fisiologia

Mecânica muscular e lesões musculares

Do Dr. Stefano Casali

Força muscular

Do ponto de vista fisiológico, a força muscular é a capacidade que o músculo possui para desenvolver tensão útil para superar ou se opor a resistências externas. Mais especificamente:

Força por metro quadrado de seção: 200 kN / m2.

Um músculo com uma seção de um decímetro quadrado pode desenvolver uma força de 2000 N, igual ao peso de uma massa de cerca de 200 kg.

No sarcômero, toda tração da cabeça da miosina no filamento de actina produz uma força de 3-4 pN.

Um bilhão de cabeças de miosina pode exercer, se agir simultaneamente, uma força de apenas 3-4 N, igual ao peso de uma massa de cerca de 0, 3-0, 4 Kg.

Cada tração ("golpe de força") da cabeça da miosina movimenta o filamento de actina em 10 nm.

A cabeça da miosina permanece ligada ao filamento de actina durante cerca de 2 ms.

De: www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin.html

A contração excêntrica:

Conforme o músculo se estica, ele exerce uma força que se opõe ao seu alongamento.

Com a mesma tensão, é mais provável que ocorram lesões musculares durante as contrações excêntricas (com alongamento), e não durante contrações isométricas (estáticas) ou concêntricas (com encurtamento). Vamos tentar entender para que serve a contração excêntrica e por que ela pode danificar as fibras musculares.

Tensão máxima

A curva força-velocidade nos diz que o músculo é capaz de exercer uma tensão (força de tração) que é mais intensa se ativada durante o alongamento (contração excêntrica).

Curva de velocidade de força

Gráfico de J. Dapena, 1977, baseado em dados de P. Komi, 1973

Em muitas técnicas esportivas, mas também em atividades naturais, como caminhar, uma contração excêntrica é imediatamente seguida por uma contração concêntrica ("ciclo de alongamento-encurtamento" ou "ciclo de alongamento-encurtamento"):

  1. O músculo se estica e se opõe ao alongamento (contração excêntrica)
  2. Imediatamente após o músculo ser encurtado (contração concêntrica).

Este ciclo pode ser usado, por exemplo, para aumentar a força da contração concêntrica, como no salto de contracorrente.

Salto em pé:

  1. flexão
  2. Longa pausa
  3. extensão

Os extensores:

  1. eles alongam
  2. eles param
  3. eles ficam mais curtos

Saltar com contramovimento:

Ciclo de alongamento e encurtamento dos músculos extensores:

  1. flexão
  2. Extensão imediata

A elevação é maior (demonstração prática do que foi dito até agora).

Exemplo de ciclo de alongamento e encurtamento

(O salto com contra-movimento)

1) De J. Dapena, 1977, modificado.

  • As articulações flexionam e depois se estendem.
  • Os extensores alongam e depois encurtam;

2) Gráfico de J. Dapena, 1977, baseado em dados de P. Komi 1973.

a) Os extensores de quadris e joelhos estão quase completamente desativados. Eles passam quase passivamente, devido à força da gravidade, que faz com que o corpo acelere para baixo, com consequente flexão das articulações. A velocidade de alongamento aumenta rapidamente.

3) De J. From Penalty, 1977, modificado.

b) Quando a velocidade de alongamento é alta, os extensores são ativados. Sua tensão é alta e produz um impulso no solo acima do peso do atleta. portanto:

A queda do corpo continua, mas é travada abruptamente.

A velocidade de alongamento diminui rapidamente.

4) De J. From Penalty, 1977, modificado.

c) Queda e alongamento de parada. Os extensores ainda são ativados, com uma alta porcentagem de recrutamento de fibras. Por um momento, os extensores ainda estão (contração isométrica).

5) De J. From Penalty, 1977, modificado.

d) Inicie o encurtamento dos extensores imediatamente. A porcentagem de recrutamento é máxima, mas a tensão diminui à medida que a velocidade de encurtamento aumenta.

e) Continue o encurtamento, sempre mais rápido, com consequente diminuição da tensão.

A força dos extensores é transmitida ao solo através das alavancas do esqueleto. O atleta empurra para baixo e por reação, de acordo com a primeira lei de Newton, recebe um impulso para cima de igual intensidade (reação de ligação do solo).

De www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, modificado.

Observe que o impulso máximo ( Força ) é produzido no ponto mais baixo do CG (posição c ), quando o alongamento termina e o encurtamento começa.

De J. Dapena, 1977, modificado.

Nas posições aeb os extensores se alongam rapidamente, mas a força produzida é menor que a isométrica (posição c ). De acordo com a curva força-velocidade, na fase de alongamento, o músculo poderia exercer uma força muito maior que a registrada na posição c . Portanto, na fase de extensão, os extensores não são ativados no máximo .

CONTINUA: Utilidade do ciclo de alongamento-encurtamento »