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Estrutura e Função Muscular
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Função do músculo esquelético
Funções: força para a locomoção e respiração; Força para a sustentação corporal (postura); Produção de calor durante períodos de exposição ao frio. Rasch, 1991; McArdle et al., 1999
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Organização do músculo esquelético
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Túbulos Transversos - Retículo Sarcoplasmático
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Estrutura e Função do Sistema Nervoso
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Potencial de repouso da membrana
Anions Permeabilidades da membrana Forças de difusão Forças elétricas Fatores determinantes
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Bomba de Na+/K+
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Potencial de ação Potassium channels open Threshold for
voltage-sensitive sodium channels Na/K Pump re-establishes RMP
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Potêncial de Propagação
Direction of AP
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Condução saltatória Impulso salta de um nodo ao outro,
maior velocidade de condução, menor gasto energético
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Junção neuromuscular Acetilcolina é o neurotransmisor
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Unidade Motora Unidade funcional do movimento: motoneurônio e toas as fibras por ele inervadas
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Unidade Motora
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Mecanismo de contração
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Características Moleculares dos Filamentos
Filamento de Miosina Molécula de Miosina Filamento de Actina
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Contração
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Interação “Actina-Miosina” - Ação do Cálcio
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Recrutamento de unidades motoras
Principio do tudo ou nada Se um motoneurônio é recrutado, ele ativara todas as suas fibras. Principio do tamanho Quanto maior o calibre do neurônio, maior seu limiar para ativação. Portanto, neurônios menos calibrosos são recrutados primeiro. Neurônios mais calibrosos requerem um grande estimulo para ser recrutado.
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Grau de força Recrutamento Frequência de estímulos
Unidade motora: motoneurônio e todas as fibras inervadas Tamanho da unidade motora varia entre os músculos em relação a função muscular Frequência de estímulos Somação temporal Tetânica
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Recrutamento muscular e produção de força
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Contratações tetânicas
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Frequência de disparos neuronal e força de contração
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Relação comprimento- tensão
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RELAÇÃO FORÇA-VELOCIDADE
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Controle motor Atividade reflexa e Centro encefálicos superiores
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Receptores proprioceptivos musculares
Atividade reflexa Receptores proprioceptivos musculares Motoneurônios γ Fibras aferentes Ib Fibras aferentes Ia Neurônios Motores α Fibras musculares intrafusais (FI) =Fibras musculares que ficam dentro do fuso muscular Fibras musculares extra-fusais (FE) =Fibras musculares esqueléticas ficam situadas fora do fuso muscular Órgãos sensoriais musculares FUSO MUSCULAR Variação do comprimento das fibras musculares e a sua velocidade de mudança ORGAO TENDINOSO DE GOLGI Variação da tensão mecânica sobre os tendões Em série com as FE
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Receptores musculares Fusos musculares
detectam a variação do comprimento muscular Contração Estiramento
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Quais são as funções dos Fusos Musculares?
Estiramento 3 2 A carga (1) estira as FE (2) e as fibras do fuso muscular (3). O estiramento da região central do fuso estimula as terminações aferentes que disparam potenciais de ação em direção ao SNC. A chegada desse impulsos causam a estimulação dos motoneurônios a do próprio músculo. O fuso detecta variação do comprimento das FE durante o estiramento e provoca a sua contração. 1
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Fuso perde sensibilidade
E durante a contração das FE? O que aconteceria? Os fusos conseguem detectar a variação do comprimento das FE? Músculo em repouso Fuso sensível Músculo em contração Sem a co-ativação gama Fuso perde sensibilidade Co-ativação gama Figure 8–26 Muscle spindle function. (c) Status of a muscle spindle in the hypothetical situation of a muscle being contracted on alpha motorneuron stimulation in the absence of spindle coactivation.
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Contração Extrafusal Contração Intrafusal Vias descendentes a g
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Ação reflexa das fibras aferentes
Excita os motoneurônios da musculatura agonista Excita os motoneurônios da musculatura sinergista (facilitação) Inibe os motoneurônios da musculatura antagonista
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Quais são as funções dos Órgãos Tendinosos de Golgi?
