E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia, e nesse vídeo a gente vai continuar a nossa série de vídeos sobre a fisiologia do músculo esquelético.

Nos vídeos anteriores, a gente veio falando sobre a contração de uma única fibra muscular. Nesse vídeo, a gente vai falar sobre a contração de um músculo inteiro, de músculo como um todo. E pra falar sobre a contração de um músculo inteiro, é importante lembrar que cada músculo é formado por várias fibras musculares, e cada fibra é inervada apenas por um neurônio motor. Porém, cada neurônio motor pode inervar mais de uma fibra, formando o que a gente chama de unidades motoras.

É importante destacar que todas as fibras musculares de uma unidade motora são do mesmo tipo. Dessa forma, nos músculos esqueléticos a gente pode encontrar unidades motoras tipo 1 ou oxidativas lentas, unidades motoras tipo 2a ou oxidativas-glicolíticas rápidas, e unidades motoras tipo 2x ou glicolíticas rápidas.

Como discutido no vídeo anterior, os músculos esqueléticos geralmente apresentam os três tipos de fibras intercaladas entre si. Portanto, os músculos apresentam os três tipos de unidades motoras, porém em proporções que podem variar de acordo com a função do músculo.

Recomendo assistir o vídeo anterior caso ainda não tenha assistido. O link tá na descrição do vídeo (ou aqui)

As unidades motoras tipo 1 ou oxidativas lentas, geralmente são inervadas por neurônios motores pequenos, os quais inervam poucas fibras, formando as menores unidades motoras dos músculos.

As unidades motoras tipo 2a ou oxidativas-glicolíticas rápidas, costumam ser inervadas por neurônios motores de tamanho intermediário, os quais inervam mais fibras do que os neurônios das unidades motoras tipo 1 ou oxidativas lentas.

Já as unidades motoras tipo 2x ou glicolíticas rápidas, geralmente são inervadas por neurônio motores grandes, os quais inervam muito mais fibras musculares, formando as maiores unidades motoras dos músculos.

Levando em consideração os tipos de fibras e o número de fibras que formam cada unidade motora é de se esperar que a unidade motora oxidativa lenta desenvolve menor tensão e velocidade de encurtamento, enquanto a unidade motora glicolítica rápida desenvolve maior tensão e velocidade de encurtamento. Dessa forma, a tensão e a velocidade de encurtamento de um músculo inteiro dependem do número e do tipo de unidades motoras ativadas em um determinado momento.

Por exemplo, quando o meu bíceps precisa se contrair para sustentar apenas o peso de uma caneta, poucas unidades motoras são ativadas. Porém, quando o meu bíceps precisa se contrair pra sustentar cargas cada vez maiores, mais unidades motoras devem ser ativadas.

O processo de aumentar o número de unidades motoras ativas em um músculo, em um determinado momento, é chamado de recrutamento de unidades motoras.

O tamanho dos neurônios motores que inervam as fibras das unidades motoras, determina o recrutamento dessas unidades.

"Como assim?"

Vamos supor que um mesmo sinal excitatório fraco, isto é, gerado por uma baixa frequência de potenciais de ação no neurônio pré-sináptico, consegue abrir apenas alguns canais de sódio nesses neurônios motores. Se o mesmo número de íons sódio entrar nesses dois neurônios, o neurônio pequeno sofre maior despolarização, pois os íons sódio são distribuídos em uma área menor. Essa maior despolarização pode disparar potenciais de ação nesse neurônio pequeno, ativando a unidade motora pequena, enquanto a menor despolarização no neurônio grande não dispara potenciais de ação e, portanto, não ativa a unidade motora grande.

Porém, diante de um sinal excitatório forte, isto é, gerado por uma alta frequência de potenciais de ação no neurônio pré-sináptico, o número de canais de sódio que são abertos nos neurônios motores é maior, e a despolarização é maior nos dois neurônios. Essa maior despolarização agora pode disparar potenciais de ação tanto no neurônio pequeno como no neurônio grande, ativando as unidades motoras pequenas e grandes.

