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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001
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SISTEMA MUSCULAR
O músculo é o único tecido do corpo humano capaz de produzir
FORÇA, i.e.; BIOMECÂNICAMENTE, O MÚSCULO É A ÚNICA
ESTRUTURA ATIVA DO CORPO
TIPOS DE MÚSCULOS (~ 40 % DA MASSA CORPORAL)
• LISO (involuntário) þ vísceras e paredes dos vasos sanguíneos
• CARDÍACO (involuntário) þ músculo do coração
• ESQUELÉTICO
(voluntário)
þ ~ 215 pares de músculos
esqueléticos
CARACTERÍSTICAS BIOMECÂNICAS
1. EXTENSIBILIDADE e ELASTICIDADE:: capacidade de aumentar o
seu comprimento e capacidade de retornar a seu comprimento
original após a deformação
2. IRRITABILIDADE: capacidade de gerar tensão quando estimulado
(potenciais de ação)
3. CAPACIDADE
DE
GERAR
TENSÃO
þ ALAVANCAS þ
TORQUES MUSCULARES
O Movimento humano no cotidiano são possíveis através da
produção de FORÇA pelos músculos agindo em sistemas de
alavanca no esqueleto = Geração de TORQUES
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REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA ESTRUTURA MUSCULAR
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ESTRUTURA E FUNÇÃO DO MÚSCULO
4 O m. esquelético é constituido por unidades estruturais de
tamanho
decrescente.
Unidade
básica
(célula)
-
fibras
musculares (50 µm diam., 10 cm comp.)
4As
fibras
musculares
contém
estruturas
menores
=
MIOFIBRILAS. Envolvendo as miofibrilas há o citoplasma da
célula muscular = sarcoplasma (túbulos T)
4Miofibrilas são formadas por unidades ainda menores =
SARCÔMEROS, as unidades contráteis do m. esquelético.
(miosina - filamento espesso, actina - filamento fino)
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A UNIDADE MOTORA
Coordena a contração de todas as fibras
MOTONEURÔNIO + FIBRAS MUSCULARES
Cada inervação é feita por uma sinapse localizada nas placas
motoras
ESQUEMA DA UNIDADE MOTORA
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UNIDADES MOTORAS
CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS / UM
contração
contração
contração
lenta
rápida a
rápida b
Tipo I
Tipo IIa
Tipo IIb
velocidade de
LENTA
RÁPIDA
RÁPIDA
contração
resistência à
fadiga
força da UM
capacidade
oxidativa
capacidade
glicolítica
ALTA
MODERADA
BAIXA
BAIXA
ALTA
ALTA
MÉDIA
ALTA
BAIXA
BAIXA
ALTA
MAIS ALTA
4 NÃO SÃO INTERCAMBIÁVEIS
4 POPULAÇÃO NL 50% RÁPIDA E 50% LENTA (geneticamente
determinada)
4Dependendo do músculo, maior composição de fibras de CR
(atividades velocidade, potência e rapidez) ou de CL (alta
resistência e F)
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ARQUITETURA DO M. ESQUELÉTICO
O arranjo das fibras musculares relativo ao eixo de geração de
força
ÂNGULO DE PENAÇÃO - ângulo entre o arranjo das fibras
musculares e o eixo longitudinal do músculo (paralelas ou
oblíquas)
fibras paralelas: sartório, reto abdominal, bíceps do braço
fibras oblíquas: tibial posterior, reto da coxa, deltóide
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4 Qto > ângulo < F total, independentemente da F das fibras
F total (componente vertical da força) = F fibras . cos α
4 Fibras Oblíquas - < F efetiva para movimentar grandes
amplitudes, mas como > # fibras por unidade de volume, pode
gerar mais Força
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REGULAÇÃO DO MOVIMENTO
4 Músculos bi ou poli articulados. Desvantagens: são incapazes
de se encurtarem ou estirarem até uma distância suficiente para
produzir um movimento completo em todas as articulações
atravessadas simultaneamente.
