TODO MOVIMENTO HUMANO, DO PISCAR DE OLHOS À

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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
 Transforma Energia Química em energia mecânica
TIPOS DE MÚSCULOS (~ 40 % DA MASSA CORPORAL)
 LISO (involuntário)  vísceras e paredes dos vasos sanguíneos
 CARDÍACO (involuntário)  músculo do coração
 ESQUELÉTICO (voluntário)  ~ 215 pares de músculos esqueléticos
CARACTERÍSTICAS BIOMECÂNICAS
1. EXTENSIBILIDADE: capacidade de aumentar o seu comprimento
2. ELASTICIDADE: capacidade de retornar a seu comprimento original
após a deformação
3. IRRITABILIDADE: capacidade de gerar tensão quando estimulado
(potenciais de ação)
4. CAPACIDADE DE GERAR TENSÃO
MUSCULARES
 ALAVANCAS  TORQUES
SISTEMA MUSCULAR
O Músculo é o único tecido do corpo humano capaz de produzir
FORÇA, i.e., BIOMECANICAMENTE, O MÚSCULO É A ÚNICA
ESTRUTURA ATIVA DO CORPO
MÚSCULOS DO CORPO (~ 40% massa corporal):
 LISO: involuntário (paredes de vasos sanguíneos e de órgãos
internos)
 CARDÍACO: involuntário, estriado (músculo do coração)
 ESQUELÉTICO: voluntário, estriado, ligam-se ao esqueleto
O Movimento humano no cotidiano e a performance
esportiva são possíveis através da produção de FORÇA
pelos músculos voluntários agindo em sistemas de
alavanca no esqueleto = Geração de TORQUES
REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA ESTRUTURA
MUSCULAR
ESTRUTURA E FUNÇÃO DO MÚSCULO
 O m. esquelético é constituido por unidades estruturais
de tamanho decrescente. Unidade básica (célula) - fibras
musculares (50 m diam., 10 cm comp.)
 As fibras musculares contém estruturas menores =
MIOFIBRILAS. Envolvendo as miofibrilas há o citoplasma
da célula muscular = sarcoplasma (túbulos T)
 Miofibrilas são formadas por unidades ainda menores =
SARCÔMEROS,
as
unidades
contráteis
do
m.
esquelético. (miosina - filamento espesso, actina filamento fino)
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
EXCITAÇÃO E CONTRAÇÃO
1. Quando uma unidade motora é ativada, potenciais de
ação viajam pelo axônio e são distribuídos ao mesmo
tempo por todas as fibras na unidade motora.
2. O impulso elétrico que atravessa a placa pode ser
registrado
=
ELETROMIOGRAFIA
(EMG).
A
eletromiografia é um importante método de medição para
a biomecânica.
3. Quando o sinal elétrico atinge a membrana muscular, ele
a despolariza, e o sinal viaja pelos túbulos T, onde os íons
de Cálcio são liberados pelo retículo sarcoplasmático
ativando os complexos de troponina, que acionam o
processo de contração.
4. Deslizamento simultâneo de dezenas de milhares de
sarcômeros em série e em paralelo gera considerável
mudança no comprimento e desenvolvimento de força na
fibra muscular.
PRINCÍPIO DO TUDO OU NADA
Quando uma unidade motora é estimulada, uma quantidade
mínima de estimulação, chamada limiar, é requerida para
elicitar uma contração. Se a estimulação é menor que este
limiar, nenhuma ação muscular ocorre.
FIBRAS MUSCULARES
CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS
contração lenta
contração
rápida a
Tipo I
Tipo IIa
velocidade de
LENTA
RÁPIDA
contração
resistência à
fadiga
força da UM
capacidade
oxidativa
capacidade
glicolítica
contração
rápida b
Tipo IIb
RÁPIDA
ALTA
MODERADA
BAIXA
BAIXA
ALTA
ALTA
MÉDIA
ALTA
BAIXA
BAIXA
ALTA
MAIS ALTA
 NÃO SÃO INTERCAMBIÁVEIS
 POPULAÇÃO NL 50% RÁPIDA E 50% LENTA (geneticamente
determinada)
 Dependendo do muscúlo, maior composição de fibras de CR
(atividades velocidade, potência e rapidez) ou de CL (alta
resistência e F)
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 braquial
fibras oblíquas: tibial posterior, reto femoral, deltóide
 Qto > ângulo < F total, independentemente da F das
fibras
F total (componente vertical da força) = F fibras . cos 
 Fibras Oblíquas - < F efetiva para movimentar grandes
amplitudes, mas como > # fibras por unidade de volume,
pode gerar mais Força
REGULAÇÃO DO MOVIMENTO
 Músculos bi ou poli articulados. Desvantegens: 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 braquial 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 braquial 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.
SINERGIA MUSCULAR
Ligações entre estruturas neuro-músculo-esqueléticas antômica e
funcionalmente independentes que atuam de forma cooperativa
como uma unidade.
(BERNSTEIN, 1967)