Portanto, lembre-se que a força ou a tensão desenvolvida por um músculo inteiro pode ser determinada pelo recrutamento de unidades motoras. Quanto mais unidade motoras forem recrutadas, maior será a tensão desenvolvida pelo músculo.

A ordem do recrutamento segue o tamanho das unidades motoras. Unidades motoras oxidativas lentas, que são as menores unidades, são recrutadas primeiro, seguidas pelas unidades motoras oxidativas-glicolíticas rápidas e pelas unidades motoras glicolíticas rápidas, que costumam ser as maiores unidades.

Uma vantagem dessa estratégia de recrutamento é que as primeiras fibras musculares recrutadas são aquelas que têm maior resistência à fadiga, ou seja, as unidades motoras oxidativas lentas. É por isso que diante de um sinal excitatório fraco, embora a tensão desenvolvida pelo músculo seja pequena, essa tensão pode ser mantida por longos períodos, já que as fibras das unidades motoras recrutadas são resistentes à fadiga.

O recrutamento das unidades motoras é controlado por centros superiores motores que enviam sinais excitatórios pros neurônios motores localizados no tronco encefálico ou na medula espinal, e dependendo da intensidade do sinal excitatório, a frequência de disparos de potenciais de ação no neurônio motor também pode variar, o que consequentemente altera a frequência de disparos de potenciais de ação na fibra muscular, e como vimos anteriormente, esse é um dos fatores que determinam a tensão desenvolvida por cada fibra muscular.

Portanto, lembre-se que os centros superiores motores podem controlar a tensão desenvolvida por um músculo como um todo através do controle da frequência de potenciais de ação disparados em cada unidade motora, e também através do recrutamento de unidades motoras.

Antes de finalizar, é importante destacar que o recrutamento de unidades motoras também é um fator que pode determinar a velocidade de encurtamento de um músculo inteiro.

Por exemplo, vamos supor que aqui em um tenho uma carga de 2 kg. Se apenas uma unidade motora do meu músculo bíceps for recrutada a carga será levantada mais lentamente do que se eu tivesse, por exemplo, uma carga de 1 kg, pois lembre-se que a velocidade de encurtamento diminui com o aumento da carga. Porém, se ao invés de uma, duas unidades motoras forem recrutadas pra levar essa mesma carga de 2 kg, cada unidade motora agora terá que sustentar apenas 1 kg cada uma, e a velocidade de encurtamento aumenta já que a carga é distribuída entre mais fibras musculares.

Portanto, o recrutamento de unidades motoras leva ao aumento tanto da tensão quanto da velocidade de encurtamento de um músculo inteiro, e quanto mais unidade motoras um músculo tem, maior é a variação de tensão e velocidade de encurtamento que um músculo pode apresentar. Por isso, nos músculos que precisam realizar movimentos precisos, como por exemplo os músculos do globo ocular, a gente encontra unidades motoras com menor número de fibras. Nesses músculos, podemos encontrar neurônios motores que inervam apenas 10 fibras musculares.

Já nos músculos que não precisam realizar movimentos tão precisos, como por exemplo no músculo quadríceps da sua coxa, encontramos unidades motoras como maior número de fibras, onde um único neurônio motor pode inervar mais de mil fibras musculares.

Bom, então resumindo tudo que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que:

• A força ou a tensão desenvolvida por um músculo inteiro depende do recrutamento de unidades motoras, e, claro, dos fatores que determinam a tensão em cada fibra muscular, como por exemplo a frequência de potenciais de ação disparados em cada fibra.

• Assim como a tensão, a velocidade de encurtamento em um músculo como um todo depende do recrutamento de unidades motoras, bem como dos fatores que determinam a velocidade de encurtamento em cada fibra muscular, como por exemplo, a carga levantada por cada fibra.

• Por fim, lembre-se que o recrutamento de unidades motoras pode ser finamente controlado por centros superiores motores, que fazem parte do sistema motor somático ou sistema somatomotor. Mas sobre esse sistema, a gente fala em outros vídeos. Não perca!

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Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. Atualmente, é professora de fisiologia humana na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR) e a mente criativa por trás do MK Fisiologia.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando fisiologia. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana.