Anatomia e Fisiologia II
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Curso Técnico em Massoterapia Anatomia e Fisiologia II Sistema Muscular Miologia: Classificação do Sistema Muscular <= Músculos esqueléticos Bernardino Genga (1620–1690). representados por Miologia é a área da anatomia que estuda os músculos e seus anexos. O termo foi cunhado a partir dos termos gregos μυς (músculo). De uma forma muito geral podemos definir um músculo como um órgão com propriedade contráctil, ou seja, de diminuir a sua longitude mediante um estímulo. Em miologia categorizam-se os músculos em três grandes grupos com sua função fisiológica: músculos involuntários de contracção lenta, músculos involuntários de contracção rápida e músculos voluntários de contracção rápida. Sendo a Miologia uma disciplina da Anatomia Descritiva, debruça-se sobre os músculos nesta mesma perspectiva, sendo responsável pela sua descrição e tendo ainda criado uma série de parâmetros classificativos como: Situação ou Localização, Número, Direcção, Conformação exterior, Tipo de inserção e Mecanismo de inserção. A miologia estuda também as relações anatómicas dos músculos com outras estruturas anatómicas, a sua irrigação e a sua inervação, sobrepondo-se nestes campos a demais disciplinas da Anatomia Humana: Anatomia Topográfica, Angiologia e Neuroanatomia. É ainda pertinente para a Miologia o estudo das variações anatómicas dos músculos. Definir o Número de Músculos O número total de músculos do corpo humano é, talvez surpreendentemente, um dado alvo de muita discussão e contestação. A realidade anatómica dos músculos humanos faz com estes tenham inúmeras variações. De facto, quando dissecados, os músculos apresentam ligações e entrecruzamentos com outros vizinhos que, consoante o anatomista a estuda-los, justificam ou não uma classificação conjunta. Desta forma, a miologia é uma ciência que aceita várias descrições alternativas para uma mesma estrutura. Por exemplo, o músculo longo do colo pode ser considerado como um músculo com três porções como o afirmam Paturet ou Testut ou ser um conjunto de três músculos distintos como o sugeriu Luschka. Anatomistas mais antigos apontam para números mais baixos: como Chaussier (368), Theile (346) ou Sapey (501). Hoje em dia a maioria sugere para números superiores, embora não haja consenso. O Professor Esperança Pina (Faculdade de Ciências Médicas de Lisboa) aponta para 637 músculos voluntários. Classificação Anátomo-fisiológica dos músculos A maioria dos anatomistas de língua portuguesa e os demais que seguem a nomenclatura anatômica francófona adotaram uma divisão geral dos músculos do corpo humano que se baseia nas suas características anatômicas e fisiológicas. Músculos voluntários de contração rápida: São músculos cuja contratilidade está, em situações não patológicas, associada ao exercício da vontade consciente. Constituem no seu conjunto o sistema cativo da locomoção humana. Músculos involuntários de contração lenta: são exatamente músculos controlados pelo sistema nervoso autónomo e cuja contratilidade se exerce gradualmente e por períodos mais alargados de tempo, sendo o seu relaxamento também muito mais lento. São os músculos que, grosso modo, encontramos associados às vísceras, como nos sistemas digestivo e circulatório. Músculos involuntários de contração rápida: constituem um terceiro grupo formado por excepções ao precedente, como o miocárdio, que sendo músculos involuntários possuem contração rápida. Outras classificações alternativas são usadas por diversos anatomistas, mas com termos equivalentes. Por exemplo, Léo Testut usava os termos músculos de la vida animal e músculos de la vida orgánica o vegetativa. Histologicamente, os músculos são classificados como músculo liso ou músculo estriado, havendo certa associação entre músculos de contração involuntária e fibras musculares lisas e músculos de contração voluntária e fibras estriadas. Contudo, a generalização desta premissa revela-se errônea, com a existência de notáveis excepções como o miocárdio. É precisamente devido a esta realidade histológica que existem músculos ditos involuntários, mas de contração rápida. Classificação dos músculos pela Anatomia Descritiva Situação do músculo O termo situação, por vezes substituído por localização, emprega-se, em miologia, para classificar os músculos em dois grandes grupos: músculos superficiais ou cutâneos e músculos profundos ou aponevróticos. Os músculos superficiais encontram-se imediatamente abaixo da pele, possuindo inserções na face profunda da derme. Basta uma das inserções musculares ser em tecido subcutâneo para que se empregue tal epíteto, embora na maioria dos casos os músculos deste tipo apresentem apenas inserções cutâneas. Já os músculos profundos encontram-se abaixo de bainhas aponevróticas de revestimento e daí a sua denominação alternativa de subaponevróticos. A grande maioria destes músculos apresentam inserções ósseas, constituindo, assim, parte integrante do sistema de locomoção humana. São, mais propriamente, os órgãos de locomoção activa; por oposição aos ossos, que são órgãos de locomoção passiva. Para além dos músculos esqueléticos, podemos ainda encontrar músculos subaponevróticos ligados a órgãos dos sentidos (por exemplo: o músculo grande recto superior do olho) ou associados a órgãos dos sistemas digestivo, respiratório e reprodutivo (por exemplo: o músculo constrictor médio da faringe). Estes são, na anatomia clássica, considerados como verdadeiros anexos destes sistemas, pelo que o seu estudo é uma área de abrangência sobreponível pela miologia e pelas estesiologia (estudo dos órgãos sensoriais) e esplancnologia (estudo das vísceras). Direção de um músculo A grande maioria dos músculos é paralela ao eixo do corpo ou ao eixo do membro, sendo por isso chamados de rectilíneos. Conforme se inclinam mais ou menos sobre esse eixo serão descritos como oblíquos e transversos. À laia de exemplo, refiram-se os músculos do membro