BIOFÍSICA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR

e na aula de hoje nós vamos entender a biofísica da contração muscular nós já aprendemos em outras aulas que o nosso corpo é uma máquina complexa e que apresenta diversos sistemas integrados ou seja vários sistemas trabalhando juntos para poder garantir a nossa sobrevivência dentre os sistemas que fazem parte do nosso corpo o sistema muscular ele se destaca ele está relacionado com várias funções importantes né é o sistema muscular que nos permite a movimentação do esqueleto ele também está relacionado com a produção de calor está relacionado com a postura e com a sustentação do nosso corpo

e no sistema muscular nós temos diferentes tipos de tecido nesses tecidos nós temos células com aspectos diferentes dependendo da função dessas células e desses tecidos então nós temos por exemplo tecido muscular estriado ou tecido muscular esquelético que aquele que forma a carne do nosso corpo e é responsável ele por para acionar os ossos eles estão relacionados ali com os movimentos voluntários do nosso corpo nós temos também o tecido muscular estriado cardíaco o músculo cardíaco miocárdio esse aqui é aquele tecido exclusivo do coração que vai estar responsável por bombear o sangue para o corpo esse tecido

ele tem coloração vermelha é um músculo do tipo estriado também mas e ele realiza movimentos involuntários então o tecido muscular esquelético ele realiza movimentos voluntários e o tecido muscular cardíaco realiza movimentos involuntários todos os dois são tecidos do tipo e esfriado e nós temos também o tecido muscular não estriado esse tecido ele está presente nos nossos órgãos como intestino na bexiga na relacionado aos processos de digestão excreção eles vão se dispor em várias camadas dentro do dentro dos nossos órgãos e o tecido muscular não estriado ele vai realizar movimentos involuntários tão o único tipo de

tecido aqui que realizam movimentos voluntários é o tecido muscular é o esquelético o tecido muscular estriado cardíaco e o tecido muscular não estriado realizam movimentos involuntários e o que que significa isso movimento voluntário movimento involuntário nós temos alguns músculos no nosso corpo que trabalham sem que a gente precisa e pensar em como que isso funcionam tão por exemplo nosso coração ele bate mesmo quando nós não estamos acordados da mesma forma estômago e intestino são órgãos que não estão diretamente ligados aos ossos e que estão em constante funcionamento mesmo sem que você tenha consciência disso nós

já temos alguns outros tipos de músculos que eles vão trabalhar porque você manda ele trabalhar é o caso dos nossos membros que estão revestidos por tecido esquelético então no nosso músculo cardíaco nós temos um controle involuntário esse é um voluntário é realizado pelo sistema motor visceral e no nosso músculo-esquelético nós temos um controle voluntário esse controle voluntário vai ser exercido pelo sistema motor somático os nossos músculos lisos e músculo do tipo liso ele também tem o controle involuntário e também é controlado pelo sistema motor do tipo visceral vamos entender então a diferença entre o sistema

motor visceral e o sistema motor somático todos os dois sistemas eles tem a participação do sistema nervoso central do sistema motor visceral nós temos estruturas nervosas periféricas que são responsáveis por fazer o comando motor das nossas vísceras dos nossos órgãos tão as células nervosas que vão realizar comando no músculo liso no músculo cardíaco em algumas glândulas do nosso corpo tanto glândulas endócrinas quanto glândulas exócrinas e também algumas partes do tecido adiposo é muito importante a gente saber que essa divisão entre sistema motor visceral e sistema motor somático é uma divisão didática e só para facilitar

o entendimento mas nós temos estruturas no nosso corpo estruturas nervosas que se ocupam das duas funções ao mesmo tempo o sistema nervoso somático ele está relacionado com o movimento consciente e o sistema nervoso visceral ele está relacionado com o movimento inconsciente o movimento involuntário isso não significa e tem movimento consciente nos nossos órgãos nas nossas vírus até tem um pouquinho de movimento consciente só que quando ocorre esse movimento consciente esse estímulo para o movimento consciente ele é um estímulo difuso é um estímulo mal localizado não é como o estímulo lá no sistema nervoso somático que

