Biofísica da contração muscular

INTRODUÇÃO: A força muscular é um conjunto de forças cuja origem está no tecido muscular. Fisiologicamente, nesse tecido, acontecem interações de proteínas que geram mudanças de configuração, proporcionando, assim, uma contração rápida e voluntária. A ação dessa força é consequência da transformação de energias, como descrito: Nesse processo, o músculo transforma energia química em trabalho e calor, onde a sua contração é medida pela alteração da força exercida em seus pontos fixos ou pelo simples encurtamento das fibras musculares. Sendo assim, a musculatura transmite uma resposta a estimulação para o meio ambiente por meio de movimentos. Quando o músculo se contrai contra uma carga, ele realiza trabalho. Isso significa que a energia é transferida do músculo para a carga externa, para levantar um objeto até a maior altura ou para superar a resistência ao movimento. Em termos matemáticos, o trabalho é definido pela equação: T = C x D, na qual T é o rendimento do trabalho, C é a carga e D a distância do movimento contra a carga. A energia necessária para se realizar trabalho é derivada de reações químicas nas células musculares durante a contração. SE LIGA! A contração muscular é um processo extraordinário que permite a geração de força para mover ou resistir a uma carga. Em fisiologia muscular, a força produzida pela contração muscular é chamada de tensão muscular. A contração, a geração de tensão pelo músculo, é um processo ativo que necessita de energia fornecida pelo ATP, já o relaxamento é a liberação da tensão que foi produzida durante a contração. Do ponto de vista morfológico, pode-se diferenciar entre músculo esquelético, músculo cardíaco e músculo liso. Esses três tipos de músculo apresentam pecularidades no mecanismo de contração. A maioria dos músculos esqueléticos está unida aos ossos do esqueleto, o que capacita esses músculos a

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Biofísica do som e audição

BIOFÍSICA DO SOM: Definição O som é uma onda mecânica decorrente da transmissão de energia de partículas em vibração. Em outras palavras, o som é produzido por ondas de compressão e descompressão alternadas do ar. Por ser uma energia mecânica, o som necessita de um meio material para se propagar, podendo ser líquido, sólido ou gasoso e, dessa forma, não há propagação de ondas sonoras no vácuo. Já a sua produção depende de deformações (vibrações) provocadas pela diferença de pressão em um meio elástico qualquer (ar, metais, isolantes, diafragma do alto-falante, entre outros). Ao tocar uma corda de violão, por exemplo, o ar adjacente é comprimido, o que cria uma pressão extra nesta região, e isso, por sua vez, faz com que as colunas de ar subsequentes se tornem pressionadas também. Esse processo repete-se continuamente até que o som chegue ao sistema auditivo humano, onde é detectado. Propriedades da onda sonora A onda sonora é composta de alguns elementos, através dos quais suas propriedades são determinadas. Entre estes elementos estão o vale (ou ventre) e a crista. O vale é o ponto da onda com menor energia e que corresponde a expansão do ar, em que as partículas estão mais afastadas. Já a crista é o ponto da onda com maior energia e que corresponde a compressão do ar, em que as partículas estão mais próximas. Velocidade de propagação A velocidade de propagação do som varia de acordo com o meio material em que ocorre, tendo velocidade ascendente a medida que o meio passa de gasoso para líquido e de líquido para sólido. Isso porque em meios mais densos a velocidade de propagação do som é maior do que em meios menos densos. Observe a seguir as velocidades de propagação do ar em diferentes

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Potencial de ação das fibras cardíacas

INTRODUÇÃO: O coração é realmente um órgão fascinante e ninguém pode discordar. Este órgão atua como uma bomba muito eficiente, durável e confiável, que distribui diariamente mais de 6.000 litros de sangue para todo o corpo e bate 30 a 40 milhões de vezes por ano, incessantemente, fornecendo nutrientes vitais aos tecidos e facilitando a excreção de resíduos. Consiste em quatro câmaras, de modo que o átrio e o ventrículo esquerdo são parte da circulação sistêmica e o átrio e o ventrículo direito fazem parte da circulação pulmonar, atuando, assim, como uma bomba dupla. Para o bom funcionamento mecânico desta “bomba de sangue”, é necessário um eficiente sistema de condução de impulsos elétricos para permitir a despolarização do miocárdio e, consequentemente, a contração cardíaca. SISTEMA DE CONDUÇÃO CARDÍACA (His-Purkinje): O coração é dotado de um sistema especial para (1) gerar impulsos elétricos rítmicos que causam contrações rítmicas do miocárdio e (2) conduzir os impulsos rapidamente por todo o coração. Este sistema condutor que é responsável pela sincronia dos eventos do ciclo cardíaco. Quando esse sistema funciona normalmente, os átrios se contraem aproximadamente um sexto de segundo antes da contração ventricular, o que permite o enchimento dos ventrículos antes de bombear o sangue para os pulmões e para a circulação periférica. Se átrios e ventrículos contraíssem ao mesmo tempo, o enchimento dos ventrículos não aconteceria. Outra característica especial desse sistema é que ele faz com que as diferentes porções do ventrículo se contraiam quase simultaneamente, o que é essencial para gerar pressão, com o máximo de eficiência, nas câmaras ventriculares. A imagem abaixo mostra o sistema especializado condutor e excitatório do coração, que controla as suas contrações. A figura mostra o nodo sinusal (também chamado nodo sinoatrial ou nodo SA), no qual são gerados os impulsos rítmicos normais; o feixe de

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