Fisiologia: Contração e Controle Motor

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)
Drogas e Esporte
Prof. Dr. Marcelo Conte
Atuação Profissional:
Docência
Pesquisa

Sistema Muscular
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 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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Drogas e Esporte
Organização:

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Organização:
Actina
Miosina

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Organização Revisão:

PROCESSO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR: ESTÍMULO
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DIVISÃO SISTEMA NERVOSO: ANATÔMICA E FUNCIONAL
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PROCESSO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR: PROPAGAÇÃO DO ESTÍMULO
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Neurônio
Dendritos
Corpo Celular
Zona de Gatilho
Axônio
Terminações Axônicas
Botão Sináptico

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Axônio:
Mielinizados
Amielinizados

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

Canais Voltagem-Dependentes
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Potencial de Ação: fases
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Período Refratário:
Bomba Na+/K+

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:

Transmissão Sináptica: Liberação de NT’s
1) 2)
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3)

Teoria do Filamento Deslizante:
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Teoria do Filamento Deslizante: Filamento Grosso
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 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.

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
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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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: Bombas de Ca+
1)
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2)
3)
3) 4)
5)

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..VideosFisiologiaMuscle_Contraction_Animation_(detailed).avi

Teoria do Filamento Deslizante: Sarcômeros
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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.

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

 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
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IIb IId IIa I
Miogenin

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-a) e todas a fibras musculares estimuladas pelo
mesmo.
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Ativação da Unidade Motora
 Motoneurônio-a: corpos
celulares médios e grandes.
Comado da contração muscular
 Motoneurônio-g: corpos
celulares pequenos. Comado da
propriocepção.
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 Motoneurônio-b: propriedades
intermediárias. Comando
contração e propriocepção

RECRUTAMENTO DA UNIDADE MOTORA: Princípio do Tamanho
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Ativação da Unidade Motora
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Recrutamento

Características Funcionais da Unidade Motora:
Quadro 1: Características e correspondência entre unidades motoras e tipos de fibras musculares.
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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.

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
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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

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.
 VideosFunctional_Training_for_Tennis_Players_on_Elastic_Bed.avi
 VideosSegurança na Academia.wmv
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PROPRIOCEPTORES:
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Fuso Muscular
Orgão tendinoso de
Golgi
Terminações Nervosas
livres e Corpúsculos de
Paccini
Aparelho Tipo Golgi

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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.

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
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 Aparelho Tipo Golgi:
 Ligamentos: tração excessiva.
 Corpúsculos de Pacini:
 Localizados próximos ao Órgão
Tendinoso de Golgi;
 Sensíveis aos movimentos rápidos
pressão (alterações na
articulação).

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
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Neurônios Vias Medula Espinhal
Indiretas
Neurônios Motores Inferiores
Proprioceptores

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

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 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.

 Tronco Encefálico:
 Equilíbrio;
 Controle dos movimentos
oculares;
 Tônus postural.
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Tronco Cérebro Médio
Encefálico Ponte
Bulbo

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

Equilíbrio: Fisiologia (aferência)
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ESTÍMULO
(movimentos cabeça ou corpo)
APARELHO VESTIBULAR
(movimentação da endolinfa e estímulo dos receptores: ductos semicirculares e mácula)
NERVO
VESTIBULAR
SNC
(Bulbo e Cerebelo)

Drogas e Esporte
Equilíbrio:
Receptores:
Ductos semicirculares (ampolas)
 Sáculo
Utrículo
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)

Papel do Aparelho Vestibular no Equilíbrio:
Aparelho Vestibular Olhos Proprioceptores
Cerebelo Núcleos Vestibulares
(Bulbo)
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Centro oculomotor
(controle movimento oculares)
Medula
Músculo

Drogas e Esporte
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.

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