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Prof. Dr. Marcelo Conte

Contração Muscular e Controle Motor

PROF. MARCELO CONTE

Formação Acadêmica:Graduação: Educação Física (FEFISO)Mestrado: Educação Física - Ciências do Esporte (UNICAMP)Doutorado: Medicina – Oftalmologia (UNIFESP)

Atuação Profissional: DocênciaPesquisa

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Sistema Muscular

Funções

Contração Muscular para Locomoção;

Proteção;

Produção Calor.

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Características Gerais:Quantidade: 660

Terminologia

Constituição:

H20 = 75%

Proteína = 20%

Organelas, minerais, glicogênio = 5%

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Organização:

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Organização:

Actina

Miosina

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Organização Revisão:

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PROCESSO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR: ESTÍMULO

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DIVISÃO SISTEMA NERVOSO: ANATÔMICA E FUNCIONAL

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Neurônio

Dendritos

Corpo Celular

Zona de Gatilho

Axônio

Terminações Axônicas

Botão Sináptico

PROCESSO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR: PROPAGAÇÃO DO ESTÍMULO

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Axônio:

Mielinizados

Amielinizados

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Potencial de Membrana:

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Canais Iônicos: Gradiente Iônico e Elétrico

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Bomba de Sódio e Potássio

TRANSPORTE ATIVO:

3 Na+ p/ LEC

2 K+ p/ LIC

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Potencial de Ação

Limiar

Despolarização

Repolarização

Hiperpolarização

(exceto neurônio)

Período Refratário

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Canais Voltagem-Dependentes

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Potencial de Ação: fases

Período Refratário:

Bomba Na+/K+

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Junção Neuromuscular:

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Transmissão Sináptica:

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1)

2)

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3)

4)

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Principais Componentes de uma Sinapse:

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Transmissão Sináptica: Liberação de NT’s

1) 2)

3)

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Teoria do Filamento Deslizante:

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Teoria do Filamento Deslizante: Filamento Grosso

Constituição:

Filamento Groso: Miosina e proteínas C, H, M e miomesina

Miosina: 2 cadeias pesadas de miosina e um filamento fino com duas cadeias leves de proteínas.

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Teoria do Filamento Deslizante: Filamento Grosso

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Teoria do Filamento Deslizante: Filamento Fino

Actina

Tropomiosina

Troponina

Tropomodulina

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Teoria do Filamento Deslizante: Actina

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Teoria do Filamento Deslizante: Tropomiosina

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Teoria do Filamento Deslizante: Troponina

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Teoria do Filamento Deslizante: Troponina

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Teoria do Filamento Deslizante: Troponina

Troponina C: ligação do Ca++

Troponina I: inibi a ação da actina e da ATPase

Tropopina T: ligação com a tropomiosina

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Teoria do Filamento Deslizante: Titina

Isoformas Tipo I e Tipo II

Papel na extensibilidade e elasticidade passiva;

Estocagem e reutilização da energia potencial elástica;

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Teoria do Filamento Deslizante: Titina

Alteração nas isoformas estão relacionadas a maior potência;

Atletas de modalidades de força apresentam expressão maior dessas isoformas;

Exercício excêntrico promove perda aguda significativa dessa proteína.

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Teoria do Filamento Deslizante: Titina

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Teoria do Filamento Deslizante: Tropomodulina

Mantém os filamentos de actina no respectivo comprimento

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Teoria do Filamento Deslizante: 1º passo

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Teoria do Filamento Deslizante: 2º passo

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Teoria do Filamento Deslizante: 3º passo

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Teoria do Filamento Deslizante: 4º passo

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Teoria do Filamento Deslizante: 5º passo

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Teoria do Filamento Deslizante: 6º passo

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Teoria do Filamento Deslizante: Bombas de Ca+

1)

2)

3)

3) 4)

5)

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Teoria do Filamento Deslizante:

..\Videos\Fisiologia\Muscle_Contraction_Animation_(detailed).avi

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Teoria do Filamento Deslizante: Sarcômeros

Músculo

Relaxado

Músculo Contração

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Músculo Liso: Contração lenta, fraca e

involuntária;

Cavéolas que contém Ca+;

Células fusiformes e mononucleadas;

Sem sarcômero e troponina.