superior, onde encontramos músculos rectilíneos - como o bicípite braquial -, músculos oblíquos - como o redondo pronador - e músculos transversos - como o quadrado pronador. Nos casos precedentes - músculos de direcção rectilínea, oblíqua e transversa - as fibras musculares descrevem uma linha (mais ou menos) recta entre as suas duas inserções. Contudo, casos há em que um músculo segue primeiro numa direcção e sofre uma mudança brusca para se continuar numa outra. Estes músculos são, então, constituídos por duas porções, cada uma com uma direcção distinta, que se unem num ângulo mais ou menos acentuado e que se denominam de músculos reflexos. Exemplos de músculos reflexos são o músculo oblíquo superior do olho, os músculos flexores do pé, o músculo omo-hióideo ou o músculo obturador interno. Conformação exterior de um músculo Os músculos apresentam-se numa miríade de diferentes formas que são classificadas consoante a relação entre as suas dimensões. Músculos longos são aqueles em que a longitude do músculo, vulgo comprimento, predomina sobre as demais. Este género de músculo é típico das membros, onde se dispõem como que em camadas. Regra geral, os mais superficiais são mais longos que os profundo, recobrindo mais do que uma articulação. Veja-se o exemplo do bicípite braquial que cobre as articulações do ombro e cotovelo, enquanto o músculo coracobraquial, que lhe é mais profundo ou posterior apenas se relaciona com a primeira. Músculos largos são aqueles em que há predomínio de dois diâmetros complanares, ou seja, do comprimento e da largura. Normalmente são bastante achatados e delgados. Estes músculos encotram-se, na maioria dos casos, a revestir as cavidades torácica, abdominal e pélvica. De notar que estes músculos apresentam uma elevada variadade quanto à forma: triângulares como o peitoral maior, quadriláteros como o recto maior do abdómen, rombóides como o rombóide maior, entre outros; quanto à disposição: planos como o peitoral maior, encurvados como o transverso do abdómen e, ainda, quanto aos bordos, que se podem apresentar: rectilíneos, curvos ou dentados (como o dentado anterior. Músculos curtos é a denominação dos músculos que apresentam uma certa harmonia entre as três dimensões. São, por norma, músculos pequenos que se destinam a movimentos de pouca extensão e muita força. Encontram-se mormente nas regiões articulares, a rodear a coluna vertebral. Quanto à forma destes órgãos, apresenta-se tão variada quanto a dos precedentes: músculos triângulares como os supracostais, quadriláteros como o quadrado crural ou acintados como os intertransversos. Músculos anulares ou orbiculares - que alguns autores consideram como um subtipo dos músculos curtos, enquanto outros os abordam como um tipo independente são aqueles que redeiam um orifício, como o bocal ou o anal. Note-se que a entidade muscular é semiorbiculare, formando, em conjunto com o músculo análogo, o tal músculo anular, apelidado em Anatomia e Fisiologia com esfíncter (do grego σφιγγειω, apertar). Como exemplos podemos apontar o músculo orbicular das pálpebras ou o músculo orbicular dos labios. Músculos mistos são aqueles que apresentam características dúbias ou ambíguas, uma vez que as definições dos tipos precedentes não são precisas. Dentro deste grupo de músculos difíceis de classificar podemos incluir os músculos infra-hióideos, os músculos motores do olho, o músculo recto maior do abdómen ou o músculo piramidal do abdómen, Lista dos músculos humanos Miologia da cabeça Músculos subcutâneos da cabeça Músculos subcutâneos do crânio: Músculo occipitofrontal, Músculo temporoparietal Músculos do pavilhão auricular: Músculo auricular Músculos das palpebras: Músculo orbicular do olho, Músculo corrugador do supercílio Músculos do nariz: prócero, nasal, Músculo abaixador do septo nasal Músculos da boca:Músculo bucinador, Músculo orbicular da boca, Músculo levantador do ângulo da boca, Músculo abaixador do ângulo da boca, Músculo levantador do lábio superior, Músculo abaixador do lábio inferior, Músculo levantador do lábio superior e da asa do nariz, Músculo zigomático maior, Músculo zigomático menor), Músculo mentual, Músculo risório de Santorini Músculos mastigadores Músculo masseter, Músculo temporal, Músculo pterigóideo lateral, Músculo pterigóideo medial Músculos extraoculares: Músculo levantador superior da pálpebra, Músculo tarsal superior, Músculo reto superior, Músculo reto inferior, Músculo reto Músculos dos órgãos medial, Músculo reto lateral, Músculo oblíquo superior, Músculo oblíquo inferior dos sentidos (olho, e Músculos intraoculares: Músculo dilatador da pupila, Músculo esfíncter da pupila, ouvido) Músculo ciliar Músculos do ouvido: Músculo estapédio, Músculo tensor do tímpano Músculos viscerais (língua e palato mole) Músculos extrínsecos da língua: Músculo genioglosso, Músculo hioglosso, Músculo condroglosso, Músculo estiloglosso Músculos intrínsecos da língua: Músculo longitudinal superior, Músculo longitudinal inferior, Músculo transverso, Músculo vertical Músculos do palato mole: Músculo levantador do véu palatino, Músculo tensor do véu palatino, da úvula, Músculo palatoglosso, Músculo palatofaríngeo Miologia do pescoço Músculos cervicais Músculo platisma, Músculo esternocleidomastóideo Músculos supra-hióideos Músculo digástrico, Músculo estilo-hióideo, Músculo milo-hióideo, Músculo gênio-hióideo Músculos infra-hióideos Músculo esterno-hióideo, Músculo esternotireóideo, Músculo tíreohióideo, Músculo omo-hióideo Músculos vertebrais anteriores Músculo longo do colo, Músculo longo da cabeça, Músculo reto anterior da cabeça, Músculo reto lateral da cabeça Músculos vertebrais laterais Músculos escalenos: Músculo escaleno anterior, Músculo escaleno médio, Músculo escaleno posterior Músculos viscerais (faringe e laringe) Músculos constritores da faringe: inferior, médio, superior Músculos elevadores da farínge: Músculo estilofaríngeo, Músculo salpingofaríngeo Músculos da laringe: Músculo