Durante a contração muscular além da co-ativaçâo gama nos fusos musculares, os órgãos tendinosos de Golgi também são estimulados. As fibras aferentes Ib disparam Potenciais de ação e as informações são levadas, excitam os interneuronios inibitórios que fazem sinapse com os motoneurônios em atividade. Resultado: relaxamento do músculo - A estimulação dos órgãos tendinosos de Golgi modula (podendo inibir) a contração muscular. Função: Proteção contra contração excessiva Controle sobre o nível de excitação dos motoneurônios
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Conexões medulares das fibras aferentes Ib
Inibe os motoneurônios da musculatura agonista Inibe os motoneurônios da musculatura sinergista Excita os motoneurônios da musculatura antagonista Objetivo – opor ao desenvolvimento de uma tensão excessiva da musculatura
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Tipos de Fibras Musculares
A musculatura esquelética contém dois tipos principais de fibras: as de contração lenta ou I (CL) e as de contração rápida ou II (CR). As fibras de CR podem ainda ser divididas em fibras de contração rápida do tipo A (CRa) e as do tipo B ou X (CRb). As diferenças na velocidade de contração são decorrentes principalmente das variadas formas de miosina ATPase.
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A miosina ATPase é a enzima que quebra o ATP para liberar energia, e está presente na cabeça da miosina (ou ponte cruzada). As fibras de CL possuem uma forma lenta de miosina ATPase e as fibras de CR uma forma rápida. Em resposta a um estimulo neural a fibra de CR tem capacidade de quebrar ATP mais rapidamente e consequentemente mais energia estará disponível. As fibras de CR apresentam um reticulo sarcoplasmático mais desenvolvido do que as fibras de CL, favorecendo na liberação do cálcio para o interior da fibra muscular.
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Os genes que herdamos de nossos pais determinam quais neurônios motores inervarão nossas fibras musculares. Após o estabelecimento da inervação, as fibras musculares diferenciam-se (tornam-se especializadas) de acordo com o tipo de neurônio que as estimulam. As unidades motoras são recrutadas por ordem de tamanho do motoneurônio com os neurônios menores sendo recrutados primeiro.
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Padrão de recrutamento
CL CRa CRb Força Muscular Fibras utilizadas
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Tipos de Fibras
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Adaptações fisiológicas determinadas pelo treinamento resistido
Adaptação neural Padrões de recrutamento neural mais eficientes (+ fibras e/ou + coordenadas ?) Maior ativação do sistema nervoso central. Melhor sincronização de unidades motoras (sistema de co-ativação entre agonistas e antagonistas) Diminuição da inibição autogênica dos órgãos tendinosos de golgi.
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Controle Neural O sistema nervoso aumenta a força muscular com:
Recrutando mais unidades motoras Aumentando a taxa de disparo das unidades motoras Tarefas submáximas envolvem a utilização de uma menor quantidade de massa muscular (unidades motoras).
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Adaptação muscular. Hiperplasia: modelos animais ocorre, em humanos têm alguns indícios. Hipertrofia: Aumento no tamanho, número de filamentos e sarcômeros.
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FIBER HYPERTROPHY AFTER TRAINING
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Relação Força X Diâmetro
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Adaptações Metabólicas
Aumento de substrato energético Creatina Fosfato Glicogênio Muscular Aumento no número de enzimas Anaeróbias Creatina Kinase (anaeróbio alático) Enzimas do Glicólise/glicogenólise anaeróbia
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Distribuição de fibras em atletas
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Controle Neural
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Lesão muscular
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Lesão Muscular Antes e após a Maratona Rompimento das linhas Z
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Seqüência de eventos na dor muscular tardia
1. Dano estrutural 2. Prejuízos na manutenção da homeostase do cálcio resultando em necrose 3. Aumento da atividade dos macrófagos 4. Inflamação e acúmulo de substâncias que estimulam as terminações nervosas causando dor e desconforto w Causa uma redução na produção de força devido a prejuízos estruturais, falha no processo de excitação-contração, e perda de proteína contrátil.
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Diminuição da força após a lesão
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Resposta atrasada ou tardia à lesão
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Dever de casa. Explique os mecanismos de contração muscular, a partir da geração do potencial de ação e junção neuromuscular. Quais fatores afetam a força de contração muscular do músculo esquelético e como. Quais os tipos de fibras musculares e suas diferenças. Quais as adaptações musculares ao exercício resistido (musculação). Como e porque ocorrem as micro lesões musculares.
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