Prof. Mda. Ana Carolina Kanitz

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1 Prof. Mda. Ana Carolina Kanitz

2 ESTRUTURA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO OSSO TENDÃO EPIMÍSIO ENDOMÍSIO PERIMÍSIO MIOFIBRILA MÚSCULO FASCÍCULOS FIBRA MUSCULAR Wilmore, Costill & Kenney, 2010

3 ESTRUTURA DA FIBRA MUSCULAR SARCOLEMA TÚBULOS TRANSVERSOS RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO MIOFIBRILA SARCOPLASMA ABERTURA NO TÚBULO T Wilmore, Costill & Kenney, 2010

4

5 ARRANJO DOS FILAMENTOS DE SARCÔMEROS FILAMENTOS FINOS: ACTINA, TROPONINA E TROPOMIOSINA FILAMENTO GROSSO: MIOSINA LINHA Z TITINA LINHA M

6 MECANISMOS DA CONTRAÇÃO MUSCULAR UNIDADE MOTORA = MOTONEURÔNIO + FIBRAS MUSCULARES MOTONEURÔNIO ALFA: CONECTA-SE A MUITAS FIBRAS MUSCULARES

7 MECANISMOS DA CONTRAÇÃO MUSCULAR POTENCIAL DE AÇÃO SINAL ELÉTRICO PROVENIENTE DO CÉREBRO OU DA MEDULA ESPINHAL ATÉ O MOTONEURÔNIO ALFA.

8 MECANISMOS DA CONTRAÇÃO MUSCULAR POTENCIAL DE AÇÃO TERMINAIS AXONAIS LIBERA NEUROTRANSMISSORES ACETILCOLINA (ACh)

9 MECANISMOS DA CONTRAÇÃO MUSCULAR Motoneurônio libera ACh que se liga a receptores no sarcolema. Se ocorrer ligação de uma quantidade suficiente de ACh, será gerado um potencial de ação na fibra muscular Wilmore, Costill & Kenney, 2010

10 MECANISMOS DA CONTRAÇÃO MUSCULAR O potencial de ação inicia a liberação de Ca 2+ do retículo sarcoplasmático para o interior do sarcoplasma. Wilmore, Costill & Kenney, 2010

11 MECANISMOS DA CONTRAÇÃO MUSCULAR Wilmore, Costill & Kenney, 2010 Ca 2+ se liga à troponina no filamento de actina, a troponina traciona a tropomiosina para fora dos sítios ativos permitindo que as cabeças de de miosina se fixem ao filamento de actina

12 CONTRAÇÃO MUSCULAR Teoria dos filamentos deslizantes

13 ENERGIA PARA A CONTRAÇÃO MUSCULAR PROCESSO ATIVO ENERGIA - ATP ATP ATPase ADP + Pi + energia Powers & Howley, 2000 ; Wilmore, Costill & Kenney, 2010 Impulsiona a inclinação da cabeça de miosina

14 CONTRAÇÃO MUSCULAR

15

16 MÚSCULO ESQUELÉTICO TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES FIBRAS DE CONTRAÇÃO RÁPIDA (TipoIIa;IIx; IIc) FIBRAS DE CONTRAÇÃO LENTA (TipoI)

17 MÚSCULO ESQUELÉTICO TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES Tipo I Tipo IIa Tipo IIx Capacidade oxidativa Alta Moderadamente alta Baixa Capacidade glicolítica Baixa Alta Mais alta Número de mitocôndrias Alto Alto/moderado Baixo Tamanho do motoneurônio Menor Maior Maior Frequência de ativação Baixa Alta Alta Velocidade de contração Lenta Rápida Rápida Atividade da ATPase Baixa Alta Mais alta Desenv. do RS Baixo Alto Alto Resistência à fadiga Alta Moderada Baixa Força da unidade motora Baixa Alta Alta Densidade capilar Alta Alta Baixa Hipertrofiabilidade Baixa Intermediaria Alta Powers & Howley, 2000 ; Chadler & Brown, 2009; Wilmore, Costill & Kenney, 2010

18 Tensão (ug) MÚSCULO ESQUELÉTICO TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES Velocidade de contração FibraVeloz Fibra Lenta Tempo (ms)

19 Triceps Reto Femoral Peitoral Biceps Braquial Gastrocnemio % de Fibras I Grande Dorsal Biceps Femoral Deltóide Solear MÚSCULO ESQUELÉTICO TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES Distribuição das fibras musculares

20 Triceps Reto Femoral Peitoral Biceps Braquial Gastrocnemio % de Fibras I Grande Dorsal Biceps Femoral Deltóide Solear MÚSCULO ESQUELÉTICO TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES Distribuição das fibras musculares