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Tipos de Fibras Musculares

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Tipos de Fibras Musculares:

Quadro 1: Esquema de classificação dos tipos de fibras dos músculos esqueléticos

Tipos de Fibras Contração Rápida Contração Lenta Características Tipo IIb Tipo IIa Tipo I Padrão Atividade Elétrica Fásicos: alta freq. Tônicos: baixa freq. Morfologia

Cor Branca Branca/Vermelha Vermelha Diâmetro da Fibra Grande Intermediário Pequeno Densidade Capilar Baixa Intermediária Alta

Densidade Mitocondrial Baixa Intermediária Alta Bioquímica

Miosina ATPase Alta Alta Baixa Capacidade de usar Ca+ Alta Média/Alta Baixa

Capacidade Glicolítica Alta Alta Baixa Capacidade Oxidativa Baixa Média/Alta Alta

Função Velocidade de Contração Rápida Rápida Lenta

Velocidade de Relaxamento Rápida Rápida Lenta Resistência à fadiga Baixa Moderada/Alta Alta

Capacidade de gerar força Alta Intermediária Baixa IIb = IIx

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Tipos de Fibras Musculares:

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Tipos de Fibras Musculares:

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Contração Muscular e Controle Motor Tipos de Fibras Musculares:

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Classificação de acordo com a composição da Cadeia Pesada de Miosina (MHC): perfil protéico

Fibras Puras:

MHC I

MHC IIa

MHC IIx ou IId

MHC IIb

Fibras Híbridas (formadas pela expressão de 2 ou mais isoformas de MHC):

Ic; IIc; IIac; IIad; IIda; IIbd; IIdb

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Tipos de Fibras Musculares:

Subdivisões: Fibra IIc rara e indiferenciada, contribui para reinervação e transformação da unidade motora;

Distribuição heterogênea;

Ausência de distribuição entre sexos;

Grandes Variações Individuais;

Notável diferença entre atletas de elite;

Não é o único fator de sucesso.

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TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES: Transição (ativação de fatores de transcrição -> Miogenin (I) e MyoD (II): Efeitos do treinamento

I IIa IId IIb Myod

IIb IId IIa I

Miogenin

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Tipos de Fibras Musculares: Conversão

Treinamento de Resistência: redução da Tipo IIb e aumento do Tipo IIa;

Estimulação elétrica crônica em ratos: conversão Tipo IIb Tipo IIa Tipo I;

Aumentos de Tiroxina (hipertireoidismo) aumento de fibras rápidas e redução de Tiroxina (hipotireoidismo) aumento de fibras lentas.

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UNIDADE MOTORA: constituído por um neurônio motor (motoneurônio-α) e todas a fibras musculares estimuladas pelo mesmo.

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Ativação da Unidade Motora

Motoneurônio-α: corpos celulares médios e grandes. Comado da contração muscular

Motoneurônio-γ: corpos celulares pequenos. Comado da propriocepção.

Motoneurônio-β: propriedades intermediárias. Comando contração e propriocepção

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RECRUTAMENTO DA UNIDADE MOTORA: Princípio do Tamanho

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Ativação da Unidade Motora

Recrutamento

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Características Funcionais da Unidade Motora:

Quadro 1: Características e correspondência entre unidades motoras e tipos de fibras musculares.

Unidade Motora Produção

de Força

Velocidade

Contração

Resistência

à Fadiga Caída*

Tipo Fibra

Muscular

Fatigável Rápida Alta Rápida Baixa Sim Tipo IIb

Rápida Resistente Fadiga Moderada Rápida Alta Sim Tipo IIb

Lenta Baixa Lenta Alta Não Tipo I

* Queda de tensão em resposta ao mesmo estímulo.

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Características Funcionais da Unidade Motora: Motoneurônios: Modulam as propriedades das fibras e

respostas adaptativas aos estímulos;

Conversão de característica de fibras: inervação cirúrgica (v.g. de rápida para lenta);

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Características Funcionais da Unidade Motora:

Junção Neuromuscular: muito além do local de despolarização das fibras;

Graduação da Força:

Maior número de unidades motoras recrutadas;

Maior freqüência de descargas.

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Características Funcionais da Unidade Motora:

Recrutamento seletivo e o padrão de acionamento (disparo) das unidades motoras = resposta motora desejada.

Especificidade do Treinamento

ATIVAÇÃO SINCRÔNICA: muitas unidades motoras disparadas simultaneamente;

ATIVAÇÃO ASSINCRÔNICA: algumas unidades disparam outras se recuperam.

