Sistema Neuromuscular

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Sistema neuromuscular e TF
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Prof. Dr. Bruno Ferreira Viana
Programaçao
Como ocorre a geração de força e movimento pelo músculo esquelético
Anatomia estrutural do músculo esquelético
Tipos de fibra muscular
Papel dos tipos de fibras
Tipos de ação muscular
Proprioceptores – Fuso muscular e OTG
Mudança do músculo esquelético de acordo com o tipo de treinamento e sua transição
Treinamento e destreinamento 
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Programaçao
Como ocorre a geração de força e movimento pelo músculo esquelético
Anatomia estrutural do músculo esquelético
Tipos de fibra muscular
Papel dos tipos de fibras
Tipos de ação muscular
Proprioceptores – Fuso muscular e OTG
Mudança do músculo esquelético de acordo com o tipo de treinamento e sua transição
Treinamento e destreinamento 
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ANATOMIA
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Tipos de músculos
Sistema MUSCULAR
Esquelético
Estriado, voluntário
Cardíaco
Estriado, involuntário
Liso
Visceral, não-estriado e involuntário
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Micrômetro = 1/1.000.000 m
Nanômetro = 1/1.000.000.000 m
	No músculo (macro) -> O endomíssio cobre as fibras individuais. O perimísio circunda (envolve) grupos de fibras denominados fascículos e o epimíssio envolve todo o músculo numa bainha de tecido conjuntivo. O sarcolema é uma membrana fina e elástica que cobre a superfície de cada fibra muscular. 
	No tendão - > A microfibrila é formada a partir de 5 moléculas paralelas de tropocolágeno que se unem para formar fiblrilas e a seguir, fibras colágenas. Um endotendão envolve um feixe de fibras e uma bainha de epitendão conhecida como fascículo, e circunda um grupo de endotendões. Os fascículos se combinam e formam um tendão que será circundado por sua própria bainha, o paratendão.. 
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	Parte	Revestimento Externo
	Músculo	Epimíssio
	Fascículo	Perimíssio
	Fibra muscular	Endomíssio
	Miofilamentos (Actina & Miosina)	
Tamanho
Nesse slide a idéia é mostrar uma relação do maior para o menor entre epimíssio que envolve o músculo, perimísio que envolve o fascículo e o endomíssio que envolve a fibra muscular.
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Sarcoplasma
Substância que preenche os espaços entre as miofibrilas (é o citoplasma da célula muscular).
Contém basicamente proteínas, minerais, gorduras e glicogênio
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O sarcoplasma é o plasma aquoso da fibra. Contém enzimas, partículas de gordura e de glicogênio, núcleos que contém os genes, as mitocôndrias e outras organelas especializadas.
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Túbulos transversos
Extensa rede de tubos que passa lateralmente através da fibra muscular.
Permitem que os impulsos nervosos que são recebidos pelo sarcolema, sejam rapidamente transmitidos às miofibrilas.
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São invaginações da membrana, formando uma rede de tubos. Auxilia na propagação do potencial de ação ao longo da fibra.
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Retículo Sarcoplasmático
Possuem trajeto paralelo ao das fibras musculares.
Serve como local de armazenamento de cálcio (Ca2+)
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Compõe uma extensa rede longitudinal semelhante a uma treliça de canais tubulares e de vesículas. Esse sistema altamente especializado proporciona integridade estrutural à célula. Isso faz com que a onda de despolarização possa propagar-se rapidamente da superfície externa da fibra para o seu meio interno através do sistema de túbulos-T, afim de desencadear a contração muscular.
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Composição química dos músculos 
75% água
20% proteínas
5% sais e outras substâncias incluindo fosfatos de alta energia além de uréia, lactato, minerais, enzimas... 
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Microestrutura do músculo estriado esquelético
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Pag 566
A – as fibras individuais que formam o músculo
B – As fibras consistem em miofibrilas com as subdivisões dos filamentos proteicos actina e miosina
C a F – Detalhes de um único sarcômero
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Estrutura do sarcômero
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O sarcômero consiste em unidades básicas de repetição entre duas linhas z e engloba a unidade funcional de uma fibra muscular.