AÇÃO MUSCULAR : O ESTADO DA ATIVIDADE MUSCULAR
CLASSIFICAÇÃO DAS AÇÕES MUSCULARES
Exercício
Ação Muscular
ESTÁTICO
ISOMÉTRICA
DINÂMICO CONCÊNTRICA
EXCÊNTRICA
Comprimento
muscular
NÃO MUDA
Relação
Tmusc - Tres
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
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.
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
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

TIPO DE FIBRA
Recrutamento das fibras musculares:
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
ADAPTAÇÃO NEURAL E MUSCULAR DURANTE O TREINAMENTO DE RESISTÊNCIA
(SALE, 1988)
FORÇA x ÁREA DA SECÇÃO TRANSVERSA
Capacidade do músculo produzir força é proporcional à sua
área de secção transversa
 Norman (1977) : 90 N /cm2
SOBRECARGA MUSCULAR CRÔNICA

HIPERTROFIA

GANHO DE FORÇA
OUTROS FATORES DE
INFLUÊNCIA




Fatores fisiológicos (tipo de fibra)
Fatores ambientais
Controle neuro-muscular
Arquitetura do músculo
ADAPTAÇÃO DO MÚSCULO À SOBRECARGA
RELAÇÃO FORÇA COMPRIMENTO DO
SARCÔMERO
RELAÇÃO FORÇA - VELOCIDADE DE CONTRAÇÃO
COMPRIMENTO
X
TENSÃO
FORÇA X
VELOCIDADE
CAPACIDADE DO MÚSCULO DE GERAR TENSÃO É
INVERSAMENTE PROPORCIONAL A SUA VELOCIDADE DE
CONTRAÇÃO
EFEITO DA TEMPERATURA
RELAÇÃO
COMPRIMENTO X FORÇA X VELOCIDADE
DO MÚSCULO ESQUELÉTICO
EXTENSIBILIDADE E ELASTICIDADE
EXTENSIBILIDADE: COMPONENTE ELÁSTICO EM
PARALELO (CEP)
ELASTICIDADE: COMPONENTE ELÁSTICO EM SÉRIE (CES)
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
MODELO DO TECIDO MUSCULAR
Modelo de HILL foi sendo desenvolvido a partir da
incorporação de novas estruturas
RELAÇÕES NEUROMUSCULARES
ÓRGAOS TENDINOSOS DE GOLGI
 receptores sensoriais estimulados pela presença de tensão
ativa no músculo.
 inibem o desenvolvimento de tensão no músculo e excita o
músculo antagonista.
 Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva
FUSOS NEUROMUSCULARES
 receptores sensoriais estimulados pela presença de
estiramento no músculo.
 reflexo
de
estiramento
ou
miotático:
os
fusos
neuromusculares promovem a excitação do músculo estirado.
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.
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