Fisiologia Da Contração Muscular

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I)  Estrutura Músculo Esquelético:

O músculo esquelético é composto por vários tipos de tecido. Entre ele, estão as células musculares, o tecido nervoso, o sangue e vários tipos de tecido conjuntivo. A camada mais externa que envolve todo o músculo é denominada epimísio. Um tecido conjuntivo denominado perimísio envolve feixes individuais de fibras musculares. Cada fibra muscular de um fascículo é revestida por um tecido conjuntivo denominado endomío. A membrana celular que envolve a célula muscular é denominada sarcolema. Abaixo do sarcolema encontra-se o sarcoplasma, o qual contém proteínas celulares, organelas e miofibrilas. As miofibrilas contém as proteínas celulares contráteis. São compostos por dois importantes filamentos protéicos:

1) Filamentos espessos formados pela proteína miosina.

2) Filamentos finos compostos sobretudo pela proteína actina.

Elas representam uma pequena parte do músculo, mas possuem um importante papel na regulação do processo contrátil.

 

II)  Fusos Musculares:

O fluxo muscular está localizado entre as fibras musculares esqueléticas denominada fibras extrafusais (fora do fuso). Um fuso muscular contém de 4 a 20 fibras musculares especializadas pequenas, denominadas intrafusais (dentro do fuso), e terminações nervosas, sensoriais e motoras, associadas a essas fibras. As fibras intrafusais são controladas por motoneurônios especializados, denominados motoneurônios gama. As fibras extrafusais são controladas pelos motoneurônios alfa.

A região central de uma fibra intrafusal não se pode contrair porque ela não contém filamentos de actina e de miosina. Por isso, somente a região central pode se alongar. Como o fuso muscular está fixado às fibras extrafusais, sempre que estas fibras são alongadas, a região central do fuso muscular também se alonga. Quando essa região é alongada, as terminações nervosas sensoriais localizada em torno dessa região central do fuso muscular transmitem informações à medula espinhal, informando o SNC o comprimento do músculo. As informações que chegam à medula espinhal não terminam simplesmente nesse nível. Essa informações são essenciais para a manutenção do tônus muscular e da postura e para execução dos movimentos.

III) Órgão Tendinosos de Golgi

Os OTG são receptores sensoriais encapsulados através dos quais passa um pequeno feixe de fibras tendinosas. Enquanto os fusos musculares monitoram o comprimento de um músculo, os OTG são sensíveis a tensão do complexo músculo-tendão e atuam como um aferidor de tensão, um dispositivo que detecta alterações da tensão. Esses receptores sensoriais são inibidores por natureza, desempenhando um papel protetor ao reduzirem a possibilidade de lesão.

IV)  Contração Muscular

A contração muscular é um processo complexo que envolve diversas proteínas celular e sistemas de produção de energia. O resultado é o desligamento da actina sobre a miosina fazendo com que o músculo encurte e consequentemente desenvolva tensão.

O processo de contração muscular é mais detalhadamente explicado pelo modelo de filamento deslizante.

Contração simétrica: quando um músculo contrai-se e produz força sem alteração no ângulo da articulação. São muitas vezes chamadas de contrações estáticas ou de sustentação, é usada para manutenção da postura.

Contração concêntrica: um encurtamento do músculo durante a contração.

Contração excêntrica: quando um músculo alonga-se durante a contração.

V)  Etapas da contração muscular:

1)      Um potencial de ação trafega ao longo de um nervo motor até suas terminações nas fibras musculares;

2)      Em cada terminação o nervo secreta uma pequena quantidade de substância neurotransmissora, a acetilcolina;

3)      Essa atua sobre uma área localizada na fibra muscular, abrindo numerosos canais dentro de moléculas protéicas na membrana da fibra muscular;

4)      A abertura destes canais permite que uma grande quantidade de íons sódio flua para a membrana da fibra muscular. Isso desencadeia um potencial de ação;

5)      Esse cursa ao longo da membrana da mesma forma como o potencial cursa pelas membranas neurais;

6)      O potencial de ação despolariza a membrana e também passa para profundidade da fibra;

7)      Os íons provocam forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, o que constitui processo contrátil;

8)      Após fração de segundo, os íons são bombeados de volta para o retináculo, onde permanece armazenado até que um novo potencial chegue; essa remoção das miofibrilas põe fim à contração.