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Orientação actina - miosina
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Milhares de filamentos de miosina estão localizados ao longo dos filamentos de actina em uma fibra muscular.
Uma fibra muscular de 1 cm de comprimento e 100 micrometros de diâmetro contém aproximadamente 8000 fibrilas . Cada miofibrila consiste em 4500 sarcômeros em média. Em uma única fibra esse arranjo consiste em aproximadamente 16 bi de filamentos espessos e 64 bi de filamentos finos
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Contração Muscular
Vídeo Leopoldo De Meis
A contração muscular – 4 partes
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Teoria dos filamentos deslizantes 
“A teoria propões que um músculo se encurta ou alonga porque os filamentos espessos e finos deslizam uns sobre os outros, sem modificação em seu comprimento. As pontes cruzadas de miosina se ligam, rodam e se separam ciclicamente dos filamentos de actina com a energia proveniente da hidrólise do ATP e proporcionam o motor molecular que acionará o encurtamento das fibras.”
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Acoplamento excitação-contração
“Representa o mecanismo fisiológico pelo qual uma descarga elétrica no músculo estriado esquelético desencadeia eventos químicos na superfície da célula, para liberar Cálcio intracelular e causar finalmente a contração muscular.”
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Papel do cálcio
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Trabalho para a casa
Descrever a “Sequência de eventos na contração muscular.”
Mcardle cap 18
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Mecânica da contração
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Curva comprimento-tensão de uma fibra isolada
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Arquitetura muscular
O eixo longitudinal de um músculo determina o arranjo das fibras individuais a partir de uma linha imaginária traçada através da origem e inserção.
As diferenças no alinhamento e no comprimento do sarcômero afetam substancialmente a capacidade geradora de força e de potência de um músculo.
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MORFOLOGIA
	Fusiforme
	Penados
	Fibras musculares longas
	 ↑ Velocidade de encurtamento
	Maior quantidade de proteínas contráteis
	↑Produção de força
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MORFOLOGIA
Arquitetura muscular
	*Área de Secção Transversa;
	*Comprimento do fascículo;
	*Ângulo de penação
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Alinhamento das fibras
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Alinhamento das fibras do músculo estriado esquelético
Fusiformes
Correm paralelas ao eixo longitudinal do músculo e se afunilam na inserção tendinosa.
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Alinhamento das fibras do músculo estriado esquelético
Peniformes
Formam um ângulo oblíquo de penação que varia em média a 30°.
Funcionalmente, as características de penação exercem um impacto direto sobre o número de sarcômeros por área transversal do músculo.
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Músculos de velocidade -> fusiforme
Músculos de força -> Peniformes
Mostra o músculo fusiforme com amplitude funcional mais longa e uma produção mais baixa de força máxima que o músculo peniforme.
A curva força-velocidade muscular mostra que o músculo fusiforme com fibras mais longas exibe maior velocidade contrátil, porém uma produção mais baixa de força máxima.
Mostra que uma área maior de seção transversa fisiológica apresenta uma maior produção de força.
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MORFOLOGIA
*Área de Secção Transversal (AST)
	* A força máxima gerada por uma única fibra muscular é diretamente proporcional a sua AST;
	* A força isométrica voluntária máxima é proporcional a AST do músculo inteiro ??
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Cuidado! Tenha cautela!
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*Uma maior AST pode ser benéfica para melhoria da potência muscular, pois ocorreria aumento da força (Lembre-se: P= F x V);
*Contudo, grandes aumentos hipertróficos podem não resultar em melhoria específica no desempenho da potência, cabendo ao treinamento específico tais melhorias!
ATIVAÇÃO MUSCULAR
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Ativação muscular
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Arco reflexo
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Fibras aferentes primárias
Bear. Neuroscience: exploring the brain. 3ed
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Modelo da dor
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KANDEL, E. et al. Princípios de neurociências. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014. 1544p.
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Sensory code
“...técnicas que permitem estudar mecanismos neurais que transformam sinais sensoriais em percepções específicas.”
KANDEL, E. et al. Princípios de neurociências. 5. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014. 1544p.
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O que medimos na PSE?
Percepção subjetiva de esforço
A partir de uma abordagem neurofisiológica,o que medimos na PSE?
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Exp Physiol 91_1_89_102_2006
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Exercise pressor reflex
Neurônios aferentes do grupo IV
Muscle metaborreflex
Neurônios aferentes do grupo III
Muscle mechanoreflex
Estiramento
Pressão
Subprodutos do metabolismo muscular
Os sinais aferentes do músculo que contribuem para o controle cardiovascular compõem o chamado Exercise pressor reflex, que é composto por dois outros estímulos: o metaboreflex (fibras grupo IV – quimicamente sensíveis) e mecanorreflex (fibras III – ativação mecânica)
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Propriedades das fibras musculares
Propriedades Bioquímicas
Tipo de ATPase
 Capacidade oxidativa
Propriedades Contráteis
Taxa de desenvolvimento da força
Produção máxima de força
Velocidade de encurtamento
Tipos de fibras musculares
Fibras de contração rápida
Tipo II b
Fibras rápidas puras
Glicolíticas
Tipo II a
Fibras Intermediárias
Glico/oxidativas
Fibras de contração lenta
Tipo I
Contração lenta
oxidativas
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Em diferentes % da força produzida a velocidade de encurtamento segue a seguinte ordem:
IIb > IIa > I
Características correspondentes (Fibra x UM)
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Graduação da produção de força - Limiar de excitabilidade (unidades motoras)
Tipo I – vermelhas
Baixo limiar
Tipo IIa – intermediárias
Limiar moderado
Tipo IIb – brancas
Alto limiar
Limiar de excitabilidade
IIb
IIa
I
Receptores musculares
PROPRIOCEPTORES
RECEPTORES SENSORIAIS SENSÍVEIS 
Estiramento
Tensão
Tornam possíveis o monitoramento contínuo da progressão de qualquer sequência de movimentos e serve para modificar o comportamento motor subsequente.
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Fuso muscular
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Proporciona a informação mecanossensorial acerca das modificações no comprimento e na tensão das fibras musculares. 
Respondem principalmente a qualquer distensão (estiramento) de um músculo. Através de uma resposta reflexa, eles iniciam uma contração muscular mais vigorosa destinada a contrabalancear essa distensão (estiramento).
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Reflexo do estiramento
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O fuso muscular identifica, responde e modula alterações em todo o comprimento das fibras extrafusais. 
Reflexo do estiramento
Isso proporciona uma importante função reguladora para o movimento e a manutenção da postura. Os músculos posturais recebem continuamente influxo neural para manter sua prontidão em responder aos movimentos conscientes voluntários . Esses músculos, exigem atividade inconsciente contínua para se ajustarem à tração da gravidade na postura ortostática. Sem esse monitoramento e mecanismo de feedback, o corpo literalmente desmoronaria em virtude da ausência de tensão nos músculos do pescoço por exemplo.
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Reflexo do estiramento
Componentes principais
Fuso muscular que responde ao estiramento
Uma fibra nervosa aferente que conduz o impulso sensorial do fuso pra medula
Um motoneurônio medular eferente que ativa as fibras musculares distendidas
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O fuso muscular identifica, responde e modula alterações em todo o comprimento das fibras extrafusais. 
Reflexo do estiramento
Isso proporciona uma importante função reguladora para o movimento e a manutenção da postura. Os músculos posturais recebem continuamente influxo neural para manter sua prontidão em responder aos movimentos conscientes voluntários . Esses músculos, exigem atividade inconsciente contínua para se ajustarem à tração da gravidade na postura ortostática. Sem esse monitoramento e mecanismo de feedback, o corpo literalmente desmoronaria em virtude da ausência de tensão nos músculos do pescoço por exemplo.
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Órgão tendinoso de Golgi
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Quando estimulados por uma tensão excessiva , o OTG transmitem sinais para a medula espinhal a fim de desencadear a inibição reflexa dos músculos estriados esqueléticos que eles inervam. Isso ocorre em virtude da influência predominante do interneurônio espiral inibitório sobre os motoneurônios que inervam o músculo.
