ESTRUTURA, FUNÇÃO E CONTROLE DO MOVIMENTO

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1 ESTRUTURA, FUNÇÃO E CONTROLE DO MOVIMENTO

2 Prover um meio de comunicação p/ coordenar o trabalho de bilhões de células Perceber e responder aos eventos nos ambientes externo e interno Controlar os movimentos de forma voluntária Assimilar experiências p/ o aprimoramento [aprendizagem e memória]

3 Sistema Nervoso Central [SNC] e Sistema Nervoso Periférico [SNP] SNC: encéfalo + medula espinhal SNP: sensorial (fibras aferentes) e motor (fibras eferentes)

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5 ENCÉFALO MEDULA ESPINHAL SNC aferente SENSORIAL MOTOR SNP AUTÔNOMO SOMÁTICO SIMPÁTICO PARASSIMPÁTICO

6 SOMA ou corpo celular AXÔNIO [transmissor] DENDRITOS [receptor]

7 Sensorial Receptores Motor somático Medula Espinhal Motor autônomo Medula Espinhal Neurônio Neurônio Neurônio Medula Espinhal Músculos Esqueléticos Musculatura Lisa Músculo Cardíaco Glândulas

8 Irritabilidade: conversão de um estímulo em impulso nervoso Condutividade: transmissão de um impulso ao longo do axônio Estímulo proporciona alteração na carga elétrica do neurônio Concentração de íons negativos dentro da célula devido à permeabilidade da membrana celular

9 Prover um meio de comunicação p/ coordenar o trabalho de bilhões de células Perceber e responder aos eventos nos ambientes externo e interno Controlar os movimentos de forma voluntária Assimilar experiências p/ o aprimoramento [aprendizagem e memória]

10 Sistema Nervoso Central [SNC] e Sistema Nervoso Periférico [SNP] SNC: encéfalo + medula espinhal SNP: sensorial (fibras aferentes) e motor (fibras eferentes)

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12 Células nervosas Neurônio e neuróglias Divisão Anatômica Estruturas e funções Divisão Funcional

13 SN C Encéfal o Cérebr o Cerebelo Tronco Encefálico Mesencéfal o Pont e Bulb o S N Medula Espinal Nervos Encefálico s SN P Medulare s Gânglios e

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27 POTENCIAL DE REPOUSO: predomínio da carga negativa no interior da célula POTENCIAL DE AÇÃO: leva à troca de íons ao longo do axônio p/ propagação do impulso Estímulo provoca aumento da condutância de Na + dentro da célula, levando K + p/ fora Ocorre a despolarização da membrana, fechando os canais e retornando à carga original

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29 POTENCIAL DE AÇÃO Inversão de carga elétrica (LIC- LEC) Transporte de íons Canais e bombas

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33 NEURÔNIOS

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38 São junções que permitem a comunicação entre os neurônios Ocorre quando um neurotransmissor é liberado em qtde suficiente p/ tal processo Neurotransmissor = mensageiro químico, pode ser excitador ou inibidor O neurotransmissor se liga a um receptor na membrana pós-sináptica

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42 Atua na manutenção do equilíbrio do ambiente interno do corpo Envolve o controle de órgãos que não se encontram sob controle voluntário A porção simpática tende a excitar um órgão sob seu controle A porção parassimpática tende a inibir um órgão sob seu controle

43 Qualquer tipo de movimento dos músculos esqueléticos passa pelo SNC A maior parte das funções vitais (respiração, circulação, digestão, etc.) são controladas pelo SN Autônomo Os neurônios funcionam como mediadores da energia elétrica utilizada pelo encéfalo para outros tipos de energia necessárias ao organismo

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46 40% do peso corporal total Protege e dá sustentação Posicionamento e movimentação do esqueleto Unidos aos ossos por tendões formados de colágeno

47 FIBRAS CONTRÁTEIS: menor unidade Estas são reunidas em FEIXES Vários feixes formam um MÚSCULO Ligado aos ossos pelos TENDÕES [tecido conjuntivo muito denso] Transferência proporcional da tensão gerada pelos músculos aos ossos Prof. Esp. André Rímoli Costi 47

48 ENDOMÍSIO: tecido conjuntivo que cobre cada fibra muscular PERIMÍSIO: tecido conjuntivo que cobre os feixes musculares EPIMÍSIO: tecido conjuntivo que cobre o músculo todo SARCOLEMA: membrana da célula muscular SARCOPLASMA: líquido intra-celular Prof. Esp. André Rímoli Costi 48

49 IRRIGAÇÃO: possuem muitas veias e artérias, extensa rede de suprimentos Cada fibra muscular tem aprox 4 capilares. Treinamento eleva p/ 5 a 7 capilares A irrigação nos músculos pode aumentar até 100 vezes Direcionamento prioritário do fluxo sanguíneo Prof. Esp. André Rímoli Costi 49

