Especialização em Fisiologia do Exercício Prof. Germano Plano lateral Plano frontal Plano transversal Eixo medio-lateral Eixo ântero-posterior Eixo céfalo-caudal Tecido ósseo O OSSO É UM TECIDO DINÂMICO QUE CRESCE ATÉ A IDADE ADULTA. APÓS A IDADE ADULTA, ESTÁ SOB CONSTANTE REMODELAMENTO SOFREM MODELAMENTO DADO UM ESTÍMULO APROPRIADO Tecido não homogêneo: Tecido ósseo Osso compacto (70-95% tec. inorgânico) - diáfises e paredes externas. Resistem mais à compressão. Osso esponjoso (30-90% tec. orgânico) - epífises e paredes internas. Resistem mais às deformações porque oferecem maior armazenamento de Energia. Canais de Volkmann Canais de Havers osteocondrose: interrupção do suprimento sanguíneo para a epífise 1
células: osteócitos, osteoblastos e osteoclastos Osteoblasto - célula óssea responsável pela produção de tecido ósseo Osteoclasto - célula óssea responsável pela reabsorção de tecido ósseo Osteócito - osteoblastos envolvidos pela própria matriz que produziram. Osteoblasto Osteoclasto Osteócito ADAPTAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO AO EXERCÍCIO Indivíduos acamados sofrem severa perda do tecido ósseo (1%/ semana) Steady State ósseo é atingido após perda da ordem de 30 a 40 % Corredores (cross-country) apresentam mais massa óssea quando comparados à sedentários de mesma idade e peso (Dalin & Olsson, 1974). Atletas (mulheres) de nível universitário, apresentam maior densidade óssea vertebral que o grupo controle (sedentárias). Na pósmenopausa esta diferença se acentua. Mulheres no período de pós-menopausa, praticantes de atividade física (1 hora / 3x semanais / 1 ano) aumentaram sua densidade óssea. Inativas diminuíram sua densidade no mesmo período (Aloia et al., 1978). ADAPTAÇÃO DO TECIDO ÓSSEO AO EXERCÍCIO SUSAN et al. (1993), comparam atividades que impõem forças externas (corrida, saltos, dança) com a natação (forças internas). Resultado: Crianças do primeiro grupo apresentaram maior densidade óssea. Tempo para adaptação: Após 3 meses de atividade, corredores não apresentaram ganho significativo da massa óssea. (Nilsson, 1971). Soldados: Observa-se grande aumento (5-10 %) da massa óssea de recrutas, após 16 semanas de treinamento. Grupo apresenta alto índice de lesões ósseas. Astronautas apresentam grande excreção de cálcio através da urina. Após 1 ANO de permanência no espaço (Marte) podem ocorrer perdas de massa óssea da ordem de 25 % (Raumbaut et al., 1979). *Exercícios vigorosos não foram suficientes para prevenir a perda óssea* Animais submetidos à centrifugação diminuíram sensivelmente a perda de massa óssea. Fotos Video CARACTERÍSTICAS DO TECIDO ÓSSEO DE CRIANÇAS Maior Proporção de Colágeno Aumento da flexibilidade óssea Maior tolerância à deformação plástica Diminuição da resistência à compressão Alto potencial de remodelagem Forças aplicadas nos ossos longos de crianças geram mais lesões nas epífises, na região do disco epifisário, do que nas articulações. (Wilkins, 1980). Cápsula articular e ligamentos do ombro de crianças são de 2 a 5 vezes mais resistentes do que os discos epifisários (Tibone, 1983). Albanese et al. (1989) relatam 3 casos de fechamento prematuro das cartilagens de crescimento (epífise distal do rádio) em ginastas. Encurtamento do rádio e alterações no alinhamento rádio-ulnar também foram observados. 2
Epífise Local de maior sensibilidade é a zona de crescimento Grande sobrecarga Células ou suporte sangüíneo são danificados irreversivelmente osteocondrose Distúrbios de Crescimento Disco Epifisário Diáfise - + - - + - - + - - + - - + - - + - - + - Osso esponjoso Osso compacto Clavícula MARINO (1984) correntes elétricas estimulam a formação de calo ósseo; BRIGHTON (1981) estimulação elétrica e magnética estimulam a consolidação de fraturas. 3
Construção óssea Atividade aumenta Diminuição do stress Desenvolvimento ótimo Atividade diminui Aumento do stress Absorção óssea 4