ele é consciente ele é bem direcionado bem localizado focando aqui um pouquinho nos músculos estriados ou esqueléticos a principal função desse tipo muscular como nós já falamos é a questão da movimentação a postura geração de calor proteção dos nossos órgãos das nossas articulações e também está relacionado com a alteração da pressão nós temos centenas de músculos o flu nosso corpo e cada grupo muscular vai exercer uma determinada função a gente agrupa os músculos esqueléticos de acordo com a função que esses grupos exercem então nós temos os músculos da face do couro cabeludo por exemplo nós

temos os músculos envolvidos no processo de mastigação nós temos os músculos da parede abdominal temos nos músculos que são responsáveis por mover a cabeça por morreu o ombro nós temos músculos que movem a coluna vertebral temos músculos responsáveis pelo movimento da língua tão é uma infinidade de exemplos cada grupo muscular vai ter uma função específica mas todos eles atuam na movimentação na postura na troca de calor proteção e e pode de alguma forma alterar a pressão arterial do nosso corpo agora o tecido muscular ele não é constituído somente por fibras musculares a gente precisa lembrar

que existe um outro tipo de tecido que é o tecido conjuntivo tecido conjuntivo é aquele tecido que envolve as fibras musculares ele envolve as fibras e se prolonga e é a partir do tecido conjuntivo que a gente vai ter a formação dos tendões os tendões ou também as aponeuroses que são as estruturas que fixam o músculo a um osso o corpo humano possui então mais de 600 músculos esqueléticos que apresentam contração voluntária esses músculos eles são formados por células alongadas e multinucleadas que que é isso é uma célula que tem mais de um núcleo tem

vários lucros dentro da célula e elas também são chamadas de fibras musculares são as fibras musculares nada mais são dia células que compõem o tecido esquelético uma característica marcante também o tecido muscular esquelético é a presença das estriações transversais por isso que a gente fala que é o tecido esquelético ou estriado e essas fibras musculares essas células que fazem parte do tecido esquelético elas possuem dentro do celular no seu interior filamentos de miosina e actina que que é isso a miosina e actina elas são proteínas que tem capacidade de contração actina e algumas outras proteínas

que estão associadas algumas outras moléculas vão formar o que a gente chama de filamentos finos ea miosina vai formar os filamentos espessos então nós temos filamentos finos e filamentos espessos se alternando dentro da fibra muscular formando então bandas claras e bandas escuras bom então se nós observarmos vem de pertinho as bandas claras elas vão ser formadas por quê lamentos finos e vão receber a denominação de banda e elas são chamadas assim porque elas são isotrópicos quando a gente observa num microscópio de polarização agora as bandas escuras elas são chamadas de banda a porque elas são

anisotrópicos num microscópio de polarização e nessas bandas escuras além dos filamentos espécies de miosina nós também temos os filamentos finos de actina estão os filamentos finos de actina eles estão presentes na banda escura e na banda clara tanto na banda há quanto na banda e nós temos filamentos de actina agora os lamentos de miosina eles só estão presentes na banda escura que é a banda a uma outra observação sobre a banda e que a banda clara é que nós temos bem no centro uma região é uma linha escura que nós denominamos de linha z essa

linha escura essa linha z ela vai ter limitar a estrutura que nós chamamos de sarcômero tão sarcômero ele é formado por duas metades de banda e e uma banda a que ela é central bem aqui no centro da banda a nós temos também o que a gente chama de banda h que é uma região um pouquinho mais clara onde a gente só tem filamentos de miosina então essa região aqui onde eu não tenho filamentos.de kitinho eu não tenho filamentos de miosina é o que a gente chama de banda h bom então durante a contração muscular

que que vai acontecer nós vamos ter um encurtamento dos sarcômeros e consequentemente de toda a fibra muscular durante o processo de contração a gente vai observar uma sobreposição dos filamentos de actina e miosina então com isso nós vamos ter as bandas e e banda h mais estreitos justamente por conta dessa sobreposição o relação os componentes do músculo esquelético nós temos componentes elásticos e componentes plásticos se nós pensávamos o sistema músculo-esquelético além dos componentes elásticos e plásticos nós também temos que lembrar dos o inextensíveis que que são componentes elásticos são aquelas estruturas que quando submetidas a