cricotireóideo, Músculo cricoaritenóideo posterior, Músculo cricoaritenóideo lateral, Músculo aritenóideo, Músculo tireoaritenóideo Músculos do tronco DORSO esplênios (da cabeça, cervical) - eretor da espinha (iliocostal, longuíssimo dorsal, espinhal) - grande dorsal Transversos espinais: (semiespinal torácico, semiespinal do pescoço, semiespinal da cabeça, multífidos, rotadores) - interspinais - intertransverso SUBOCCIPITAIS retos da cabeça (anterior, posteiror, lateral) - oblíquos da cabeça (inferior, superior) TÓRAX intercostais (externos, internos, íntimos) - subcostais transverso do tórax - levantadores das costelas - serráteis posteriores (inferior, superior) - diafragma anterior/parede lateral: oblíquos (externo, interno) transverso do abdome - reto do abdome - piramidal parede posterior: quadrado lombar - psoas maior/psoas menor ilíaco Cremaster ABDOME PELVE/ASSOALHO levantador do ânus (iliococcígeo, pubococcígeo, puborretal) coccígeo PERÍNEO trígono anal: esfíncteres do ânus (externo, interno) espaço superficial do períneo (transverso superficial do períneo, bulboesponjoso, isquiocavernoso) espaço profundo do períneo (transverso profundo do períneo, esfíncter externo da uretra) Músculos do membro superior Coluna vertebral trapézio - grande dorsal - romboides (maior, menor) - levantador da escápula Cavidade torácica peitoral maior - peitoral menor - subclávio - serrátil anterior Ombro deltoide - manguito rotador (supra-espinhal, infra-espinhal, redondo menor, subescapular) - redondo maior Anterior Braço coracobraquial - bíceps braquial - braquial Posterior tríceps braquial superficiais - pronador redondo - palmar longo Anterior Antebraço flexor radial do carpo - flexor ulnar do carpo flexor superficial dos dedos profundos - pronador quadrado - flexor profundo dos dedos - flexor longo do polegar superficiais - braquiorradial - extensor radial longo do carpo - curto do carpo - extensor dos dedos extensor do dedo mínimo - extensor ulnar do carpo Posterior profundos - supinador - tabaqueira anatômica (abdutor longo do polegar, extensor curto do polegar, extensor longo do polegar) - extensor do índex - ancôneo Mão palmares laterais tenar (oponente do polegar, flexor curto do polegar, abdutor curto do polegar) - adutor do polegar palmares mediais hipotenar (oponente do mínimo, flexor curto do mínimo, abdutor do mínimo) - palmar breve intermediários lumbricais - interósseos (dorsais, palmares) Miologia do membro inferior Músculos da anca Músculos anteriores da pelve: Psoas maior, psoas menor, ilíaco Músculos posteriores da pelve: Glúteo máximo, glúteo médio, glúteo mínimo Músculos pelvi-trocanterianos: Piriforme, gêmeo inferior, gêmeo superior, obturador interno, obturador externo, quadrado lombar Músculos da coxa Loca anterior da coxa: Sartório tensor da fáscia lata, quadríceps femoral (reto femoral, vasto lateral, vasto intermédio e vasto medial) Loca medial da coxa: Pectíneo, grácil, adutor longo, adutor curto, adutor magno Loca posterior da coxa: Bíceps femoral, semitendinoso, semimembranoso Músculos da perna Loca anterior da perna: Tibial anterior, extensor longo do hálux, extensor longo dos dedos, fibular terceiro Loca lateral da perna Fibular longo, fibular curto Loca posterior da perna: Tríceps sural (gastrocnêmio e sóleo), plantar, flexor longo do hálux, flexor longo comum dos dedos, tibial posterior, poplíteo Músculos do pé Músculos dorsais: Extensor curto dos dedos Músculos plantares internos: Abdutor do hálux, adutor do hálux, flexor do hálux Músculos plantares externos: Abdutor do V dedo, flexor curto do V dedo, oponente do V dedo Músculos plantares médios: Flexor curto plantar, quadrado plantar, lombricoides Músculos interósseos do pé: Interósseos plantares, interósseos dorsais Principais Caracteristicas do Tecido Muscular para Gerar Contração As células dos tecidos musculares são de origem mesodérmica. São alongadas e finas, designando-se por fibras musculares. As células são altamente especializadas, não só ao nível dos organelos mas também pela existência de filamentos, as microfibrilhas, que resultam da organização de proteínas, miosina e actina, no citoplasma, que conferem contractilidade às fibras musculares. Os tecidos musculares (Fig. 1) podem ser classificados pela sua estrutura e função em: tecido muscular liso tecido muscular estriado: esquelético e cardíaco Figura 1. Tecidos musculares Tecido muscular liso O tecido muscular liso é responsável pelas forças contrácteis da maioria dos nossos órgãos internos (por exemplo, vasos sanguíneos, intestino, bexiga ou útero), que estão sob o controlo do sistema nervoso autónomo. Do ponto vista estrutural é o tecido muscular com as células mais simples. As células são fusiformes, com um só núcleo em posição central, unidas entre si formando feixes. A sua estrutura difere bastante da dos músculos esqueléticos. A designação de tecido liso vem do facto de não ser visível estriação transversal como nos outros tecidos musculares, devido à disposição irregular das proteínas contrácteis (miosina e actina) no citoplasma. Devem-se salientar duas características importantes no tecido muscular liso. No caso do intestino, por exemplo, as células estão dispostas em camadas e contactam entre si electricamente através das “gap junctions”, o que permite que um potencial de acção gerado numa célula do tecido muscular liso se propague a todas as células da camada. A outra característica das células do músculo liso é que quando as suas membranas se encontram em potencial de repouso são susceptíveis ao relaxamento. Quando as paredes do intestino relaxam e esticam num determinado local, as membranas que relaxam sofrem uma despolarização, que atingindo o limiar de potencial de acção produz um potencial de acção na membrana e as células contraem. Assim, quanto mais relaxado estiver o músculo maior será a contracção consequente. Os tecidos musculares lisos podem ser classificados em dois grupos: multiunitários – com fibras individuais