50 INERVAÇÃO: existem fibras nervosas aferentes e eferentes 60% nervos motores, 40% nervos sensoriais Unidades motoras, fusos musculares e os órgãos tendinosos de Golgi Permitem o controle preciso dos diversos tipos de movimentos Prof. Esp. André Rímoli Costi 50

51 1. HISTOLOGIA 2. MECANISMO CONTRÁTIL 3. TIPOLOGIA DAS FIBRAS 4. MECANISMOS DE FADIGA 5. ADAPTAÇÕES

52 1. HISTOLOGIA 2. MECANISMO CONTRÁTIL 3. TIPOLOGIA DAS FIBRAS 4. MECANISMOS DE FADIGA 5. ADAPTAÇÕES

53 Prof. Esp. André Rímoli Costi 53

54 Prof. Esp. André Rímoli Costi 54

55 MACRO ESTRUTURA Osso, tendão e ventre muscular

56 MICRO ESTRUTURA Fibra muscular = Célula Muscular

57 MICRO ESTRUTURA Miofibrilas = Citoesqueleto

58 MICROESTRUTURA Miofibrilas = Citoesqueleto

59 MICRO ESTRUTURA Sarcômero = Menor unidade contrátil Filamento Espesso Filamento Fino

60 MICRO ESTRUTURA Cisternas, Túbulos T e Retículo Sarcoplasmático

61 1. HISTOLOGIA 2. MECANISMO CONTRÁTIL 3. TIPOLOGIA DAS FIBRAS 4. MECANISMOS DE FADIGA 5. ADAPTAÇÕES

62 MECANISMO CONTRÁTIL Potencial de ação

63 MECANISMO CONTRÁTIL Estímulo Neural

64 MECANISMO CONTRÁTIL Junção Neuromuscular/Unidade Motora

65 MECANISMO CONTRÁTIL Placa Motora

66 MECANISMO CONTRÁTIL Placa Motora

67 MECANISMO CONTRÁTIL Sinápse

68 MECANISMO CONTRÁTIL Sinápse

69 MECANISMO CONTRÁTIL

70 MECANISMO CONTRÁTIL

71 MECANISMO CONTRÁTIL

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74 MECANISMO CONTRÁTIL

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77 CONTRAÇÕES ISOLADAS

78 SOMAÇÃO

79 SOMAÇÃO ESPACIAL Regulação da força através do somatório de UM múltiplas. As UM tipo I, mais pequenas ( fibras), são recrutadas em primeiro lugar. As UM tipo II, com um número substancialmente maior de fibras ( fibras), só são recrutadas para as cargas mais elevadas. Deste modo, em qualquer momento, o córtex motor pode desenvolver maior ou menor tensão muscular, simplesmente, variando o número de UM que recruta.

80 SOMAÇÃO TEMPORAL Aumento da freqüência de estimulação aumenta o número de impulsos nos motoneurônios das UM recrutadas. Uma UM tipo I recebe apenas cerca de uma dezena de impulsos por segundo quando realiza trabalho com cargas baixas, mas pode facilmente chegar a receber 3 vezes mais impulsos quando desenvolve força máxima.

81 TETANIA Quando o músculo for estimulado com freqüências progressivamente maiores, atinge-se uma freqüência em que as contrações sucessivas se fundem e não podem ser distinguidas umas das outras

82 TETANIA

83 RECRUTAMENTO ORDENADO O recrutamento ordenado das fibras é um recrutamento em rampa, em que as fibras tipo I são as primeiras a serem mobilizadas, seguindo as tipo IIa e as do tipo IIb.

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90 1. HISTOLOGIA 2. MECANISMO CONTRÁTIL 3. TIPOLOGIA DAS FIBRAS 4. MECANISMOS DE FADIGA 5. ADAPTAÇÕES

91 TIPOLOGIA DAS FIBRAS MUSCULARES

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93 Processo complexo que envolve diversas proteínas celulares e sistemas de produção de energia Modelo do filamento deslizante Gera tensão que leva ao encurtamento (ou alongamento) das células musculares Depende da disponibilidade de Ca ++, entre outros substratos Prof. Esp. André Rímoli Costi 93

94 Pode ser dividida em 5 fases: 1. Repouso 2. Acoplagem (Excitação-junção) 3. Contração 4. Restauração 5. Relaxamento Prof. Esp. André Rímoli Costi 94