• AGONISTA - Músculo principal na contração muscular. Agonista
primário e acessório. Ex.: Na flexão do cotovelo, o m. braquial e
o m. bíceps do braço são agonistas primários, o m.
braquiorradial, m. extensor radial longo do carpo e o m. pronador
redondo são agonistas acessórios.
• ANTAGONISTA - Músculo que oferece resistência à contração
muscular. opõe-se a um movimento. Gera torque em oposição
àquele gerado pelo agonista.
• FIXADOR - Imobiliza uma articulação para realizar o movimento
de outra articulação. Ex.: o m. rombóide fixa a escápula para
movimentar somente o braço.
• NEUTRALIZADOR - Evita a ação indesejada quando um m.
agonista realiza o movimento. Ex.: O m. bíceps do braço produz
tanto flexão do cotovelo quanto supinação do antebraço. Se
apenas a flexão do cotovelo é desejada o m. pronador redondo
age como neutralizador na supinação do antebraço.
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SINERGIA MUSCULAR
Ligações entre estruturas neuro-músculo-esqueléticas antômica e
funcionalmente independentes que atuam de forma cooperativa
como uma unidade.
(BERNSTEIN, 1967)
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AÇÃO MUSCULAR : O ESTADO DA ATIVIDADE MUSCULAR
CLASSIFICAÇÃO DAS AÇÕES MUSCULARES
Exercício
Ação Muscular
ESTÁTICO
ISOMÉTRICA
DINÂMICO CONCÊNTRICA
EXCÊNTRICA
Comprimento
Relação
muscular
Tmusc - Tres
NÃO MUDA
TMUSC = TRES
ENCURTA
TMUSC > TRES
ALONGA
TMUSC < TRES
A CLASSIFICAÇÃO É FEITA COM BASE NAS CARACTERÍSTICAS
EXTERNAS DO MÚSCULO
MODELO ESQUEMÁTICO DE UMA CONTRAÇÃO MUSCULAR
ISOMÉTRICA
(LIEBER, 1992)
NA VERDADE, NÃO EXISTE UMA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA PURA
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AÇÃO ISOTÔNICA
Por causa da variação na vantagem mecânica em função do
ângulo da articulação, da diferença de capacidade de desenvolver
força máxima com mudança do comprimento e velocidade,
nenhuma ação dinâmica de um músculo em exercício envolve
desenvolvimento de força constante.
Portanto, o termo isotônico é inadequado para a descrição de um
exercício humano.
termo correto : AUXOTÔNICO
AÇÃO ISOCINÉTICA
Durante um exercício dinâmico, há movimentos lineares do centro
de rotação na articulação e no tendão, por exemplo.
Por esta razão, o termo isocinético é inadequado pra descrever
uma contração muscular.
Ainda que os movimentos de máquinas de exercício ou ergômetros
possam ser controlados a uma velocidade constante, não há
garantias que os músculos estão se contraindo com velocidade
constante.
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VANTAGEM MECÂNICA NA AÇÃO MUSCULAR
A FORÇA MUSCULAR UTILIZADA PARA REALIZAR UM
MOVIMENTO VARIA EM FUNÇÃO DO ÂNGULO DA
ARTICULAÇÃO
MODELO ESQUEMÁTICO DE AÇÕES MUSCULARES EM FUNÇÃO DO
ÂNGULO ARTICULAR
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PRINCÍPIO DO TAMANHO
As fibras musculares são recrutadas numa ordem crescente de
tamanho, por que fibras maiores apresentam maior limiar de
excitação.
TAMANHO DA FIBRA
ñò
TIPO DE FIBRA
Recrutamento das fibras musculares:
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RELAÇÃO
FORÇA X ÁREA DA SECÇÃO TRANSVERSA DO MÚSCULO
O efeito mais evidente do treinamento de força, além do próprio
aumento da força do indivíduo, é o aumento do tamanho do
músculo.
