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Drogas e Esporte 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: Docência Pesquisa

Fisiologia: Contração e Controle Motor

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    Prof. Dr. Marcelo Conte

    Contrao Muscular e Controle Motor

    PROF. MARCELO CONTE

    Formao Acadmica:Graduao: Educao Fsica (FEFISO)Mestrado: Educao Fsica - Cincias do Esporte (UNICAMP)Doutorado: Medicina Oftalmologia (UNIFESP)

    Atuao Profissional: DocnciaPesquisa

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Sistema Muscular

    Funes Contrao Muscular para Locomoo;

    Proteo;

    Produo Calor.

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    Caractersticas Gerais:Quantidade: 660

    Terminologia

    Constituio:

    H20 = 75%

    Protena = 20%

    Organelas, minerais, glicognio = 5%

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    Organizao:

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    Organizao:

    Actina

    Miosina

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    Organizao Reviso:

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    PROCESSO DA CONTRAO MUSCULAR: ESTMULO

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    DIVISO SISTEMA NERVOSO: ANATMICA E FUNCIONAL

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Neurnio

    Dendritos

    Corpo Celular

    Zona de Gatilho

    Axnio

    Terminaes Axnicas

    Boto Sinptico

    PROCESSO DA CONTRAO MUSCULAR: PROPAGAO DO ESTMULO

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    Axnio:

    Mielinizados

    Amielinizados

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    Potencial de Membrana:

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    Canais Inicos: Gradiente Inico e Eltrico

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    Bomba de Sdio e Potssio

    TRANSPORTE ATIVO:

    3 Na+ p/ LEC

    2 K+ p/ LIC

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    Potencial de Ao

    Limiar

    Despolarizao

    Repolarizao

    Hiperpolarizao

    (exceto neurnio)

    Perodo Refratrio

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    Canais Voltagem-Dependentes

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    Potencial de Ao: fases

    Perodo Refratrio:

    Bomba Na+/K+

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    Juno Neuromuscular:

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    Transmisso Sinptica:

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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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    Transmisso Sinptica: Liberao de NTs

    1) 2)

    3)

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    Teoria do Filamento Deslizante:

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Teoria do Filamento Deslizante: Filamento Grosso

    Constituio:

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

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

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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: ligao do Ca++

    Troponina I: inibi a ao da actina e da ATPase

    Tropopina T: ligao 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 reutilizao da energia potencial elstica;

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Teoria do Filamento Deslizante: Titina

    Alterao nas isoformas esto relacionadas a maior potncia;

    Atletas de modalidades de fora apresentam expresso maior dessas isoformas;

    Exerccio excntrico promove perda aguda significativa dessa protena.

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    Teoria do Filamento Deslizante: Titina

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    Teoria do Filamento Deslizante: Tropomodulina

    Mantm os filamentos de actina no respectivo comprimento

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bd/PDB_1pgv_EBI.jpg
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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Teoria do Filamento Deslizante: 1 passo

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    Teoria do Filamento Deslizante: 2 passo

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    Teoria do Filamento Deslizante: 3 passo

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    Teoria do Filamento Deslizante: 4 passo

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    Teoria do Filamento Deslizante: 5 passo

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    Teoria do Filamento Deslizante: 6 passo

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Teoria do Filamento Deslizante: Bombas de Ca+

    1)

    2)

    3)

    3) 4)

    5)

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Teoria do Filamento Deslizante:

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

    file:///../Videos/Fisiologia/Muscle_Contraction_Animation_(detailed).avi
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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Teoria do Filamento Deslizante: Sarcmeros

    Msculo

    Relaxado

    Msculo Contrao

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Msculo Liso: Contrao lenta, fraca e

    involuntria;

    Cavolas que contm Ca+;

    Clulas fusiformes e mononucleadas;

    Sem sarcmero e troponina.

