciência que estuda os movimentos do corpo humano. Ilustração: Valentyna Chukhlyebova / Shutterstock.com
Conceitos importantes de física
Quando se fala em biomecânica, é de grande importância ter alguns conceitos muito claros para que o entendimento e os objetivos sejam sempre mais aprofundados. Dentre os conceitos principais, podemos citar:
· Massa: quantidade de matéria que compõe o corpo ou objeto, mensurado em Kg;
· Inércia: tendência de um corpo em manter-se no estado atual, com a velocidade constante, podendo este apresentar movimento ou apenas manter-se estático;
· Força: impulso ou tração agindo sobre o corpo, definida como produto da massa de um corpo pela aceleração do corpo, resultando assim na aplicação da força (F=m.a), apresentando-se em Newton (N);
· Centro de gravidade: ponto onde a massa da matéria encontra-se em equilíbrio, distribuindo as cargas em todas as direções, respondendo assim às forças externas;
· Volume: quantidade de espaço ocupado por um corpo, apresentando sempre três dimensões (largura, altura, profundidade);
· Torque: também denominado como momento angular de uma força específica. Consiste no produto da força vezes a distância perpendicular, desde a linha de ação até o eixo de movimento;
 Divisões da biomecânica
A biomecânica ramifica-se em amplos aspectos que a tornam mais específicas em seus estudos:
· Biomecânica estática: estuda os corpos em equilíbrio; consiste em movimento constante;
· Biomecânica dinâmica: estuda os corpos sujeitos à aceleração;
· Cinemática: descreve os movimentos, podendo ser lineares ou angulares, a partir da posição, velocidade e aceleração;
· Cinética: estuda as causas do movimento, podendo estes serem lineares (especificamente relacionado à força aplicada) ou angulares (especificamente relacionado ao torque);
A cinética consiste no estudo do movimento em resposta à um estímulo. Contudo, entende-se que o corpo se forma por diversos segmentos. Por isso, é importante esclarecer também os conceitos a respeito dos tipos de cadeia cinética, para que então possamos associar todos os conceitos para que a análise do movimento seja feita de forma mais aprofundada, ampliando assim a compreensão do que se busca tratar ou prevenir:
· Cadeia cinética aberta (CCA): refere-se ao movimento quando a extremidade realiza de forma livre, com poucas articulações sendo utilizadas durante a movimentação;
· Cadeia cinética fechada: refere-se ao movimento onde as extremidades do corpo encontram resistência ou permanecem fixas.
No que se refere às análises de movimento, cada uma das características citadas nas cadeiras podem ser um grande diferencial quando se prioriza a prevenção e tratamento de adaptações posturais. Cada uma das cadeias oferece prós e contras a utilização de ambas.
	Tipo de cadeia
	Vantagens
	Desvantagens
	Cadeia cinética fechada
	· Maior estabilidade para realizar os exercícios;
· Muito utilizada no processo de reabilitação;
· Auxiliam a manter o corpo estável;
· Fornecem estímulos proprioceptivos;
· Melhora da coordenação motora;
	Envolve maior grupo de articulações;
	Cadeia cinética aberta
	· Trabalho isolado de determinados grupos musculares;
· Auxiliam na correção de compensações posturais;
· Auxilia no preparo do movimento;
· Auxilia no tratamento de grandes desequilíbrios musculares
	Envolve menor número de articula
 Estudos da biomecânica
Quanto aos estudos da biomecânica, ela pode ser dividida em:
· Biomecânica interna: voltada à compreensão das forças internas, relacionadas à estruturas articulares, musculares, tendíneas e fasciais;
· Biomecânica externa: voltada à compreensão das forças geradas pelo corpo e observadas externamente no organismo;
A partir do entendimento dos conceitos básicos voltados à biomecânica, compreendem-se os objetivos que envolvem o entendimento do funcionamento do sistema locomotor, otimizar a performance de movimento tanto desportiva quanto funcional e diminuir a incidência de lesões, com a visão clínica de prevenção e reabilitação. Por se tratar de uma ciência que estuda o movimento de forma ampla, realizam-se analises de movimento afim de poder entender o mecanismo de lesão de cada indivíduo, podendo ser analisados da seguinte forma:
· Qualitativa: análise realizada a partir da natureza da atividade, sem que haja aferições. Utilizada normalmente de forma inicial para entender os padrões de movimento que são apresentados anterior e posterior às possíveis intervenções;
· Quantitativa: análise realizada envolvendo padrões comparativos, bem como mensurações para que os dados sejam confrontados, levando em consideração os padrões de “normalidade” de movimento. Consiste na análise mais utilizada em processos de pesquisa, uma vez que os dados acabam sendo mais fidedignos.
Outra possibilidade de avaliação na área da biomecânica consiste na antropometria. Esta é caracterizada por oferecer informações a respeito das dimensões corporais convencionais, assim como as proporções, dimensões e distribuição das massas corporais. Já a cinemetria é utilizada para que sejam mensurados parâmetros cinemáticos de movimento, onde os métodos da técnica buscam avaliar a posição, orientação, velocidade e aceleração. Nesse método utilizam-se câmeras de vídeo para que sejam registrados os movimentos e posteriormente sejam avaliados e calculadas as variáves cinemáticas de interesse do avaliador.
Já a dinamometria envolve todos os tipos de medidas de força e pressão. As forças normalmente mensuradas são as forças externas, sendo denominadas como forças de reação aquelas em que ocorre a transmissão entre o corpo e o ambiente. Para que possam ser registrados os dados para avaliação utiliza-se uma plataforma de força que mede a força de reação do solo e o ponto exato de aplicação da força exercida. Diferentemente, a eletromiografia trabalha com registros elétricos das atividades que se associam às contrações musculares. Os eletrodos utilizados mensuram a atividade elétrica da musculatura.
 Aplicações da biomecânica
A partir de todas as análises realizadas através dos estudos da biomecânica, podem ser identificados diversos padrões de movimentos patológicos, podendo apresentar-se de forma estática ou dinâmica. Com a análise dos movimentos, podem ser identificados os tipos de contração, que consistem em concêntrica (tensão que proporciona o encurtamento muscular), excêntrica (tensão com alongamento muscular) e isométrica (tensão que não gera mudança no comprimento muscular). O fato de saber os tipos de contração que são apresentados a partir das análises, podem ser identificados padrõesde contração que podem ser nitidamente observados nas seguintes situações:
· Insuficiência ativa: incapacidade muscular para produzir força em duas articulações simultaneamente;
· Insuficiência passiva: incapacidade muscular de se estender o suficiente para que consiga o máximo de ADM no movimento na direção oposta de todas as articulações cruzadas.
Com o entendimento a respeito dos tipos de contração e das possíveis limitações que podem se apresentar a partir das insuficiências, entendemos que os músculos possuem funções específicas, podendo eles serem motor primário, motor secundário, agonista, antagonista, estabilizador ou neutralizador. As alavancas, que também serão observadas dependendo de qual função o músculo estiver executando, fará com que o desempenho de força possa ser maior ou menor, dependendo apenas da especificidade da análise que estará sendo feita. Essas alavancas que auxiliarão no desempenho da força são classificadas como: alavancas de primeira classe (intefixas), alavancas de segunda classe (inter-resistentes), alavancas de terceira classe (inter-potente).
Portanto, devem ser levados em consideração durante o estudo, os reais objetivos dos métodos de avaliação propostos, uma vez que devemos respeitar algumas particularidades de cada indivíduo, visando sempre em primeiro lugar a promoção da saúde e a melhora na qualidade de vida em qualquer conduta traçada.
 Ciclos de Alongamento e Encurtamento.
O ciclo alongamento-encurtamento é a união da função muscular em conjunto da absorção do impacto e a liberação de parte da energia oriunda desse impacto. Segundo Farley (1997), durante a parte de estiramento (fase excêntrica), há uma produção de trabalho negativo, no qual tem parte da sua energia mecânica absorvida e armazenada sob forma de energia potencial elástica nos elementos elásticos em serie. No momento em que ocorre a passagem da fase de estiramento para a fase de encurtamento (excêntrica para concêntrica), os músculos podem utilizar parte dessa energia rapidamente e com isso aumentando sua produção de força subseqüente, com menor gasto metabólico e maior eficiência muscular (KUBO, 1999).