um alongamento elas retornam à sua forma original depois do relaxamento da musculatura então são ali os miofilamentos de actina e de miosina que representa o aí os elementos contráteis fundamentais e também o tecido conjuntivo que está disposto a lhe tanto insere como em paralelo com as fibras musculares a correlação os componentes plásticos componentes plásticos são aqueles que não retornam à sua forma original depois de cessado o alongamento então são divididos ali mitocôndrias retículo endoplasmático o sistema tubular os ligamentos e o disco intervertebral além pão do do componente elástico e do componente plástico nós temos os

componentes inextensíveis como eu mencionei que que é isso que que são os componentes inextensíveis são aqueles que não trabalham durante a ação de uma força ou seja que não provoca de formação que são os ossos e os tendões e e durante o processo de contração muscular nós temos alguns músculos esqueléticos que conseguem reduzir seu complemento em até setenta por cento do comprimento de repouso mas a média de encurtamento dos nossos músculos esqueléticos é de mais ou menos 57 por cento nós temos algumas restrições devido as estruturas do corpo humano e quando nós falamos de contração

e de músculo esquelético a gente precisa lembrar também das propriedades do músculo esquelético músculo esquelético tem as propriedades de irritabilidade contratilidade extensibilidade e elasticidade do são quatro propriedades irritabilidade é a capacidade que o músculo tem de reagir a determinados estímulos esses estímulos podem ser mecânicos e podem ser estímulos eletroquímicos também é uma vez que o tecido muscular possui uma grande sensibilidade uma estimulação mínima como aquela que é realizada pelos neurotransmissores é suficiente para poder produzir estimulos musculares a outra propriedade é contratilidade contratilidade se refere à capacidade de encurtamento ou contração do músculo quando ele é

estimulado de forma suficiente a terceira propriedade é a extensibilidade e sensibilidade é a capacidade que o músculo tem de ser estirado e aí quando ocorre a extirpação nós temos um aumento do comprimento do músculo a partir de uma força externa que foi exercida ali sobre o músculo essa característica extensibilidade ela influencia é bem pelo tecido conectivo que tá existentes ali no músculo perimisio epimisio e na fácil e por último nós temos a elasticidade elasticidade ea capacidade da fibra muscular voltar para o comprimento inicial depois que o estímulo é retirado então nós sabemos que o músculo

ele pode ter estímulos eletroquímicos como potencial de ação e pode ter também estímulos mecânicos quando o músculo é atingido por algum golpe externo essa característica também pode ser determinada pelo tecido conectivo e quando a gente alonga um músculo sem forçar demais a amplitude do movimento a gente gera um afastamento do local de origem e inserção do músculo e é isso que a gente chama de alongamento se o alongamento ocorre de forma suave ele chega próximo a amplitude articular máxima e se for mantido a posição por pouco tempo as fibras musculares elas vão se alongar e

posteriormente elas vão retornar ao comprimento normal isso aí é o que a gente chama de resposta elástica da musculatura agora quando o alongamento ele segue essas condições mas o tempo de permanência na postura aumenta a gente entende então a aumentar a amplitude do movimento pode então ter uma deformidade plástica na musculatura essa situação que o que a gente chama de a resposta plástica da musculatura pão de forma bem resumida os componentes elásticos são aqueles que retornam à forma original após o relaxamento os miofilamentos o tecido conjuntivo e os componentes plásticos são aqueles que não retornam

à forma original quando acessada a contração se não tiver uma influência externa das mitocôndrias retículos sarcoplasmáticos sistema tubular né e aí o exemplo que a gente tem dessa situação é a os gatos se espreguiçando né quando um gatos preguiça-real fluxo sanguíneo no seu corpo ele prepara seus músculos para poder se mover com mais facilidade os gatos são animais que tiram vários soneca cê ao longo do dia então eles precisam se espreguiçar depois de cada cochilo e ir com isso a gente tem um grande número de espreguiçamento sal longo do dia porque eles precisam ali melhorar