densamente agregadas que não se encontram ligadas entre si. Actuam de forma independente das demais fibras e são enervadas por apenas uma terminação nervosa. Exemplo, o músculo ciliar dos olhos e músculos erectores dos pêlos unitários – com fibras agregadas em lâminas ou feixes, as membranas das células contactam em múltiplos pontos – junções comunicantes – através dos quais fluem iões de uma célula para a outra, de forma que contraem em conjunto. Exemplo, músculos do trato gastrointestinal, vias biliares, ou útero. Tecido muscular estriado esquelético O tecido muscular estriado esquelético é responsável pelos movimentos voluntários como os da locomoção (andar, correr), pelos movimentos associados à respiração e pelo movimento individual de órgãos como o globo ocular. São também, por isso, chamados músculos voluntários ou tecido muscular voluntário porque está subordinado a um controlo consciente. A disposição muito organizada dos microfilamentos de actina e miosina dá-lhe um aspecto estriado. As células do musculo esquelético são de grande dimensões, e, ao contrário das do músculo liso e do músculo estriado cardíaco, possuem vários núcleos. São células sinciciais produzidas durante a fase embrionária resultantes da fusão de várias células individuais (ou da ausência de citocinese na mitose). Na grande maioria dos músculos esqueléticos as fibras estão dispostas paralelamente, unidas entre si por tecido conjuntivo. As fibras organizam-se em feixes, também estes envolvidos por tecido conjuntivo. Cada fibra muscular é composta por miofibrilhas – feixes de filamentos contrácteis de actina e miosina. Cada miofibrilha possui filamentos finos – microfilamentos de actina – e filamentos mais grossos – microfilamentos de miosina. Num corte transversal de uma fibra, observa-se em determinado locais apenas microfilamentos de actina e noutros apenas de miosina, mas na maioria dos casos, cada microfilamento de miosina é rodeado por seis de actina. Num corte longitudinal, observa-se a estrutura estriada do músculo. O padrão estriado das miofibrilhas deve-se à presença de repetidas unidades – os sarcómeros – que são as unidades responsáveis pela contracção do músculo. Cada sarcómero é constituído por microfilamentos de miosina e actina sobrepostos, quando o músculo contrai os sarcómeros encurtam. Hugh Huxley e Andrew Huxley propuseram um mecanismo molecular para a contracção muscular, deduzindo-o a partir da observação da alteração do comprimento das bandas nos sarcómeros. Figura 2. Sarcómero. Cada sarcómero é limitado por uma linha Z (Fig. 2) onde estão ancoradas os microfilamentos de actina. Na zona central do sarcómero onde só existem microfilamentos de miosina, é a banda H. a banda I é a zina onde só existem filamentos de actina. A banda H e a banda I, zonas mais claras na imagem de microscópio, são regiões onde os microfilamentos de actina e miosina não se sobrepõe quando o músculo está em relaxamento. A linha mais escura na banda H é a banda M, e contem proteínas que ajudam a manter os microfilamentos de miosina organizados hexagonalmente. A banda A corresponde ao comprimento das fibras de miosina. Quando o músculo contrai, o sarcómero encurta. As bandas H e I tornam-se mais estreitas, as linhas Z aproximam-se e deslocam-se para o centro da banda A; é como se os microfilamentos de actina deslizassem sobre os microfilamentos de miosina. Huxley e Huxley a partir da observação desta dinâmica muscular propõem a Teoria dos Filamentos Deslizantes: segundo o modelo quando os músculos contraem os microfilamentos de actina deslizam entre os microfilamentos de miosina. Figura Deslizantes 3. Contracção Muscular - Teoria dos Filamentos Como ocorre a contracção muscular? As moléculas de miosina possuem duas longas cadeias polipeptídicas enroladas que terminam numa cabeça globular. Os microfilamentos de miosina são constituídos por várias moléculas de miosina dispostas paralelamente umas às outras, com as cabeças globulares em posição lateral (ver fig. 3). Os microfilamentos de actina são formados por duas cadeias de monómeros, também elas enroladas entre si, e à sua volta duas cadeias de tropomiosina (proteína). As cabeças das moléculas de miosina tem locais específicos para se ligarem à actina formando pontes entre os dois filamentos e possuem ATPase, que hidrolisa as moléculas de ATP libertando energia que é aproveitada para alterar a orientação das cabeças da miosina. Na contracção muscular, cabeça globular da miosina liga-se ao filamento de actina, alterando a sua orientação e fazendo com que os filamentos deslizem um sobre o outro. Em seguida, uma molécula de ATP liga-se à cabeça da miosina, que liberta o filamento de actina. O ATP é hidrolisado e a energia libertada é utilizada para repor a orientação original da cabeça. O ATP, curiosamente, é necessário para quebrar a ligação actina-miosina mas não para formá-las, ou seja, os músculos precisam de ATP para parar a contracção (o senso comum poderia levar a pensar o contrário). Isto explica porque é que os músculos ficam rijos pouco depois dos animais morrerem, condição conhecida como rigor mortis. A morte interrompe o fornecimento de ATP armazenado nas células musculares, impedindo que as pontes entre a miosina e a actina se quebrem – o músculo não pode relaxar. Como este processo se desencadeia em todos os sarcómeros de todas as miofibrilhas de uma fibra muscular em simultâneo, essa fibra contrai-se e todas as outras fibras do mesmo músculo. Tecido muscular estriado cardíaco Tem características intermédias entre o tecido muscular esquelético e o tecido muscular liso. As células são longas e cilíndricas, como no tecido esquelético, com uma disposição das proteínas contrácteis semelhante, daí a estriação transversal. Tal como no tecido muscular liso, as células são mononucleadas e as contracções rítmicas e involuntárias. Algumas células do tecido muscular cardíaco podem gerar o seu próprio potencial de acção que se propaga a todo o músculo