ANATOMIA E FISIOLOGIA
DO MÚSCULO
ESQUELÉTICO
ANAHY WILDE
R1 MEDICINA ESPORTIVA
HC-FMUSP
Macroscopia
Músculo Esquelético
• Envolto por tecido conjuntivo fibroso
• Células cilíndricas > fibras
• Fibras longas, finas e multinucleadas paralelas
entre si, com a força de contração dirigida ao
longo do eixo longitudinal da fibra.
Níveis de organização
Endomísio: fina camada conjuntiva
envolve cada fibra muscular
Perimísio: envolve feixe de até 150fibras
- fascículo
Epimísio: camada conjuntiva fibrosa
envolve o músculo inteiro
Macroscopia
Músculo Esquelético
• Essa bainha protetora afunila-se em suas extremidades para formar o denso
e resistente tecido conjuntivo dos tendões. Estes conectam ambas
extremidades do músculo ao periósteo em uma forte conexão.
• A força da contração muscular é transmitida do tecido conjuntivo aos
tendões, e estes exercem tração sobre o osso no ponto de inserção.
• A origem do músculo refere-se ao local onde o tendão une-se a uma parte
esquelética relativamente estável, em geral a extremidade proximal ou fixa
do sistema de alavanca ou aquela mais próxima da linha média do corpo; a
inserção é o ponto de junção muscular distal ao osso .
• O colágeno proteico representa cerca de 70% da
massa seca do tendão.
Microscopia
Debaixo do endomísio e circundando cada fibra muscular existe o
sarcolema, composto por uma membrana plasmática e uma
membrana basal.
A membrana plasmática conduz a onda de despolarização sobre a
superfície da fibra, mantendo o isolamento entre as fibras.
A membrana basal contém material proteico.
Entre essas duas membranas estão as células satélites, célulastronco miogênicas, são mioblastos normalmente quiescentes que
funcionam no crescimento celular regenerativo, nas possíveis
adaptações ao treinamento e na recuperação após lesão.
Microestrutura
• Uma fibra multinucleada contém unidades funcionais menores, as miofibrilas,
que por sua vez possuem os miofilamentos, que são conjuntos ordenados das
proteínas actina e miosina.
• Outras 12 a 15 proteínas desempenham função estrutural ou afetam a
interação entre os filamentos proteicos durante a contração muscular, por
exemplo troponina, tropomiosina...
Microscopia
O protoplasma aquoso da célula – sarcoplasma – contém
enzimas, gordura, glicogênio, núcleos, genes, mitocôndrias,
organelas especializadas.
O retículo sarcoplasmático é uma rede longitudinal semelhante a
uma treliça de canais tubulares e vesículas, mantém a
integridade estrutural da célula. Ele permite que a onda de
despolarização se propague rapidamente da superfície externa
da célula para o meio ambiente interno através dos túbulos T, de
modo a desencadear a contração muscular.
O retículo sarcoplasmático que circunda cada miofibrila contém
as “bombas” biológicas que removem o cálcio do sarcoplasma da
fibra. Isso produz um gradiente de concentração do cálcio – mais
alto no retículo sarcoplasmático, mais baixo no sarcoplasma que
circunda o filamento.
Microestrutura
Sarcômero
• Faixas alternantes claras e escuras ao longo da fibra muscular, conferem
aspecto estriado característico.
• A faixa I representa a área mais clara, a faixa A representa a área mais escura.
A linha Z divide ao meio a faixa I e adere ao sarcolema > estabilidade
• Sarcômero é a unidade
básica de repetição
entre duas linhas Z.
• Representa a unidade
funcional de uma
fibra muscular.
Microestrutura
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•
Actina mais fina
Miosina mais espessa, bipolar
Se entrelaçam
Modelo do filamento deslizante: um músculo se encurta ou se
alonga porque os filamentos espessos e finos deslizam uns sobre
os outros, sem qualquer modificação em seu comprimento.
Contração
Muscular
Sequência de
eventos
Microestrutura
Sarcômero
• Sarcômero tem comprimento
ótimo para geração de força,
representa o ponto de maior
interação entre as pontes de
actina e miosina.
Músculo Esquelético
Composição química
• Água 75%
• Proteína 20%
• 5% sais, fosfatos de alta energia, lactato,
minerais, enzimas, íons
• Dentre as proteínas: miosina 60%, actina e
tropomiosina.
• Mioglobina é a proteína conjugada fixadora
de oxigênio.
Músculo Esquelético
Suprimento Sanguíneo
• Artérias e veias paralelas às fibras
musculares, se ramificam e garantem rico
suprimento sanguíneo.
• A microcirculação é responsável por
garantir aporte de O2, nutrientes e
hormônios, além de remover produtos do
metabolismo, calor.
Músculo Esquelético
Suprimento Sanguíneo
• No exercício intenso, a captação de O2 pelo músculo
pode aumentar 70 vezes. Ocorre dilatação rápida dos
capilares previamente inativos.
• A distribuição do fluxo sanguíneo diminui na
contração muscular e aumenta no relaxamento. Em
uma contração muscular persistente e de alta força, a
energia será proveniente de fontes anaeróbias, os
fosfatos de alta energia e a glicólise anaeróbia.
• Atletas de endurance tem até 40% maior capilarização,
relacionada ao aumento do VO2 máx.
Alinhamento das fibras musculares
• Alinhamento e comprimento do sarcômero
definem a força e potência de um músculo.
• Fibras fusiformes correm paralelas ao eixo
longitudinal do músculo e se afunilam na porção
tendinosa (ex bíceps braquial)
• Fibras peniformes ou em formato de leque
formam um ângulo obliquo de penação que varia
em até 30º.