o fluxo sanguíneo depois dos cochilos e quando a gente fica uma mesma postura por muito tempo uma parte dos nossos músculos ela fica ressentido seja por está alongado ou por estar contraído então mesmo quando a gente tá com corpo parado o nosso sistema nervoso ele fica enviando impulsos elétricos para os tecidos musculares e isso vai tencionando a região quando a gente faz o ato de se espreguiçar nós movimentamos os músculos nos ativamos a circulação sanguínea diminuímos então atenção corporal e preparamos o corpo para poder fazer uma nova atividade e agora pode acontecer de uma pessoa

começar a se espreguiçar e sentir dor essa dor que a pessoa sente ao se espreguiçar e devido a uma estrutura que se chama fuso nós temos no músculo os fusos que são estruturas que vão regular o comprimento das fibras do tecido e elas não permitem que o tecido se estique demais então é um mecanismo de proteção do nosso corpo quando a gente exagera meu alongamento ele disparador o fuso disparador para poder avisar que é a hora de parar e quando nós falamos de contração muscular é importante tem em mente também que não existe um único

tipo de contração pelo contrário nós temos três tipos diferentes de contração nós temos a contração isométrica contração do tipo concêntrica e contração do tipo excêntrica a contração concêntrica é aquela que vai contra a ação da gravidade a contração excêntrica vai a favor da gravidade e a contração isométrica é aquela que acontece sem que haja movimento articular as articulações aquelas não se movem e ainda assim o músculo está contraindo e a maioria dos frequentadores de academia tende a concentrar os exercícios aqui olha a contração do tipo concêntrica e vários estudos já demonstraram que a contração do

tipo excêntrica recruta muito mais fibras musculares do que a concêntrica então se concentrar para realizar esse movimento de forma adequada é muito interessante porque gera muito mais hipertrofia já de hipertrofia de uma forma muito mais rápida então é o indivíduo fazer a força não apenas contra a gravidade mas também quando ele estiver realizando o movimento a favor da gravidade e não simplesmente soltar o braço aqui relaxar musculatura e deixar que o corpo retorne à posição original então se nós formos organizar em uma tá e os diferentes tipos de contração muscular nós temos aqui o tipo

de ação concêntrica excêntrica e isométrica tão na contração do tipo concêntrica nós precisamos fazer uma aceleração porque eu tô indo contra a gravidade então eu preciso fazer um movimento de aceleração para conseguir fazer a contração muscular na contração excêntrica eu preciso desacelerar vamos pensar no movimento então de quando a gente tá fazendo exercício de bíceps quando você faz a conta a contração do tipo concêntrica você está puxando o peso na direção do seu corpo e você precisa acelerar na contração excêntrica se você soltar relaxar o seu músculo soltar o peso peso vai descer sozinho então

a sua força tem que ser no sentido de o general movimento e no caso de uma contração do tipo isométrica você vai fixar a sua articulação as articulações não se movem e ainda assim você percebe que musculatura está tensionada então na contração do tipo concêntrica quando a gente está realizando uma aceleração nós temos uma força externa oposta menor e o trabalho externo ele é positivo quando nós realizamos a ação excêntrica nós temos uma força externa maior aqui nós estamos indo a favor da gravidade o trabalho externo então ele é negativo e quando nós realizamos uma

ação de contração isométrica a força externa é igual a força interna não a movimentação por isso igual e por isso o trabalho é nulo então nós podemos aqui relacionar a contração muscular com essas duas grandezas força e trabalho uma outra terminologia importante que a gente precisa lembrar quando a gente está falando de contração muscular é que nós podemos classificar os músculos em músculo agonista músculo antagonista músculo fixador e músculo sinergista essa classificação vai depender da ação daquele músculo é lindo determinado momento então por exemplo eu vou chamar de músculo agonista aquele músculo que é o

responsável pela ação muscular desejada então por exemplo se eu vou fazer flexão do cotovelo o bíceps braquial ele vai ser ali o meu músculo agonista o músculo antagonista ele é aquele que como o próprio nome já diz ele vai ter o efeito contrário do agonista ele freia o movimento no retorno à posição inicial tão quem que vai ser aqui no caso músculo antagonista aqui é o tríceps para realização desse movimento isso que é muito importante dependendo do movimento que você vai fazer o tríceps ele pode deixar de ser antagonista e virar o músculo agonista essa

