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Um aposento sem livros é um corpo sem alma. Marcus Túlio Cícero Sistema MuscularSistema Muscular NeurofisiologiaNeurofisiologia Prof. Adj. Dr. med. Prof. Adj. Dr. med. ValdeciValdeci J. PomblumJ. Pomblum SistemaSistema MuscularMuscular DivisãoDivisão SensorialSensorial do do SistemaSistema NervosoNervoso SistemaSistema MuscularMuscular DivisDivisãoão MotoraMotora do do SistemaSistema NervosoNervoso Sistema MuscularSistema Muscular Sistema Nervoso SomSistema Nervoso Somáático/Visceral Eferentetico/Visceral Eferente Sistema MuscularSistema Muscular IntroduIntroduççãoão A funA funçção do tecido muscular ão do tecido muscular éé produzir movimentoproduzir movimento, , embora não exclusiva dos membora não exclusiva dos múúsculos, e sculos, e gerar forgerar forççaa.. De acordo com sua estrutura, propriedades contrDe acordo com sua estrutura, propriedades contrááteis teis e fune funçção, distinguemão, distinguem--se três tipos de mse três tipos de múúsculo: sculo: 1)1) o mo múúsculo esquelsculo esqueléético (estriado, volunttico (estriado, voluntáário), rio), 2)2) o mo múúsculo liso (involuntsculo liso (involuntáário, nãorio, não--estriado, vestriado, víísceras) sceras) e e 3)3) o mo múúsculo cardsculo cardííaco (estriado, involuntaco (estriado, involuntáário).rio). Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo Esquelsculo Esquelééticotico Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo Cardsculo Cardííacoaco Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo Lisosculo Liso Sistema MuscularSistema Muscular Anatomia do MAnatomia do Múúsculo Esquelsculo Esquelééticotico Sistema MuscularSistema Muscular Anatomia do MAnatomia do Múúsculo Esquelsculo Esquelééticotico Epimísio (músculo) Perimísio (fascículo) Endomísio (fibra) Sistema MuscularSistema Muscular Anatomia do MAnatomia do Múúsculo Esquelsculo Esquelééticotico Sistema MuscularSistema Muscular Anatomia do MAnatomia do Múúsculo Esquelsculo Esquelééticotico FascFascíículoculo Sistema MuscularSistema Muscular Anatomia do MAnatomia do Múúsculo Esquelsculo Esquelééticotico Fibra MuscularFibra Muscular ** (células-tronco: 90% células musculares, 10% osso, defesa, gordura, ...) Sistema MuscularSistema Muscular Anatomia do MAnatomia do Múúsculo Esquelsculo Esquelééticotico SistemaSistema MuscularMuscular MMúúsculosculo EsquelEsquelééticotico 50% do 50% do corpocorpo ssãoão mmúúsculossculos -- 4040--45% 45% esquelesquelééticotico -- 55--10% 10% liso/cardliso/cardííacoaco (vascular, (vascular, respiratrespiratóóriorio, , urinurináá-- riorio, GI, , GI, reprodutivoreprodutivo, ocular), ocular) FibrasFibras muscularesmusculares ((unidadeunidade funcionalfuncional, , multiunitmultiunitááriorio)) -- diâmetrodiâmetro: 10: 10--100 100 µµmm -- inervadasinervadas porpor apenasapenas umauma terminaterminaççãoão nervosanervosa -- centenas/milharescentenas/milhares de de miofibrilasmiofibrilas (1(1--2 2 µµm)m) SistemaSistema MuscularMuscular SistemaSistema TTúúbulosbulos TT--RetRetíículoculo SarcoplasmSarcoplasmááticotico TTúúbulosbulos T:T: -- transversaistransversais ààss miofibrilasmiofibrilas -- abremabrem--sese parapara o o exteriorexterior RetRetíículoculo:: -- longoslongos ttúúbulosbulos longitudinaislongitudinais -- cisternascisternas acopladasacopladas aosaos ttúúbulosbulos TT SistemaSistema MuscularMuscular SarcômeroSarcômero (2 (2 µµm)m) Parte da Parte da miofibrilamiofibrila ((ouou de de todatoda a a fibrafibra muscularmuscular) ) limitadalimitada entre entre doisdois discosdiscos Z Z (do alemão, (do alemão, zwischenzwischen = entre) = entre) sucessivossucessivos.. Sistema MuscularSistema Muscular SarcômeroSarcômero Sistema MuscularSistema Muscular Bandas A e IBandas A e I Sistema MuscularSistema Muscular SarcômeroSarcômero: um complexo : um complexo multiproteicomultiproteico SistemaSistema MuscularMuscular MiofilamentosMiofilamentos de de ActinaActina e e MiosinaMiosina Cada miofibrila apresenta cerca de 1.500 filamentos de miosina e 3.000 de actina, dispostos lado a lado. SistemaSistema MuscularMuscular MiosinaMiosina (1,6 (1,6 µµm)m) -- 6 6 cadeiascadeias polipeptpolipeptíídicas (hexâmeros)dicas (hexâmeros) -- 2 2 pesadaspesadas (200.000)(200.000) -- 4 4 levesleves (20.000)(20.000) -- pontespontes cruzadascruzadas: : pescopescoççoo + + cabecabeççaa ((ATPaseATPase)) -- filamentofilamento: 200 : 200 molmolééculasculas de de miosinamiosina SistemaSistema MuscularMuscular ActinaActina (1 (1 µµm)m) -- 3 3 componentescomponentes: : actinaactina, , tropomiosinatropomiosina, , troponinatroponina -- duasduas cadeiascadeias de de actinaactina F F enroladasenroladas emem hhéélicelice formadasformadas porpor molmolééculasculas de de actinaactina G (13 G (13 molmolééculasculas)) -- presapresa a a cadacada molmolééculacula de de actinaactina G G hháá ADPADP -- ssíítiostios ativosativos: : locaislocais a a cadacada 27 nm 27 nm ondeonde agem as agem as pontespontes cruzadascruzadas parapara promoverpromover a contraa contraççãoão muscularmuscular Sistema MuscularSistema Muscular Filamento Fino Filamento Fino –– ActinaActina GG actina SistemaSistema MuscularMuscular TropomiosinaTropomiosina (40 nm) e (40 nm) e TroponinaTroponina -- tropomiosinatropomiosina: : presaspresas àà cadeiacadeia de de actinaactina F, F, emem repousorepouso, , localizamlocalizam--sese nosnos ssíítiostios ativosativos, n, nãoão ocorrendoocorrendo a a contracontraççãoão -- troponinatroponina: : complexocomplexo de 3 de 3 subunidadessubunidades –– troponinastroponinas I, I, T, CT, C -- a forte a forte afinidadeafinidade dada troponinatroponina pelopelo ccáálciolcio desencadeiadesencadeia a a contracontraççãoão Sistema MuscularSistema Muscular Unidade MotoraUnidade MotoraUnidade Motora Sistema MuscularSistema Muscular Placa Placa MioneuralMioneural (Jun(Junçção Neuromuscular)ão Neuromuscular) SistemaSistema MuscularMuscular Mecanismo Geral Mecanismo Geral da Contrada Contraççãoão SistemaSistema MuscularMuscular MecanismoMecanismo GeralGeral da Contrada Contraççãoão Sistema MuscularSistema Muscular Acoplamento ExcitaAcoplamento Excitaççãoão--ContraContraççãoão Canal liberador de Ca2+ do RS (alcalóide Rianodina) RyR DHPR (diidropiridina) -| |- Sistema MuscularSistema Muscular Acoplamento ExcitaAcoplamento Excitaççãoão--ContraContraççãoão Inicia-se com o estímulo na membrana plasmática e termina com o aumento do Ca2+ citoplasmático e a contração muscular. Sistema MuscularSistema Muscular Acoplamento ExcitaAcoplamento Excitaççãoão--ContraContraççãoão IP3R é mais importante para o músculo liso Sistema MuscularSistema Muscular Canal de CaCanal de Ca2+2+ Dependente de VoltagemDependente de Voltagem Sistema MuscularSistema Muscular Receptor de Receptor de RianodinaRianodina FKBP12, FKBP12.6 liga o FK506 (tacrolimus) Sistema MuscularSistema Muscular Bomba de Ca2+ do RS (SERCA)Bomba de Ca2+ do RS (SERCA) ((SSarcoplasmicarcoplasmic--EEndoplasmicndoplasmic RReticulumeticulum CCalciumalcium AATPaseTPase)) O fosfolambam regula a velocidade de bombeamento Calseqüestrina/calreticulina SistemaSistema MuscularMuscular DeslizamentoDeslizamento dos dos MiofilamentosMiofilamentos SistemaSistema MuscularMuscular ContraContraççãoão Muscular (Muscular (““walk alongwalk along””)) Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraççãoão Muscular Muscular –– ExposiExposiççãoão dos dos SSíítiostios AtivosAtivos Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Muscular ão Muscular -- RepousoRepouso Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Muscular ão Muscular 1. Heads are “cocked” & point away from M line 2. When active sites exposed, cocked heads can bind ContraContraçção Muscular ão Muscular 3. Loss of ADP causes heads to pivot 4. Binding of ATP causes heads to dissociate Sistema MuscularSistema Muscular Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Muscularão Muscular 5. Hydrolysis of ATP cocks heads, prepares to repeatExcitationExcitation--Contraction CouplingContraction Coupling Resting MuscleResting Muscle DHP Receptor RyR Receptor Ca++ Ca++Calsequestrin Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ + + _ _ Ca++ ATP No at resting membrane potential SR-Ca++ ATPase ExcitationExcitation--Contraction CouplingContraction Coupling Contracting MuscleContracting Muscle DHP Receptor RyR Receptor Ca++ Ca++ Calsequestrin Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ + + + + Ca++ ATP Depolarized Crossbridge Formation Sarcomeric Shortening Ca++ Ca++ SR-Ca ++ ATPase ExcitationExcitation--Contraction CouplingContraction Coupling Relaxing MuscleRelaxing Muscle DHP Receptor RyR Receptor Ca++ Ca++Calsequestrin Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ Ca++ + + _ _ Ca++ ADP + Pi No at resting membrane potential Ca++ SR-Ca++ ATPase Tension is longer than electrical or biochemical events Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Muscularão Muscular RegulaRegulaçção pelo Caão pelo Ca2+2+ da contrada contraçção no mão no múúsculo estriadosculo estriado Sistema MuscularSistema Muscular Filamento fino no complexo Filamento fino no complexo TnTn--TmTm A ligaA ligaçção do Caão do Ca2+2+ àà TnCTnC diminuiria a afinidade da diminuiria a afinidade da TnITnI pela pela actinaactina; isto produz o desprendimento da ; isto produz o desprendimento da TnITnI e e permitiria a mudanpermitiria a mudançça de posia de posiçção da ão da TmTm.. + Ca2+ SistemaSistema MuscularMuscular ContraContraççãoão Muscular Muscular –– ATP ATP comocomo EnergiaEnergia -- antesantes da contrada contraççãoão: : ascabeascabeççasas fixamfixam ATP, ATP, clivandoclivando--oo emem ADP e PADP e Pii -- o o complexocomplexo troponinatroponina--tropomiosinatropomiosina fixafixa o o ccáálciolcio, , descobrindodescobrindo osos ssíítiostios ativosativos do do filamentofilamento de de actinaactina walk alongwalk along SistemaSistema MuscularMuscular FontesFontes de de RecuperaRecuperaççãoão do ATPdo ATP -- [ATP] [ATP] dada fibrafibra = 4 = 4 mmolmmol (1(1--2 s)2 s) -- [[FosfocreatinaFosfocreatina] = 5 x ] = 5 x maiormaior queque o ATP (5o ATP (5--8 s)8 s) ADP + fosfato de creatina→ ATP + creatina ↑ CPK (creatinofosfoquinase) -- GlicogênioGlicogênio: 1 min: 1 min -- MetabolismoMetabolismo oxidativooxidativo: 95% : 95% dada energiaenergia utilizadautilizada pelopelo mmúúsculosculo (2(2--4 h)4 h) SistemaSistema MuscularMuscular RelaRelaççãoão ComprimentoComprimento--TensãoTensão do do SarcômeroSarcômero SistemaSistema MuscularMuscular CaracterCaracteríísticassticas da Contrada Contraççãoão MuscularMuscular -- IsotônicaIsotônica –– encurtamentoencurtamento comcom tenstensãoão constanteconstante -- A A tensãotensão muscular muscular éé maiormaior queque a a resistênciaresistência e e ocorreocorre movimentomovimento.. Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Muscular Isotônicaão Muscular Isotônica A tensão muscular A tensão muscular éé maior que a resistência; o maior que a resistência; o mmúúsculo encurta e ocorre o movimentosculo encurta e ocorre o movimento Sistema MuscularSistema Muscular CaracterCaracteríísticas da Contrasticas da Contraççãoão MuscularMuscular -- IsomIsoméétricatrica –– o o mmúúsculosculo nãonão se se encurtaencurta nana contracontraççãoão -- A tensão muscular A tensão muscular éé menor que a resistência e não menor que a resistência e não ocorre movimento.ocorre movimento. Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Isomão Isoméétricatrica A tensão muscular A tensão muscular éé menor que a resistência; o menor que a resistência; o mmúúsculo não encurta e não ocorre movimentosculo não encurta e não ocorre movimento SistemaSistema MuscularMuscular FibrasFibras MuscularesMusculares RRáápidaspidas vs.vs. LentasLentas -- ContraContraççõesões adaptadasadaptadas ààss funfunççõesões -- FibrasFibras rráápidas (II B)pidas (II B):: maioresmaiores, , retretíículoculo extenso, extenso, enzimasenzimas glicolglicolííticas (anaerticas (anaeróóbicas),bicas), menosmenos mitocôndriasmitocôndrias e e suprimentosuprimento sangsangüíüíneo, grande reserva de glicogênio, SERCA1neo, grande reserva de glicogênio, SERCA1 -- FibrasFibras lentas (I)lentas (I):: menoresmenores, , extensaextensa rede de rede de vasos, enzimas vasos, enzimas oxidativas,oxidativas, muitasmuitas mitocôndriasmitocôndrias, , mioglobina, fibras vermelhas, mioglobina, fibras vermelhas, SERCA2SERCA2 Sistema MuscularSistema Muscular Fibras Musculares RFibras Musculares Ráápidas vs. Lentaspidas vs. Lentas Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Tetânicaão Tetânica Na tetania, o músculo é estimulado antes do completo relaxamento, aumentando a força de contração. Ou seja, o aumento na freqüência de estimulação elétrica resulta no aumento da força de contração. Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Tetânicaão Tetânica In the figure, ¾ When shocks are given at 1/sec, the muscle responds with a single twitch. ¾ At 5/sec and 10/sec, the individual twitches begin to fuse together, a phenomenon called clonus. ¾ At 50 shocks per second, the muscle goes into the smooth, sustained contraction of tetanus. http://www.dls.ym.edu.tw/ol_biology2/ultranet/Muscles.html Sistema MuscularSistema Muscular E o E o sarcolemasarcolema ?????? Sabe-se, agora, que um número de distrofias musculares é causado por defeitos genéticos do sarcolema-membrana basal. Os componentes do sarcolema são conhecidos como complexo distrofina-glicoproteína (CDG), um complexo transsarcolêmico de proteínas e glicoproteínas que liga o citoesqueleto subsarcolêmico à matriz extracelular. Sistema MuscularSistema Muscular Complexo Complexo DistrofinaDistrofina--GlicoproteGlicoproteíínana (DPG = DAPC, (DPG = DAPC, DystrophinDystrophin--associatedassociated proteinprotein complexcomplex; DGC, ; DGC, dystrophindystrophin-- associatedassociated glycoproteinglycoprotein complexcomplex)) O CDG fornece suporte estrutural para o sarcolema durante a contração e o estiramento musculares. Além disso, pode ter um papel na regulação da concentração de cálcio intracelular e na transdução de sinal. Sistema MuscularSistema Muscular Complexo Complexo DistrofinaDistrofina--GlicoproteGlicoproteíínana DGC in normal mouse DGC in normal mouse skeletalskeletal musclemuscle Crawford GE et al., 2000 Ehmsen J et al., 2002 Extrajunctional muscle membrane: Associated proteins Neuromuscular Junction: Associated proteins http://neuromuscular.wustl.edu/musdist/dag2.htm#sg SistemaSistema MuscularMuscular MMúúsculosculo LisoLiso FibrasFibras muscularesmusculares (mi(mióócitos)citos) 2 2 –– 1010 µµm de m de diâmetrodiâmetro 5050 –– 400400 µµm de m de comprimentocomprimento ProcessosProcessos de contrade contraççãoão do do mmúúsculosculo esquelesquelééticotico