STRESS sobrecarga traumática: aplicação de uma força simples de magnitude suficiente para causar lesão ao tecido biológico (fratura traumática) TIPOS DE SOLICITAÇÃO MECÂNICA NO CORPO HUMANO sobrecarga repetitiva: aplicação repetida de uma carga não traumática (baixa magnitude). (fratura de fadiga, fratura de stress) Resultado da distribuição interna da Força aplicada externamente sobre o corpo (F / área) A geometria é mais importante do que a magnitude COMPORTAMENTO MECÂNICO DO TECIDO ÓSSEO ENSAIO MECÂNICO DE PEÇA ÓSSEA Ponto de ruptura Região Plástica Região Elástica Força 5
COMPORTAMENTO MECÂNICO DE ALGUNS MATERIAIS COMPORTAMENTO MECÂNICO DO TECIDO ÓSSEO EM FUNÇÃO DA DIREÇÃO DA FORÇA APLICADA COMPORTAMENTO MECÂNICO DO TECIDO ÓSSEO EM FUNÇÃO DA IDADE 2.002 atletas com lesão FRATURAS É a interrupção na continuidade de um osso Simples x expostas Avulsões: fratura causada por um tensionamento do tendão na apófise 6
Cartilagem COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA Características Recobre as extremidades ósseas 1 5 mm de espessura Deformável Avascular, não inervada Funções Distribuição de Stress Deslizamento articular CONDRÓCITOS 1. 10% volume tecidual 2. Produzem, Secretam e organizam a matriz extracelular 3. Variam de tamanho, formato e densidade em função da localização Composição e estrutura: matriz extra-celular COLÁGENO 1. 40% do peso seco é colágeno 2. Alto nível de organização Cartilagem 7
Cartilagem Cartilagem Efeito Creep Video Ligamentos - tendões Ligamentos tendões idade x sobrecarga Ligamento Fatores que afetam as propriedades mecânicas Mobilização e Imobilização LCM (coelhos) após 9 semanas de imobilização ocorreu diminuição de 1/3 da carga para falha. Um ano para recuperar as características normais. Ligamentos Fatores que afetam as propriedades mecânicas Esteróides Inibição da síntese de colágeno Rigidez, carga para falha e absorção diminuída após injeção de corticosteróides. Comportamento é tempo de dose dependente. Mudanças mínimas após 6 semanas, após 15 semanas carga de falha máxima (20%) absorção de energia (11%) rigidez (11%). 8
ARTICULAÇÕES 1. Sinartroses: a) Suturas b) Sindesmoses 2. Anfiartroses a) Sincondroses b) Sínfises 3. Diartroses ou sinoviais Articulações sinoviais Cápsula articular Cartilagem articular Líquido sinovial Articulações e eixos Um eixo: uniaxial 1 grau de liberdade Dois eixos: biaxial 2 graus de liberdade Três eixos: triaxial 3 graus de liberdade Formatos das superfícies ósseas articuladas Juntas mecânicas x juntas biológicas Posição travada (coaptação fechada) Acetábulo e fêmur + Fossa glenóide e úmero 9
Articulações REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA ESTRUTURA MUSCULAR Video 10
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REGULAÇÃO DO MOVIMENTO Músculos bi ou poli articulados. Desvantagens: são incapazes de se encurtarem ou estirarem até uma distância suficiente para produzir um movimento completo em todas as articulações atravessadas simultaneamente. AGONISTA - Músculo principal na contração muscular. Agonista primário e acessório. Ex.: Na flexão do cotovelo, o m. braquial e o m. bíceps do braço são agonistas primários, o m. braquiorradial, m. extensor radial longo do carpo e o m. pronador redondo são agonistas acessórios. ANTAGONISTA - Músculo que oferece resistência à contração muscular. opõe-se a um movimento. Gera torque em oposição àquele gerado pelo agonista. FIXADOR - Imobiliza uma articulação para realizar o movimento de outra articulação. Ex.: o m. rombóide fixa a escápula para movimentar somente o braço. NEUTRALIZADOR - Evita a ação indesejada quando um m. agonista realiza o movimento. Ex.: O m. bíceps do braço produz tanto flexão do cotovelo quanto supinação do antebraço. Se apenas a flexão do cotovelo é desejada o m. pronador redondo age como neutralizador na supinação do antebraço. RELAÇÃO FORÇA X ÁREA DA SECÇÃO TRANSVERSA DO MÚSCULO O efeito mais evidente do treinamento de força, além do próprio aumento da força do indivíduo, é o aumento do tamanho do músculo. A força máxima que um músculo pode gerar é proporcional à área da secção transversa do músculo (28 a 90 N/cm2) Relação comprimento tensão 12
Fácias Endomísio Perimísio Epimísio Tendões Série 13
Músculos mono, bi e poli-articulados Alavancas Mono braquial Interfixa Interresistente Interpotente Bi biceps e gastroquinemio Poli flexores dos dedos Insuficiência ativa 14
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