Dessa maneira ele caracteriza um mecanismo protetor, muito semelhante ao mecanismo de um acelerador de um carrinho elétrico de crianças. Não imprta o quanto ela aperte o acelerador, a velocidade máxima será predeterminada.
Uma mudança excessiva na tensão muscular faz aumentar a atividade do OTG, e em condições de pouca produção de força eles permanecem praticamente inativos.
Em essência, o OTG protegem o músculo e a couraça circundante ao músculo, formada por tecido conjuntivo, contra possíveis lesões induzidas por um movimento repentino ao qual o indivíduo não está acostumado.
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Órgão tendinoso de Golgi
Monitora a tensão produzida no músculo
Responde como um monitor de feedback para emitir impulsos sob uma das duas condições.
Tensão gerada no músculo ao encurtar-se
A tensão quando o músculo é distendido passivamente.
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Fatores que modificam a expressão da força humana
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“Alterações adaptativas na função do sistema nervoso que elevam o efluxo dos neurônios motores são os principais responsáveis pelos aumentos rápidos e significativos na força observados no início do treinamento, na maioria das vezes sem nenhum aumento no tamanho dos músculos e na área transversal.”
McArdle, W, Katch, F. 8 ed 2016 
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Principais componentes 
Frequência de disparo
Sincronização das unidades mororas
Ativação dos músculos antagonistas
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Frequência de disparo
Número de vezes por segundo que as unidades motoras são estimuladas.
Afetada pela velocidade de condução do nervo
Maior velocidade nas UM das fibras do tipo II
Maior nos atletas de potência que nos de endurance.
Baixa em condição de repouso.
Relação positiva com a produção de força
O seu desenvolvimento afeta diretamente a taxa de desenvolvimento da força.
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ACSM’s foundations of strength training and conditioning 2012 
Sincronização das Unidades Motoras
Ocorre quando duas ou mais unidades motoras são disparadas em um mesmo tempo de intervalo fixo.
O TF contribui para o aumento do sincronismo.
Seu papel no treinamento não é claro
Parece ser fundamental na taxa de desenvolvimento da força.
Não parece ser fundamental para a produção de força geral. Principalmente de forma crônica. 
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ACSM’s foundations of strength training and conditioning 2012 
Ativação dos Músculos Antagonistas
Aumenta a estabilidade articular, coordenação dos movimentos, reduzindo o risco de lesão.
No entanto, pode atuar de maneira inibitória da força contra os músculos agonistas.
Sua magnitude é influenciada 
grupo muscular
velocidade/intensidade/tipo da ação muscular
Posição da articulação
Status de lesão
O tempo da coativação pode mudar em treinamentos de Sprint e/ou pliométricos
É maior durante a fase de pré-contato com o solo.
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ACSM’s foundations of strength training and conditioning 2012 
Adaptações psicológicas 
Mcardle pag 791 
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Adaptações morfológicas 
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Adaptações morfológicas ao treinamento de força
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Adaptações musculares ao treinamento 
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Adaptações musculares ao treinamento 
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Hipertrofia Muscular
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(A) Antes e (B) após 8 semanas de treinamento intenso 
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Hipertrofia - fundamentos
“Um aumento na tensão muscular (força) induzido pelo treinamento físico proporciona o estímulo primário que desencadeia o processo de crescimento ou hipertrofia do músculo esquelético.”
“A remodelagem da arquitetura muscular precede os ganhos na área muscular transversal .”
“A hipertrofia muscular reflete uma adaptação biológica fundamental a uma carga de trabalho aumentada que não depende do sexo e da idade.”
McArdle, W, Katch, F. 8 ed 2016 
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É o=importante mencionar a relação do segundo tópico com o tempo da adaptação neural e voltar no gráfico do slide 78. Dessa forma vemos que as adaptações neurais e hipertróficas não são dicotômicas. 
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Hipertrofia – principais adaptações
Maior síntese proteica
Proliferação de células satélite 
McArdle, W, Katch, F. 8 ed 2016 
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OBRIGADO PELA ATENÇAO
bruno.viana@peb.ufrj.br
Facebook – Bruno Viana
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