fisiologia do músculo estriado ii

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Fisiologia do músculo estriado II Fisiologia do músculo estriado II Prof. Dr. Caio Maximino Marabá/PA – 2015

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Page 1: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Prof. Dr. Caio Maximino

Marabá/PA – 2015

Page 2: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Fatores que modulam a força de contração

● No músculo esquelético, o potencial de ação leva à liberação de Ca2+ e, portanto à contração

● Um único estímulo sempre leva à liberação máxima de Ca2+ (resposta tudo-ou-nada) e, portanto, a um abalo muscular máximo– Consequência: a gradação da força de contração

é alcançada pelo recrutamento variável de unidades motoras ou pela mudança na frequência de potenciais de ação

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Recrutamento diferencial

● As fibras musculares são recrutadas numa ordem crescente de tamanho, porque– A reobase aumenta com o tamanho– A resistência de entrada diminui com o tamanho– A resistência da membrana diminui com o

tamanho

● Ativação favorecida: Tipo RL Tipo FR → →Tipo RR

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 4: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Princípio do tamanho

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Somação por frequência

● MAS um único estímulo não é suficiente para induzir a contração máxima da fibra, porque é breve demais para manter o sistema de filamentos deslizantes em movimento por tempo suficiente para que a posição final (contração máxima) seja alcançada

● Assim, o encurtamento do músculo só irá continuar se um segundo estímulo ocorrer antes que o músculo tenha relaxado completamente.

● Se a frequência de estimulação for tão alta que o músculo não consegue relaxar entre os estímulos, a contração máxima sustentada da unidade motora (tétano) irá ocorrer

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 6: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 7: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Tetanização e tipos de fibras musculares

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Gastrocnêmio (F) Gastrocnêmio (S) Sóleo (S)

Page 8: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Modulação da força por arcos reflexos

● O reflexo miotático é um mecanismo de modulação da força de contração

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 9: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Relação comprimento-tensão

● Quando um. músculo contrai, gera força (normalmente mensurada como tensão) e diminui de comprimento– Para estudar as propriedades biofísicas do músculo, um desses

parâmetros é mantido fixo enquanto o outro é mensurado

● Contração isométrica – O comprimento do músculo é mantido constante, e a força gerada durante a contração é mensurada

● Contração isotônica – A força de contração é mantida constante, e a mudança no comprimento do músculo é mensurada

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 10: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Tipos de contração

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Tipos de contração

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 12: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Relação comprimento-tensão

● Quando um músculo em repouso é esticado, resiste o estiramento por uma força que aumenta lentamente no início e cresce rapidamente conforme o estiramento aumenta– Influenciada pela fáscia associada ao músculo– Principal fator é a extensibilidade da titina, que mantém a estabilidade do

filamento de miosina no centro do sarcômero

● Se estimula-se o músculo para a contração nesses diferentes comprimentos, a força contrátil aumenta conforme o comprimento é aumentado até um ponto L0 (comprimento ótimo)

● Conforme o músculo é esticado além de L0, a força de contração decresce

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 13: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Relação comprimento-tensão

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 14: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Relação comprimento-tensão e comprimento dos sarcômeros

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Relação força-velocidade

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

● A velocidade com que o músculo encurta (contrai) é fortemente dependente da quantidade de força que o músculo desenvolve

● Na ausência de qualquer carga, a velocidade de contração é máxima (V0), e corresponde à taxa máxima de troca de pontes cruzadas– Proporcional à taxa máxima de turnover da mATPase)

– V0 é maior em fibras rápidas do que em fibras lentas

● Aumentar a carga diminui a velocidade de contração até que, em carga máxima (i.e., carga igual à força máxima produzida pelo músculo), o músculo não pode mais se contrair; aumentos acima desse ponto resultam no estiramento do músculo (velocidade negativa)– Velocidade positiva – Movimento concêntrico– Velocidade negativa – Movimento excêntrico

● Uma curva potência-tensão reflete a taxa de trabalho exercido a cada carga e demonstra a taxa máxima de trabalho em carga sub-máxima.

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Fisiologia do músculo estriado II

Relação força-velocidade

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Papel das articulações no trabalho muscular

● “O corpo utiliza seus ossos e suas articulações como alavancas e pontos de apoio [fulcros] sobre os quais os músculos exercem força para mover ou resistir a uma carga” (Silverthorn, 2010, p. 428)

● Os ossos formam alavancas, as articulações flexíveis forma os fulcros, e os músculos presos aos ossos geram a força pela contração

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 18: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

A articulação como alavanca

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 19: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

A articulação como alavanca

● A distância relativa entre o fulcro e a carga e o ponto no qual o esforço é aplicado determina se uma alavanca vai operar como vantagem ou desvantagem mecânica– Se a carga está mais próxima e o esforço mais longe do fulcro,

um esforço pequeno será necessário para mover uma carga maior por uma distância pequena

● Vantagem mecânica – mais força, menos velocidade, menos amplitude de movimento

– Se a carga está mais longe do fulcro e o esforço é aplicado mais próximo deste, um esforço relativo maior será necessário para movimentar uma carga pequena

● Desvantagem mecânica – menos força, mais velocidade, mais amplitude de movimento

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 20: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Força do bíceps braquial x 5 cm = 7 kg x 25 cm = 35 kg adicionais

Page 23: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Tipos de alavancas

● Alavancas de primeira classe (interfixas) – Fulcro entre o esforço e a carga– se o esforço estiver mais próximo do fulcro do que a carga, há vantagem mecânica– Se a carga estiver mais próxima do fulcro do que o esforço, há desvantagem

mecânica

● Alavancas de segunda classe (inter-resistentes) – Carga entre o fulcro e o esforço– Sempre produzem vantagem mecânica, porque a carga sempre está mais próxima

do fulcro do que o esforço

● Alavancas de terceira classe (inter-potentes) – Esforço entre o fulcro e a carga– Sempre produzem desvantagem mecânica, porque o esforço está sempre mais

próximo do fulcro do que a carga

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 24: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Tipos de alavancas

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Coordenação entre os músculos

● Os movimentos comumente resultam da atividade global de diversos músculos.

● Em uma articulação, os músculos esqueléticos normalmente estão arranjados em pares antagonistas (flexores, extensores, abdutores-adutres, etc.)– Agonista – Contrai-se para causar a ação– Antagonista – Relaxa-se, permitindo os efeitos do agonista

● A definição do agonista e do antagonista é dinâmica – na extensão do braço, o tríceps (e não o bíceps) age como agonista

● Sinergistas – contraem em conjunto, normalmente estabilizando uma articulação

● Fixadores – Contraem para estabilizar a porção proximal de um membro enquanto o movimento ocorre na porção distal

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 26: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Coordenação entre os músculos

● Motor primário (= agonista) – braquial anterior

● Sinergista – Bíceps braquial

● Antagonista – Tríceps braquial

● Fixador – Rombóide

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músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Pares de agonistas e antagonistas

Propriedadesbiofísicas do

músculo

Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Movimento Agonista Antagonista

Extensão do punho Extensor dos dedos Flexores dos dedos

Flexão do cotovelo Bíceps braquial Tríceps braquial

Extensão do cotovelo Tríceps braquial Bíceps braquial

Flexão do ombro Deltóide anteriorPeitoral maiorBíceps braquial

Deltóide posteriorLatíssimo do dorsoTríces do braço

Extensão do ombro Deltóide posteriorLatíssimo do dorso

Deltóide anteriorPeitoral maior

Adução do ombro Latíssimo do dorsoPeitoral maior

Deltóide

Abdução do ombro Deltóide Latíssimo do dorsoPeitoral maior

Flexão do tronco Reto do abdomen Eretor da espinha

Extensão do tronco Eretor da espinha Reto abdominal

Dorsiflexão Tibial anterior GastrocnêmioSóleo

Plantarflexão GastrocnêmioSóleo

Tibial anterior

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Fisiologia do músculo estriado II

Características biomecânicas dos ossos

● Material anisotrópico (resistência diversa a cargas aplicadas em diferentes direções)– A hidroxiapatita é um material rígido e rugoso com boa força

compressiva e baixa força tênsil; confere anisotropia ao osso.

– Colágeno têm módulo elástico baixo, boa força tênsil, baixa força compressiva.

● Força e dureza (osso cortical mais resistente)

● Propriedades viscoelásticas (respostas diferentes de acordo com a velocidade da carga)

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Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 29: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Compressão

● Carga que atua axialmente sobre o osso, diminuindo seu comprimento e aumentando seu diâmetro

● Quanto maior a carga de compressão, mais tecido deve ter o osso para suportá-la

● Carga compressiva é maior nas vértebras lombares e nos ossos dos membros inferiores

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Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 30: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Tração

● Carga oposta à compressão

● Atua axialmente sobre o osso, aumentando seu comprimento e diminuindo seu diâmetro

● Os ossos proximais dos membros superiores estão sob tração por parte dos ossos distais

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Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

Page 31: Fisiologia do músculo estriado II

Fisiologia do músculo estriado II

Cisalhamento

● Tipo de carga que tende a provocar um deslizamento de uma parte de um osso sobre outra

● Durante o movimento de agachamento, a articulação do joelho sofre cisalhamento

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Modulaçãoda força decontração

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Fisiologia do músculo estriado II

Flexão

● Tipo de carga que tende a curvar um osso, provocando esforços de compressão de um lado e de tração de outro

● Ocorre quando uma força excêntrica é aplicada à extremidade de um osso, criando um momento (torque) em um plano que contém seu eixo longitudinal

● As forças musculares que atuam em ossos longos são exemplos de flexão

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Modulaçãoda força decontração

Mecânica domovimento

Biomecânica

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Fisiologia do músculo estriado II

Torção

● Tipo de carga que tende a torcer um osso

● Ocorre quando uma força tende a girar um osso em torno do seu eixo longitudinal enquanto uma de suas extremidades permanece fixa

● Deve-se ao torque produzido em um plano perpendicular ao eixo longitudinal do osso

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Modulaçãoda força decontração

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Cargas mecânicas sobre os ossos

compressão tração cisalhamento torção flexão

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Cargas combinadas

● Como os ossos do corpo humano estão submetidos à força gravitacional, forças musculares e outros tipos de forças, eles geralmente estão submetidos a mais de um tipo de carga.

● A combinação de duas ou mais formas puras de carga é chamada carga combinada.

● A forma irregular e a estrutura assimétrica dos ossos também contribui para o surgimento de cargas combinadas.

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Modulaçãoda força decontração

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Respostas ósseas à carga

● Hipertrofia - aumento da densidade óssea (mineralização) em resposta ao aumento das cargas regularmente aplicadas (atividades físicas regulares).

– Quanto maior a força regularmente aplicada, maior a mineralização do osso.

● Atrofia - diminuição da densidade óssea (mineralização) em resposta à redução das cargas regularmente aplicadas (sedentarismo).

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