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Músculo = vários fascículos/feixes Cada feixe = várias fibras musculares Cada fibra = várias miofibrilas O músculo, fascículos e fibras são revestidos por tecido conjuntivo: epimísio, perimísio e endomísio, respectivamente. É por esse tecido conjuntivo que passam vasos e nervos que suprem o músculo, além dele promover uma grande união entre as fibras, fazendo que a contração seja levada pra todo o músculo. O sarcômero é formado por filamentos grossos e finos. Filamentos finos São compostos por: actina, tropomiosina e troponina. Actina → formada por 2 filamentos de actina F. Cada actina F é formada por monômeros de actina G (essas tem regiões que interagem com a miosina). Tropomiosina → 2 cadeias polipeptídicas localizadas nos sulcos entre as actinas F. Troponina → tem a porção TnC (afinidade ao cálcio), TnI (se liga a actina e impede a interação dela com a miosina, pq bloqueia o sítio ativo dela) e TnT (une o complexo da troponina à tropomiosina). Filamentos grossos Formados pela miosina. Ela tem um lado proeminente, a cabeça. OBS: ela tem capacidade ATPásica (hidrolisa o ATP). Nessa cabeça existem 2 sítios ativos: • Um se liga com a actina • O outro com o ATP (sempre haverá uma ATP ligada a miosina) Ela é divida em duas partes: meromiosina leve (corpo) e meromiosina pesada (cabeça + porção terminal). Entre essas partes tem outra que é flexível, o que permite a movimentação da cabeça. A miosina se liga à linha Z do sarcômero pela proteína titina. Organização do sarcômero “situado entre 2 linhas Z consecutivas e contém 1 banda A e 2 semi-bandas I. No meio da banda A existe a banda H. Essa banda H está dividida pela linha M.” Linha Z → local de partida dos filamentos finos Linha M → local de partida dos filamentos grossos Banda A → tem filamentos finos e grossos Semi-banda I → apenas filamentos finos Banda H → apenas filamentos grossos Na contração: a área de sobreposição dos filamentos aumenta; diminui o tamanho da semi-banda I e da banda H. Túbulos T São invaginações do sarcolema que ajudam na condução do estímulo nervoso para todas as miofibrilas. No tecido muscular cardíaco, cada sarcômero possui apenas 1 túbulo, que está na linha Z. Ao lado dos túbulos, existem as cisternas terminais (projeções do RE). No músculo cardíaco, é mais comum formarmos díades (1 túbulo + 1 cisterna). O coração necessita do Ca++ extracelular pra contrair. Os túbulos T são maiores e eles mesmos tem canais de cálcio. Esses canais de cálcio são do tipo L dependente de voltagem e eles são os responsáveis pela longa duração do potencial de ação no músculo cardíaco. A quantidade de Ca++ (cálcio disparador) que entra na célula não é muito grande, mas ela serve como gatilho para liberação de Ca++ pelo retículo sarcoplasmático (RE do tecido cardíaco). Aí, quando a célula despolariza, os íons cálcio extracelulares entram no citoplasma. De lá, podem • seguir e iniciar a contração ou • ir para o RE Em cada sarcômero, a região terminal do RS está ao lado dos túbulos T e do sarcolema e essas regiões têm muitos receptores de rianodina (RYR). RYR = é um canal de liberação de cálcio no RS. Ou seja, ele permite a passagem de cálcio do RS para o citosol. Acoplamento excitação-contração no músculo esquelético = eletromecânico Acoplamento excitação-contração no músculo cardíaco = eletroquímico Quando tem pouco Ca++ intracelular: ligação da miosina com a actina é bloqueada pela tropomiosina. Aí, quando temos um potencial de ação, começa a aumentar a quantidade de Ca++ intracelular (já vimos como). Com isso, esse cálcio se liga a porção TnC da troponina (aka troponina C) e altera a conformação do complexo troponina- tropomiosina. A actina tem sítios de ligação à miosina, mas eles ficam “escondidos” pela tropomiosina. Quando acontece essa alteração na conformação, esses sítios ficam visíveis. 1. Aí, enquanto existir uma grande quantidade de cálcio dentro da célula, esses sítios ficam abertos e a miosina se liga à actina 2. A miosina gera uma força que puxa o filamento de actina pro centro do sarcômero. OBS: lembre que a miosina tem um ATP “grudado” na cabeça dela. À medida que essa energia vai sendo gasta, o ADP + Pi é liberado 3. A ligação de um outro ATP a miosina diminui a afinidade dela pela actina e aí ela vai se “soltar” da actina. 