95 FIBRAS RÁPIDAS são subdivididas em: Tipo IIx: glicolítica-rápida, rica em enzimas glicolíticas, grande velocidade de contração e produção de tensão Tipo IIa: glicolítica-oxidativa, possui mais mitocôndrias, grande produção de tensão e adaptável conforme o tipo de treinamento De 10 a 20% mais força que o Tipo I (maior n o de pontes cruzadas nas fibras) Prof. Esp. André Rímoli Costi 95

96 FIBRA LENTA ou OXIDATIVA: grande volume de mitocôndrias Possuem mais capilares sanguíneos Maior concentração de mioglobina Alta capacidade de metabolismo aeróbio e resistência à fadiga Menor produção de tensão Prof. Esp. André Rímoli Costi 96

97 Existem 2 categorias de fibras: Contração Lenta [ I ] Contração Rápida [ II ] Os músculos possuem uma combinação dos tipos onde pode haver um predomínio Influência da genética, níveis hormonais e hábitos de exercício Prof. Esp. André Rímoli Costi 97

98 ISOTÔNICA / ANISOMÉTRICA

99 ISOMÉTRICA

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105 TIPOLOGIA DAS FIBRAS MUSCULARES

106 TREINAMENTO: Tipo IIx para Tipo IIa TREINAMENTO: alterações de IIx p/ I são muito difíceis (cargas elevadas) IDADE: diminuição Tipo IIx e aumento Tipo I IDADE: diminuição muscular lenta entre 25 e 50 anos; rápida entre 50 e 80 Tendência que pode ser reduzida c/ a prática regular de exercício Prof. Esp. André Rímoli Costi 106

107 TIPOLOGIA DAS FIBRAS MUSCULARES GENÓTIPO ou FENÓTIPO?

108 TIPOLOGIA DAS FIBRAS MUSCULARES GENÓTIPO ou FENÓTIPO?

109 TIPOLOGIA DAS FIBRAS MUSCULARES GENÓTIPO ou FENÓTIPO?

110 Sistema Isocinético - CYBEX Prof. André Rímoli Costi 110

111 Sistema Isocinético - CYBEX Prof. André Rímoli Costi 111

112 TIPOLOGIA DAS FIBRAS MUSCULARES 1. HISTOLOGIA 2. MECANISMO CONTRÁTIL 3. TIPOLOGIA DAS FIBRAS 4. MECANISMOS DE FADIGA 5. ADAPTAÇÕES

113 CENTRAL

114 PERIFÉRICA

115 TIPOLOGIA DAS FIBRAS MUSCULARES 1. HISTOLOGIA 2. MECANISMO CONTRÁTIL 3. TIPOLOGIA DAS FIBRAS 4. MECANISMOS DE FADIGA 5. ADAPTAÇÕES AO TREINAMENTO

116 HIPERTROFIA X HIPERPLASIA

117 Mais de 400 músculos, que representam em torno de 50% do peso corporal total Produção de força p/ o movimento, respiração, funções cardíacas e digestivas Produção de força p/ sustentação postural Produção de calor durante a exposição do organismo a temperaturas baixas Prof. Esp. André Rímoli Costi 117

118 Degradação de ATP pela miosina ATPase Enzima localizada na cabeça da ponte cruzada da miosina Processo iniciado pela ligação do Ca ++ a Troponina, que depende do estímulo vindo dos neurônios A energia liberada leva ao acoplamento da miosina c/ a actina Prof. Esp. André Rímoli Costi 118

119 Prof. Esp. André Rímoli Costi 119

120 Funcionamento, Estrutura e Respostas ao treinamento Prof. Esp. André Rímoli Costi 120

121 É um dos sentidos corporais, relacionado às sensações de posição e movimento do corpo PROPRIOCEPTORES: são os órgãos responsáveis pela propriocepção Existe uma variedade deles, que inclui os receptores musculares e articulares e os canais semicirculares do ouvido interno Prof. Esp. André Rímoli Costi 121

122 Estruturas relacionadas com a Cinestesia, que serve para informar ao cérebro a posição de todas as partes do corpo em relação ao ambiente e entre si Atuam na manutenção da postura corporal e do tônus muscular básico Unidade Motora é a macro-estrutura do controle do movimento Prof. Esp. André Rímoli Costi 122

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124 É resultado de trabalho conjunto do Sistema Nervoso e do Sistema Muscular Realizado nos músculos, tendões, ligamentos e articulações Alguns movimentos reflexos são um meio rápido e inconsciente de reagir a alguns estímulos, que utilizam essa estrutura de controle do movimento Prof. Esp. André Rímoli Costi 124

125 Permitem o controle dos estímulos excitatórios e inibitórios com a extrema precisão necessária Também fornecem informações sobre o estado químico das células musculares (acidez, concentração de minerais, etc.) Prof. Esp. André Rímoli Costi 125