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Tipos de Fibras Musculares

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Tipos de Fibras Musculares:

    Quadro 1: Esquema de classificao dos tipos de fibras dos msculos esquelticos

    Tipos de Fibras Contrao Rpida Contrao Lenta Caractersticas Tipo IIb Tipo IIa Tipo I Padro Atividade Eltrica Fsicos: alta freq. Tnicos: baixa freq. Morfologia

    Cor Branca Branca/Vermelha Vermelha Dimetro da Fibra Grande Intermedirio Pequeno Densidade Capilar Baixa Intermediria Alta

    Densidade Mitocondrial Baixa Intermediria Alta Bioqumica

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

    Capacidade Glicoltica Alta Alta Baixa Capacidade Oxidativa Baixa Mdia/Alta Alta

    Funo Velocidade de Contrao Rpida Rpida Lenta

    Velocidade de Relaxamento Rpida Rpida Lenta Resistncia fadiga Baixa Moderada/Alta Alta

    Capacidade de gerar fora Alta Intermediria Baixa IIb = IIx

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    Tipos de Fibras Musculares:

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    Tipos de Fibras Musculares:

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    Contrao Muscular e Controle Motor Tipos de Fibras Musculares:

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    Classificao de acordo com a composio da Cadeia Pesada de Miosina (MHC): perfil protico

    Fibras Puras:

    MHC I

    MHC IIa

    MHC IIx ou IId

    MHC IIb

    Fibras Hbridas (formadas pela expresso de 2 ou mais isoformas de MHC):

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

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/Arm_muscles_front_superficial.png
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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Tipos de Fibras Musculares:

    Subdivises: Fibra IIc rara e indiferenciada, contribui para reinervao e transformao da unidade motora;

    Distribuio heterognea;

    Ausncia de distribuio entre sexos;

    Grandes Variaes Individuais;

    Notvel diferena entre atletas de elite;

    No o nico fator de sucesso.

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES: Transio (ativao de fatores de transcrio -> Miogenin (I) e MyoD (II): Efeitos do treinamento

    I IIa IId IIb Myod

    IIb IId IIa I

    Miogenin

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Tipos de Fibras Musculares: Converso

    Treinamento de Resistncia: reduo da Tipo IIb e aumento do Tipo IIa;

    Estimulao eltrica crnica em ratos: converso Tipo IIb Tipo IIa Tipo I;

    Aumentos de Tiroxina (hipertireoidismo) aumento de fibras rpidas e reduo de Tiroxina (hipotireoidismo) aumento de fibras lentas.

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    UNIDADE MOTORA: constitudo por um neurnio motor (motoneurnio-) e todas a fibras musculares estimuladas pelo mesmo.

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Ativao da Unidade Motora

    Motoneurnio-: corpos celulares mdios e grandes. Comado da contrao muscular

    Motoneurnio-: corpos celulares pequenos. Comado da propriocepo.

    Motoneurnio-: propriedades intermedirias. Comando contrao e propriocepo

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    RECRUTAMENTO DA UNIDADE MOTORA: Princpio do Tamanho

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Ativao da Unidade Motora

    Recrutamento

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Caractersticas Funcionais da Unidade Motora:

    Quadro 1: Caractersticas e correspondncia entre unidades motoras e tipos de fibras musculares.

    Unidade Motora Produo

    de Fora

    Velocidade

    Contrao

    Resistncia

    Fadiga Cada*

    Tipo Fibra

    Muscular

    Fatigvel Rpida Alta Rpida Baixa Sim Tipo IIb

    Rpida Resistente Fadiga Moderada Rpida Alta Sim Tipo IIb

    Lenta Baixa Lenta Alta No Tipo I

    * Queda de tenso em resposta ao mesmo estmulo.

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Caractersticas Funcionais da Unidade Motora: Motoneurnios: Modulam as propriedades das fibras e

    respostas adaptativas aos estmulos;

    Converso de caracterstica de fibras: inervao cirrgica (v.g. de rpida para lenta);

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Caractersticas Funcionais da Unidade Motora:

    Juno Neuromuscular: muito alm do local de despolarizao das fibras;

    Graduao da Fora:

    Maior nmero de unidades motoras recrutadas;

    Maior freqncia de descargas.

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Caractersticas Funcionais da Unidade Motora:

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

    Especificidade do Treinamento

    ATIVAO SINCRNICA: muitas unidades motoras disparadas simultaneamente;

    ATIVAO ASSINCRNICA: algumas unidades disparam outras se recuperam.