criando o ritmo cardíaco. Além destas características partilhadas, o tecido muscular cardíaco tem características únicas: as fibras são ramificadas em Y, unindo-se longitudinalmente às células vizinhas através de estruturas designadas por discos intercalares. Entre as células existe tecido conjuntivo que suporta uma rede capilar fundamental para o metabolismo intenso, conferindo-lhe resistência às grandes pressões a que estão sujeitas durante o bombear de sangue no coração. Tipos de Contrações CONTRAÇÃO ISOMÉRICA E ISOTÔNICA As contrações musculares podem ser divididas em: Isotônica (mesma tensão) Isométrica (mesma distância) CONTRAÇÕES ISOTÔNICAS (A) As contrações isotônicas são aquelas que fazem o músculo alterar o comprimento quando se contrai, e provoca o movimento de alguma parte do corpo. Existem dois tipos de contração isotônica: CONCÊNTRICA – FASE POSITIVA Contrações concêntricas são aquelas que fazem o músculo se encurtar quando se contrai. Um exemplo é o movimento realizado no exercício Rosca direta. Partindo do braço esticado. É a chamada fase positiva do exercício. São os tipos mais comuns de contrações musculares e ocorrem com frequência em atividades diárias e nos esportes. EXCÊNTRICA – FASE NEGATIVA Contrações excêntricas são o oposto das concêntricas, e ocorrem quando o músculo se alonga ao contrair. Ela vem geralmente depois da parte concêntrica. Por exemplo, imagine você voltando com o peso para a posição inicial, na rosca direta. É a chamada fase negativa do exercício. Esse tipo de contração coloca muita pressão no músculo e é comumente envolvida em lesões musculares. CONTRAÇÕES ISOMÉTRICAS (B) As contrações isométricas ocorrem quando não há alteração no comprimento do músculo utilizado. Um exemplo é ao segurar um objeto na sua frente. Não há nenhum movimento, porém o seu músculo está contraído para manter o objeto no mesmo nível. A maior e mais frequente fonte de força gerada dentro do corpo humano é pela contração dos músculos. Forças passivas adicionais ocorrem pela tensão das fáscias, ligamentos e estruturas não contráteis dos músculos. Normalmente, os músculos nunca se contraem isoladamente, porque isto produziria um movimento não funcional estereotipado. Por exemplo, a contração isolada do bíceps do braço produziria flexão no cotovelo, supinação do antebraço e flexão do ombro. Em vez disso, diversos músculos, em uma refinada combinação de forças, contribuem para produzir a força desejada e o resultante movimento ou composição dos segmentos. Contração Isométrica Quando um músculo contrai-se e produz força sem alteração macroscópica no ângulo da articulação, a contração é dita isométrica. As contrações isométricas são muitas vezes chamadas de contrações estáticas ou de sustentação, normalmente é usada para manutenção da postura. Funcionalmente estas contrações estabilizam articulações. Por exemplo, para alcançar à frente com a mão, a escápula precisa ser estabilizada de encontro ao tórax. Contração Concêntrica Um encurtamento do músculo durante a contração é chamado uma contração concêntrica (dinâmica positiva) ou de encurtamento. Exemplos seriam os músculos quadríceps quando um indivíduo está se levantando de uma cadeira, ou os flexores do cotovelo quando um indivíduo está levando um copo até a boca. Nas contrações concêntricas a origem e a inserção se aproximam, produzindo a aceleração de segmentos do corpo, ou seja, acelera o movimento. Contração Excêntrica Quando um músculo alonga-se durante a contração, esta é chamada uma contração excêntrica (dinâmica negativa) ou de alongamento. Por exemplo, o quadríceps quando o corpo está sendo abaixado para sentar-se e os flexores do cotovelo quando o copo é abaixado até a mesa. Nas contrações excêntricas a origem e inserção se afastam produzindo a desaceleração dos segmentos do corpo e fornecem absorção de choque (amortecimento) quando aterrissando de um salto, ou ao andar, ou seja, freia o movimento. A relação entre força e resistência nas contrações Impondo uma resistência sobre uma força realizada, podem ocorrer três situações: a força superar a resistência, a força ser superada pela resistência e a força ser igual à resistência. Na contração concêntrica a força sempre superará a resistência imposta, fazendo com que o movimento desejado seja concretizado. Por exemplo, uma pessoa tentando empurrar um carro numa subida, se o carro subir, a força aplicada pela pessoa será maior que a resistência imposta pelo carro, realizando assim uma contração concêntrica. Na contração excêntrica a força sempre será superada pela resistência imposta, fazendo com que o movimento desejado não seja concretizado. Por exemplo, uma pessoa tentando empurrar um carro em uma subida, se o carro descer, a força aplicada pela pessoa foi menor que a resistência imposta pelo carro, realizando assim uma contração excêntrica. Na contração isométrica a força é sempre igual à resistência imposta, fazendo com que o movimento desejado fique estático. Por exemplo, uma pessoa tentando empurrar um carro em uma subida, se o carro não se mover (nem para cima e nem para baixo), a força aplicada pela pessoa foi igual à resistência imposta pelo carro, realizando assim uma contração isométrica. Resumindo, sendo força (F) e resistência (R): • Quando F > R, contração concêntrica; • Quando F < R, contração excêntrica; • Quando F = R, contração isométrica. Revisão do Sistema Muscular Cinesiologicamente SISTEMA MUSCULAR SISTEMA MUSCULAR O TECIDO MUSCULAR É DIVIDIDO EM 3 TIPOS: LISO: reveste os órgãos internos e são contraídos involuntários. CARDIACO: miocárdio músculo do coração ESQUELETICO: são contraídos voluntariament. SARCOLEMA: é a membrana celular da fibra muscular. É formado por uma verdadeira membrana celular, chamanda de membrana plasmática. Na extremidade da fibra muscular , as fibras tendinosas se unem, formando feixes, até comporem um tendão muscular que se insere no osso. MIOFIBRILAS: miosina e actina. As faixas claras só contem filamentos