E12 Sistema muscular

Tópico

O músculo esquelético atua como o principal atuador mecânico do corpo, convertendo a energia química do ATP em força e trabalho. A força produzida e a velocidade de encurtamento estão intimamente relacionadas: quanto maior a carga que o músculo precisa mover, mais força ele precisa gerar e mais lenta será sua velocidade de encurtamento.

Quando a carga externa é praticamente zero, o músculo pode encurtar em sua velocidade máxima. No extremo oposto, uma carga suficientemente grande impede o encurtamento: a velocidade cai para zero e a força máxima é alcançada em uma contração isométrica. Entre esses dois extremos, existe uma carga intermediária na qual o produto da força e da velocidade — ou seja, a potência mecânica — atinge seu máximo. Essa relação permite a seleção de diferentes cargas de treinamento, dependendo se o objetivo é desenvolver velocidade, força ou potência.

A força também depende do comprimento do sarcômero, a unidade contrátil formada principalmente por actina e miosina. Existe um comprimento ideal no qual ambas as proteínas se sobrepõem, permitindo a formação do número máximo de pontes cruzadas e a geração da maior força. Se o sarcômero for esticado demais ou encurtado abaixo de um certo comprimento, o número de interações efetivas diminui e a força cai. O mesmo princípio ajuda a explicar por que o aumento do enchimento cardíaco pode aumentar a força da próxima contração até um limite ideal.

Durante a atividade sustentada, desenvolve-se a fadiga muscular, caracterizada por uma diminuição progressiva na capacidade de gerar força. A fadiga se acumula durante o trabalho e é recuperada durante o repouso, mas esses dois processos ocorrem em ritmos diferentes: normalmente, ela se desenvolve mais rápido do que desaparece. Mecanismos periféricos dentro do próprio músculo, relacionados a alterações metabólicas e disponibilidade de energia, e mecanismos centrais, associados a uma diminuição na ativação enviada pelo sistema nervoso, estão envolvidos.

A força muscular também depende da frequência dos impulsos nervosos. Um único estímulo produz uma breve contração. Se outro estímulo chegar antes que o anterior tenha terminado, ambas as respostas são aditivas. À medida que a frequência aumenta progressivamente, as contrações individuais eventualmente se fundem em uma contração sustentada de alta força chamada tétano. O sistema nervoso, portanto, regula a força aumentando tanto o número de fibras musculares recrutadas quanto a frequência com que elas são estimuladas.

A ativação muscular produz sinais elétricos que podem ser registrados na superfície usando eletromiografia. Como o sinal depende do recrutamento e da ativação das fibras, ele fornece informações indiretas sobre o esforço muscular. Dentro de certas faixas de atividade, a intensidade eletromiográfica aumenta aproximadamente em paralelo com a força, permitindo o estudo da ativação e da fadiga quando a força não pode ser medida diretamente.

A conversão de energia química em trabalho mecânico não é completamente eficiente. Apenas cerca de um quinto a um terço da energia consumida é transformada em trabalho útil, enquanto o restante é liberado principalmente como calor. Durante exercícios intensos, essa produção de calor aumenta consideravelmente e força o corpo a dissipar o calor por meio da transpiração e da vasodilatação cutânea. Em condições de frio, no entanto, essa aparente perda de energia torna-se útil: o tremor gera contrações musculares repetidas destinadas principalmente a produzir calor e conservar a temperatura corporal.

De modo geral, o desempenho muscular depende da interação entre carga, velocidade de encurtamento, comprimento do sarcômero, ativação nervosa, fadiga e disponibilidade de energia. A relação força-velocidade determina onde a potência máxima é atingida; a relação comprimento-força estabelece as condições mecânicas ideais; o recrutamento e a frequência de estimulação regulam a intensidade da contração; A eletromiografia permite o monitoramento indireto dessa ativação. Esses princípios possibilitam que a fisiologia do exercício e a reabilitação avaliem a função muscular, projetem cargas de treinamento, gerenciem a fadiga e otimizem o desempenho e a recuperação.

ID:2258