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BIOMECÂNICA DOSISTEMA MUSCULAR

ASPECTOS BIOMECÂNICOS DO SISTEMAMUSCULAR

• Introdução à estrutura e função do sistemamuscular

• Ações musculares e regulação do movimento• Fatores biomecânicos no desenvolvimento de força• Fatores neuromusculares no desenvolvimento de

força

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MÚSCULO

• Todo movimento humano é gerado pela ação de ummúsculo

• O músculo é o único tecido do corpo humano capaz deproduzir força, i.e., biomecanicamente, o músculo é aúnica estrutura ativa do corpo

MÚSCULOS DO CORPO(40% a 45% massa corporal)

• Liso: involuntário (paredes de vasos sangüíneos e deórgãos internos)

• Cardíaco: involuntário, estriado (músculo do coração)

• Esquelético: voluntário, estriado, ligam-se ao esqueleto(cerca de 215 pares)

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MÚSCULOS DO CORPO

Os principais grupos musculares no corpo humano

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Esquema da

estrutura

muscular

Estrutura e função do músculo esquelético

• O m. Inteiro é geralmente envolvido por uma fáscia e uma camada

de tecido conectivo conhecido como epimísio.

• A próxima estrutura menor é o fascículo, que consiste de fibras

musculares envoltas por uma camada de tecido conectivo chamada

perimísio.

• As fibras musculares contém estruturas menores = miofibrilas.

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Estrutura e função do músculo esquelético

• Miofibrilas são formadas por unidades ainda menores = sarcômeros,as unidades contráteis do m. esquelético. (miosina - filamentoespesso, actina - filamento fino).

• A fibra muscular (50 µm diam., 10 cm comp.) é uma célula muscularindividual envolta pelo endomísio, outro tecido conectivo que envolveas fibras dentro do fascículo.

Estrutura Muscular

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A UNIDADE MOTORA• A coordenação da contração de todas as fibras é feita

através de uma subdivisão em unidades funcionais - asunidades motoras.

• A unidade motora consiste de um nervo motor, com seucorpo nervoso e núcleo localizado na matéria cinza da“medula espinhal” e forma um longo axônio até osmúsculos, onde se ramifica e inerva muitas fibras.

Esquema da

Unidade

Motora

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Excitação e Contração

• Quando uma unidade motora é ativada, impulsos (potenciais de ação)viajam pelo axônio e são distribuídos ao mesmo tempo por todas asfibras na unidade motora.

• A excitação do nervo é transferida pela sinapse para a membrana dafibra muscular.

• A união do nervo motor com a fibra muscular é chamada de junçãoneuromuscular ou placa motora.

ELETROMIOGRAFIA• O impulso elétrico que atravessa a placa ou junção pode

ser registrado, e é a base da eletromiografia.

• EMG é o registro da atividade elétrica associada àcontração muscular.

• A eletromiografia é um importante método de medição paraa biomecânica.

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ELETROMIOGRAFIA

TiposdeFibrasMusculares

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FIBRAS MUSCULARESCLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS

SISTEMA 1 contração lenta contração rápidaa

contração rápidab

SISTEMA 2 Tipo I Tipo IIa Tipo IIb

SISTEMA 3 SO FOG FG

velocidade decontração

lenta rápida rápida

resistência àfadiga

alta moderada baixa

força da unidademotora

baixa alta alta

capacidadeoxidativa

alta média baixa

capacidadeglicolítica

baixa alta maia alta

CICLO DE PONTES CRUZADASNo músculo, a força é gerada pela ação de bilhões de cabeças de

miosina interagindo com actina, movendo-se, desligando-se,interagindo com outra actina e assim por diante.

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Tensão isométrica desenvolvida por umafibra muscular

Tensão isométrica desenvolvida por trêstipos de fibras musculares

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PRINCÍPIO DO TAMANHO

As fibras musculares são recrutadas numa ordemcrescente de tamanho, por que fibras maiores apresentam

maior limiar de excitação.

TAMANHO DA FIBRA

TIPO DE FIBRA

PRINCÍPIO DO TAMANHO

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Recrutamentodas UMs emfunção dademanda datarefa

REGULAÇÃO DA FORÇA MUSCULAR

A regulação da força muscular é dependente de:

• Número de unidades motoras recrutadas

• Freqüência de disparos

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Recrutamentodas UMsem função dotipo de fibra

Freqüência dedisparoeTensão muscular

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FORÇA MUSCULAR• Fatores que interferem na produção de força por um

músculo:• Comprimento do sarcômero• Comprimento do músculo• Velocidade do movimento• Temperatura corpo• Tipo de músculo - área de secção transversa /penação• Adaptações neurais• Ângulo articular no movimento

Relação força e comprimento do sarcômero

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Relação Força e comprimento do músculo

Relação força e velocidade de contração

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Relação Força e velocidade de contração

Relação Força e Temperatura

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Relação Força e área de secção transversa

Sobrecarga muscular crônica

Hipertrofia

Ganho de força

Capacidade do músculo produzir F é proporcionalà sua área de secção transversa (28 a 90 N/cm2)

Arquitetura do músculo esqueléticoÂngulo de penação

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ARQUITETURA MUSCULARFibras paralelas Amplitude de Movimento velocidade

(sartório, reto abdominal, bíceps do braço)

Fibras oblíquas < F efetiva para movimentar grandesamplitudes Mais fibras por unidade de área força

(tibial posterior, reto coxa, deltóide)

Quanto > ângulo < F total, independentemente da F das fibras

ADAPTAÇÃO NEURAL E MUSCULARDURANTE O TREINAMENTO DE RESISTÊNCIA

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Adaptação mecânicado tecido muscular ao exercício