de actina, e as faixas escuras contem os filamentos de miosina. Disco Z a partir desse disco, os filamentos se estendem, nas duas direções, para se interdigitar com os filamentos de miosina. Essas faixas dão ao músculo esquelético e cardíaco sua aparência estriada. A região entre 2 linhas Z é chamada de sarcômero. SARCOPLASMA: as miofibrilas, no interior da fibra muscular, ficam suspensas em uma matriz, chamada de sarcoplasma. O liquido do sarcoplams contem muito K+ e Mg2+, fosfato e enzimas. RETICULO SARCOPLASMATICO: é muito importante para o controle da contração. O músculo é composto de fibras que podem ser finas, longas e multinucleadas. A contração ocorre devido ao deslizamento uns sobre os outros desses filamentos gerando uma tensão muscular. Tal evento ocorre inicialmente com um potencial elétrico de ação proveniente do neurônio motor da unidade motora. ANATOMIA FUNCIONAL DO MUSCULO ESQUELETICO FIBRA MUSCULAR ESQUELETICA: numerosa, no meio da fibra há uma única inervação. SARCOLEMA= membrana celular da fibra. MIOFIBRILA= unidade formadora das fibras musculares, composta por actina e miosina. FAIXA I= só contem actina, são claras por serem isotrópicas. FAIXA A = actina miosina, são onisotropica. PONTES CRUZADAS= projeções dos filamentos fundamentais para contração. DISCO Z = final das actinas transversais. CONTRAÇÃO MUSCULAR 1.Os potenciais de ação se propagam ao longo do axônio. Essa propagação do potencial vai atingir a fenda pré - sináptica onde vai induzir abertura dos canais de cálcio, esse cálcio influi para a terminação, ao longo do seu gradiente eletroquímico. 2.A entrada de Ca2+, promove a liberação de acetilcolina, sintetizada e armazenada em vesículas neurais. 3.A Ach se difunde através da fenda sináptica até a pos – sináptica, onde se liga ao receptores nicotínicos, esse sendo ligando dependente. Essa ligação vai induzir modificação da estrutura do receptor onde vai gerar a ativação e induzindo a abertura dos canais de Na+ e K+ . 4.Quando os canais de Na+ e K+ , ele irão se difundir e o Na+ irá causar uma despolarização da placa motora gerando um potencial de ação que se propaga ao longo da fibra. 5.O potencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular e também penetra profundamente no interior desta fibra, nos tubulus T, que se propagam rapidamente. Ai faz com que o reticulo sarcoplasmatico libere, par5a as miofibrilas grande quantidade de Ca2+, que fica armazenada em seu interior. 6.Os íons geram força atrativa entre os filamentos de actina e miosina, fazendo que deslizem-se uma sobre a outra, formando as pontes e containdo o músculo. 5.Essa placa só atinge o potencial de repouso quando a Ach é degradado em colina + acetato pela acetilcolinesterase. Aí o estimulo sendo cortado os inons de Ca2+ são bombeados de volta para o reticulo através da bomba de Ca2+, até que ocorra um novo potencial. MIOSINA Filamento grosso, possui uma cabeça(ATPasica) consumidora de ATP. ACTINA Filamento fino, composta de 3 porções: actina, troponina C, T e I e tropomiosina. Obs: quanto mais foram as pontes cruzadas em contato com a actina, maior será a força de contração. CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS MUSCULARES FIBRAS DE CONTRAÇÃO LENTA= tipo I ou vermelhas. Atividade aeróbica e endurance. São pequenas, inervada por fibras nervosa fina, vascularização bem mais extensa, numero grande de mitocôndria, contem grande quantidade de mioglobina. FIBRAS DE CONTRAÇÃO RAPIDA= tipo II ou branca. Atividade anaeróbica, força e velocidade. Fibras maiores para uma força maior de contração, reticulo extenso, para liberar mais rápido o Ca2+, grande quantidade de enzimas glicoliticas, vascularização pouco extensa, pequeno numero de mitocôndria. Tipo IIb = altamente grossa, forte e veloz, poder anaeróbico. Tipo IIa = forte, veloz, anaeróbica, capacidade oxidativa. Tipo IIc = força e velocidade razoável, capacidade oxidativa e aeróbica. As fibras tipo I são inervadas por pequenos motorneuroniosalfa de condução lenta, que emite impulso continuo para a manutenção do tônus muscular, o que confere resistência. Já a tipo II são inervadas por grandes motoneuronios – alfa de condução rápida que emite impulso descontinuo, típico para desencadear uma atividade motora que exija força, velocidade ou potencia. TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR ISOMETRICA OU ESTATICA = a tensão isométrica é caracterizada por um aumento da tensão da musculatura sem alteração do comprimento do músculo. Ex sólio. ISOTONICA OU DINAMICA= a tensão isotônica é caracterizada pela alteração do comprimento muscular, onde a força excede a resistência provocando um movimento. CONTRAÇÃO ISOTONICA + : concêntrica, caracterizada pelo encurtamento do comprimento do sarcômero. CONTRAÇÃO ISOTONICA -: excêntrica, caracterizada pelo aumento do comprimento do sarcômero. CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DOS MUSCULOS MOTOR OU AGONISTA: é o músculo responsável pela ação. ANTAGONISTA: tem efeito contrario do agonista, freia o movimento no retorno a posição inicial. SINERGISTA: músculo que exercem a mesma função. ESTABILIZADORA: o próprio nome explica. Estabiliza uma articulação para outro músculo agonista realizar o movimento. NUTRALIZADOR: impede que outros músculos, senão, os desejados atrapalham a ação. FONTE DE ENERGIA PARA A CONTRAÇÃO MUSCULAR A concentração de ATP presente numa fibra muscular, é suficiente para manter uma contração por no Maximo 1 a 2 segundos. Ÿ Fonte primaria para reconstituição do ATP: fosfocreatina sua quebra fornece 1 ATP. A fosfocreatina é clivada de imediato e a energia liberada provoca a ligação de novos íons fosfato ao ADP, para reconstituir o ATP. Ÿ Fonte secundaria para reconstituir o ATP: glicogênio. Co oxigênio glicolise aeróbica 38ATP. Sem oxigênio glicolise anaeróbica 2ATP. Vantagens : as reações glicolicas podem ocorrer na ausência de O2. a velocidade com que é formado o ATP é 2 vezes maior. Os produtos da glicolise acumulam-se nas células musculares alterando o pH do organismo, podendo assim, ser usado cerca de 1 minuto. A rápida degradação enzimática do glicogênio em ácidos lático e piruvico, libera energia que é utilizada para converter ADP em ATP, sendo usado na contração ou para reconstituir a fosfocreatina. Os nutrientes que são consumidas são os carboidratos, gorduras e as proteínas. Para atividade muscular prolongada a maior proporção de energia vem da gordura. EFICIÊNCIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR A porcentagem de energia consumida pelo músculo que pode ser convertida em trabalho é de menos de 20 a 25%, o restante sendo transformada em calor. SOMAÇÃO 1. somação por fibras múltiplas: diferentes intensidades de contração dependem das diferentes intensidades do estimulo. 