Biomecânica muscular
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Biomecânica do Músculo Esquelético Humano
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Biomecânica muscular
- 1. Biomecânica do Músculo esquelético humano Prof° Vinicius Mancini
- 2. Propriedades Funcionais da Unidade Músculotendínea • As quatro propriedades funcionais do tecido muscular são: - Extensibilidade; - Elasticidade; - Irritabilidade; - Capacidade de desenvolver tensão. * Essas propriedades são comuns a todos os tipos de músculos
- 3. Extensibilidade e Elasticidade • Extensibilidade - capacidade de ser estirado, ou de aumentar de comprimento; • Elasticidade - capacidade do músculo retornar ao seu comprimento inicial após ser estirado.
- 4. A elasticidade muscular é dependente de dois componentes principais: • CEP- proporcionado pelas membranas musculares, fornecem resistência quando um músculo é estirado passivamente; • CES - atua nos tendões, trabalha como uma mola, fornecendo resistência ao estiramento de um tendão muscular;
- 5. • A elasticidade ocorre principalmente em função dos CES: - Altura de um salto aumenta quando é realizado um movimento contrário imediatamente antes do salto (flexão de joelhos); - Pesquisas concluem que há aumento da força muscular logo após o alongamento. Tanto CES quanto CEP contribuem para esse aumento de força, mas CES contribui de forma mais significativa. • Resposta Viscoelástica do tecido muscular: - Quando um músculo é alongado por determinado tempo, possui seu tamanho aumentado, e após o alongamento, não retorna ao seu comprimento inicial de repouso imediatamente, mas de forma gradual.
- 6. Irritabilidade e Capacidade de Desenvolver Tensão • Irritabilidade: capacidade de responder a um estímulo, seja ele eletroquímico (gerado por um potencial de ação), ou seja ele mecânico (golpe externo aplicado ao músculo). • Capacidade de Desenvolver Tensão: Quando irritado, o músculo tem a capacidade de desenvolver uma tensão, aumentando o seu tônus natural do repouso.
- 7. Organização estrutural do M.E.E
- 8. Músculos • Há cerca de 434 músculos no corpo humano; • Correspondem em média a 45% do peso corporal; • 75 pares – responsáveis pela postura e movimentos corporais, os restantes são envolvidos em atividades como o controle ocular e a deglutição;
- 9. Fibras Musculares • Principal célula muscular formato de fio • Membrana que envolve a Fibra muscular sarcolema • Citoplasma da Fibra muscular sarcoplasma Sarcoplasma: - Contém núcleos, mitocôndrias e miofibrilas (proteínas contráteis que dão ao músculo o aspecto estriado, chamadas de Actina e Miosina)
- 10. Sarcômero • Unidade básica da fibra muscular, encontrado entre duas linhas Z. • Sarcômero Dividido ao meio pela Linha M; • Faixas A possuem, filamentos grossos de miosina, circundados por seis filamentos finos de actina; • Faixas I possuem apenas filamentos finos de actina; • Faixas A e I se mantém no lugar devido à sua fixação às linhas Z, que aderem ao sarcolema; • No centro das Faixas A, existem as Zonas H, que possuem apenas filamentos grossos de miosina. • Durante uma contração Muscular, os filamentos finos de actina de cada extremidade do sarcômero se deslizam umas sobre as outras, as linhas Z se movimentam em direção das faixas A, que mantém seu tamanho original enquanto as Faixas I se tornam mais estreitas, e a Zona H desaparece.
- 14. Camadas de tecido conjuntivo que envolvem o tecido muscular • Fáscia Muscular Envolve o músculo todo; • Epimísio Envolve intimamente o músculo; • Perimísio Envolvem os feixes de fibras musculares; • Endomísio Circunda cada fibra muscular.
- 16. A contração Muscular • Vídeo
- 18. Variação no comprimento e diâmetro da fibra muscular • Algumas fibras podem se estender por todo o comprimento do músculo, enquanto outras são mais curtas; • A fibra cresce em comprimento e diâmetro, podendo quintuplicar seu diâmetro na fase adulta; • O número de fibras musculares em um músculo é determinado pela genética, variando de indivíduo para indivíduo; • O número de fibras musculares encontradas no nascimento é o mesmo por toda a vida, salvo pela perda ocasional consequente a uma lesão.
- 19. Unidade motora
- 20. • São grupos funcionais de diferentes tamanhos, constituídos por um único neurônio motor e por todas as fibras musculares por eles inervadas. • Placa motora – o axônio de cada neurônio motor se subdivide muitas vezes, de modo que cada fibra individual é dotada de uma placa motora terminal. • Há apenas uma placa motora por fibra, e as unidades motoras estão confinadas a um único músculo. • Uma única unidade motora pode conter desde menos de 100 a aproximadamente 2000 fibras, dependendo do tipo de movimento que o músculo executa. • Movimentos com alto grau de precisão recrutam menor quantidade de fibras. Ex: dedos, olhos; • Movimentos grossos e vigorosos recrutam maior quantidade de fibras. Ex: contração de quadríceps.
- 21. Ativação de uma Unidade Motora • Células do Tipo Fásicas – são a maioria nos mamíferos Reagem a um único estímulo, desenvolvendo tensão, semelhante a uma contração A • Quando impulsos rápidos e sucessivos ativam uma fibra que já está sobre tensão, ocorre a somação B • Uma fibra ativada que é ativada repetidas vezes para seu nível de tensão máxima durante um período de tempo, se encontra em tetania C Obs: Quando a tetania é mantida, a fadiga gera uma diminuição automática na tensão produzida
- 22. A B C
- 23. Tipos de fibras • As fibras de algumas unidades motoras se contraem para atingir tensão máxima mais rapidamente que outras após serem estimuladas
- 24. Fibras de contração rápida vs. Fibras de contração lenta • Fc rápida demoram apenas 1/7 do tempo que as fibras de contração lenta levam para gerar tensão máxima; - Fc rápida > [miosina ATPase] - Fc rápida > diâmetro que Fc lenta - Fc rápida se fadigam mais rapidamente que Fc lenta Indivíduos com maior quantidade de fibras rápidas conseguem gerar maior torque e potência que indivíduos com maior quantidade de fibras lentas
- 26. Tipos de Fibras característica Tipo I – Oxidativa Tipo IIA- Glicolítica Oxidativa Tipo IIB- Glicolítica Veloc. de c. Lenta Rápida Rápida Grau de fad. Lento Intermed Rápido Diâmetro Pequeno Intermed Grande [ATPase] Baixa Alta Alta [mitocond] Alta Alta Baixa [enz. Glicolit] Baixa Intermed Alta