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Unidade Motora:

Coordenação Motora Fina: 1/23

Coordenação Motora Global: 1/1.000 a 1.800

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PROPRIOCEPÇÃO: retransmissão às porções inconscientes do SNC a respeito da dinâmica muscular e do movimento dos membros. Permite a monitoração dos movimentos e a modificação do comportamento motor subsequente.

Videos\Functional_Training_for_Tennis_Players_on_Elastic_Bed.avi

Videos\Segurança na Academia.wmv

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Fuso Muscular

Orgão tendinoso de

Golgi

Terminações Nervosas

livres e Corpúsculos de

Paccini

Aparelho Tipo Golgi

PROPRIOCEPTORES:

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Fuso Muscular:

Respondem as modificações no comprimento e tensão das fibras musculares;

Resposta reflexa a distensão

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Fuso Muscular:

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Órgão Tendinoso de Golgi:

Respondem as tensão do músculo ativo;

Proteção contra sobrecargas excessivas.

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Órgão Tendinoso de Golgi

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Corpúsculos de Ruffini e Terminações Nervosas Livres:

Cápsulas articulares sinoviais e em torno delas: pressão – aceleração e desaceleração

Aparelho Tipo Golgi:

Ligamentos: tração excessiva.

Corpúsculos de Pacini:

Localizados próximos ao Órgão Tendinoso de Golgi;

Sensíveis aos movimentos rápidos pressão (alterações na articulação).

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Controle Motor:

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Controle Motor:

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CONTROLE MOTOR: Córtex sensorial, motor e associativo

Cerebelo Tálamo Neurônios

Gânglios da Base Sup. Vias

Núcleos do Tronco Cerebral Diretas

Neurônios Vias Medula Espinhal Indiretas

Neurônios Motores Inferiores

Proprioceptores

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Controle Motor:

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Controle Motor:

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Controle Motor: VIAS DIRETAS E INDIRETAS:

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Controle Motor: VIAS DIRETAS E INDIRETAS:

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Controle Motor: VIAS DIRETAS E INDIRETAS:

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Funções Específicas:

Córtex Motor: formulação dos movimentos;

Gânglios da Base: Conexões com diversas partes do encéfalo; Programação da seqüência de movimentos habituais; Ajuste do tônus muscular.

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Tópico Especial: Tremor nas Mãos

A via dopaminérgica (que se origina na substância negra) modula a atividade do corpo estriado inibindo os interneurônios colinérgicos;

A redução da Dopamina gera o predomínio da ação excitatória (colinérgica).

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Funções Específicas: Cerebelo:

Ativo no aprendizado; Ativo nas habilidades complexas; Ativo na manutenção do equilíbrio e postura Início de movimentos rápidos balísticos; Monitora as intenções de movimento; Monitora os movimentos em curso; Compara as informações de comando e sensorial Envia sinais corretivos para bulbo e córtex motor.

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Funções Específicas:

Tronco Encefálico: Equilíbrio; Controle dos movimentos oculares; Tônus postural.

Tronco Cérebro Médio Encefálico Ponte Bulbo

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Medula

Reflexo; Controle dos movimentos (Sintonia Medular = Refinamento); Centro de integração.

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Equilíbrio: Fisiologia (aferência)

ESTÍMULO(movimentos cabeça ou corpo)

APARELHO VESTIBULAR (movimentação da endolinfa e estímulo dos receptores: ductos semicirculares e mácula)

NERVO

VESTIBULAR

SNC(Bulbo e Cerebelo)

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Equilíbrio:Receptores:

Ductos semicirculares (ampolas) SáculoUtrículo

Via Aferente:Nervo Vestibular

Via Eferente: Núcleo Vestibular Superior e Medial (olhos) Fascículo Longitudinal Medial (pescoço e cabeça) Núcleo Vestibular Lateral (músculos esqueléticos) Núcleo Vestibular Inferior (cerebelo e tronco)

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Papel do Aparelho Vestibular no Equilíbrio:

Aparelho Vestibular Olhos Proprioceptores

Cerebelo Núcleos Vestibulares (Bulbo)

Centro oculomotor (controle movimento oculares)

Medula

Músculo

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Equilíbrio:

SNC: Lei de Newton (inércia e movimento): Ilusão de Movimento; Conflito de neurotransmissão: náuseas e tontura; Doença de Ménière: (audição e equilíbrio) acúmulo de endolinfa.