4. Aí, a miosina vai hidrolisar esse ATP para “erguer” a cabeça e ficar pronta para um novo ciclo. O nome desse ciclo é ciclo de ponte cruzada. A contração do músculo cardíaco é regulada pelos filamentos finos! O tecido muscular cardíaco tem a capacidade de regular o aumento do nível de Ca++ intracelular. Isso é importante para modular a força da contração sem recrutar mais células ou desenvolver tétano. Pq não pode recrutar mais células? Porque todas as células já estão recrutadas! Para que o músculo cardíaco relaxe, o Ca++ é reabsorvido pelo RS pela ATPase de cálcio do retículo endoplasmático sarcoplasmático (SERCA)/bomba de Ca++ do RS. Só que, lembra que para a contração começar, entrou uma quantidade de Ca++ na célula (Ca++ disparador)? Então, ele também precisa ser retirado, porque se não ele continuaria estimulando continuamente a contração das células cardíacas. Esse Ca++ é expulso da célula pelo antiportador 3Na+-Ca++ e pela bomba de Ca++ do sarcolema. O antiportador leva 3 íons de Na+ para dentro da célula em troca de 1 íon Ca++ para fora → esse mecanismo é eletrogênico e cria uma corrente despolarizante. Já a bomba de Ca++ do sarcolema usa ATP. Existe mais antiportador do que bomba de Ca++, mas a bomba tem mais afinidade ao cálcio e por isso contribui mais para sua regulação no repouso. Como já foi dito, o coração não pode aumentar a força de contração recrutando outras células porque todas as células já estão sendo utilizadas. A modulação do influxo de cálcio durante um potencial de ação é um mecanismo para regular a concentração de cálcio intracelular e, consequentemente, a força de contração. A quantidade de Ca++ intracelular transitório e a força de contração aumentam pela estimulação simpática. Essa estimulação acontece por ativação dos receptores β-adrenérgicos pela norepinefrina ou epinefrina. Geralmente, a velocidade de relaxamento também aumenta → a contração fica mais curta → aumento na frequência de contrações Obs: isoproterenol é um agonista β-adrenérgico que aumenta muuito a quantidade de Ca++ intracelular transitório, promovendo uma contração mais forte. Inotropismo positivo = aumento na força de contração Lusitropismo positivo = aumento da taxa de relaxamento muscular Cronotropismo positivo = aumento da frequência das contrações Estimulação simpática = contrações mais fortes, mais breves e mais frequentes. Agonistas β-adrenérgicos A estimulação simpática ativa os receptores β- adrenérgicos nas células cardíacas → eles ativam adenilato ciclase → aumenta a concentração de AMPc → fosforilação de muitas proteínas. Uma proteína quinase dependente de AMPc fosforila os canais de cálcio do tipo L dependente e a proteína fosfolambano (está associada à SERCA). Pq essas fosforilações acontecem? Canais de cálcio = mais Ca++ disparador entra na célula Fosfolambano = aumenta a atividade da SERCA (mais Ca++ fica acumulado no RS). Resultado final: durante o próximo potencial de ação, o RS vai liberar mais Ca++ no citosol → promove mais interações actina-miosina → maior força de contração. Ele ocorre em períodos de retorno venoso aumentado (ex: exercício físico). O estiramento aumenta a força de contração e ajuda o coração a bombear o volume total de sangue que recebe. Ele também aumenta a tensão passiva,ajudando a evitar o estiramento excessivo (o tecido conjuntivo e titina tem relação com essa resistência passiva). A miosina usa ATP para gerar força, por isso o estoque dele deve ser reabastecido. Esse reabastecimento é realizado pelo metabolismo aeróbico (oxidação de gorduras e carboidratos). Em períodos de isquemia, o estoque de fosfato de creatina pode diminuir. Ela é quem converte ADP em ATP. Quando o musculo cardíaco fica completamente sem O2 (ex: isquemia por interrupção de fluxo) por causa da oclusão de vasos coronários, as contrações cessam rapidamente, mas isso não é por conta da depleção de ATP nem de fosfato de creatina. Hipertrofia fisiológica • Causado por ex. por corrida de resistência • Melhora o desempenho cardíaco • Causa hipertrofia das células cardíacas • Aumento do volume sistólico • Aumento do consumo de O2 • Relaxamento preservado No entanto, se existir uma sobrecarga crônica à pressão, o coração pode ter dois tipos de hipertrofia ventricular esquerda, que pioram o funcionamento do coração: Hipertrofia ventricular esquerda concêntrica • Espessamento da parede ventricular esquerda • Ela é compensatória para a carga aumentada • Diminui a resposta contrátil à estimulação β-adrenérgica → limita a reserva contrátil Hipertrofia ventricular esquerda dilatada • Aumento do volume ventricular (volume diastólico final) • Diminui a resposta contrátil à estimulação β-adrenérgica → limita a reserva contrátil • Prejudica a resposta de Frank-Starling (?) e a função contrátil