O documento discute a fisiologia neuromuscular, incluindo: 1) As unidades motoras e os diferentes tipos de fibras musculares que inervam; 2) O recrutamento seletivo de unidades motoras de acordo com a força necessária e o princípio do tamanho das unidades; 3) A redução do drive neural em esforços bilaterais em comparação a esforços unilaterais, limitando o desempenho.

1. FISIOLOGIA NEUROMUSCULAR II Prof. Ms Guilherme Gularte de Agostini [email_address]

2. FORÇA Neural Muscular Mecânico

3. Neural

4. Força Neural REFLEXO RECRUTAMENTO AÇÃO UNI / BILATERAL SINCRONIA INIBIÇÃO ANTAGONISTA FREQÜÊNCIA

5. RECRUTAMENTO SINCRONIA FREQÜÊNCIA

6. Unidades Motoras Fisiologia Humana e do Exercício

7. Estrutura Contrações musculares são produzidas por estimulações de motoneurônios da medula espinhal (Sherrington Apud Noth, 1992). Conceituação  Conjunto de fibras musculares inervadas pelo mesmo motoneurônio.

8. Estrutura O número de fibras musculares pode variar de 5 até mais de 1000, dependendo do tipo de tarefa realizada pelo músculo. Poucas fibras  Alta precisão; Muitas fibras  Alta força.

9. Estrutura da UM

10. Tipos de UMs Por existirem diferentes tipos de fibras musculares, deve-se também existir diferentes comandos para estas fibras , e desta forma, formam-se diferentes tipos de unidades motoras. Os tipos de UMs são diferenciados pelas fibras musculares que inervam , formando assim UMs do tipo I (SO) e tipos IIa (FR) e IIb (FF)

11. Características funcionais dos diferentes tipos de UMs Baixa Alta FF Média Média FR Grande Baixa SO Resistência Força Tipo de UM

12. Ativação das UMs O acionamento central das UMs promove em muitas tarefas o recrutamento seletivo de um ou outro tipo e, em algumas vezes, ativando todos os tipos ao mesmo tempo. Isso é realizado variando a intensidade do estímulo nervoso. Para que isso seja realizado, as diferentes UMs devem ter diferentes limiares de recrutamento .

13. Relação força de contração com limiar de recrutamento

14. Resposta dos diferentes tipos de UMs para Força e Resistência

15. Funcionamento da UM A relação da intensidade do estímulo e a capacidade de gerar força das UMs respondem a uma ordem hierárquica de ativação, denominada de princípio do tamanho das UMs.

16. Baseado nos diferentes limiares de ativação das UMs, as que possuem baixo limiar serão recrutadas primeiro . Isso acontece em tarefas que exigem pouca força. A medida que aumenta a exigência de força da tarefa, aumenta-se a intensidade do impulso nervoso, ultrapassando o limiar de ativação das UMs de grande limiar. Ordem de Recrutamento das UMs

17. A ordem de recrutamento também é seletiva dentro da mesma UM , recrutando primeiro as UMs com menor capacidade de produzir força. A capacidade de gerar força da UMs respondem ao número e tamanho das fibras musculares que o nervo motor inerva. Ordem de Recrutamento das UMs

18. Recrutamento neuro muscular Leve Moderado Intenso Máximo % R E C R U T A M E N T O

19. Aplicação Prática Hipert. Trad. Pique 100m 1RM Corrida Limiar Caminhada Ginast. Local. Tipo IIb Tipo IIa Tipo I Exerc/Fibras

20. Exceções ao Princípio do Tamanho Ação Excêntrica e Movimentos Explosivos

21. Ordem de Recrutamento Nardone et al., (1995) encontraram que as UMs FF do gastrocnêmio medial foram seletivamente ativadas quando foi realizado flexão plantar excêntrica. Alem disso, poucos potenciais do sóleus existiram durante a ação excêntrica, indicando menor atividade EMG destes na ação Excêntrica

22. Ordem de Recrutamento

23. Movimento Rápido Em alguns movimentos, o importante é produzir grande força num curto espaço de tempo, independente de a mesma ser menor que a Estática máxima . Ex. Corrida com aumento brusco na velocidade (tempo de contato e força e xercida ).

24. Taxa de Codificação das UMs A ativação da UM responde a lei do tudo ou nada . O aumento da taxa de disparo SNC pode aumentar a força de contração das UMs ?

25. Resposta de força da UM e freqüência de estímulo

26. Resposta de força da UM e freqüência de estímulo

27. Resposta de força da UM e freqüência de estímulo

28. Resposta de força da UM e freqüência de estímulo

29. Resposta Sim, este processo é chamado de somação de abalos Como isso ocorre ? Aumentando o número de pontes cruzadas ligadas na mesma unidade de tempo.