 No entanto se a passagem de uma fase para outra for feita de forma mais lenta, a energia potencial elástica, será dissipada e assim perdida em forma de calor e assim não seria convertida em forma de energia cinética (GOUBEL, 1997). Como experimentando por Bosco 1980, o squat jump (SJ) em que o sujeito começa de uma situação de meio-agachamento para um salto vertical e o counter-movement jump (CMJ) no qual o sujeito parte da posição de pé, agacha-se rapidamente (parte excêntrica) até conseguir total explosão na extensão dos joelhos (fase concêntrica). No experimento há um período grande de latência do início do movimento até a conclusão do SJ e isso não acontece no movimento rápido do CMJ, o qual concede ao sujeito um maior alcance vertical. Uma vez que nem toda energia acumulada pode ser utilizada, pois sempre parte dela é perdida, devido a tendência da desordem (entropia) Van Ingen Schenau, Bobbert & Haan (1997). Pois segundo Cavagna (1977) o potencial muscular elástico pode chegar até 50%, visto que a utilização da energia potencial elástica não pode ser máxima.
 	Em estudos prévios foi reportado que o treinamento pliométrico, a qual é um exercício CAE, melhora a economia de corrida (Morgan et al. 1989; Paavoleinen et al., 1999). O estudo examinou se as mudanças na performance da corrida foram resultado de um treinamento pliométrico para alterar o stiffness do tendão muscular da perna. Num estudo (SPURRS, 2003) testaram um protocolo de treinamento do uso da técnica do ciclo alongamento-encurtamento por intermédio do treinamento pliométrico. Na pesquisa 17 homens tiveram seu stiffness músculo-tendíneo testado pré e pós o treinamento, força isométrica máxima, taxa de desenvolvimento de força, 5 saltos máximos horizontais, altura do salto contra-movimento, VO2 máximo, economia de corrida, limiar de lactato e o tempo na corrida de 3km. Os sujeitos foram separados randomicamente em grupo experimental, o qual completou 6 semanas de treinamento pliométrico em conjunto com seus treinamentos de corrida normais e o grupo controle o qual treinou normalmente.
 Contudo, seguindo o período de treinamento, o grupo experimental melhorou o seu desempenho na distância de 3km (2,7%) e economia de corrida na velocidade previamente testada, enquanto que o VO2 máximo ou limiar de lactato não sofreram alterações. O salto contra-movimento, os 5 saltos máximos horizontais e o teste de stiffness músculo-tendíneo também aumentaram significativamente. Nenhuma mudança significante foi em alguma medida do grupo controle. Os resultados demonstraram que um programa de 6 semanas de treinamento pliométrico levou a melhoras no desempenho na corrida da distância dos 3km (SPURRS 2003). Com isso, é postulado que o aumento no stiffness músculo-tendíneo melhora a economia de corrida, apesar do nível de treinamento dos sujeitos serem de um bom nível, o tipo de treino aeróbio não foi controlado, o que pode ser uma limitação devido ao fato de não sabermos o status do treino de cada sujeito.
 	Em outro estudo (PAAVOLEINEN et al., 1999), examinou os efeitos de um treinamento explosivo (pliométrico) no tempo de 5km de corrida, economia de corrida e potência muscular. Os autores concluíram que a junção de treinamento força-explosão e treinamento de resistência produziram uma significante melhora no tempo de 5km percorrido em atletas de resistência bem treinados. Os autores sugeriram que as melhoras aconteceram devido a melhora das características neuromusculares a qual foram transferidas em ganho de potência muscular e economia de corrida. Para Noakes (1991) corredores com pouca economia de corrida podem ter músculos que são menos capazes de produzir energia a partir do impacto ao entrar em contato com solo. Tem-se sugerido que um relativo stiffness do sistema músculo-tendíneo pode determinar a habilidade do corpo em estocar e utilizar a energia armazenada (WILSON 1991; JARED 2010), que gera um melhor CAE dos músculos envolvidos na corrida e isso facilita o desempenho dos atletas de ponta ou supostamente o controle motor de indivíduos não-atletas e idosos.
 
O entendimento do conceito de Ciclo Alongamento-Encurtamento e sua aplicabilidade é de grande importância para modalidades que envolvam caminhada, marcha e salto. Alguns estudos abordam a sua eficiência e o melhor aproveitamento dos movimentos supra-citados, porém estudos mais profundos acerca da área são necessários para um melhor entendimento real do porque e como aplicar os fundamentos das técnicas do ciclo alongamento-encurtamento, pois se forem bem entendidos podem gerar benefícios aos atletas.
4.0 Curvas de Comprimento – Tensão
 Principais movimentos do corpo humano – membros inferiores
Todos os movimentos do corpo humano são descritos a partir de uma referência que é a posição anatômica com seus planos e eixos de movimento.
Assim, é possível definir os movimentos das articulações e segmentos, registrando a localização no espaço de pontos específicos no corpo.
Também é possível calcular nestes diferentes planos os ângulos das articulações e assim decompor, segundo cada eixo, um movimento. Sem esta decomposição seria muito difícil descrever movimentos que se fazem nos 3 planos.
Os membros inferiores assim como os superiores apresentam vários movimentos, dentre os principais estão:
Flexão e extensão
Ocorrem no plano sagital. A flexão indica que dois segmentos se aproximam um do outro e a extensão ocorre quando dois segmentos movem-se afastando-se um do outro. Exemplo, num agachamento, a flexão do joelho faz a coxa e a perna se aproximarem posteriormente. Temos definições especiais como no caso do pé que na posição anatômica está num ângulo reto com a perna. Assim, o movimento do tornozelo aproximando o pé da tíbia é chamado de dorsiflexão e quando se afastam é a flexão plantar.
Abdução e adução
Ocorrem no plano frontal. A abdução é uma posição ou movimento do segmentoafastando-se da linha média, independente de qual segmento se move. Exemplo, a abdução do quadril ocorre quando a coxa move-se afastando-se da linha média (afasta-se da outra coxa). A Adução é o movimento contrário, no exemplo a coxa volta a sua posição inicial a partir da abdução.
A abdução é uma posição ou movimento do segmento afastando-se da linha média, independente de qual segmento se move. Exemplo, a abdução do quadril ocorre quando a coxa move-se afastando-se da linha média (afasta-se da outra coxa). A Adução é o movimento contrário, no exemplo a coxa volta a sua posição inicial a partir da abdução.
Rotações – interna e externa
Ocorrem no plano transversal. A rotação interna é uma rotação transversal orientada para a superfície anterior do corpo, traz a face anterior de um membro para mais perto da linha média do corpo. E a externa é na direção oposta, ou seja, orientada para a superfície posterior do corpo, leva a face anterior para longe da linha média.
Análises de forças
Supomos que todo movimento de um sistema é definido pelas ações externas (denominadas forças) que ele sofre. E também de forças internas, que tem origem dentro do corpo humano, como as forças musculares.
Essas forças dependem de vários parâmetros:
· Da intensidade da força;
· Da direção em que a força é aplicada;
· Do sentido da força;
· Do ponto onde a força é aplicada.
Essas forças são definidas como gravitacional, muscular, de atrito e resistências externas. Elas acarretam compressão, tração articular e pressões ou tensões (força por unidade de área) sobre as superfícies do corpo.
Para entender sobre as forças atuantes sobre o corpo humano, temos que lembrar das 3 leis fundamentais que governam o movimento, as leis de Newton: I, do equilíbrio; II, da massa e aceleração e III, da ação e reação.
A 3° lei é lembrada antes, pois a partir dela se compreende o comportamento de uma força isolada antes de considerar múltiplas forças.
III lei de Newton- ação e reação: diz que para toda a força de ação há uma força de reação igual e de sentido oposto. Assim, as forças não atuam isoladamente, mas sim como um par no lugar onde dois corpos entram em contato. Este conceito pode ser visto e sentido em uma situação de atrito diminuída.
I lei de Newton- equilíbrio- lei da inércia: diz que uma força é necessária para iniciar um movimento, alterar a direção ou a velocidade de um movimento, e para parar um movimento.
II lei de Newton- massa e aceleração: diz que a aceleração de um corpo é proporcional à magnitude das forças resultantes sobre ele e inversamente proporcional à massa do corpo. De uma maneira mais simples, que dizer que, uma força maior é necessária para mover (ou parar o movimento de) uma massa grande do que uma pequena. E a mesma força ou forças atuando sobre diferentes corpos faz com que os corpos se movam diferentemente.
A partir dessas leis podemos deduzir que para uma determinada pessoa e a partir de sua força interna analisamos qual sobrecarga utilizar e que movimento seria mais eficiente para ela.
Tipos de Dispositivos para Treinamento Resistido
O uso de resistência constante ou pesos livres faz com que haja uma maior exigência de estabilização das articulações envolvidas, o que aumenta a atividade muscular. Uma das limitações deste treinamento é depender da ação da gravidade (vertical). Assim, é necessário posicionar sempre o corpo de maneira que se mova o peso para cima (vertical). Os músculos que realizam movimentos no sentido horizontal não são afetados diretamente pelos pesos livres. Para isso será necessário modificar a posição corporal.
Dispositivos de treinamento com resistência gravidade-dependente
São os aparelhos mais encontrados nas salas de musculação. O peso a ser levantado é preso a um cabo com uma ou mais roldanas. A função das roldanas é mudar a direção da força aplicada. Esse sistema de polias é conveniente para trabalhar músculos isolados.
A limitação destes aparelhos é em relação a amplitude de movimento, os quais muitos aparelhos não se adaptam a estrutura corporal dos alunos. Outra limitação se refere ao equilíbrio e estabilização na execução dos movimentos que não são requeridos nesses aparelhos, mas são muitos importantes nas atividades da vida diária.
Entretanto, as vantagens dos aparelhos incluem: segurança, pois requer menos habilidade do aluno; é fácil de usar. Para escolher a sobrecarga é só mudar o pino nas placas e ajudam na execução de exercícios que são difíceis de serem executados com pesos livres.
Dispositivos de resistência variável
Estes aparelhos possuem roldanas com formas ovaladas. Conforme o cabo gira em torno da roldana, o braço de momento de força muda (ângulo de inserção muscular em relação ao osso e sua distância da articulação), aumentando ou diminuindo a resistência durante diferentes momentos do movimento. A vantagem é que a resistência pode ser disposta para aumentar a força exigida no músculo, por causa da relação força-comprimento ou do maior braço de momento.
Dispositivos hipocinéticos
Controlam a taxa máxima de movimento articular. Com eles se predetermina a velocidade que se mantém constante. Depois que o movimento atinge a velocidade predeterminada, não importa quanta força é feita contra o aparelho, ele fará a mesma força na direção oposta (força de reação), mas não se moverá mais rápido. A vantagem é que o aluo poderá produzir tanta força quanto quiser por toda a amplitude do movimento que a resistência não aumentará a velocidade ou ganhará momento. Assim o aparelho permite o desenvolvimento da máxima tensão muscular por toda a amplitude articular.
Dispositivos assistidos por computador
Durante o curso de uma repetição, o computador adapta a resistência à curva de força do aluno, alterando a resistência segundo a curva. Estes aparelhos podem ser ajustáveis na resistência, na velocidade, na potência, acelerações, desacelerações e amplitudes de movimento. Além de facilitar a periodização do treinamento, é possível traçar uma comparação entre dias e semanas ou meses de treino.
Dispositivos elástico-resistidos
O uso de elásticos proporciona pouca resistência no começo e muita resistência no final do movimento (segundo a espessura e propriedade do elástico), pois a resistência é proporcional a distância que o elástico é alongado. A limitação dos aparelhos que utilizam elásticos é quanto ao número de elásticos que podem ser fixados no aparelho ou a espessura do elástico utilizado. E também ocorre o aumento da resistência ao final da amplitude articular quando a capacidade de produzir força muscular diminui.
Tornozelo
O tornozelo juntamente com o pé é capaz de mudar, em um único passo, de uma estrutura flexível que se molda ás irregularidades do solo para uma estrutura rígida de sustentação de peso, com funções como:
· Suporte do peso superposto;
· Controle e estabilização da perna sobre o pé plantado;
· Ajustamentos a superfícies irregulares;
· Elevação do corpo, como ao ficar nas pontas dos pés;
· Subir ou saltar;
· Amortecimento de choques ao andar;
· Correr ou aterrissar de um salto;
· Operação de controle de máquinas;
· Substituição da função da mão em pessoas com amputações ou paralisia muscular da extremidade superior.
Articulações – movimentos e amplitudes
A articulação do tornozelo é a talocrural (é o “colo” do pé). Articula o tálus e a perna em 1 grau de liberdade, representando uma dobradiça flexão-extensão.
A flexão dorsal ou dorsiflexão não é estritamente sagital; a ponta do pé desloca-se um pouco lateralmente. Ela comporta um afastamento da pinça bimaleolar e é acompanhada de um recuo do maléolo lateral, assim como de sua ascensão e rotação medial. A amplitude é da ordem de 20°. Já a flexão plantar ou plantiflexão é da ordem de 40°. É o movimento inverso, com características inversas.
Os melhores exercícios
Flexão plantar com aparelho específico
Em pé, coluna em posição neutra, ombros sobre as partes almofadadas do aparelho, parte dianteira dos pés apoiada sobre o calço, tornozelos em dorsiflexão passiva. Realizar uma extensão dos tornozelos (flexãoplantar), mantendo sempre a articulação do joelho em extensão. A cada repetição, é importante realizar uma dorsiflexão completa para alongar bem os músculos.
Variação: pode ser realizado com um calço sobre os pés ou com uma barra livre, sem calço para maior equilíbrio, mas com uma menor amplitude de trabalho. Também pode ser com halter sobre um calço e unipodal (sobre um membro inferior).
Apenas as séries longas até ocorrência de uma sensação de queimação, produzem bons resultados.
Extensão dos pés com aparelho específico ou prensa sóleo
Sentado no aparelho, com a porção inferior das coxas sob a parte almofadada, a porção anterior dos pés sobre o apoio, tornozelos em dorsiflexão passiva. Realizar uma extensão do tornozelo (flexão plantar).
Variação: pode ser realizado sobre um banco, com um apoio sob os pés e uma barra colocada sobre a parte inferior das coxas. A barra deve possuir deve possuir um rolo de borracha (ou uma toalha dobrada deve ser colocada sobre as coxas) para tornar a execução menos dolorosa.
 Joelho
O joelho é uma articulação complexa e bastante exposta a traumatismos. Atua em 2 graus de liberdades: flexão-extensão e rotação.
Funcionalmente, o joelho é capaz de suportar o peso corporal na posição ereta sem contração muscular. Ele participa em abaixar e elevar o peso corporal ao sentar, permitindo a rotação do corpo quando virando-se sobre o pé plantado. Na marcha, o joelho normal reduz o dispêndio de energia ao diminuir as oscilações verticais e laterais do centro de gravidade do corpo enquanto sustenta forças verticais iguais a 4 a 6 vezes o peso corporal.
As múltiplas funções dos joelhos normais – resistir a grandes forças fornece grande estabilidade e proporcionar grande amplitude de movimento – são alcançadas de uma maneira única.
Articulações – movimentos e amplitudes
Aparentemente no joelho a mobilidade é sobretudo na flexão, que consiste na diminuição do ângulo entre a perna e a coxa, com a aproximação das duas porções posteriores. Sua amplitude em um esforço ativo vai de 0° a 120° e passivamente vai até 160°-170°. É limitada pelo contato das massas musculares da panturrilha e da coxa, bem como pela tensão antagônica do quadríceps.
A extensão consiste, em redução da flexão. Não há extensão a partir da posição anatômica. Apenas em alguns casos é possível sobrepassar a posição anatômica. A esse movimento dá-se o nome de hiperextensão, que pode atingir, segundo a maioria dos autores, até 10° além dos 180° normais entre a coxa e a perna.
A rotação somente pode ser efetuada com o joelho em flexão. Os movimentos de rotação interna são executados pelos flexores que se fixam medialmente ao eixo vertical de rotação. Os que se fixam lateralmente fazem a rotação externa.
A amplitude de rotação é controversa entre muitos autores, vai de 40° a 70° de rotação total, sendo a rotação externa apontada como bem maior (o dobro da interna). Dentro da educação física é muito importante a rotação do joelho em situações que envolvem deslocamentos com mudanças de direções, nos quais a perna permanece fixa ao solo e o fêmur roda sobre a tíbia.
5.0 Tensões Ativam e Passiva
A célula muscular possui uma capacidade única entre os tecidos biológicos: responde a estímulos elétricos, se contrai e gera força. Segundo a teoria das pontes cruzadas descrita por Andrew Huxley e Hugh Huxley (HUXLEY; HANSON, 1954; HUXLEY; NIEDERGERKE, 1954), a contração muscular acontece por meio do mecanismo de filamentos deslizantes. O sarcômero, estrutura funcional que se encontra ao longo de toda a célula muscular, é constituído por filamentos de actina e miosina, proteínas com forte atração entre si. Ao longo da contração, os filamentos de actina e miosina estabelecem pontes cruzadas por ciclos de acoplamento-desacoplamento causando encurtamento muscular (HUXLEY, 1957). Esses ciclos acoplamento-desacoplamento acontecem por meio da quebra de moléculas de ATP (energia) em ADP + Pi, ou seja, dependem da energia metabólica disponível no músculo.
Na teoria das "pontes cruzadas", uma característica funcional importante é a dependência do comprimento da fibra muscular para a geração de força. Descreve uma fase ascendente, na qual a força e o comprimento de sarcômero aumentam simultaneamente, uma fase de platô e uma fase descendente, com aumentos extremos de comprimento e redução da força durante a contração devido ao número de pontes cruzadas estabelecidas em cada comprimento (GORDON; HUXLEY; JULIAN, 1966). Em músculos ou fascículos essa relação é um pouco diferente, com um comportamento ascendente-descendente não linear, mas curvilíneo (HERZOG; TER KEURS, 1988), que representa a soma da ação de vários sarcômeros.
Durante a fase descendente da curva força x comprimento muscular, com aumentos extremos de comprimento, entretanto, existe a soma de uma força extra que se deve aos componentes passivos, ou seja, aqueles componentes capazes de oferecer resistência mecânica ao alongamento sem gasto de energia metabólica (NATORI, 1954; GORDON, HUXLEY; JULIAN, 1966; WOITTIEZ et al., 1984). Sendo assim, a força muscular total é composta por força ativa e força passiva, conforme mostra a Figura 1 apresentada por Herzog (2009) e adaptada do esquema original proposto por Gordon; Huxley e Julian. (1966).
 
 
Assim, além das estruturas contráteis (as pontes cruzadas de actina e miosina), o músculo esquelético possui também estruturas não contráteis responsáveis pela resistência passiva, ou seja, resistência oferecida sem gasto de energia. Segundo Wottiez et al. (1984), a força passiva de uma fibra muscular em seu comprimento ótimo de produção de força é de aproximadamente 6,5% da força ativa máxima em um abalo – entende-se abalo como a resposta contrátil a um único potencial de ação. Já em uma fibra alongada a 130% do seu comprimento ótimo, a força passiva é de aproximadamente 87% da força ativa máxima, sendo o aumento de força exponencial ao alongamento.
Os componentes de produção de força podem então ser definidos como: a) componentes ativos, relacionados principalmente com a parcela de sobreposição de miosina e actina (HUXLEY, 1957; GORDON; HUXLEY; JULIAN; 1966; MACINTOSH; MACNAUGHTON, 2005); e b) estruturas passivas, como a membrana celular, tecido conjuntivo intersticial e componentes do citoesqueleto (GORDON, 1966; ALEXANDER, 2002; HERZOG; LEONARD, 2002; MACINTOSH; MACNAUGHTON, 2005; PINNIGER, RANATUNGA, OFFER , 2006).
O tecido conjuntivo que envolve as fibras, os fascículos e o músculo todo é composto por teias de fibras de colágeno que formam endomísio, perimísio e epimísio, respectivamente. Análises microscópicas têm demonstrado que essas fibras, principalmente no perimísio, mudam sua organização durante alongamentos, desfazendo sua formação ondulada e se organizando em paralelo. Esse processo de mudança seria responsável por oferecer resistência ao alongamento muscular (BORG; CAULFIELD, 1980; WILLIAMS; GOLSPINK, 1984; PURSLOW, 1989). Considerando essa especial propriedade do perimísio, está sendo estudada hipótese de que o tecido conectivo possa se contrair ativamente, aumentando a rigidez muscular durante alongamento (SCHLEIP, et al., 2006).
Citam-se ainda a força passiva vinda de filamentos intermediários, cadeias de proteínas localizadas nos discos Z e na periferia de miofibrilas, paralelas e perpendiculares às fibras musculares. Têm a função de manter a estrutura das miofibrilas e evitar mudanças muito grandes no comprimento de sarcômeros vizinhos, mantendo certa homogeneidade e prevenindo lesões (WATERMAN-STORER, 1991; SANDERCOCK, 2000).
Outra importante cadeia proteica responsável pela força passiva é a titina. Conhecida também como a molécula gigante do sarcômero, apresenta em média 1 µm de comprimento e, além da função estrutural nos discos Z e na ligação entre a miosina ao disco Z, está envolvida também em mecanismos de regulação das pontes cruzadas, auxiliando a manter a conformação da miosina durante a contração (MINAJEVA, et al., 2001; TSKHOVREBOVA; TRINICK, 2003). Quando exposta ao estresse mecânico atua como sinalizadorae reguladora da expressão gênica para a síntese de proteínas (GRANZIER; LABEIT, 2006). Possui sequências de imunoglobulinas e uma estrutura PEVK, composta por prolina (P), glutamato (E), valina (V) e lisina (K). A sua região localizada na banda I é funcionalmente extensível, a região localizada na Banda A é rígida devido à forte ligação com a miosina (LINKE et al., 1998).
A titina possui ainda forte relação com o cálcio intramuscular e é capaz de aumentar sua rigidez durante o alongamento ativo do músculo, ou seja, em contração excêntrica. Joumaa et al. (2007), ao testarem miofibrilas isoladas (sarcômeros em série), observaram aumento da força passiva depois de alongamento ativo. Concluíram que a titina, como estrutura passiva do sarcômero, deve ser responsável pelo aumento de força; e que o aumento só acontece em alongamento ativo, ou seja, parece haver um aumento na rigidez da titina induzido pela ativação muscular (JOUMAA, et al., 2007).
 
 ESTRUTURAS PASSIVAS E ENERGIA ELÁSTICA
As estruturas passivas do sistema muscular são capazes de oferecer resistência mecânica durante o alongamento. A tensão passiva máxima é produzida no maior comprimento muscular, a partir do qual, caso o alongamento continue, as fibras começam a romper e a força passiva diminui (GAJDOSIK, 2001). Normalmente esse comprimento pré-ruptura está relacionado à máxima amplitude de movimento articular.
Além disso, têm a propriedade de conservar energia mecânica elástica durante o alongamento. A tensão gerada pela energia acumulada é responsável pela retração espontânea do músculo para o comprimento de repouso pela liberação da energia elástica acumulada (ALEXANDER, 2002; GOSSELIN, 1998). Por isso o termo "propriedades elásticas" tem sido utilizado no estudo da função muscular (MACINTOSH; MACNAUGHTON, 2005; SANDERCOCK, 2000).
Mais especificamente, segundo Mutungi (2003), as estruturas passivas apresentam um comportamento visco-elástico. Quando o alongamento ativo acontece, a tensão pode aumentar proporcional ao aumento da velocidade (viscoso), pode alcançar um platô (visco-elástico) ou pode ser independente da velocidade (elástico). Em situações de velocidades baixas de alongamento ativo predomina a tensão visco-elástica e elástica.
A titina, por exemplo, tem sido descrita como uma mola-ativa capaz de armazenar energia elástica durante alongamento (HERZOG; LEONARD, 2002). Com pequenas deformações a titina se comporta como um elástico perfeito retornando a seu estado inicial; já em deformações próximas a 40% do comprimento inicial, existe uma deformação plástica (MARUYAMA, et al., 1977). Acredita-se também que suas características de comprimento e rigidez se modificam quando, por exemplo, o seu ambiente bioquímico altera – aumento da [Ca2+] durante a ativação muscular; diminuição da possibilidade de quebra de ligações moleculares terciárias, que mantém a proteína em sua forma espiralada, ou seja, sua estrutura conformacional de equilíbrio. Esta capacidade de armazenar energia acontece apenas durante o alongamento ativo do músculo, ou seja, não se pode afirmar que a titina isoladamente influencia na força total do músculo (LEE; JOUMAA; HERZOG, 2007). Parece inclusive que a rigidez da titina aumenta durante o alongamento ativo, o que pode estar relacionado realmente às concentrações sarcoplasmáticas de cálcio durante a contração, ou seja, a tensão produzida pela titina seria cálcio-dependente (LABEIT, 2003).
Em termos práticos, essa capacidade de armazenar e liberar energia elástica significa desempenho realizado sem a necessidade de energia metabólica. Ou seja, enquanto em contrações puramente concêntricas ou isométricas o trabalho desenvolvido pelo músculo se deve exclusivamente às pontes cruzadas estabelecidas – sendo estas dependentes de ATP (energia metabólica) – durante contrações excêntricas ou ciclos alongamento-encurtamento soma-se a energia mecânica elástica e o mesmo trabalho pode ser realizado com menor custo metabólico (ABBOT; AUBERT, 1952; EDMAN; ELZINGA; NOBLE, 1982; HERZOG; LEONARD, 2002; RASSIER et al., 2003).
Em 1952, Abbott e Aubert utilizaram contrações com variação de comprimento e estimulação elétrica. Durante o alongamento ativo do músculo havia o desenvolvimento de um pico de força que diminuía no mesmo segundo, e a força isométrica reestabelecida no comprimento final, após aproximadamente 4 segundos, foi maior do que a força isométrica produzida no mesmo comprimento muscular sem o alongamento (ABBOTT; AUBERT, 1952). Pesquisas semelhantes identificaram que esse aumento da força reestabelecida é dependente da velocidade, com maior pico de força em maiores velocidades de alongamento, além de acontecer apenas em comprimentos finais de sarcômeros acima de 2,3 µm; parece também haver um deslocamento da relação força X velocidade para maiores valores de força em uma mesma velocidade (EDMAN; ELZIGA; NOBLE, 1982).
Também na locomoção humana a participação das estruturas elásticas chama atenção. Estudos revelam que em declive, onde se tem uma maior utilização de contrações em alongamento, consequentemente maior conservação de energia elástica, o custo metabólico de transporte é menor. Além disso, parece que o próprio mecanismo da locomoção no plano favorece uma fase inicial de apoio com alongamento muscular – conservação de energia potencial elástica – seguida por uma fase de encurtamento na qual essa energia acumulada é liberada, tornando assim a locomoção mais eficiente (MARGARIA, 1968; CAVAGNA, 1968; 1977; KOMI, 2000).
FADIGAS MUSCULAR
Designa-se por fadiga muscular a incapacidade do músculo esquelético de gerar força muscular ou manter os níveis ao longo do tempo (ASCENSÃO et al., 2003). A fadiga muscular pode acontecer por alterações da homeostasia no próprio músculo esquelético (origem predominantemente periférica), ou alterações do input neural que chega ao músculo, resultando numa redução progressiva da velocidade e frequência de condução. As manifestações de fadiga têm sido associadas ao declínio da força muscular durante e após exercícios submáximos e máximos, à incapacidade de manter uma contração durante certo tempo, à diminuição da velocidade de contração e ao aumento do tempo de relaxamento musculares. A fadiga está associada à diminuição da força produzida por um abalo, no aumento do tempo de contração e do tempo até o relaxamento (FITTS, 2008).
Segundo Fitts (2008), a fadiga muscular causa diminuição da força, da velocidade de contração e da potência. A diminuição da performance se dá, primeiramente, por desequilíbrios metabólicos, e algumas horas ou dias depois pela instalação de um processo inflamatório relacionado à lesão muscular (CHOI; WIDRICK, 2009).
Alterações nas concentrações de cálcio, fosfato e hidrogênio no interior da fibra muscular, bem como a diminuição de ATP disponível na célula durante a contração podem ser responsáveis pela alteração do mecanismo de pontes cruzadas. O cálcio, por exemplo, deve ser retirado do mioplasma e se desligar da troponina para a liberação das pontes cruzadas, mecanismo que fica prejudicado durante a fadiga (WESTERBLAND; LÄNERGREN; ALLEN, 1997). Tais alterações atuam na inibição do estabelecimento de pontes cruzadas, na diminuição da força por ponte cruzada ou mesmo dificultando a separação da ligação actina-miosina, o que impede a formação de um novo ciclo acoplamento-desacoplamento e diminui a contração muscular. Essa dificuldade em desligar as pontes cruzadas faz com que a resistência ao alongamento se mantenha, contudo a força produzida diminui consideravelmente por não se estabelecerem novas pontes cruzadas.
Segundo Westerbland, Länergren e Allen (1997), a demora no desacoplamento de pontes cruzadas acontece tanto em músculos agonistas quanto em antagonistas. Para diminuir a ação antagonista há diminuição da ativação muscular e, consequentemente, da força, o que prejudica o desempenho.
Em relação à ativação muscular como estímulo inicial para a contração, percebe-se em exercícios submáximos ao longo do tempo diminuição da frequência de disparo dos potenciaisde ação (PAs), mesmo sem alteração na força ou no torque produzidos. Esse comportamento se explica pela substituição de fibras musculares do Tipo II por fibras Tipo I. As fibras do tipo II são mais fortes e rápidas e que respondem a maiores frequências de ativação, mas não são fibras resistentes. Já as fibras do Tipo I são lentas e com menor capacidade de produção de força e respondem a menores frequências de ativação, contudo tem capacidade de produzir força submáxima durante períodos mais longos (ENOKA, 1995).
Nesse sentido, tanto mecanismos de controle central ou de ativação muscular, quanto alterações locais da fibra influenciam a instalação de um processo de fadiga. Além disso, o período de recuperação de atividades extenuantes pode ser longo, evidência que sustenta a possibilidade de mecanismos além da concentração de metabólitos como limitadores da tarefa (CHOI; WIDRICK, 2009). Uma das dificuldades de avaliação e identificação desses processos é a variedade de métodos de investigação. Além disso, tem-se optado pela utilização de contrações isométricas ao longo do tempo, contudo, essa seria uma abordagem distante da realidade, pois em atividades diárias acabamos utilizando ciclos de contração em alongamento-encurtamento. A diferença parece estar, conforme abordado nos capítulos anteriores, na participação dos elementos elásticos no desempenho de uma tarefa. Enquanto que as contrações puramente concêntricas ou isométricas dependem da ativação muscular e da disponibilidade de substrato energético para as pontes cruzadas, o trabalho excêntrico e os ciclos alongamento-encurtamento contam com a energia potencial elástica armazenada nos elementos passivos de produção de força (KOMI, 2000).
Em estudo comparativo entre estímulos de fadiga (contrações concêntricas eletricamente estimuladas) e de dano muscular (estimulação elétrica durante alongamento muscular), Choi e Widrick (2009) encontraram diminuição na potência muscular de fibras isoladas após fadiga, após lesão e após estímulos de fadiga e lesão. Contudo, a diminuição do desempenho foi mais evidente após estímulo de lesão e lesão associada à fadiga. Ou seja, a fadiga local por acúmulo de metabólitos não teve influência tão grande no desempenho. Além disso, o desempenho foi testado ao longo de 30 minutos após a aplicação dos protocolos. Após 5 minutos de recuperação os músculos submetidos apenas a protocolo de fadiga voltaram ao normal, com seu desempenho semelhante ao grupo controle, enquanto que os músculos submetidos a protocolos de lesão, ou lesão e fadiga aliadas, mantiveram o seu desempenho inferior.
Considerando-se ainda a fadiga neuromuscular e dificuldades na transmissão de PAs, essa característica não deve influenciar o desempenho dos elementos elásticos, pois estes atuam sem a necessidade de ativação. Da mesma forma, ao observar a diminuição de substrato energético para a contração, novamente o desempenho dos elementos elásticos não seria prejudicado. Assim, possivelmente o processo de fadiga leve mais tempo para se instalar em ciclos alongamento-encurtamento do que em contrações isométricas (KOMI, 2000).
A fadiga das estruturas elásticas acontece simplesmente por estresse mecânico, o que seria evidenciado no trabalho excêntrico. O treinamento excêntrico, especificamente, causa a diminuição do torque passivo como efeito agudo, mas parece favorecer a adaptação com efeito protetor ao longo do tempo, sendo que indivíduos treinados não sofrem com tanta intensidade os efeitos da fadiga causada pelas contrações em alongamento (LAROCHE; CONNOLLY, 2006; REISMAN; ALLEN; PROSKE, 2009). Há diminuição da tensão passiva nas primeiras horas após exercício e aumento da tensão e da rigidez do tecido ao longo dos dias (HOANG; HERBERT; GANDEVIA, 2007).
Essa adaptação crônica está relacionada ao processo inflamatório desencadeado pelo estresse mecânico e pelas microlesões, que estimulam sinalizadores inflamatórios localizados nos elementos passivos (JASPERS et al., 2004). O mecanismo é responsável por, entre outras funções, estimular a síntese de proteínas para reconstrução do tecido, característica responsável pelo efeito protetor da adaptação.
Da mesma forma os exercícios de alongamento tem a capacidade de alterar as propriedades das estruturas elásticas, permitindo maiores ângulos de mobilidade articular. Contudo, os efeitos do alongamento no desempenho ainda geram discussão (GAJDOSIK, 2001). Podemos afirmar que existe uma rigidez ideal para a conservação e liberação de energia elástica pelos elementos passivos, um ponto intermediário entre rigidez e complacência. Contudo, não se tem certeza ainda de que o alongamento apenas mantenha as estruturas com rigidez ideal ou as deixe ineficientes por aumentar sua complacência em excesso, assim como a fadiga. 
FADIGA E COMPONENTES ELÁSTICOS DURANTE A LOCOMOÇÃO
Estudos realizados em seres humanos e animais propõem que a locomoção se dá através do mecanismo do pêndulo invertido: os membros agem de forma simultânea e oposta (CAVAGNA et al., 1977; GRIFFIN et al., 2004). Durante esse processo o centro de massa se desloca e há trocas constantes de energia. A energia potencial gravitacional e a energia cinética flutuam de forma inversa (CAVAGNA et al., 1977).
No plano o corpo está sujeito a trocas de energia potencial e cinética, no entanto essas trocas acontecem de forma bastante equilibrada, sendo a soma das duas um valor muito próximo de zero (MARGARIA, 1968; CAVAGNA, 1977). Essas variações de energia representam o trabalho mecânico externo. Produzimos trabalho negativo ao longo da aterrissagem e, logo em seguida, trabalho positivo na impulsão, e os dois se equilibram durante o passo (MARGARIA, 1968). Ao descrever as variações de energia como compostas por trabalhos positivos e negativos, Cavagna et al. (1968) relacionam o trabalho positivo com a contração concêntrica – dependente unicamente de energia metabólica – e o trabalho negativo com a contração excêntrica – colaboração das estruturas elásticas.
Também a corrida é composta por ciclos alongamento-encurtamento, no entanto adota-se um modelo biomecânico massa-mola, sendo a mola representada pelo membro inferior e a massa pelo peso corporal (DELLEAU et al., 1998).
Se aceita, assim, que, durante a aterrissagem, o músculo, bem como as estruturas elásticas, alongam e conservam energia elástica. Essa energia é liberada durante a impulsão, facilitando o encurtamento muscular. A Figura 2 apresenta as fases do passo.
 
 
De maneira detalhada, Lee et al. (2008) afirmam que as pernas dos animais encurtam quando sustentam uma carga – neste caso o peso do corpo – e alongam produzindo força assim que a carga é retirada. Na corrida essa relação inversa reflete o funcionamento de mola composta por todas as estruturas passivas do sistema músculo-esquelético, um mecanismo capaz de conservar e dissipar/transmitir energia. Esse comportamento massa-mola é considerado um dos principais fatores minimizadores do gasto de energia metabólica na locomoção (BOSCO; RUSKO, 1983; LEE et al., 2008). Principalmente na corrida, há maior deformação dos elementos passivos, sem alterar sua rigidez, ocasionando maior conservação de energia elástica quando comparada a caminhada (BOSCO; RUSKO, 1983; DALLEAU et al., 1998).
Quando andamos em inclinações, as relações entre trabalho positivo e trabalho negativo se alteram: o primeiro é maior em aclive e o segundo é maior em declive. Ademais, ao caminhar em declive o trabalho negativo se soma à força da gravidade. Em aclive a força necessária para deslocar o centro de massa e a aceleração da gravidade tem vetores em direções opostas que se subtraem, consequentemente, a força necessária deve ser maior; já em declive a força necessária para mover o centro de massa e a aceleração da gravidade têm vetores na mesma direção e se somam, diminuindo a força necessária. Assim, a impulsão dependente da força muscular não é mais a única força a atuar para mover o corpo para frente.
A força muscular necessária diminui em até 60% (MARGARIA, 1968). A aceleraçãoda gravidade, entretanto, exige que o corpo desenvolva mecanismos de desaceleração, gerando conservação de energia elástica nas estruturas passivas, a qual é transmitida na impulsão. Assim, há aumento no trabalho mecânico pela quantidade de energia elástica conservada e liberada, e trabalho metabólico reduzido pela utilização dessa energia no encurtamento muscular. Segundo equações desenvolvidas por Alexander em 1997, em velocidades negativas, ou seja, contração excêntrica, as propriedades do tendão seriam evidenciadas e, consequentemente, o trabalho metabólico seria reduzido sem prejudicar o desempenho.
A Figura 3 reflete a consequência do maior trabalho positivo em aclive e do maior trabalho negativo em declive, nas situações caminhando e correndo. Observa-se maior gasto de energia metabólica em aclive (trabalho positivo) e menor gasto de energia metabólica em declive (trabalho negativo). Segundo Margaria (1968), esse aumento por km em aclive em relação ao plano é de 25%, enquanto que em declive há diminuição de 20% de gasto de energia. Outros estudos encontram ainda maior ativação muscular concomitante ao aumento do trabalho positivo em aclive (DALEY; BIEWENER, 2003). Tais evidências reforçam a utilização da energia elástica das estruturas passivas no desempenho.
 
 
A utilização de energia elástica durante a locomoção, entretanto, faz com que não apenas a fadiga dos componentes contráteis afete o desempenho, mas também a fadiga dos componentes elásticos. De Zee, Bojsen-Moller e Voigt (2000) afirmam que após cargas cíclicas como uma maratona, por exemplo, o tendão muda seu comprimento e parece sofrer alterações em sua complacência associada apenas à reestruturação de suas fibras, ou ainda a lesões no tecido. O tendão se torna menos rígido, o que neste caso indica diminuição da energia elástica conservada e liberada.
Podemos perceber os efeitos da fadiga na locomoção por maior pré-ativação antes do contato do calcanhar com o solo, na diminuição da fase excêntrica e transição imediata entre a fase excêntrica e a fase concêntrica. Esses comportamentos caracterizam a locomoção mais rígida, com menor participação da energia elástica e maior dependência da força produzida por ponte cruzada.
Neste sentido, as provas de maratona são uma ferramenta adequada para o estudo de instalação da fadiga por cargas submáximas em ciclos de alongamento-encurtamento, tanto nos componentes contráteis quanto nos componentes elásticos. A Figura 4 representa as fases do passo e as modificações na força de reação do solo na corrida após a realização de uma maratona, de acordo com Komi (2000).
 
 
Percebe-se a continuidade da força após o toque do calcanhar, sem a definição de pico de aterrissagem e pico de impulsão, bem como a diminuição do tempo de contato com o solo e na força após o impacto. Essas alterações estão relacionadas com a dificuldade em manter os mesmos ângulos de movimento, o que acaba causando diminuição da fase excêntrica e, consequentemente, menor quantidade de energia potencial elástica armazenada e liberada na impulsão. Os mecanismos envolvidos na fadiga por ciclos de alongamento-encurtamento são semelhantes àqueles de contrações puramente excêntricas (KOMI, 2000).
Com uma abordagem diferente, De Zee, Bojsen-Moller e Voigt (2000) estimaram os efeitos de uma maratona com a utilização de tendões de porcos para verificar as propriedades do tecido quando submetido a cargas cíclicas (alongamento-encurtamento). Modificações diferença entre energia conservada e energia liberada decorrentes de alteração no comprimento e na complacência do tendão acontecem nos primeiros 20-25 min de cargas cíclicas e depois se estabilizam. Os resultados indicam diminuição na capacidade de armazenar energia elástica (DE ZEE; BOJSEN-MOLLER; VOIGT, 2000).
Komi (2000) propõe a sequência de mecanismos para a alteração da performance por perda de energia elástica. As alterações nas propriedades mecânicas dos elementos passivos como consequência do esforço, segundo ele, geram a deterioração da função muscular com diminuição da tolerância ao impacto. Isso reduz a energia potencial elástica armazenada nos elementos passivos e, conseqüentemente, aumenta a necessidade de energia metabólica para um novo encurtamento muscular.
6.0 Funções Musculares
São estruturas individualizadas que cruzam uma ou mais articulações e pela sua contração são capazes de transmitir-lhes movimento. Este é efetuado por células especializadas denominadas fibras musculares, cuja energia latente é ou pode ser controlada pelo sistema nervoso. Os músculos são capazes de transformar energia química em energia mecânica.
O músculo vivo é de cor vermelha. Essa coloração  avermelhada das fibras musculares se deve à mioglobina, proteína semelhante à hemoglobina presente nos glóbulos vermelhos, que cumpre o papel de conservar algum O2 proveniente da circulação para o metabolismo oxidativo.
Os músculos representam 40-50% do peso corporal total.
a) Produção dos Movimentos Corporais: Movimentos globais do corpo, como andar e correr.
b) Estabilização das Posições Corporais: A contração dos músculos esqueléticos estabilizam as articulações e participam da manutenção das posições corporais, como a de ficar em pé ou sentar.
c) Regulação do Volume dos Órgãos: A contração sustentada das faixas anelares dos músculos lisos (esfíncteres) pode impedir a saída do conteúdo de um órgão oco.
d) Movimento de Substâncias dentro do Corpo: As contrações dos músculos lisos das paredes vasos sanguíneos regulam a intensidade do fluxo. Os músculos lisos também podem mover alimentos, urina e gametas do sistema reprodutivo. Os músculos esqueléticos promovem o fluxo de linfa e o retorno do sangue para o coração.
e) Produção de Calor: Quando o tecido muscular se contrai ele produz calor e grande parte desse calor liberado pelo músculo é usado na manutenção da temperatura corporal.
Grupos Musculares:
Em número de nove. São eles:
a) Cabeça
b) Pescoço
c) Tórax
d) Abdome
e) Região Posterior do Tronco
f) Membros Superiores
g) Membros Inferiores
h) Órgãos dos Sentidos
i) Períneo
Classificação dos Músculos:
Quanto a Situação:
a) Superficiais ou Cutâneos: Estão logo abaixo da pele e apresentam no mínimo uma de suas inserções na camada profunda da derme. Estão localizados na cabeça (crânio e face), pescoço e na mão (região hipotenar). Exemplo: Platisma.
b) Profundos ou Subaponeuróticos: São músculos que não apresentam inserções na camada profunda da derme, e na maioria das vezes, se inserem em ossos. Estão localizados abaixo da fáscia superficial. Exemplo: Pronador quadrado.
Quanto à Forma:
a) Longos: São encontrados especialmente nos membros. Os mais superficiais são os mais longos, podendo passar duas ou mais articulações. Exemplo: Bíceps braquial.
b) Curtos: Encontram-se nas articulações cujos movimentos tem pouca amplitude, o que não exclui força nem especialização. Exemplo: Músculos da mão.
c) Largos: Caracterizam-se por serem laminares. São encontrados nas paredes das grandes cavidades (tórax e abdome). Exemplo: Diafragma.
Quanto à Disposição da Fibra:
a) Reto: Paralelo à linha média. Ex: Reto abdominal.
b) Transverso: Perpendicular à linha média. Ex: Transverso abdominal.
c) Oblíquo: Diagonal à linha média. Ex: Oblíquo externo.
 
Quanto à Origem e Inserção:
a) Origem: Quando se originam de mais de um tendão. Ex. Bíceps, Quadríceps.
b) Inserção: Quando se inserem em mais de um tendão. Ex: Flexor Longo dos Dedos.
Quanto à Função:
a) Agonistas: São os músculos principais que ativam um movimento específico do corpo, eles se contraem ativamente para produzir um movimento desejado. Ex: Pegar uma chave sobre a mesa, agonistas são os flexores dos dedos.
b) Antagonistas: Músculos que se opõem à ação dos agonistas, quando o agonista se contrai, o antagonista relaxa progressivamente, produzindo um movimento suave. Ex: idem anterior, porém os antagonistas são os extensores dos dedos.
c) Sinergistas: São aqueles que participam estabilizando as articulações para que não ocorram movimentos indesejáveis durantea ação principal. Ex: idem anterior, os sinergistas são estabilizadores do punho, cotovelo e ombro.
d) Fixadores: Estabilizam a origem do agonista de modo que ele possa agir mais eficientemente. Estabilizam a parte proximal do membro quando move-se a parte distal.
Quanto à Nomenclatura:
O nome dado aos músculos é derivado de vários fatores, entre eles o fisiológico e o topográfico:
a) Ação: Extensor dos dedos.
b) Ação Associada à Forma: Pronador Redondo e Pronador Quadrado.
c) Ação Associada à Localização: Flexor Superficial dos Dedos.
d) Forma: Músculo Deltoide (letra grega delta).
e) Localização: Tibial Anterior.
f) Número de Origem: Bíceps Femoral e Tríceps Braquial.
Tipos de Músculos:
a) Músculos Estriados Esqueléticos: Contraem-se por influência da nossa vontade, ou seja, são voluntários. O tecido muscular esquelético é chamado de estriado porque faixas alternadas claras e escuras (estriações) podem ser vistas no microscópio óptico.
b) Músculos Lisos: Localizado nos vasos sanguíneos, vias aéreas e maioria dos órgãos da cavidade abdômino-pélvica. Ação involuntária controlada pelo sistema nervoso autônomo. 
c) Músculo Estriado Cardíaco: Representa a arquitetura cardíaca. É um músculo estriado, porém involuntário – AUTO RITMICIDADE.
Tipos de Contrações:
O nome dado aos músculos é derivado de vários fatores, entre eles o fisiológico e o topográfico:
a) Contração Concêntrica: o músculo se encurta e traciona outra estrutura, como um tendão, reduzindo o ângulo de uma articulação. Ex: Trazer um livro que estava sobre a mesa ao encontro da cabeça.
b) Contração Excêntrica: quando aumenta o comprimento total do músculo durante a contração. Ex: idem anterior, porém quando recolocamos o livro sobre mesa.
c) Contração Isométrica: servem para estabilizar as articulações enquanto outras são movidas. Gera tensão muscular sem realizar movimentos. É responsável pela postura e sustentação de objetos em posição fixa. Ex: idem anterior, porém quando o livro é sustentado em abdução de 90°.
Anatomia Microscópica da Fibra Muscular:
O tecido muscular consiste de células contráteis especializadas, ou fibras musculares, que são agrupadas e dispostas de forma altamente organizada. Cada fibra de músculo esquelético apresenta dois tipos de estruturas filiformes muito delgadas, chamadas miofilamentos grossos (miosina) e finos (actina)
7.0 Arquitetura Muscular
A prática do treinamento resistido (musculação), como também o número de profissionais atuando nessa área vêm crescendo substancialmente a cada ano. Em parte, isso esta relacionada às diversas formas de se realizar o treinamento de força (musculação, treinamento funcional, pilates, LPO, cross fit, entre outros), como também aos resultados expressivos dessa prática, seja, no ponto de vista funcional ou estético.
Com relação à funcionalidade para o desempenho esportivo, existe uma linha tênue que separa o sucesso do fracasso! Diversos atletas buscam no treinamento de força uma forma de melhorarem seus desempenhos, haja visto, que grande parte dos esportes são dependentes de alta produção de força e potência. No entanto, o erro, na organização dos componentes da carga de treino (séries, carga, intervalo, exercícios e periodização), podem levar o atleta a desenvolver excessivamente a massa muscular (hipertrofia muscular) e não necessariamente, estes ganhos estariam relacionados a um melhor de desempenho (força e potência). Ou seja, estariam desenvolvendo uma hipertrofia não funcional!
Diante de um programa sistematizado de treinamento de força, nosso organismo sofre adaptações funcionais e morfológicas e que poderiam estar relacionados à melhora da capacidade de produzir força e potência muscular. Do ponto de vista morfológico, as questões funcionais da arquitetura muscular têm sido amplamente estudadas, parecendo existir uma especialização dos músculos à função que desempenham. De maneira geral, músculos com ângulos de penação (AP) maiores e/ou com fascículos (conjunto de fibras) com menor comprimento, parecem mais adequados para a produção de elevados níveis de força. Já músculos com AP de menores dimensões e/ou fascículos mais compridos estão funcionalmente mais aptos a produzirem força em alta velocidade (potência).
Analisando a arquitetura muscular, podemos notar a existência de dois tipos básicos de disposições para as fibras musculares, estas classificadas em fusiforme (fibras se organizam em paralelo ao eixo longitudinal do músculo, ex. bíceps braquial) e penada ou peniforme (unipenado, bipenados ou multipenados), neste caso as fibras musculares estão localizadas em um ângulo de separação (inclinação ou dispersão), como por exemplo, o músculo quadríceps. A seguir a figura 1 apresenta a disposição e classificações das fibras musculares.
Figura 1. Disposição das fibras musculares e suas classificações.
Nos músculos fusiformes as fibras musculares correm paralelamente à linha de ação muscular, ligando o tendão proximal ao distal. Já nos músculos peniforme, as fibras estão dispostas obliquamente à linha de ação e se inserem na aponeurose interna. Dessa forma, as unidades geradoras de força são orientadas em um ângulo com a linha de tração do tendão muscular, isto é, nos músculos peniformes elas não ficam completamente em séries com a direção do vetor da força muscular, mas se inserem em bainhas de tecido conjuntivo (aponeurose) intramuscular em ângulos (Figura 2). Consequentemente o comprimento da fibra se torna menor que o comprimento do músculo, haja visto, que as fibras não atravessam o músculo de uma ponta a outra, prejudicando assim sua velocidade de contração. Entretanto, a penação possibilita um maior número de sarcômeros em paralelo para um determinado volume muscular, ou seja, os músculos penados apresentam maior área de secção transversa fisiológica (ASTF) e consequentemente maior capacidade de produção de força.
Figura 2. Imagem ultrassônica do músculo gastrocnêmico e seu ângulo de penação.
Os valores do AP variam de acordo com o grupamento muscular e população, sendo relatados valores de até 30°, podendo ser maiores dependendo do estado em que a musculatura se encontra (repouso ou contração). Por exemplo, para um AP de 30°, haveria uma transmissão de aproximadamente 87% da força produzida pelas proteínas contrateis para seu tendão (força no tendão = força muscular X Coseno 30° = 0, 87, ou seja, perda de apenas 13% na capacidade de gerar força).
O AP está diretamente relacionado com a quantidade de tecido contrátil por unidade de área muscular (ASTF) e, juntamente com o comprimento da fibra, tem influência direta sobre as propriedades mecânicas como a capacidade de produção de força e velocidade de encurtamento muscular. A perda de eficiência da capacidade de geração força/potência em músculos penados está associada ao fato de sua linha de ação não corresponder à direção de deslocamento do músculo e, portanto, ocorre redução do componente efetivo da força (cosseno do AP), o que até certo ponto é compensado pela maior quantidade de material contrátil disposto em paralelo.
