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Prof. Ms. Daniel Pestana da Silva CINÉSIOLOGIA E BIOMECÂNICA Prof. Ms. Daniel Pestana da Silva UNIDADE 3: Sistema Neuromuscular Aplicado ao Movimento 3.1 Organização Estrutural do Músculo Estriado Esquelético; 3.2 Unidade Motora e Recrutamento; 3.3 Comportamento Mecânico dos Diferentes Tipos de Fibras Musculares; 3.4 Unidade Músculo-Tendínea; 3 5 Propriedades Comportamentais do Tecido Muscular; 3.6 Abordagem Mecânica das Contrações(Ações) Musculares; 3.7 Comportamento Mecânico dos Músculos Biarticulares e Poliarticulares; Conteúdos Ministrado Conteúdos aula de hoje 3.8 Fatores Mecânicos que Afetam na Força Muscular: 3.8.1 Área de Corte Transversal Fisiológico; 3.8.2 Ângulo de Inserção Muscular X Aproveitamento da Força; 3.8.3 Relação Comprimento x Tensão; 3.8.4 Relação Força x Velocidade; 3.8.5 Relação Tempo x Tensão; 3.8.6 Ciclo Excêntrico-Concêntrico. Funções Musculares: Agonista – Músculo responsável, ou seja, que atua para causar o movimento. Motor primário do movimento. Antagonista – Músculo que atua na ação contrária a do movimento realizado. Na prática tornar mais lento. Acessório ou auxiliar – Ajuda o motor primário a realizar o movimento. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Funções Musculares: Função sinergista – Conjunto de músculos que atuam juntos para um mesmo movimento. Ex: quadríceps. Estabilizador (fixador) – Músculo que atua para estabilizar uma parte do corpo, para que outro músculo ativo tenha uma base firme sobre a qual possa exercer tração. Neutralizador – Músculo que atua para eliminar uma ação indesejada produzida por um músculo que se contrai SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Área de secção transversal fisiológica Sabe-se que nem toda força produzida ou tensão produzida muscularmente servirá para rotação do membro ou segmento, alguma força será dirigida para estabilizar ou desestabilizar o segmento, dependendo do ângulo de inserção do músculo, tracionará o osso para aproxima-lo ou afastá- lo da articulação. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Área de secção transversal fisiológica A área de corte transversal fisiológica, considera a orientação das fibras musculares, ou seja, músculos paralelos ou oblíquos. Na prática a área de corte transversal fisiológica dos músculos oblíquos é maior quando comparados aos músculos paralelos, ou seja, uma maior quantidade de fibras por área de corte. A área de corte transversal fisiológico se refere à soma da área em corte transversal de todas as fibras musculares dentro do músculo. Esta área de corte transversal fisiológica de uma fibra muscular depende do grau de separação, inclinação ou dispersão dos sarcômeros. As mudanças no ângulo de separação, inclinação ou dispersão sarcomérico permitem mudanças na velocidade de encurtamento muscular. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Área de secção transversal fisiológica Músculos com maior separação ou área de corte transversal fisiológica, são capazes de produzir maior força, no entanto com perda na velocidade de contração. Caracteristicamente, fibras longas em paralelo exibem uma faixa de trabalho mais longa, o que gera maior amplitude de movimento e velocidade de contração. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Ângulo de inserção do músculo O ângulo de tração ou inserção é formado entre a inserção do músculo e o osso, e está do lado da articulação que serve de base para realização do movimento. O ângulo de inserção muscular pode estabilizar ou desestabilizar o segmento, de modo a aproximar ou afastar o osso da articulação. A força muscular é direcionada ao longo da extensão do osso e para dentro da articulação quando o ângulo do tendão for reto sobre o osso. Para que ocorra flexão, uma força maior é necessária para mover os segmentos em torno da articulação e para mover o antebraço na direção do cotovelo, a fim de estabilizar a articulação Quando o ângulo de inserção for igual a 90°, 100% da força gerada pelo músculo é aproveitada para realizar o movimento. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Ângulo de inserção do músculo Existem dois componentes da força: - A COMPONENTE ROTATÓRIA; - A COMPONENTE DE DESLIZAMENTO. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Ângulo de inserção do músculo Componente rotatória: é a componente da força muscular que atua de forma perpendicular ao eixo longitudinal do segmento, sendo responsável pelo TORQUE, que permite o movimento de rotação do segmento em torno da articulação A componente de deslizamento: é a componente da força muscular que atua paralelamente ao eixo longitudinal do segmento. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Ângulo de inserção do músculo À medida que o segmento move-se por uma amplitude do movimento articular, o ângulo de inserção geralmente aumenta e direciona mais força muscular para mover o segmento. Consequentemente, quando se inicia um movimento de levantamento de peso a partir da posição completamente estendida, menos peso pode ser levantado em comparação com o levantamento iniciado com alguma flexão na articulação. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Ângulo de inserção do músculo Para ângulos de inserção diferentes de 90°, a força muscular deverá ser decomposta. Quando o ângulo de inserção for menor do que 90°, a decomposição da força muscular gera duas componentes: Uma de rotação e outra de estabilização. Quando o ângulo de inserção for maior do que 90°, a decomposição da força muscular gera duas componentes: Uma de rotação e outra de deslocamento. Entende-se que dependendo do ângulo de inserção do músculo, tende a puxar o osso para fora do centro articular (componente deslocadora) ou empurrá-lo em direção ao centro articular (componente estabilizadora) (HAMILL e KNUTZEN, 1999). Embora a tensão muscular possa ser mantida durante o movimento articular, o componente rotatório e o torque variam dependendo do ângulo de inserção. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO deslocamento estabilizador SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Relação comprimento x tensão A tensão total presente em um músculo é a soma da tensão ativa, gerada pelos sarcômeros, somada a tensão passiva gerada pela energia elástica armazenada na componente elástica em série (CES). A tensão muscular proporcionada pela fibra muscular depende da relação comprimento-tensão de seus sarcômeros. Na prática quando um músculo é estimulado ligeiramente acima de 100% do comprimento de repouso a tensão total é a soma da tensão gerada pelas duas componentes. Para comprimentos diferentes do de repouso a tensão ativa e passiva apresentaram quantidades finais de tensão distintas Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Relação comprimento x tensão Relembrando - Os componentes elásticos seriados são estruturas que repousam alinhadas em série com as proteínas ativas, como, por exemplo, os tendões. Já os componentes elásticos paralelos, são tecidos que repousam paralelamente às fibras ativas, como perimísio. O estiramento de um músculoalonga os componentes elásticos paralelos e seriados, proporcionando resistência similar a de uma mola. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Fatores Mecânicos que afetam na Geração de Força Muscular: Relação comprimento x tensão Sabe-se que disposição da actina e miosina no sarcômero influencia a quantidade de força ativa de acordo com o comprimento da fibra muscular. Qualquer mudança no comprimento da fibra muscular altera, portanto, a sobreposição entre actina e miosina. Portanto, a força que uma fibra muscular pode gerar é diretamente proporcional ao número de pontes cruzadas entre os filamentos de actina e miosina. Pergunta O ângulo de inserção interfere no aproveitamento da força muscular, aumentando ou diminuindo o torque articular. O que permite afirmar que: I O ângulo de tração ideal para qualquer músculo é aproximadamente 90º, quando a força muscular é 100% aproveitada para rotação. II Ângulos maiores que 90º parte da tração tende a puxar o osso para fora da articulação, sobrecarregando a mesma, com isso podem ocorre facilmente lesões, como por ex. luxações. III Ângulos menores que 90º, parte a tração muscular atua para tracionar o osso longitudinalmente contra a articulação, deste modo estabilizando a articulação, mas aumentando o atrito. a) Somente a alternativa I está correta. b) Somente a alternativa II está correta. c) As alternativas II e III estão corretas. d) As alternativas I e III estão corretas. e) Todas as alternativas estão corretas. Relação força x velocidade Tensão concêntrica - carga elevada x velocidade baixa. carga baixa x velocidade alta. Tensão excêntrica - carga elevada x velocidade alta. Quanto mais alta for à carga mais alta tenderá a ser a velocidade. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Relação Tempo x Tensão O intervalo entre os estímulos interfere na quantidade final detensão gerada. Estímulo simples – Considera intervalos superiores aaproximadamente 100ms, ou seja, o intervalo é suficientepara recuperação entre os estímulos. Na prática o pico detensão de um segundo estímulo é igual ao do estímuloanterior. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Relação Tempo x Tensão Somação ou Somação Incompleta – Considera intervalos inferiores a 100ms. Quanto menor for o intervalo entre os estímulos, maior será a tensão gerada. Na prática é a elaboração de uma forma aditiva de estímulos. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Relação Tempo x Tensão Tetania ou Somação Completa – São estímulos emitidos sem intervalos entre os mesmos, ou seja, é a tensão máxima sustentada como resultado da estimulação repetitiva. Comeste tipo de estimulação o pico de tensão pode ser até aproximadamente quatro vezes maior do que o alcançado no estímulo simples. SISTEMA NEUROMUSCULAR APLICADO AO MOVIMENTO Obrigado Suas mãos nunca tocarão onde seus olhos não chegarem primeiro!