VI) Modelo do filamento deslizante:

As fibras musculares se contraem pelo encurtamento de suas miofibrilas em razão do deslizamento da actina sobre a miosina. Os filamentos de actina e miosina deslizam uns sobre os outros durante a contração muscular em decorrência da ação das numerosas pontes cruzadas que se estendem como “braços” a partir da miosina e se jogam à actina num “estado de ligação forte”. O desenvolvimento da força e a contração muscular somente ocorrem quando as pontes cruzadas encontram-se no estado de ligação forte. O desenvolvimento desse estado acarreta uma orientação das pontes cruzadas, quando se ligam à actina, podem puxa-la em direção ao centro. Essa “puxada” acarreta o encurtamento do músculo e a geração da força.

VII) Regulação do acoplamento Excitação-Contração:

Os músculos relaxados são facilmente alongados, isso demonstra que em repouso a actina e miosina não estão firmemente ligadas. Num músculo relaxado, a tropomiosina bloqueia os sítios até os da molécula de actina onde as pontes cruzadas de miosina devem se fixar a fim de formar um estado de ligação forte e produzir uma contração. Num músculo em repouso, a contração de cálcio no sarcoplasma é muito baixa. Quando um impulso nervoso chega à junção neuromuscular, ele percorre os túbulos transversos até o retículo sarcoplasmático e provoca a liberação de cálcio. O sinal para a interrupção da contração é a ausência do impulso nervoso na junção neuromuscular.

 

VIII) Fadiga Muscular:

O exercício de alta intensidade e de curta duração ou o exercício de declínio da produção de força muscular.

Essa diminuição de produção de força muscular é conhecida como fadiga. A fadiga muscular é definida como uma redução da produção de força máxima do músculo e caracterizada pela capacidade reduzida de realizar um trabalho.

A causa da fadiga muscular varia e depende do tipo de exercício realizado.

IX) Tipos de Fibras:

Fibras Lentas : foi identificado um tipo de contração lenta nos humanos. As fibras tipo I ( também denominadas lentas), contém muitas enzimas oxidativas e são envolvidas por mais capilares do que outro qualquer tipo de fibra. Essas fibras tem concentração de mioglobina mais elevadas do que as fibras rápidas. A alta concentração de mioglobina, fazem com que as fibras possuam grande capacidade de metabolismo aeróbico e alta resistência à fadiga. Elas parecem produzir menor tensão específica em comparação às fibras rápidas.A fibras tipo I são mais eficientes que as rápidas.

Fibras Rápidas: existem dois tipos de fibras rápidas nos seres humanos. As fibras tipo IIb apresentam um número pequeno de mitocôndrias, portanto possui capacidade limitada de metabolismo aeróbico e são menos resistentes à fadiga que as fibras lentas. No entanto, as fibras são ricas em enzimas glicolíticas, as quais elas provêm uma grande capacidade anaeróbica. Um outro tipo de fibra rápida é a tipo IIa, essas produzem características bioquímicas e de fadiga e que se encontram entre as fibras tipo IIb e tipo I.

 Referências Bibliográficas

1. Fisiologia do Exercício, Teoria e Aplicação ao condicionamento e ao Desempenho,Scott K.Power e Edward T.Howley, editora manole,terceira edição.

2.Fisiologia do Esporte e do Exercicio, Jack H.Wilmore e David L.Costil,segunda edição,editora manole.

Atualizado em 11 de Janeiro de 2012.

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