126 São 4 os elementos que auxiliam nesse trabalho: Fusos musculares Órgãos tendinosos de Golgi Receptores articulares Quimiorreceptores Prof. Esp. André Rímoli Costi 126

127 São os proprioceptores encontrados em maior número no Sist. Muscular Informam ao SNC o grau de contração de um músculo [encurtamento e relaxamento] Sensíveis ao comprimento alcançado e à velocidade da mudança de uma contração Prof. Esp. André Rímoli Costi 127

128 Colaboram p/ o tônus muscular e p/ a manutenção da postura [coluna e mandíbula] Estão dispostas paralelamente às fibras musculares normais, recebendo neurônios motores gama e neurônios sensoriais Os músculos que demandam uma coordenação mais precisa têm uma grande densidade de fusos Prof. Esp. André Rímoli Costi 128

129 FUSOS MUSCULARES FIBRAS MUSCULARES Prof. Esp. André Rímoli Costi 129

130 Estão localizados na junção dos tendões com as fibras musculares Monitoram a tensão muscular de uma contração, enviando informações através dos neurônios sensoriais Causam relaxamento caso uma força excessiva se faça presente durante uma contração, preservando a integridade de todo o sistema Comparando c/ os fusos musculares, necessitam de uma carga muito maior p/ serem ativados Prof. Esp. André Rímoli Costi 130

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132 Localizados nas cápsulas articulares, nos ossos e em menor número nos músculos Remetem informação ao SNC sobre o grau de deformação produzida na articulação pela pressão gerada com a contração muscular Informam também sobre o ângulo e a aceleração da articulação nas posturas e nos movimentos Prof. Esp. André Rímoli Costi 132

133 Terminações nervosas especializadas que enviam informações ao SNC sobre: temperatura do músculo sobre o ph a concentração de minerais, em especial do K + extracelular alterações na quantidade de O 2 e de CO 2 Integram o trabalho muscular ao trabalho respiratório: controle da demanda de troca gasosa nas células musculares Prof. Esp. André Rímoli Costi 133

134 FADIGA: declínio na capacidade de realização de trabalho físico do organismo Pode ocorrer em qualquer uma das etapas envolvidas no trabalho: cérebro, células musculares, sistemas energéticos e funções cárdio-pulmonar e respiratória As respostas de fadiga tem como função primordial preservar a integridade dos sistemas orgânicos de cargas excessivas Prof. Esp. André Rímoli Costi 134

135 FADIGA GERAL: tem relação direta com a queda nos níveis plasmáticos de glicose e o acúmulo de metabólitos. A função do sistema nervoso não se altera. FADIGA CELULAR: nas unidades motoras o estresse pode ter relação com o esgotamento das reservas de ATP e CP, assim como pode ser relacionado à falhas nos nervos motores Prof. Esp. André Rímoli Costi 135

136 Em geral, mede-se a fadiga pela magnitude da capacidade de contração muscular As fibras musculares do Tipo II tendem a ter fadiga mais rápida que as do Tipo I. Devido a sua menor capacidade de oxidação, dispõe de uma quantidade menor de substratos energéticos Prof. Esp. André Rímoli Costi 136

137 A quantidade de força que um músculo pode gerar está diretamente relacionada: Tipo de fibras musculares recrutadas Comprimento inicial do músculo Freqüência do estímulo nervoso Prof. Esp. André Rímoli Costi 137

138 Tecidos conjuntivos, tendões e ligamentos melhores A força gerada por um músculo diminui à medida que a velocidade do movimento aumenta A potência gerada aumenta conforme aumenta a velocidade do movimento Prof. Esp. André Rímoli Costi 138

139 Aumentos de força se devem a fatores diferentes: Curta duração [8 a 16 semanas]: adaptações neurais que levam a melhorias na coordenação e na capacidade de recrutamento das fibras Prolongados [acima de 20 semanas]: aumento efetivo no tamanho das fibras Prof. Esp. André Rímoli Costi 139

140 Aumento do nº de capilares sangüíneos musculares com o treinamento aeróbio Tecidos conjuntivos, tendões e ligamentos melhores Não existem sólidas evidências de que o treino de força interfira negativamente no treino de resistência e vice-versa Prof. Esp. André Rímoli Costi 140

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144 POWERS, Scott K. & HOWLEY, Edward T. FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO: teoria e aplicação ao condicionamento e ao desempenho. Barueri: Manole, 2005 FOSS, Merle L. & KETEYIAN, Steven J. BASES FISIOLÓGICAS DO EXERCÍCIO E DO ESPORTE. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, FLECK, Steven & KRAEMER, William. FUNDAMENTOS DO TREINO DE FORÇA MUSCULAR. Porto Alegre: Artmed, Prof. Esp. André Rímoli Costi 144

145 Prof. André Rímoli Costi 145

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