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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 1 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) vísceras e paredes dos vasos sanguíneos CARDÍACO (involuntário) músculo do coração ESQUELÉTICO (voluntário) ~ 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 ALAVANCAS 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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 1

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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 3

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.)

4 As fibras musculares contém estruturas menores =

MIOFIBRILAS. Envolvendo as miofibrilas há o citoplasma da

célula muscular = sarcoplasma (túbulos T)

4 Miofibrilas são formadas por unidades ainda menores =

SARCÔMEROS, as unidades contráteis do m. esquelético.

(miosina - filamento espesso, actina - filamento fino)

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 4

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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 5

UNIDADES MOTORAS

CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS / UMcontração

lentacontraçãorápida a

contraçãorápida b

Tipo I Tipo IIa Tipo IIbvelocidade de

contraçãoLENTA RÁPIDA RÁPIDA

resistência àfadiga

ALTA MODERADA BAIXA

força da UM BAIXA ALTA ALTAcapacidadeoxidativa

ALTA MÉDIA BAIXA

capacidadeglicolítica

BAIXA ALTA MAIS ALTA

4 NÃO SÃO INTERCAMBIÁVEIS

4 POPULAÇÃO NL 50% RÁPIDA E 50% LENTA (geneticamente

determinada)

4 Dependendo do músculo, maior composição de fibras de CR

(atividades velocidade, potência e rapidez) ou de CL (alta

resistência e F)

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 6

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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 7

4 Qto > ângulo < F total, independentemente da F das fibras

4 Fibras Oblíquas - < F efetiva para movimentar grandes

amplitudes, mas como > # fibras por unidade de volume, pode

gerar mais Força

F total (componente vertical da força) = F fibras . cos α

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 8

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 contraçãomuscular. opõe-se a um movimento. Gera torque em oposiçãoàquele 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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 9

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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 10

AÇÃO MUSCULAR : O ESTADO DA ATIVIDADE MUSCULAR

CLASSIFICAÇÃO DAS AÇÕES MUSCULARES

Exercício Ação Muscular Comprimentomuscular

RelaçãoTmusc - Tres

ESTÁTICO ISOMÉTRICA NÃO MUDA TMUSC = TRES

DINÂMICO CONCÊNTRICA ENCURTA TMUSC > TRES

EXCÊNTRICA ALONGA TMUSC < TRES

A CLASSIFICAÇÃO É FEITA COM BASE NAS CARACTERÍSTICAS

EXTERNAS DO MÚSCULO

MODELO ESQUEMÁTICO DE UMA CONTRAÇÃO MUSCULARISOMÉTRICA

(LIEBER, 1992)

NA VERDADE, NÃO EXISTE UMA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA PURA

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 11

AÇÃO ISOTÔNICA

Por causa da variação na vantagem mecânica em função doângulo 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 umexercício humano.

termo correto : AUXOTÔNICO

AÇÃO ISOCINÉTICA

Durante um exercício dinâmico, há movimentos lineares do centrode rotação na articulação e no tendão, por exemplo.

Por esta razão, o termo isocinético é inadequado pra descreveruma contração muscular.

Ainda que os movimentos de máquinas de exercício ou ergômetrospossam ser controlados a uma velocidade constante, não há

garantias que os músculos estão se contraindo com velocidadeconstante.

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 12

VANTAGEM MECÂNICA NA AÇÃO MUSCULAR

A FORÇA MUSCULAR UTILIZADA PARA REALIZAR UMMOVIMENTO VARIA EM FUNÇÃO DO ÂNGULO DA

ARTICULAÇÃO

MODELO ESQUEMÁTICO DE AÇÕES MUSCULARES EM FUNÇÃO DOÂNGULO ARTICULAR

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 13

PRINCÍPIO DO TAMANHO

As fibras musculares são recrutadas numa ordem crescente detamanho, por que fibras maiores apresentam maior limiar de

excitação.

TAMANHO DA FIBRA

ññòòTIPO DE FIBRA

Recrutamento das fibras musculares:

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RELAÇÃOFORÇA 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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 15

ADAPTAÇÃO NEURAL E MUSCULAR DURANTE O TREINAMENTO DE RESISTÊNCIA (SALE, 1988)

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 16

ADAPTAÇÃO DO MÚSCULO À SOBRECARGA

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 17

FORÇA x ÁREA DA SECÇÃO TRANSVERSA

SOBRECARGA MUSCULAR CRÔNICA

òò

HIPERTROFIA

òò

GANHO DE FORÇA

O efeito mais evidente do treinamento de força, além dopróprio aumento da força do indivíduo, é o aumento do

tamanho do músculo.

Capacidade do músculo produzir força é proporcional à suaárea de secção transversa (28 a 90 N/cm2)

Mas, muitos outros fatores afetam a força máxima que omúsculo pode gerar:

• arquitetura do músculo• velocidade de contração, comprimento do músculo• adaptação do sistema nervoso• fatores fisiológicos• fatores ambientais

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 18

RELAÇÃO FORÇA COMPRIMENTO DO SARCÔMERO

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 19

COMPRIMENTO MÚSCULO X 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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 21

RELAÇÃOCOMPRIMENTO X FORÇA X VELOCIDADE

DO MÚSCULO ESQUELÉTICO

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 22

EXTENSIBILIDADE E ELASTICIDADE

EXTENSIBILIDADE: COMPONENTE ELÁSTICO EM PARALELO(CEP)

ELASTICIDADE: COMPONENTE ELÁSTICO EM SÉRIE (CES)

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 23

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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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 24

MODELO DO TECIDO MUSCULAR

Modelo de HILL foi sendo desenvolvido a partir daincorporação de novas estruturas

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 25

RELAÇÕES NEUROMUSCULARES

ÓRGAOS TENDINOSOS DE GOLGI

4 receptores sensoriais estimulados pela presença de tensão ativa nomúsculo.4 inibem o desenvolvimento de tensão no músculo e excita o músculoantagonista.4 Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva

FUSOS NEUROMUSCULARES

4 receptores sensoriais estimulados pela presença de estiramento nomúsculo.4 reflexo de estiramento ou miotático: os fusos neuromuscularespromovem a excitação do músculo estirado.

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Apostila didática / Sistema Muscular – Profa. Isabel de C. N. Sacco / 2001 26

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 ESTIRAMENTO-

ENCURTAMENTO

O ciclo é uma maneira econômica de se realizar um

movimento e é a base dos movimentos humanos.