classificação tá relacionada com a movimentação que esses grupos musculares vão fazer músculo sinergista é aquele que exerce a mesma função então ele vai auxiliar na produção da ação desejada de um músculo agonista o músculo braquial aqui então ele está agindo como se a legista do bíceps para realização desse movimento e nós temos também os músculos fixadores também são chamados de estabilizadores ou de sustentadores esses músculos aqui são aqueles que estabilizam uma articulação para outro músculo realizar o movimento então fixador ou estabilizador estabiliza a musculatura e o agonista realiza um movimento e aí nós estamos falando

então de músculos que estão isometricamente ativos ou seja ele vai estar sendo contraído mas a gente não tem movimento articular e agora começando a observar um pouquinho mais de perto o mecanismo da contração muscular a gente precisa voltar lá nos filamentos de actina e miosina para a gente poder se lembrar que a ação responsável pela contração do músculo vai ocorrer lá dentro do sarcômero que que é um sarcômero mesmo é aquela unidade composta por duas bandas e e uma banda a então lá dentro do sarcômero nós temos a ponte cruzada dos filamentos de miosina que

vão puxar soltar e se reconectar a locais específicos do filamento de actina e para que o processo de contração muscular o a gente precisa de uma interação entre o sistema nervoso eo sistema muscular então nós temos os nossos neurônios motores entrando em contato com as fibras musculares que são aquelas células multinucleadas que compõem o nosso músculo e essa interação entre os neurônios e as fibras musculares vai se dar numa região chamada de placa motora tão diferentes regiões do nosso corpo elas são enervados de forma diferente por exemplo no olho nós temos um motoneurônio enervando cerca

de dez fibras musculares único motoneurónio enerva 10 fibras musculares já no nosso quadríceps o único motoneurónio ele vai ler a 150 fibras musculares e quando o neurônio motor estimula a fibra muscular esse estímulo simples do neurônio ele vai resultar numa resposta brusca da fibra muscular agora se o estímulo que tá vindo lá do neurônio motor ele ocorrer de forma repetida nós vamos ter repetidos respostas bruscas da fibra muscular logicamente se o tempo ele entre cada estímulo for longo o suficiente para poder permitir essa resposta da fibra muscular então quando nós falamos de contrações repetidas a

gente lembra da capitania tetania nada mais é que um distúrbio caracterizado por contrações musculares intermitentes e essas contrações elas são acompanhadas de tremor paralisia e também de dores musculares até tanya ela não é uma doença ela é um sintoma que pode o que a diferentes doenças diferentes condições médicas o app tanya pessoal não tem nada a ver com aquela doença tétano não de tanya ela é um sintoma de alterações bioquímicas o tétano é uma infecção a causa normal da tetania é deficiência de cálcio excesso de fosfato também pode levar até tanya e pode levar a

espasmos musculares né função diminuída da paratireóide pode levar a tetania e nós temos algumas razões diferentes que podem levar ocorrência desse fenômeno tem alguns estudos que falam que os baixos níveis de magnésio no sangue também podem levar a ventania tô nós temos diferentes causas e e quando nós pensamos no cálcio os níveis baixos do cálcio lá no fluido extracelular eles vão aumentar a permeabilidade das membranas dos neurônios ao sódio tão com isso a gente vai ter uma despolarização progressiva dos membranas celulares e pode aumentar a possibilidade do efeito de contração dos potenciais de ação porque

o cálcio ele interage com a superfície exterior dos canais de sódio ali na membrana plasmática das células nervosas quando os íons cálcio eles estão ausentes o nível de tensão que é necessário para abrir os canais de sódio voltagem-dependente ele é significativamente alterado tão com isso nós podemos ter contração dos músculos esqueléticos e periféricos então é muito importante a gente sabe que a tetania e pode ocorrer em situações de hipocalcemia mas não é a a deficiência de cálcio não é a única razão que pode levar a betânia o indivíduo que está com nível baixo de cálcio