• Músculo solear: ângulo de penação de 25º, vasto
medial: 5º.
Alinhamento das fibras musculares
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O ângulo de penação tem significado funcional pois define o numero de sarcômeros por área
muscular em corte transversal (AFCT)
Músculo fusiforme: fibras têm comprimento igual ao do músculo, e a geração de força pela
fibra é transmitida diretamente ao tendão. Este arranjo facilita o encurtamento rápido do
músculo.
Músculo peniforme: nenhuma fibra percorre todo o comprimento do músculo, cada fibra
muscular continua sendo curta embora o músculo como um todo possa alcançar um grande
comprimento.
Um ângulo de penação acarreta um grande aumento na capacidade total de compactação das
fibras em uma menor área de corte transversal.
Os músculos com maior penação, apesar de serem mais lentos em sua velocidade contrátil,
geram maior força e potência que os músculos fusiformes, pois mais sarcômeros
contribuem para a ação muscular.
Músculos penados
têm menor amplitude
de movimento
Alinhamento das fibras musculares
Um músculo bipenado possui dois conjuntos de fibras
localizadas obliquamente de ambos os lados de um
tendão – por exemplo gastrocnêmio e reto femoral.
Há também os multipenados como o deltoide.
• Arranjo fusiforme complexo: Músculo com fibras em série,
paralelas ao eixo longitudinal, mas que não ocupam todo o
comprimento do músculo, exibe fibras que terminam na parte
média do ventre muscular e que se afunilam para interagir com a
matriz de tecido conjuntivo e ou com as fibras musculares
adjacentes. Esse arranjo permite a compactação paralela de fibras
relativamente curtas dentro de um músculo longo (ex sartório,
50cm comprimento). Essa especialização estrutural com diversas
terminações intrafasciculares cria também uma tensão lateral em
vários pontos ao longo da superfície da fibra.
• A relação do comprimento de cada fibra para o comprimento
total de um músculo em geral varia entre 0,2 e 0,6. Isso significa
que as fibras individuais dos músculos mais longos, como MMSS e
MMII, são muito mais curtas que o comprimento total do músculo.
• Os quadríceps e os flexores plantares exibem uma alta produção de força
em virtude de suas baixas relações de comprimento das fibras para
comprimento do músculo (CF:CM) e das áreas de corte transversal
relativamente grandes.
• Em contrapartida, os ITBs e dorsiflexores mostram uma arquitetura
apropriada para uma alta velocidade contrátil, em virtude de suas
relações CF:CM relativamente altas e de seu CF longo.
Quadríceps: ângulo de penação 4-6º,
comprimento 68mm, AFCT 21cm2.
Gera 50% mais força que os ITBs.
Isquiotibiais: comprimento 111mm,
AFCT 11cm2.
Seu desenho torna possível o encurtamento
rápido. Maior suscetibilidade de lacerações.
• Curva força – comprimento: o músculo
fusiforme mostra um menor rendimento de força
máxima, por causa das fibras individuais mais
longas e AFCT menor.
• Ocorre o oposto para o músculo peniforme com
suas fibras mais curtas e sua AFCT mais extensa –
essas fibras geram aproximadamente o dobro de
força do que os músculos fusiformes.
• Curva força-velocidade: o músculo fusiforme
com fibras mais longas exibe uma velocidade
contrátil mais alta.
Tipos de fibras musculares
Fibras de contração rápida – tipo II
• Geração rápida de energia
• Sistema glicolítico bem desenvolvido
• A ativação dessas fibras predomina nas
atividades de alta velocidade anaeróbicas
• Esportes com paradas e arranques
Fibras de contração rápida – tipo II
Três subtipos: IIa, IIx (antigas IIb) e um novo subtipo do tipo IIb.
• IIa - capacidade moderadamente bem desenvolvida para a
transferência de energia a partir de fontes tanto aeróbias
quanto anaeróbias. São as fibras rápidas-oxidativas-glicolíticas
(ROG)
• IIb - possui o maior potencial anaeróbico e a velocidade de
encurtamento mais rápida, é a “verdadeira” fibra rápida
glicolítica (RG)
• IIx – intermediária entre a e b em termos fisiológicos e
metabólicos
Tipos de fibras musculares
Fibras de contração lenta – tipo I
•
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•
Geram energia a partir do sistema aeróbio
Capacidade glicolítica menos desenvolvida
Mitocôndrias grandes e numerosas
Altamente resistentes à fadiga, apropriadas
para o exercício aeróbico prolongado.
• Fibras LO (lentas-oxidativas)
Tipos de fibras musculares
• Em geral 45 a 55% dos músculos de MMSS e MMII são de contração
lenta. Dentre as rápidas, há equidade entre os tipos IIa e IIb.
• Não há diferenças entre os sexos.
• A tendência na distribuição dos tipos de fibras se mantém constante
entre os principais grupos de músculos do corpo.
• Atletas de endurance possuem predominantemente fibras de contração
lenta nos principais músculos envolvidos em seu esporte. Nos
velocistas, predominam as fibras de contração rápida.
• Atletas de potência possuem distribuição equivalente entre os dois
tipos de fibras.
• O treinamento de força e de potência induz um aumento de tamanho
do aparelho contrátil da fibra – actina e miosina – e do conteúdo total
de glicogênio.
• O treinamento com exercícios tem o potencial de alterar as
características metabólicas das fibras musculares.
Bibliografia
• Fisiologia do Exercício – McArdle cap 18
Obrigada!