30. Freqüência de disparo acima da máxima Se em seres humanos, a freqüência ótima de disparo das UMs é em torno de 50Hz, do que adiantaria aumentar essa freqüência para 100Hz ?

31. Freqüência de disparo acima da máxima

32. Maior desenvolvimento de potência muscular

33. REFLEXO

39. UNI / BILATERAL

40. Reduced Neural Drive in Bilateral Exertions: A Performance-Limiting Factor ? DIEÊN et al., MSSE Jan. 2003

41. Introdução Estudos tem demonstrado que a atividade do córtex motor em um hemisfério reduz o fluxo motor máximo para o hemisfério oposto . A conseqüência dessa inibição pode ser uma fator limitante da performance em esforços bi-laterais .

42. Introdução Essa inibição ocorre quando músculos homólogos em membros contra-laterais são ativados juntamente. Essa redução é chamada de Déficit Bi-lateral . Isso tem sido proposto para explicar limitações na performance de saltos com as duas pernas.

43. Introdução De onde vem o Déficit Bi-lateral (DBL)? Herbert & Gandevia (1996) sugerem q o DBL em grandes músculos, ocorre devido a problemas de manutenção da postura e conseqüentemente menor eficiência na transmissão de força .

44. Objetivo Geral Testar a hipótese de que a inibição inter-hemisfério pode resultar numa redução do drive neural em esforços bilaterais quando comparado à esforços uni-laterias .

45. Objetivos Específicos 1  ) DBL em pequenos músculos; 2  ) DBL em músculos grandes; 3  ) DBL na força rápida.

46. Metodologia

47. Experimento 01 Protocolo 1a Flexão dedo 3 x C.U-L c/ 5” duração / cada lado. 3 x C.B-L (mesmo modo). Protocolo 1b Realização C.B-L c/ 1 lado iniciando 1” após o outro.

48. Experimento 01 Foram utilizados Dinamômetros e EMG. Protocolo 1a DBL(F) = 100 x (F.U-L – F.B-L) / F.U-L DEMG(E) = 100 x (E.U-L – E.B-L) / E.U-L

49. Experimento 01 Protocolo 1b DBL(F) = 100 x (F.pré – F.pós) / F.pré DBL(E) = 100 x (E.pré – E.pós / E.pré

50. Resultados do Experimento 01

51. Resultados do Experimento 01

52. Resultados do Experimento 01

53. Resultados Experimento 01

54. Experimento 02 Protocolo 2a Extensão máxima estática do joelho durante 3”; Contração máxima bi-lateral (CMB-L) Eletro-Estimulação  Super-imposição de abalos 300hz (avaliar o comando neural). Protocolo 2b Realização da Contração máxima iniciando com a perna esquerda 1” antes da direita.

55. Experimento 02 Protocolo 2c Realização da CMB-L dos extensores do joelho, relaxando a perna direita 1” após a início da CMB-L.

56. Experimento 02 DBL(F)c = 100 x (F.pós – F.pré) / F.pós; DBL(E)c = 100 x (E.pós – E.pré) / E.pós DN = 100 x (1 – F.s.i. / F.cont) DN = Ação voluntária

57. Resultados do Experimento 02

58. Resultados do Experimento 02

59. Resultados do Experimento 02 DN = 94 ± 9% na CMU-L e 89% ± 9% na CMB-L.

60. Experimento 03 Protocolo 3 Semelhante ao 2a, entretanto os voluntários foram instruídos para realizarem força máxima o mais rápido possível.

61. Resultados do Experimento 03

62. Resultados do Experimento 03

63. Discussão Em todos os casos, o Déficit EMG foi semelhante ao Déficit de Força, sugerindo que o uma redução do drive neural seja a causa do DB-L. No protocolo 2, o DN (Eletro-Est) foi maior na ação U-L indicando diferenças entre as contrações.

64. Discussão A hipótese alternativa de Herbert e Gandevia (1996) não foram sustentadas devido a existência do DB-L em músculos pequenos (protocolo 1). Diversas causas tem sido sugeridas ao DB-L

65. Discussão Diversas causas tem sido sugeridas ao DB-L : 1) Divisão da atenção  Não sustentada devido a não existência do DB-L em músculos não homólogos. 2) Inibição inter – hemisfério  Em ações sub-máximas ocorre facilitação inter-hemisfério.

66. Discussão Treinamento específico atenua o DB-L, indicando um mecanismo plástico da inibição do DN máximo.

67. Conclusão Redução do DN é a causa do DB-L, limitando a performance em contrações máximas.

68. INIBIÇÃO ANTAG.

73. Muscular