21 Triceps Reto Femoral Peitoral Biceps Braquial Gastrocnemio % de Fibras I Grande Dorsal Biceps Femoral Deltóide Solear MÚSCULO ESQUELÉTICO TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES Distribuição das fibras musculares

22 MÚSCULO ESQUELÉTICO DETERMINAÇÃO DO TIPO DE FIBRA Determinado geneticamente: Os genes herdados pelos pais determinam quais motoneurônios alfa inervam suas fibras musculares individuais. Depois de estabilizada a inervação, as fibras musculares se diferenciam de acordo com o tipo de motoneurônio alfa que as estimula. Wilmore, Costill & Kenney, 2010

23 MÚSCULO ESQUELÉTICO DETERMINAÇÃO DO TIPO DE FIBRA Treinamento Evidências recentes sugerem que treinamento de resistência, de força ou mesmo a inatividade possam provocar mudanças nas isoformas de miosina. O treinamento pode induzir a pequenas mudanças, ~10%, no percentual de fibras do tipo I e II. Wilmore, Costill & Kenney, 2010

24 MÚSCULO ESQUELÉTICO DETERMINAÇÃO DO TIPO DE FIBRA Envelhecimento O envelhecimento também pode alterar a distribuição das fibras do tipo I e II. Tendem a diminuir as unidades motoras do tipo II, o que aumenta o percentual das fibras do tipo I. Wilmore, Costill & Kenney, 2010

25 MÚSCULO ESQUELÉTICO Biópsia muscular Antes do século XX: músculos de animais de laboratório ou músculos de seres humanos (cirurgia com incisão aberta); Início do século XX: técnica de biópsia com agulha distrofia muscular. Na década de 1960: área de fisiologia do exercício. Propulsor da Guilhotina Guilhotina Seringa para Sucção Agulha Oca Wilmore, Costill & Kenney, 2010

26 MÚSCULO ESQUELÉTICO Biópsia muscular Técnica da biópsia: 1) Anestesia local pequena incisão (cerca de 1cm) com um bisturi através da pele, do tecido subcutâneo e do tecido conjuntivo. 2) A seguir, insere-se uma agulha oca. 3) Um pequeno êmbolo é empurrado pelo centro da agulha para cortar uma pequena amostra de músculo. 4) A agulha é retirada e em seguida remove-se a amostra (10 a 100mg); 5) Congelado imediatamente; 6) Amostra é seccionada em fatias finas, corada e examinada ai microscópio. Wilmore, Costill & Kenney, 2010

27 MÚSCULO ESQUELÉTICO Biópsia muscular

28 MÚSCULO ESQUELÉTICO Recrutamento de fibras musculares Quando um motoneurônio alfa transporta um potencial de ação até as fibras musculares, todas as fibras na unidade desenvolvem força. Somente a ativação de mais UMs produzirá mais força. POUCA FORÇA POUCAS UMs SÃO ESTIMULADAS. MUITA FORÇA MAIS UMs SÃO ESTIMULADAS. UM do tipo II contêm mais fibras musculares que as do tipo I. TIPO I TIPO IIa TIPO IIb Contração envolve o recrutamento progressivo de UMs do tipo I, e em seguida do tipo II, dependendo das necessidades da atividade.

29 MÚSCULO ESQUELÉTICO Recrutamento das fibras musculares Princípio do recrutamento ordenado As UMs são ativadas com base em uma ordem de recrutamento de fibras fixas. Ex. Biceps braquial: 200 UMs ordenados em uma escala de 1 a 200 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, (...)193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200. Conforme vai aumentando a necessidade de força, mais UMs são ativadas. Para a produção de uma determinada força - são recrutadas as mesmas UMs a cada vez e na mesma ordem.

30 MÚSCULO ESQUELÉTICO Recrutamento das fibras musculares PRINCÍPIO DO TAMANHO Esse princípio afirma que a ordem de recrutamento está diretamente ligada ao tamanho do seu motoneurônio. As UMs com motoneurônios menores serão recrutadas em primeiro lugar. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, (...)193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200. MOTONEURÔNIOS MENORES MOTONEURÔNIOS MAIORES UMs tipo I UMs tipo IIa UMs tipo IIb

31 MÚSCULO ESQUELÉTICO Tipos de fibra e desempenho esportivo Alto % de fibras do tipo I vantagem em eventos de resistência prolongados; Alto % de fibras do tipo II vantagem em eventos de alta intensidade e curta duração. Atletas fundistas : no músculo gastrocnêmico contêm mais de 90% de fibras musculares do tipo I. Atletas velocistas: o mesmo músculo é composto apenas por 25% de fibras do tipo I.

32 TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR Contração isotônica

33 TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR Contração isométrica

34 TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR CONCÊNTRICA ESTÁTICA EXCÊNTRICA

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