A fisiologia e o mecanismo da contração muscular

Para podermos entender a fisiologia e o mecanismo da contração muscular, devemos saber como é a estrutura do músculo esquelético.

Os músculos esqueléticos são compostos de fibras musculares que são organizadas em feixes, chamados de fascículos. Os miofilamentos compreendem as miofibrilas, que por sua vez são agrupadas juntas para formar as fibras musculares.

Cada fibra possui uma cobertura ou membrana, o sarcolema, e é composta de uma substância semelhante a gelatina, sarcoplasma. Centenas de miofibrilas contráteis e outras estruturas importantes, tais como as mitocôndrias e o retículo sarcoplasmático, estão inclusas no sarcoplasma. A miofibrila contrátil é composta de unidades, e cada unidade é denominada um sarcômero.

Cada miofibrila, contém muitos miofilamentos. Os miofilamentos são fios finos de duas moléculas de proteínas, actina(filamentos finos) e miosina (filamentos grossos).

FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR

A fisiologia explica os fatores físicos e químicos responsáveis pela origem, desenvolvimento e continuação de qualquer tipo de vida. Na fisiologia humana, é explicado as características e mecanismos específicos do corpo humano, que o fazem ser um ser vivo. O próprio fato de que permanecemos vivos está quase além do nosso controle, pois a fome nos faz procurar alimento e o medo nos faz buscar refúgio. As sensações de frio nos fazem procurar calor e outras forças nos impelem a procurar companhia e nos reproduzir. Assim, o ser humano é, na verdade um autônomo e o fato de sermos organismos com sensações, sentimentos e conhecimento é parte dessa seqüência automática da vida; esses atributos especiais nos permitem viver sob condições extremamente variadas que, de outra forma, tornariam a vida impossível.

Agora será mostrada a fisiologia da contração muscular ocorre por várias etapas e, do estímulo da contração muscular até a sua execução, as etapas são as seguintes:

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 acetilcolina atua sobre uma área localizada na membrana da fibra muscular, abrindo numerosos canais acetilcolina-dependentes dentro de moléculas protéicas na membrana da fibra muscular;

4 - A abertura destes canais permite que uma grande quantidade de íons sódio flua para dentro da membrana da fibra muscular no ponto terminal neural. Isso desencadeia potencial de ação na fibra muscular;

5 - O potencial de ação cursa ao longo da membrana da fibra muscular da mesma forma como o potencial de ação cursa pelas membranas neurais;

6 - O potencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular e também passa para profundidade da fibra muscular, onde o faz com que o retículo sarcoplasmático libere para as miofibrilas grande quantidade de íons cálcio, que estavam armazenados no interior do retículo sarcoplasmático;

7 - Os íons cálcio provocam grandes forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, fazendo com que eles deslizem entre si, o que constitui o processo contrátil;

8 - Após fração de segundo, os íons cálcio são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático, onde permanecem armazenados até que um novo potencial de ação chegue; essa remoção dos íons cálcio da vizinhança das miofibrilas põe fim à contração.

MECANISMO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR

Aqui será demonstrado a teoria dos filamentos deslizantes, uma série de hipóteses é admitida para explicar como os filamentos deslizantes desenvolvem tensão e encurtam-se, uma delas é a seguinte:

1) Com o sítio de ligação de ATP livre, a miosina se liga fortemente a actina;

2) Quando uma molécula de ATP se liga a miosina, a conformação da miosina e o sítio de ligação se tornam instáveis liberando a actina;

3) Quando a miosina libera a actina, o ATP é parcialmente hidrolizado (transformando-se em ADP) e a cabeça da miosina inclina-se para frente;

4) A religação com a actina provoca a liberação do ADP e a cabeça da miosina se altera novamente voltando a posição de início, pronta para mais um ciclo.

TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR

A maior e mais freqüente fonte de força gerada dentro do corpo humano é pela contração dos músculos. Forças passivas adicionais ocorrem pela tensão das fáscias, ligamentos e estruturas não contráteis dos músculos.