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Unidade Motora:

    Coordenao Motora Fina: 1/23

    Coordenao Motora Global: 1/1.000 a 1.800

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    PROPRIOCEPO: retransmisso s pores inconscientes do SNC a respeito da dinmica muscular e do movimento dos membros. Permite a monitorao dos movimentos e a modificao do comportamento motor subsequente.

    Videos\Functional_Training_for_Tennis_Players_on_Elastic_Bed.avi

    Videos\Segurana na Academia.wmv

    file:///Videos/Functional_Training_for_Tennis_Players_on_Elastic_Bed.avifile:///Videos/Seguran%C3%A7a%20na%20Academia.wmv
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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Fuso Muscular

    Orgo tendinoso de

    Golgi

    Terminaes Nervosas

    livres e Corpsculos de

    Paccini

    Aparelho Tipo Golgi

    PROPRIOCEPTORES:

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    Fuso Muscular:

    Respondem as modificaes no comprimento e tenso das fibras musculares;

    Resposta reflexa a distenso

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    Fuso Muscular:

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    rgo Tendinoso de Golgi:

    Respondem as tenso do msculo ativo;

    Proteo contra sobrecargas excessivas.

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    rgo Tendinoso de Golgi

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Corpsculos de Ruffini e Terminaes Nervosas Livres:

    Cpsulas articulares sinoviais e em torno delas: presso acelerao e desacelerao

    Aparelho Tipo Golgi:

    Ligamentos: trao excessiva.

    Corpsculos de Pacini:

    Localizados prximos ao rgo Tendinoso de Golgi;

    Sensveis aos movimentos rpidos presso (alteraes na articulao).

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Controle Motor:

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Controle Motor:

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    CONTROLE MOTOR: Crtex sensorial, motor e associativo Cerebelo Tlamo Neurnios Gnglios da Base Sup. Vias Ncleos do Tronco Cerebral Diretas

    Neurnios Vias Medula Espinhal Indiretas

    Neurnios 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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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Funes Especficas:

    Crtex Motor: formulao dos movimentos;

    Gnglios da Base: Conexes com diversas partes do encfalo; Programao da seqncia de movimentos habituais; Ajuste do tnus muscular.

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Tpico Especial: Tremor nas Mos

    A via dopaminrgica (que se origina na substncia negra) modula a atividade do corpo estriado inibindo os interneurnios colinrgicos;

    A reduo da Dopamina gera o predomnio da ao excitatria (colinrgica).

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Funes Especficas: Cerebelo:

    Ativo no aprendizado; Ativo nas habilidades complexas; Ativo na manuteno do equilbrio e postura Incio de movimentos rpidos balsticos; Monitora as intenes de movimento; Monitora os movimentos em curso; Compara as informaes de comando e sensorial Envia sinais corretivos para bulbo e crtex motor.

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    Funes Especficas:

    Tronco Enceflico: Equilbrio; Controle dos movimentos oculares; Tnus postural.

    Tronco Crebro Mdio Enceflico Ponte Bulbo

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Medula

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

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Equilbrio: Fisiologia (aferncia)

    ESTMULO(movimentos cabea ou corpo)

    APARELHO VESTIBULAR (movimentao da endolinfa e estmulo dos receptores: ductos semicirculares e mcula)

    NERVO

    VESTIBULAR

    SNC(Bulbo e Cerebelo)

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    Equilbrio:Receptores:

    Ductos semicirculares (ampolas) SculoUtrculo

    Via Aferente:Nervo Vestibular

    Via Eferente: Ncleo Vestibular Superior e Medial (olhos) Fascculo Longitudinal Medial (pescoo e cabea) Ncleo Vestibular Lateral (msculos esquelticos) Ncleo Vestibular Inferior (cerebelo e tronco)

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    Contrao Muscular e Controle Motor

    Papel do Aparelho Vestibular no Equilbrio:

    Aparelho Vestibular Olhos Proprioceptores

    Cerebelo Ncleos Vestibulares (Bulbo)

    Centro oculomotor (controle movimento oculares)

    Medula

    Msculo

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    Equilbrio:

    SNC: Lei de Newton (inrcia e movimento): Iluso de Movimento; Conflito de neurotransmisso: nuseas e tontura; Doena de Mnire: (audio e equilbrio) acmulo de endolinfa.