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Fisiologia do trabalho Muscular Fisiologia da contração muscular, do estímulo até a sua execução: 1) Um potencial de ação trafega ao longo de um nervo motor até suas terminações nas fibras musculares; 2) Em cada terminação, o nervo secreta uma pequena quantidade de acetilcolina; 3) Essa acetlcolina atua sobre uma area localizada na membrana muscular, abrindo numerosos canais acetilcolina-dependentes dentro de moléculas protéicas na membrana da fibra muscular. Fisiologia da contração muscular, do estímulo até a sua execução: 4) A abertura destes canais permite que uma grande quantidade de íons sódio flua para dentro da membrana da fibra muscular no ponto terminal neural. Isso desencadeia potencial de ação na fibra muscular. Fisiologia da contração muscular, do estímulo até a sua execução: 5) O pontencial de ação cursa ao longo da membrana da fibra muscular da mesma forma como o pontencial de ação cursa pelas membranas neurais; 6) O pontencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular e também passa para as miofibrilas grande quantidade de iona calcio, que estavam armazenados no interior do retículo sarcoplasmático. Fisiologia da contração muscular, do estímulo até a sua execução: 7) Os íons cálcio provocam grandes forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, fazendo com que eles deslizem entre si, o que constitui o processo contrátil; 8) Após fração de segundo, os íons cálcio são bombeados de volta para o retínaculo sarcoplasmático, onde permanecem armazenados até que um novo pontncial de ação cheque ; essa dos íons da vizinhança das miofibrilas põe fim á contração. Contrações Musculares estáticas x Dinâmicas A contração dos músculos é a maior e mais frequente fonte de força gerada dentro do corpo humano. Forças passivas adicionais ocorrem pela tensão das fáscias, ligamentos e struturas não contrateis dos músculos. Os músculos nunca se contraem isoladamente, porqque isso produziria um movimento não funcional esteriotipado. Diversos músculos em uma refinada combinação de forças contribuem para produzir a força desejada e o resultante movimento ou composição dos segmentos 8 COMPRIMENTO MUSCULAR IDEAL PARA CONTRAÇÃO MUSCULAR • A maioria dos músculos operam dentro de um limite a partir de seu comprimento de repouso (60% - 160%). • O sistema muscular gerador de força que realiza a contração considerada ideal para realização de tarefas com maior ou menor facilidade, vai depender da TENSÃO ATIVA dentro do sarcômero. NORMAL ENCURTADO ALONGADO 9 • “A”: filamentos de actina e miosina muito próximos limitando a capacidade de gerar tensão ativa. • “B”: comprimento ideal de geração de tensão ativa. • “C”: filamentos de actina e miosina muito distantes e prejudicando a capacidade de gerar tensão ativa SAHRMANN, Shirley. A. (2005) 10 É a relação entre o desenvolvimento de tensão e o comprimento do músculo. A quantidade de força produzida depende do número total de pontes transversas de miosina interagindo com as partes ativas da actina. O músculo pode desenvolver tensão máxima no comprimento ótimo porque os filamentos de actina e miosina estão posicionados de modo que um número máximo de interligações possa ser formado. 11 O comprimento ótimo está próximo do que é conhecido como comprimento de repouso (nem muito estendido e nem muito contraído). Em comprimentos maiores ou menores que o ótimo, existirá cada vez menos oportunidade de sobreposição entre actina e miosina, resultando em menor potencial para se gerar força. 12 • O músculo alongado desenvolve tensão máxima quando são realizadas contrações em posições onde ele esteja mais alongado. • Quando este músculo fica em posição de encurtamento sua tensão é menor. • Músculos alongados desviam a curva de comprimento e tensão para a direita. • Em posição de encurtamento, músculos alongados desenvolvem uma menor tensão ativa quando comparados com músculos encurtados. 13 O número de sarcômeros não é fixo e, no músculo adulto, pode aumentar ou diminuir. A regulação do número de sarcômeros é uma adaptação às mudanças no comprimento funcional de um músculo. Nos músculos mantidos cronicamente numa amplitude encurtada por causa de uma postura incorreta ou imobilização, alguns sarcômeros são perdidos e os demais se adaptam ao novo comprimento; o novo comprimento permite o desenvolvimento de tensão máxima na nova posição encurtada e imobilizada. 14 •TENSÃO ATIVA: - depende da capacidade de sobreposição dos filamentos de actina e miosina (pontes cruzadas). - sarcômero encurtado além de um determinado ponto (60%) as fibras de actina e miosina já estão totalmente sobrepostas (incapacidade de se formar mais pontes cruzadas), logo a tensão ativa decresce. - sarcômero alongado além de um determinado ponto (160%) não pode sobrepor as fibras de actina e miosina (as pontes cruzadas estão bastante afastadas), logo a tensão ativa decresce. - TENSÃO IDEAL: em torno 80 a 120% do comprimento de repouso. Ex: BANCO FLEXOR (reforço de ísquiotibiais). SARCÔMERO MUITO ENCURTADO (quadril em estado neutro de flexão e extensão e no joelho realizando flexão) E TENSÃO ATIVA DIMINUÍDA SARCÔMERO NUMA POSIÇÃO IDEAL (quadril semi-fletido e no joelho realizando a flexão) E TENSÃO ATIVA AUMENTADA 15 Rombóides encurtados Rombóides normais Rombóides hiper- alongados Escápulas normais Rombóides encurtados Rombóides normais Rombóides hiper- alongados Rombóides encurtados Rombóides normais Rombóides hiper- alongados Rombóides encurtados Rombóides normais Escápulas retraídas Possuem além das estrias longitudinais, estrias transversais que dá a esse tecido o nome estriado. Contração voluntária São basicamente 4 os processos que fornecem energia para o trabalho muscular: Reserva de ATP, Reserva de fosfocreatina, Fermentação lática e, Respiração aeróbica. Esses sistemas são acionados em seqüência e solicitados na maioria das atividades físicas, de modo que o fornecimento de energia seja contínuo, ou seja, Uma fonte é acionada antes que a anterior se esgote. A contribuição efetiva de cada uma delas varia em função da intensidade e da duração do exercício. As fibras musculares esqueléticas já possuem uma reserva de ATP. È a 1ª a ser utilizada na contração muscular. Essa reserva só é capaz de fornecer energia para cerca de 1 a 2 segundos de atividade intensa. Prosseguindo a atividade física , a reserva de fosfocreatina é acionada. Constituem um suprimento imediato de energia para a contração muscular, Suficiente para esforços máximos de 6 a 8 segundos. Sua utilização não depende da respiração, ou seja é estritamente anaeróbica, pois essas substâncias já se encontram prontas na célula para serem utilizadas. È armazenado nas células musculares. È convertido em glicose → Respiração anaeróbica Já que a oferta de oxigênio na circulação não aumenta de forma imediata. É utilizado para exercícios intensos com duração de cerca de 1 a 2 minutos. A glicose degradada por fermentação láctica produz lactado, sendo absorvido principalmentepelo fígado, onde é convertido em glicose. Á medida que os sistemas respiratórios e circulatórios são ativados, chega ao músculo maior quantidade de oxigênio. Respiração aeróbica. Inicia-se , então, a formação de ATP pela respiração aeróbia, em que a glicose é degradada completamente em CO² e água. Paralelamente , o fornecimento de ácidos graxos para o sistema muscular aumenta. Porque na atividade física há liberação de adrenalina. Age sobre o tecido adiposo estimulando a degradação dos lipídios armazenados. Assim, á medida que a reserva de glicogênio diminui, a degradação aeróbia dos ácidos láticos assume importância crescente. Dois tipos especiais de receptores nos tendões e músculos: Órgão Tendionoso de Golgi – que detecta a tensão aplicada ao tendão muscular durante a contração ou estiramento do musculo Fuso neuromuscular – que detecta alterações no comprimento das fibras musculares e a velocidade dessas mudanças Operam de forma reflexa – informações para medula, cerebelo e córtex cerebral Fuso muscular: localiza dentro do ventre da musculatura esquelética e envolve três a dez pequenas fibras denominas intrafusais Cápsula de tecido conjuntivo Terminações nervosas anulo- espirais Fibras polares – eferente gama Fuso neuromuscular é estimulado em qualquer situação que envolva estiramento das terminações ânulo-espirais. Ex.: alongamento • Força tênsil estira as regiões polares • Excita neurônio aferente • Sinapse direta com neurônio alfa do corno medular anterior • Imediata contração das fibras musculares extrafusais Protege os músculos de tensão potencialmente danosas Reflexo miotático ou de estiramento Hiperatividade gama: ativação motoneurônio gama pelo centro superior, ex.: tônus muscular Órgão tendinoso de Golgi (OTG): estruturas encapsuladas localizadas próximo a junção tendínea Elas são sensíveis a tensão causada pela contração muscular ou pelo alongamento passivo • Tensão excessiva no musculo • Impulso aferente corno posterior da medula • Sinapse com interneurônio inibitório • Impede a geração de impulso pelo motoneurônio alfa (fibas extrafusais) • Relaxamento Obs.: quando sustenta um alongamento por um período alongado, ocorre maior ativação do OTG do que do fuso. Estiramento: fuso predomina – reflexo miotático Daniela Maria da Cruz dos Anjos