2. somação por freqüência e tetanização: estímulos somando-se para atingir uma contração até que a própria ocorra de fato= tetanização. TONUS DO MUSCULO ESQUELETICO: mesmo quando os músculos estão em repouso, ainda existe um certo grau de tensão. Isso é chamado de tônus muscular. FADIGA MUSCULAR: a interrupção do fluxo sanguíneo para um músculo em contração produz fadiga quase total em um minuto ou pouco mais, devido à perda do fornecimento de nutrientes em especial o oxigênio. CONTRATURA: ao tentar usar uma musculatura sem aquecimento e tentar fazer um movimento maior que o músculo pode realizar, o mesmo sente que irá romper fibras, e realiza uma contração nesta musculatura indisponibilizando o grupo muscular. CAIMBRA: é quando falta energia para alimentar a bomba de cálcio, tendo esta energia gasto no trabalho excessivo do corpo. Sem energia para bombear o cálcio, o mesmo por estar nas miofibrilas realizará contração até a normalização. RIGOR MORTIS: é a contração do músculo, fica rígido sem PA após a morte. Isto ocorre porque não há reposição de ATP, e este músculo permanece contraído já que não há desligamento. Sistema nervoso central Um diagrama mostrando o SNC: 1. Cérebro 2. Sistema nervoso central(cérebro e medula espinhal)3. Medula espinhal. Em anatomia, chama-se sistema nervoso central (SNC), ou neuroeixo, ao conjunto do encéfalo e da medula espinhal dos vertebrados. Forma, junto com o sistema nervoso periférico, o sistema nervoso, e tem um papel fundamental no controle do corpo. É no SNC que chegam as informações relacionadas aos sentidos (audição, visão, olfato, paladar e tato) e é dele que partem ordens destinadas aos músculos e glândulas. Anatomia Comparada A forma mais simples de sistema nervoso se encontra no filo dos celenterados, do qual fazem parte as hidras, as medusas e os pólipos. Esses animais possuem células nervosas distribuídas por todo o organismo, formando uma espécie de rede. Nos vermes que ser encontra na base da árvore evolutiva dos Metazoa, a exemplo dos platelmintos e nematelmintos, o sistema nervoso ainda é simples se comparado aos de organismos mais derivados, mas já existe um certo grau de polarização, além de gânglios cerebroides e fibras nervosas longitudinais. O sistema nervoso central é constituído pelo encéfalo e medula espinal. A medula espinal comunica-se em diferentes órgãos do corpo e dos membros ao 31 pares de nervos raquidianos. Os anelídeos se situam no estágio seguinte da escala evolutiva. O sistema nervoso desses animais consta de um par de gânglios cerebroides unidos por um anel periesofágico aos gânglios metaméricos. Ocorrem também nervos laterais. Os artrópodes, quanto ao sistema nervoso, não diferem muito dos anelídeos a partir dos quais evoluíram. No filo Molusca (moluscos), a estrutura nervosa é muito diferenciada e atinge seu mais alto grau de evolução na classe dos cefalópodes (lulas, polvos, náutilos etc). Nesses animais, os diferentes gânglios se fundem para constituir a massa cerebral, na qual se distingue uma parte encarregada da função visual e outra a qual compete regular o funcionamento das brânquias, das vísceras, etc. Nos vertebrados, o sistema nervoso se divide em central (cérebro e medula espinhal) e periférico (nervos cranianos e raquidianos, além do sistema nervoso autônomo ou vegetativo). O encéfalo se divide em três regiões: o prosencéfalo, ou encéfalo anterior; o mesencéfalo, ou porção média; e o rombencéfalo, ou parte posterior. O segmento anterior pode dividir-se ainda em telencéfalo (integrado pelos lóbulos da olfação e os hemisférios cerebrais) e diencéfalo (do qual fazem parte o epitálamo, o tálamo e o hipotálamo). A seção intermediária contém os lóbulos ópticos; a posterior também diferencia-se em metencéfalo (do qual faz parte o cerebelo) e mielencéfalo (constituído pelo bulbo raquidiano, que se liga à medula espinhal). A complexidade anatômica do encéfalo está relacionada com o enorme número de funções e processos sensitivos por ele regulados. Geralmente, observa-se nos peixes um menor desenvolvimento do cérebro em benefício dos órgãos olfativos. À medida que se avança na escala evolutiva, as dimensões do cérebro aumentam até alcançarem o tamanho máximo nos primatas e no homem, em que ocorrem circunvoluções e separação do cérebro em hemisférios. A porção intrarraquidiana do sistema nervoso é a medula espinhal, a partir da qual surgem os pares de nervos raquidianos que inervam os diferentes músculos, glândulas e vísceras. Nos vertebrados quadrúpedes observam-se na medula as intumescências cervical e lombar, que correspondem à emergência de nervos que se destinam aos membros anteriores e posteriores. O sistema nervoso autônomo é uma unidade funcional complementar, constituída pelos sistemas simpático e parassimpático, dos quais depende o equilíbrio da vida orgânica. A função do sistema nervoso nos animais superiores é complementada pela ação do sistema endócrino, encarregado de regular a secreção hormonal. Sistema cérebro-espinhal do ser humano No homem, a estrutura dos nervos é diferenciada em duas áreas. Uma delas corresponde ao sistema nervoso central, constituído pelo encéfalo e a medula espinhal, que se aloja