A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
37 pág.
locomotor problema 3

Pré-visualização | Página 5 de 15

par de halteres. Pegue os halteres, um em cada mão, e flexione seus cotovelos até que os halteres toquem seus ombros. Você acabou de realizar uma contração isotônica. Qualquer contração que gere força e movimente uma carga é uma contração isotônica. Quando você flexionou os cotovelos e levou os halteres até os ombros, os seus músculos bíceps braquiais encurtaram. Comece agora a estender seus cotovelos lentamente, resistindo às forças gravitacionais que puxam os halteres para baixo. Os músculos bíceps estão novamente ativos, mas agora você está realizando uma contração em alongamento (excêntrica). Acredita-se que as contrações associadas ao alongamento contribuam bastante para o dano celular verificado após o exercício e para a dor muscular tardia. Se você segurar os halteres, mantendo-os imóveis à sua frente, os músculos dos seus braços estarão gerando tensão (força) para se opor à carga dos halteres, mas não estarão gerando movimento. As contrações que geram força sem mover uma carga são chamadas de contrações isométricas, ou contrações estáticas. As contrações isotônicas e isométricas estão ilustradas na FIGURA 12.18. Para demonstrar uma contração isotônica experimentalmente, pendura-se um peso (a carga) em um músculo e estimula-se o músculo. O músculo contrai, levantando o peso. O gráfico à direita mostra o desenvolvimento da força ao longo da contração. Para demonstrar experimentalmente uma contração isométrica, pendura-se uma carga de maior peso no músculo, como mostrado na Figura 12.18b. Quando o músculo é estimulado, ele desenvolve tensão, porém a força criada não é suficiente para mover a carga. Nas contrações isométricas, os músculos geram força, sem encurtamento significativo. Por exemplo, quando seu personal trainer pede para você “contrair os glúteos”, a ação produzirá uma contração isométrica dos músculos glúteos de suas nádegas. Como uma contração isométrica consegue gerar força se o comprimento do músculo não muda de modo significativo? A resposta está nos elementos elásticos do músculo. Todos os músculos contêm fibras elásticas nos tendões e em outros tecidos conectivos que prendem os músculos aos ossos, e também no tecido conectivo localizado entre as fibras musculares. Nas fibras musculares, as proteínas elásticas do citoesqueleto estão presentes entre as miofibrilas e no sarcômero. Todos esses componentes elásticos se comportam coletivamente como se estivessem conectados em série (um atrás do outro) aos elementos contráteis do músculo. Por isso, eles são frequentemente chamados de elementos elásticos em série do músculo (FIG. 12.19). Quando os sarcômeros encurtam nos primeiros estágios de uma contração, os elementos elásticos sempre são estirados. Esse estiramento dos elementos elásticos permite que as fibras mantenham um comprimento relativamente constante, mesmo quando os sarcômeros estão encurtando e gerando tensão (Fig. 12.19 2 ). Se o músculo não for capaz de produzir força adicional para mover a carga, a contração será isométrica. Após os elementos elásticos terem sido estirados ao máximo, se o sarcômero produzir uma força igual à carga, o músculo encurtará, realizando uma contração isotônica e movendo a carga.
Os ossos e os músculos ao redor das articulações formam sistemas de alavancas e fulcros
A organização anatômica dos músculos e dos ossos no corpo relaciona-se diretamente ao modo como os músculos trabalham. O corpo utiliza os ossos e as articulações como sistemas de alavancas e fulcros sobre os quais os músculos exercem força para mover ou resistir a uma carga. Uma alavanca é uma barra rígida que gira ao redor de um ponto fixo, denominado fulcro. No corpo, os ossos formam alavancas, as articulações flexíveis formam os fulcros e os músculos presos aos ossos geram a força pela contração. A maioria dos sistemas de alavancas do corpo são similares a uma vara de pescar, como mostrado na FIGURA 12.20a. Nesses sistemas de alavancas, o fulcro está localizado em uma extremidade da alavanca, a carga está próxima da outra extremidade e a força é aplicada entre o fulcro e a carga. Essa organização otimiza a distância e a velocidade com a qual a alavanca pode mover a carga, mas também requer mais força do que outros sistemas de alavancas. Veremos como a flexão do antebraço ilustra o funcionamento de um sistema de alavanca. No sistema de alavanca do antebraço, a articulação do cotovelo atua como o fulcro sobre o qual o movimento rotacional do antebraço (a alavanca) se desenvolve (Fig. 12.20b). O músculo bíceps braquial se prende na sua origem ao ombro e se insere no osso rádio do antebraço, poucos centímetros distante da articulação do cotovelo. Quando o bíceps braquial contrai, produz uma força para cima F1 (Fig. 12.20c) à medida que puxa o osso. A força rotacional total1 produzida pelo bíceps braquial depende de dois fatores: (1) a força da contração muscular e (2) a distância entre o fulcro e o ponto no qual o músculo se insere no rádio. Para que o bíceps braquial mantenha o antebraço imóvel e flexionado em um ângulo de 90°, o músculo deve exercer uma força rotacional para cima suficiente para se opor exatamente à força rotacional para baixo exercida pela gravidade sobre o antebraço (Fig. 12.20c). A força rotacional para baixo sobre o antebraço é proporcional ao peso do antebraço (F2) vezes a distância entre o fulcro e o centro de gravidade do antebraço (o ponto na alavanca no qual a carga do antebraço exerce sua força). No caso do braço ilustrado na Figura 12.20c, o bíceps braquial deve exercer 6 kg de força para manter o braço em um ângulo de 90°. Como o músculo não está encurtando, essa é uma contração isométrica. Mas o que aconteceria se colocássemos um peso de 7 kg na mão? Esse peso colocaria uma carga adicional sobre a alavanca que está mais distante do fulcro do que o centro de gravidade do antebraço. A menos que o bíceps braquial possa criar uma força adicional para cima para compensar a força para baixo gerada pelo peso, a mão cai. Sabendo qual a força exercida pelo peso adicionado e a sua distância em relação ao cotovelo, pode-se calcular a força muscular adicional necessária para que o braço não deixe cair o peso de 7 kg. O que ocorre com a força necessária para que o bíceps braquial sustente um determinado peso se a distância entre o fulcro e o ponto de inserção do músculo mudar? A variabilidade genética do ponto de inserção do bíceps braquial pode exercer um efeito considerável sobre a força necessária para mover ou resistir a uma carga. Por exemplo, caso o bíceps braquial da Figura 12.20b estivesse inserido a 6 cm do fulcro, em vez de a 5 cm, ele necessitaria gerar apenas 5 kg de força para compensar o peso do braço. Alguns estudos têm mostrado uma correlação entre os pontos de inserção muscular e o sucesso em certas competições esportivas. No exemplo descrito até agora, consideramos que a carga é constante e que o músculo contrai de forma isométrica. O que ocorreria se quiséssemos flexionar o braço e levantar a carga? Para mover a carga, o bíceps braquial deve exercer uma força capaz de exceder a força gerada pela carga estacionária. A desvantagem desse tipo de sistema de alavanca, no qual o fulcro está posicionado próximo a uma extremidade da alavanca, é que o músculo precisa gerar grande quantidade de força para mover ou resistir a uma carga pequena. Entretanto, a vantagem desse tipo de sistema alavanca-fulcro é que ele maximiza a velocidade e a mobilidade. Um pequeno movimento do antebraço no ponto de inserção do músculo transforma-se em um movimento muito maior da mão (Fig. 12.20d). Além disso, os dois movimentos ocorrem no mesmo período de tempo e, assim, a velocidade da contração aplicada no ponto de inserção é amplificada na mão. Assim, o sistema alavanca-fulcro do braço amplifica tanto a distância que a carga percorre quanto a velocidade com que o movimento ocorre. Em fisiologia muscular, a velocidade com que o músculo contrai depende do tipo de fibra muscular (contração rápida ou contração lenta) e da carga que está sendo movimentada. De modo intuitivo,

Crie agora seu perfil grátis para visualizar sem restrições.