ele vai apresentar alguns sinais então que são conhecidos como o sinal de sonho e o sinal diz por cheque que nós vamos ver então o formigamento o adormecimento em volta da boca nas extremidades e nós vamos ver as contrações tônicas dos músculos mas não é só na insuficiência de cálcio que isso vai acontecer nós podemos perder deficiência de outros minerais também esses sintomas aparecendo também outras patologias a minha câimbra que que vem a ser a cãibra cãibra nada mais é que a contração involuntária do nosso músculo o músculo ele entra em espasmo e ele se

encontrarem sem que a pessoa tenha controle essas contrações anos geralmente são muito dolorosos e elas também podem ocorrer por diversas causas a gente pode ter uma cãibra devido ao acúmulo de ácido lático o ácido lático que se acumula e depois da realização de um exercício físico intenso pode ser devido à alteração do metabolismo de alguns elementos de alguns sais minerais potássio cálcio tão existe também uma série de razões é errado a gente relacionar a cãibra única e exclusivamente com deficiência de potássio o outro fenômeno relacionado com contração muscular é o fenômeno de fadiga a fa

qual é a fraqueza progressiva a perda da capacidade de contratilidade muscular devido ao uso prolongado da musculatura então pode a fadiga pode ser causada por uma queda na disponibilidade de atp pode ser causada também por alteração do potencial de membrana uma inibição enzimática devido ao acúmulo de ácido lático pode ser devido ao acúmulo de potássio extracelular e pode ocorrer fadiga também devido ao esgotamento da acetilcolina são diferentes razões que podem levar à fadiga muscular uma outra informação importante com relação as nossas fibras musculares é com relação à heterogêneo idade das nossas fibras nós temos fibras

musculares do tipo vermelha ou tipo 1 e nós e em fibras musculares que nós chamamos de fibras brancas ou do tipo 2 as fibras vermelhas outro tipo um são aquelas que elas têm um alto teor de mioglobina então isso daí possibilita que essas fibras elas têm uma ação muscular regular ela se comprarem lentamente e elas têm uma resistência elevada a fadiga já as fibras musculares do tipo 2 são as fibras de contração rápida elas têm um tempo de contração mais reduzido e elas ficam fadigados muito mais rapidamente e nós não podemos falar de contração muscular

sem falar de fluxo sanguíneo que a contração muscular e o fluxo sanguíneo também estão diretamente relacionados a tua sabemos que o sangue ele vai chegar até os músculos através das artérias que vão se dividir em redes capilares lá no nosso tecido conectivo que aquele que cerca as fibras musculares então durante o esforço os nossos capilares ele se abrem e eles permitem uma maior irrigação sanguínea já durante o período de repouso esses capilares ele se permanecem fechados a quantidade de sangue que os músculos esqueléticos precisam vai depender do nível de atividade quanto maior o nível de

esforço maior a necessidade de fluxo sanguíneo durante um exercício intenso quando a gente faz esforço máximo a gente precisa de 100 vezes mais sangue naquele local do esforço do que numa situação de repouso e agora falando um pouquinho com relação a distúrbios relacionados com a contração muscular a gente é preciso lembrar da minhas priminhas graves que é o distúrbio mais comum que ocorre lá na junção neuromuscular e é caracterizado por fraqueza e fadiga muscular a fraqueza da minhas peninha graves ela se origina de alterações ali na junção neuromuscular devido à ação de alguns anticorpos contra

os receptores de acetilcolina que estão presentes ali naquele local então a redução do número de receptores para interação pode ser tio colina vai gerar uma falha na transmissão daquela placa terminal com isso a gente tem que a contração muscular vai estar prejudicada em consequência então nós vamos ter diminuição da força dos músculos em ações voluntários geralmente quando o indivíduo realiza esforços o zoo movimentos repetitivos dá uma fadiga gerada pelo recrutamento muscular ela vai regredir quando o esforço sucesso para finalizar a aula de hoje deixei aqui o endereço de alguns vídeos complementares que mostram de forma

fantástico mecanismo de contração muscular recomendo a todos que assistam são vídeos curtinhos de 3 a 5 minutos e explicam muito bem o mecanismo molecular da contração muscular para finalizar a nossa aula de hoje eu vou deixar aqui uma listinha de exercícios de fixação lembrando a todos que o nosso cérebro não é um músculo mas assim como os nossos músculos ele também precisa ser exercitado tão bons estudos a todos e aí