Normalmente, os músculos nunca se contraem isoladamente, porque isto produziria um movimento não funcional estereotipado. Por exemplo, a contração isolada do bíceps do braço produziria flexão no cotovelo, supinação do antebraço e flexão do ombro. Em vez disso, diversos músculos em uma refinada combinação de forças contribuem para produzir a força desejada e o resultante movimento ou composição do segmentos.

CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA

Quando um músculo contrai-se e produz força sem alteração macroscópica no ângulo da articulação, a contração é dita isométrica. As contrações isométricas são muitas vezes chamadas de contrações estáticas ou de sustentação, normalmente é usada para manutenção da postura. Funcionalmente estas contrações estabilizam articulações. Por exemplo, para alcançar à frente com a mão, a escápula precisa ser estabilizada de encontro ao tórax. Características da contração isométrica: 15% de contração isométrica máxima, ocorre diminuição do aporte sangüíneo, compressão dos capilares pela tensão interna (dimensão do fluxo sangüíneo); 30% de contração isométrica máxima, ocorre alteração metabólica(atividade anaeróbia); 50% de contração isométrica máxima, ocorre bloqueio da irrigação; Indicada para a articulação com arco doloroso, articulações instáveis e pós-operatório; Tem vantagens de trabalhar a articulação sem movimentá-la e tem um ganho de força rápido; É sugerido trabalhar esta contração com o número de 5 a 10 repetições, como o tempo de 5 a 7 segundos por contração e de 3 a 5 vezes por semana. Trabalhar com 50% da força máxima. CONTRAÇÃO CONCÊNTRICA Um encurtamento do músculo durante a contração é chamado uma contração concêntrica (dinâmica positiva) ou de encurtamento. Exemplos seriam os músculos quadríceps quando um indivíduo está se levantando de uma cadeira ou os flexores do cotovelo quando um indivíduo está levando um copo até a boca. Nas contrações concêntricas a origem e a inserção se aproximam produzindo a aceleração de segmentos do corpo, ou seja, acelera o movimento. Características da contração concêntrica: Aumento da absorção de oxigênio (aumento com a intensidade do exercício); Gasta seis vezes mais energia do que a contração excêntrica;

Recruta cinco vezes mais unidades motoras do que a contração excêntrica;

A força concêntrica aumenta com velocidade baixa (maior ligação entre actina e miosina).

CONTRAÇÃO EXCÊNTRICA

Quando um músculo alonga-se durante a contração, esta é chamada uma contração excêntrica (dinâmica negativa) ou de alongamento. Exemplo seriam o quadríceps quando o corpo está sendo abaixado para sentar-se e os flexores do cotovelo quando o copo é abaixado até a mesa. Nas contrações excêntricas a origem e inserção se afastam produzindo a desaceleração do segmentos do corpo e fornecem absorção de choque (amortecimento) quando aterrissando de um salto ou ao andar, ou seja, freia o movimento.

Características da contração excêntrica:

40% de maior tensão em relação a contração concêntrica e contração isométrica máxima;

Maior exigência muscular;

Menor gasto energético;

Menor recrutamento de unidades motoras;

A tensão excêntrica aumenta com velocidades maiores;

O esforço excêntrico é maior do que o concêntrico.

RELAÇÃO ENTRE FORÇA E RESISTÊNCIA NAS CONTRAÇÕES

Impondo uma resistência sobre uma força realizada, pode-se ocorrer três situações: a força superar a resistência, a força ser superada pela resistência e a força ser igual a resistência.

Na contração concêntrica a força sempre superará a resistência imposta, fazendo com que o movimento desejado seja concretizado. Por exemplo, uma pessoa tentando empurrar um carro um uma subida, se o carro subir, a força aplicada pela pessoa será maior que a resistência imposta pelo carro, realizando assim uma contração concêntrica.

Na contração excêntrica a força sempre será superada pela resistência imposta, fazendo com que o movimento desejado não seja concretizado. Por exemplo, uma pessoa tentando empurrar um carro em uma subida, se o carro descer, a força aplicada pela pessoa foi menor que a resistência imposta pelo carro, realizando assim uma contração excêntrica.

Na contração isométrica a força é sempre igual a resistência imposta, fazendo com que o movimento desejado fique estático. Por exemplo, uma pessoa tentando empurrar um carro em uma subida, se o carro não se mover (nem para cima e nem para baixo), a força aplicada pela pessoa foi igual a resistência imposta pelo carro, realizando assim uma contração isométrica.

Resumindo, sendo força (F) e resistência (R):

Quando F > R, contração concêntrica;

Quando F < R, contração excêntrica;

Quando F = R, contração isométrica.

CLASSIFICAÇÃO DOS MÚSCULOS NAS CONTRAÇÕES

Anatomicamente, os músculos são descritos pelas suas fixações proximais (origem), fixações distais (inserção) e ações para produzir movimentos específicos das articulações. Apesar do conhecimento das fixações anatômicas e das ações seja essencial para estudo da cinesiologia, é importante reconhecer que estes fatores podem ser usados para predizer a função muscular apenas nas limitadas circunstâncias nas quais todos os seguintes ocorrem: a fixação proximal está estabilizada, a fixação distal move-se no sentido da fixação proximal (contração concêntrica), o segmento distal move-se contra a gravidade ou resistência, e um músculo atua sozinho.

Estas circunstâncias raramente ocorrem na função normal por várias razões: as fixações proximais muitas vezes movem-se no sentido das fixações distais fixas (cadeia cinemática fechada), as contrações e muitas vezes são excêntricas ou isométricas, o movimento no segmento distal muitas vezes é ajudado pela força da gravidade, e um músculo raramente (quase nunca) atua isoladamente e sim atua em conjunto com outros músculos.

Muito os termos diferentes podem ser encontrados para classificar a função dos músculos quando eles atuam na movimentação articular. Estes termos incluem agonista, motor principal, antagonista, sinergista, sinergista verdadeiro, sinergista auxiliar, motor auxiliar, neutralizador, fixador e estabilizador. Dentre estas palavras algumas são sinônimas e outras têm definições diferentes. Embora não seja difícil determinar se um músculo está ou não se contraíndo, é difícil averiguar a finalidade ou razão pela qual está ocorrendo esta contração. Para reduzir essa terminologia, apenas três termos serão usados neste artigo: agonista, antagonista e sinergista.

MÚSCULO AGONISTA

Um músculo ou grupo muscular que está se contraindo que é considerado o principal músculo produzindo movimento articular ou mantendo uma postura é designado um agonista. O agonista sempre se contrai ativamente para produzir uma contração concêntrica, excêntrica ou isométrica.

Exemplo: o músculo agonista no movimento de abdução da coxa é o glúteo médio.

MÚSCULO ANTAGONISTA

O antagonista é um músculo ou grupo muscular que possui a ação anatômica oposta à do agonista. Usualmente o antagonista é um músculo que não está se contraindo e que nem auxilia nem resiste ao movimento mais que passivamente se alonga ou encurta para permitir que o movimento ocorra.

Exemplo: o músculo antagonista no movimento de abdução da coxa é o adutor magno.

MÚSCULO SINERGISTA

Um músculo é considerado sinergista sempre quando se contrai ao mesmo no tempo do agonista, mas não é o principal músculo responsável pelo movimento ou manutenção da postura. Normalmente o músculo sinergista e o movimento, e normalmente também existem mais de um músculo sinergista em um movimento articular.

Exemplo: os músculos sinergistas no movimento de abdução da coxa são o reto femoral, glúteo máximo (porção que se insere no tracto iliotibial), tensor da fáscia lata, glúteo mínimo, sartório e piriforme.

Fonte: www.fisioterapiasalgado.com.br

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