no conduto crânioraquidiano, protegido pelas meninges e pelas vértebras. A outra forma o sistema nervoso periférico, que consta de um conjunto de nervos distribuídos por todo o organismo. Parte do sistema periférico integra o sistema nervoso autônomo, ou vegetativo, que regula o funcionamento das vísceras e glândulas. No sistema nervoso central, o encéfalo humano mantém a tripla divisão em prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo, característica da evolução embrionária dos vertebrados, embora organicamente se estabeleça preferencialmente a distinção entre cérebro, cerebelo, ponte de Varólio (ou protuberância), pedúnculos cerebrais e bulbo raquidiano (ou medula oblonga). O cérebro é o elemento principal, para o qual são dirigidos os impulsos recebidos pelo sistema nervoso. Seu peso médio, quando atingido o desenvolvimento máximo, é de aproximadamente 1.400g nos homens e 1.260g nas mulheres. Na morfologia cerebral distingue-se uma primeira separação em dois grandes hemisférios cortados por uma linha profunda, a fissura sagital. Na superfície de cada um desses hemisférios existem dois outros cortes, a fissura de Sylvius, ou sulco lateral, e a de Rolando, ou sulco central. Ficam assim delimitados quatro lobos em cada bissecção: frontal, parietal, temporal e occipital. A cavidade interna do cérebro é irrigada pelo líquido cefalorraquidiano, que flui também na medula espinhal e constitui um elemento de extrema importância no diagnóstico de muitas doenças e alterações metabólicas. De dentro para fora, distinguem-se a substância branca, formada pelos axônios recobertos de mielina, material lipoproteico que envolve as fibras e aumenta a velocidade de transmissão dos impulsos nervosos; e a substância cinzenta, que forma o envoltório ou córtex cerebral. A massa cerebral é recoberta por três membranas de proteção, as meninges, que separam o córtex dos ossos cranianos. São elas a pia-máter (mais interna), aracnoide (intermediária) e dura-máter (mais externa). Na região póstero-inferior do cérebro, situa-se o cerebelo, órgão responsável pela coordenação motora formado por uma parte mediana, o verme, e dois lobos ou hemisférios. A ponte de Varólio, também denominada protuberância anular, liga o cérebro, o cerebelo e o bulbo, e está situada na parte inferior do encéfalo. Compõe-se de diferentes planos de fibras nervosas longitudinais e transversais. O bulbo faz a transição entre o encéfalo e a medula. Nele se entrecruzam as fibras nervosas que atingirão o cérebro, razão pela qual as funções reguladoras do lado direito do corpo são controladas pelo lobo cerebral esquerdo, e as correspondentes ao lado esquerdo, pelo lobo direito. Do bulbo nasce a medula espinhal ou raquidiana, cordão nervoso cilíndrico que se prolonga pelo interior da coluna vertebral até o extremo do osso sacro. O cordão medular consta de um núcleo central de substância cinzenta, com característica disposição em forma de X, envolto numa massa cilíndrica de substância branca. A substância cinzenta se ramifica a partir da medula para formar as raízes dos nervos raquidianos. Ao longo de toda a sua extensão, a medula raquidiana é protegida externamente, como o encéfalo, pelas três meninges e, em seu canal interno, por uma membrana denominada epêndima. Os nervos representam a unidade fisiológica fundamental do sistema nervoso periférico. Eles se originam nos dois componentes básicos do sistema nervoso central: o cérebro e a medula espinhal. Os 12 pares de nervos cranianos são os seguintes: Par Par Par Par Par Par Par Par Par Par Par Par I: olfativo II: óptico III: óculo-motor IV: troclear V: trigêmeo VI: óculo-motor externo VII: facial VIII: vestíbulo-coclear IX: glossofaríngeo X: vago XI: acessório XII: hipoglosso Outros 31 pares formam o conjunto de nervos raquidianos, dos quais dependem a recepção de impulsos periféricos, sua transmissão aos centros fundamentais do sistema nervoso e o envio de sinais aos músculos. Sistema autônomo ou vegetativo A regulação das funções dos órgãos internos, de forma involuntária e autônoma, é executada pelo sistema nervoso vegetativo, unidade fisiológica integrada por dois sistemas diferenciados, o simpático e o parassimpático, com atividades opostas. A motilidade intestinal, por exemplo, é estimulada por um nervo do sistema simpático e inibida por outro do sistema parassimpático. As unidades funcionais do sistema vegetativo são as fibras e os gânglios. O sistema simpático é integrado por uma dupla cadeia de gânglios dispostos em ambos os lados da coluna vertebral. A condução dos impulsos nervosos às vísceras é feita por dois neurônios: o préganglionar parte da medula e forma no gânglio uma sinapse com o neurônio pós-ganglionar, que prossegue para inervar um órgão periférico. O segundo componente do sistema nervoso autônomo é o parassimpático, formado pelas fibras nervosas autônomas que emergem do sistema nervoso pelos nervos cranianos e pelos segmentos sacrais. Embora seus componentes obedeçam ao padrão geral da via efetora autônoma formada de dois neurônios, o parassimpático se caracteriza por ter o gânglio muito próximo da víscera que inerva. Neuroanatomia Medula espinhal Tronco cerebral Encéfalo Rombencéfalo Ponte, Bulbo, Medulla oblongata Mesencéfalo Tectum, Pedúnculo mesencefálico Diencéfalo Epitálamo, Tálamo, Hipotálamo, Subtálamo, Glândula pituitária, Glândula pineal, Terceiro ventrículo Telencéfalo Rinencéfalo, Amígdala, Ventrículos laterais Prosencéfalo cerebral, Pretectum, Hipocampo, Ducto Neocórtex, Sistema nervoso Sistema Nervoso Central Encéfalo (Córtex cerebral, Cerebelo), Medula Espinhal. ponte, Hipotálamo, Tálamo, Bulbo, Sistema nervoso periférico Nervos cranianos, Nervos espinhais, Plexo nervoso. Neurônios Pericário, Dendritos, Axônio. Células da Glia Oligodendrócito/Célula Micróglia. Meninges Dura-máter, Aracnoide, Pia-máter. Sistema nervoso autônomo Sistema nervoso Entérico. de Schwann, simpático, Sistema Astrócitos, nervoso Ependimócito, parassimpático,