A força máxima que um músculo pode gerar é proporcional à área
da secção transversa do músculo (28 a 90 N/cm2)
Mas, muitos outros fatores afetam a força máxima que o músculo
pode gerar:
• arquitetura do músculo
•
•
•
•
velocidade de contração, comprimento do músculo
adaptação do sistema nervoso
fatores fisiológicos
fatores ambientais
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ADAPTAÇÃO NEURAL E MUSCULAR DURANTE O TREINAMENTO DE RESISTÊNCIA
(SALE, 1988)
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ADAPTAÇÃO DO MÚSCULO À SOBRECARGA
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FORÇA x ÁREA DA SECÇÃO TRANSVERSA
SOBRECARGA MUSCULAR CRÔNICA
ò
HIPERTROFIA
ò
GANHO DE FORÇA
O efeito mais evidente do treinamento de força, além do
próprio aumento da força do indivíduo, é o aumento do
tamanho do músculo.
Capacidade do músculo produzir força é proporcional à sua
área de secção transversa (28 a 90 N/cm2)
Mas, muitos outros fatores afetam a força máxima que o
músculo pode gerar:
•
•
•
•
•
arquitetura do músculo
velocidade de contração, comprimento do músculo
adaptação do sistema nervoso
fatores fisiológicos
fatores ambientais
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RELAÇÃO FORÇA COMPRIMENTO DO SARCÔMERO
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COMPRIMENTO MÚSCULO X
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TENSÃO
RELAÇÃO FORÇA - VELOCIDADE DE CONTRAÇÃO
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FORÇA X
VELOCIDADE
CAPACIDADE DO MÚSCULO DE GERAR TENSÃO É
INVERSAMENTE PROPORCIONAL A SUA VELOCIDADE DE
CONTRAÇÃO
EFEITO DA TEMPERATURA
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RELAÇÃO
COMPRIMENTO X FORÇA X VELOCIDADE
DO MÚSCULO ESQUELÉTICO
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EXTENSIBILIDADE E ELASTICIDADE
EXTENSIBILIDADE: COMPONENTE ELÁSTICO EM PARALELO
(CEP)
ELASTICIDADE: COMPONENTE ELÁSTICO EM SÉRIE (CES)
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MODELO ESQUEMÁTICO DO TECIDO MUSCULAR
(HILL, 1950)
• COMPONENTE CONTRÁTIL (CC) : Filamentos de Actina e Miosina
• COMPONENTE ELÁSTICO EM SÉRIE (SEC): Tendões + titina
Armazenagem de energia elástica
• COMPONENTE ELÁSTICO EM PARALELO (PEC): Endomísio +
Perimísio + Epimísio
Resistência a tensão produzida por forças externas
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MODELO DO TECIDO MUSCULAR
Modelo de HILL foi sendo desenvolvido a partir da
incorporação de novas estruturas
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RELAÇÕES NEUROMUSCULARES
ÓRGAOS TENDINOSOS DE GOLGI
4receptores sensoriais estimulados pela presença de tensão ativa no
músculo.
4inibem o desenvolvimento de tensão no músculo e excita o músculo
antagonista.
4Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva
FUSOS NEUROMUSCULARES
4 receptores sensoriais estimulados pela presença de estiramento no
músculo.
4reflexo de estiramento ou miotático: os fusos neuromusculares
promovem a excitação do músculo estirado.
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CICLO DE ESTIRAMENTO - ENCURTAMENTO
(STRECH-SHORTENING CYCLE) (KOMI, 1984)
A COMBINAÇÃO DE AÇÕES EXCÊNTRICAS E
CONCÊNTRICAS FORMA UM TIPO NATURAL DE FUNÇÃO
MUSCULAR CHAMADO CICLO DE ESTIRAMENTOENCURTAMENTO
O ciclo é uma maneira econômica de se realizar um
movimento e é a base dos movimentos humanos.