Sendo assim, o aumento da potência muscular vem acompanhado da hipertrofia muscular, até certo ponto! Em um determinado momento a hipertrofia muscular (aumento do número de sarcômeros em paralelo) vem acompanhada de um aumento ineficiente do AP dificultando assim, transferência efetiva da força muscular para o tendão, acometendo, a capacidade do músculo se encurtar com velocidade (Potência).
Dessa forma, os sujeitos envolvidos com a prescrição do treinamento resistido para os esportes dependentes de força e potência, deveriam ficar atentos para que a organização dos componentes de carga (séries, intervalos, tipos de exercícios, periodização, etc…) do treino, não promova efeitos indesejados na manifestação da força e potência de seus atletas.
8.0 Unidades Motoras e freqüência de Disparo Potenciais de Ação
 A Unidade Motora (UM) é a unidade funcional básica do músculo esquelético e é constituída de uma célula nervosa chamada de motoneurônio e das fibras musculares na qual elainerva (SALE, 1992). A função básica da unidade motora é transformar o sinal elétrico recebido pelo neurônio motor em produção mecânica pelo músculo (DUCHATEAU et al., 2006).
FONTE: KANDEL et al. (2003), p.675.
 O motoneurônio é um neurônio eferente que controla os movimentos voluntários do músculo esquelético representando o caminho final de todos os sinais descendentes e reflexos (MORITANI, 2006). O grupo de motoneurônios no cordão espinhal ou nervo que inerva um único músculo é denominado de pool (DUCHATEAU et al., 2006), sendo a população de UM, que forma um pool, heterogênia pelas suas características de excitabilidade e limiar de recrutamento por apresentar células de diferentes tamanhos (HENNEMAN, 1965a). O motoneurônio se caracteriza por sua morfologia, excitabilidade e distribuição do sinal (MORITANI, 2006). Os motoneurônios estão localizados no nervo ventral do cordão espinhal, e possuindo grande corpo celular e seu núcleo se distingue de outros neurônios pela protuberância do nucléolo (KANDEL et al., 2003). 23 Recebem correntes excita tórias de outros moto neurônios e também recebe correntes excita tórias e inibitórias de interneurônios provenientes do SNC com a função de coordenar e controlar o movimento; além dos sinais excitatórios provenientes dos neurônios sensoriais primários e inibitórios das células de Renshaw (KANDEL et al., 2003). Uma grande variedade nas propriedades morfológicas e eletrofisiológicas dos moto neurônios individuais que compreendem um grupo de motoneurônio corresponde a uma variedade também ampla de propriedades fisiológicas das unidades musculares que eles inervam o que implica em fibras musculares inervadas por determinado tipo de motoneurônio manifestam características bioquímicas, histoquímicas e contráteis semelhantes (MORITANI, 2006). 3.2.2 Fibras musculares O músculo esquelético é formado por muitos milhares de fibras contráteis individuais mantidas juntas por uma bainha de tecido conjuntivo (FOX, 2000). A membrana celular da fibra apresenta as mesmas características de outras células em relação ao potencial de membrana, sendo que somente um impulso nervoso iniciará a contração muscular (ÅSTRAND et al., 2006). O contato entre as fibras nervosas e motoras é denominado de junção neuromuscular (ÅSTRAND et al., 2006). A junção neuromuscular é uma sinapse entre um motoneurônio e a fibra muscular comunicando-se através da informação transmitida por algumas substâncias transmissoras químicas (FOX, 2000). O citoplasma da célula muscular contém núcleos e mitocôndrias além de mioglobina, gordura, glicogênio, fosfocreatina, ATP e centenas de filamentos proteicos denominados miofibrilas, de onde estão localizadas as unidades contráteis chamadas de sarcômeros o qual são formados por miofilamentos de miosina e actina, que são proteínas contráteis encontradas em um arranjo específico especial: cada miosina é circundada por seis actina (FOX, 2000). As 24 miofibrilas são circundadas por um sistema de túbulos e vesículas que recebem a designação de retículo sarcoplasmático e se apresenta com túbulos longitudinais que terminam em ambas as extremidades dentro de vesículas (vesículas externas ou cisternas) localizadas no local de armazenamento dos íons cálcio (Ca2+) (FOX, 2000). As vesículas externas são separadas por um grupo de túbulos denominados de túbulos T que são invaginações da membrana da célula muscular e ambas as estruturas têm grande importância na contração muscular: os túbulos T são responsáveis pela propagação do impulso nervoso desde o sarcolema até as porções mais profundas da fibra, enquanto as vesículas externas do retículo contêm grande quantidade de cálcio (FOX, 2000). À medida que o impulso se desloca sobre os túbulos T e se comunica com as vesículas externas, observa-se a liberação de cálcio, que penetra no citoplasma (ÅSTRAND et al., 2006). A figura abaixo ilustra essas estruturas citadas acima e a função do cálcio no processo de contração muscular
FONTE: FOX (2003), p.339.
 Henneman et al. (1965a) apresentaram algumas justificativas para a relação entre o tamanho do motoneurônio e sua excitabilidade: - O sinal de pequenas células pode ser mais potente do que de células maiores devido à sua localização, arranjo ou maior tamanho relativo dos terminais présinápticos; - Pequenas células podem receber relativamente mais sinais excitatórios dos receptores de alongamento e das células conectadas com elas; - A despolarização necessária para disparar uma célula pode ser relatada com seu tamanho; - Um grau igual de excitação pré-sináptica pode gerar um maior potencial sináptico em células menores devido à sua estrutura e dimensão. Entretanto, como citado anteriormente, as propriedades elétricas passivas do motoneurônio (resistência de entrada, capacitância da membrana e resistência da 35 membrana e do axoplasma) são responsáveis pela ordem de recrutamento das UMs (KANDEL et al., 2003). O “princípio do tamanho” como é conhecido essa ordem de recrutamento, é baseada de acordo com a produção da força pela UM (SALE, 1987). Portanto, o recrutamento das UMs ocorre de acordo com a força de suas fibras, ou seja, UMs com menores limiares de excitabilidade que produzem menores forças de contração, menores velocidades de contração e menos resistentes à fadiga são recrutadas primeiro, enquanto que as UMs com maiores corpos celulares de seus motoneurônios produzem maiores forças de contração, maiores velocidades de contração e menos resistentes à fadiga. Abaixo a FIG. 15 representa a resposta excitatória de diferentes motoneurônios influenciado por diferentes impulsos nervosos.
 A ordem de recrutamento das UMs, assim como os sinais excitatórios e inibitórios dos motoneurônios, é baseada nesse princípio do tamanho (SALE, 1987). Essa 36 seletividade do recrutamento das UMs permite que esforços voluntários baixos associados com a sustentação de exercícios de baixa intensidade preferencialmente recrutarão UMs pequenas e resistentes à fadiga, enquanto que grandes esforços voluntários, associados com exercícios explosivos, recrutarão UMs com altos limiares para empregar maior força e razão de desenvolvimento de força. A susceptibilidade do motoneurônio em descarregar em resposta a um sinal excitatório é inversamente relacionada ao tamanho do corpo do motoneurônio, ou seja, UMs com menores corpos celulares, menores força de contração, contração lenta e alta resistência à fadiga são recrutadas antes que as UMs com grandes corpos celulares, grande força de contração, contração rápidas e menos resistentes. Dessa forma, próximo ao esforço máximo, todas as UMs serão recrutadas. 3.3.2 Frequência de Estimulação Em adição ao número de fibras inervadas por um neurônio motor, a taxa na qual o neurônio motor dispara seus potenciais de ação tem uma influência na força que a unidade motora exerce (ENOKA; FUGLEVAND, 2000). A frequência de estimulação (FE) se refere ao número de impulsos nervosos (excitação) por segundo nos quais as fibras musculares de uma UM recebem do seu motoneurônio, sinal este proveniente do sistema nervoso central, que dispara em diferentes frequências de acordo com seu nível de excitação (SALE, 1992). A geração de determinado potencial de ação na fibra muscular em resposta a um impulso nervoso que chega à sua placa motora terminal ocorre, como citado anteriormente, obedecendo à lei do tudo ou nada, entretanto, a força de contração resultante não a obedece, sendo dependente da frequência de impulsos (ÅSTRAND, 2006). A FIG. 16 abaixo mostra a resposta da força de contração muscular em diferentes frequências de estimulação.
 As contrações musculares ocorrem uma após a outra quando estimuladas com baixa frequência, em seguida, à medida que essa frequência vai aumentando é alcançado um ponto onde cada nova contração ocorre antes que a anterior termine. Dessa forma, a segunda contração é parcialmente somada à anterior aumentando a força total da contração progressivamente com o aumento da frequência (GUYTON; HALL, 2006). Assim, a variação