sãosão aplicaplicááveisveis aoao mmúúsculosculo lisoliso.. As As forforççasas atrativasatrativas entre entre osos filamentosfilamentos de de actinaactina e e miosinamiosina produzemproduzem o o mecanismomecanismo de de contracontraççãoão do do mmúúsculosculo lisoliso, , sendosendo diferentediferente a a disposidisposiççãoão internainterna das das fibrasfibras muscularesmusculares.. SistemaSistema MuscularMuscular MMúúsculosculo LisoLiso -- Tipos de Tipos de FibrasFibras O O tipotipo de de fibrafibra de de cadacada óórgrgãoão diferedifere do do dada maioriamaioria dos dos outrosoutros óórgãosrgãos: : dimensõesdimensões, , organizaorganizaççãoão, , respostaresposta a a estestíímulosmulos, , inervainervaççãoão, , …… MultiunitMultiunitááriorio -- fibrasfibras individuaisindividuais, , atuandoatuando independente independente umasumas das das outrasoutras;; -- inervadasinervadas porpor apenasapenas um um terminalterminal nervosonervoso;; -- controladascontroladas porpor sinaissinais neuraisneurais;; -- raramenteraramente, , apresentamapresentam contracontraççõesões espontâneasespontâneas;; Ex.: Ex.: mmúúsculosculo dada íírisris, , piloeretorespiloeretoresSistemaSistema MuscularMuscular MMúúsculosculo LisoLiso -- Tipos de Tipos de FibrasFibras UnitUnitááriorio ((SincicialSincicial, , Visceral)Visceral) -- massamassa comcom milhmilhõesões de de fibrasfibras muscularesmusculares;; -- membranasmembranas celularescelulares aderentesaderentes entre entre sisi, de , de maneiramaneira queque a a forforççaa geradagerada emem umauma fibrafibra podepode ser ser transmitidatransmitida parapara a a seguinteseguinte;; -- membranasmembranas acopladasacopladas emem junjunççõesões abertasabertas ((fluxofluxo de de ííonsons).). Ex.: Ex.: intestinointestino, , viasvias biliaresbiliares, , ureteresureteres, , úúterotero, , vasosvasos sangsangüíüíneosneos, , …… Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo Liso sculo Liso -- Tipos de Fibras Tipos de Fibras Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo Lisosculo Liso Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo Liso Tônico e sculo Liso Tônico e FFáásicosico Durante a contração fásica, a concentração de cálcio citoplasmática, a fosforilação das pontes e a força atingem um pico e depois retornam a um valor basal. Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo Liso Tônico e sculo Liso Tônico e FFáásicosico Na contração tônica, tanto a concentração de cálcio quanto a fosforilação declinam, não retornando aos níveis basais, mas a força lentamente aumenta (“estado de engate”, “cerrojo”, “tranca”, “latch”). SistemaSistema MuscularMuscular ProcessoProcesso da Contrada Contraççãoão –– Bases Bases QuQuíímicasmicas e e FFíísicassicas -- contêmcontêm filamentosfilamentos de de actinaactina 15 15 vezesvezes maismais queque miosinamiosina, , interagindointeragindo de de maneiramaneira semelhantesemelhante queque no no mmúúsculosculo esquelesquelééticotico;; -- nãonão contêmcontêm o o complexocomplexo troponinatroponina; ; -- processoprocesso contrcontráátiltil ativadoativado porpor CaCa2+2+ e ATP;e ATP; -- filamentosfilamentos de de actinaactina prendemprendem-- se se aosaos corposcorpos densosdensos;; -- a a forforççaa de de contracontraççãoão éé transmitidatransmitida de de umauma ccéélulalula parapara a a seguinteseguinte.. SistemaSistema MuscularMuscular ComparaComparaççõesões entre as entre as ContraContraççõesões dos dos MMúúsculossculos LisoLiso e e EsquelEsquelééticotico 1. 1. CiclosCiclos lentos das pontes lentos das pontes cruzadascruzadas –– as as fibrasfibras muscularesmusculares lisaslisas apresentamapresentam 1/10 a 1/300 1/10 a 1/300 dada freqfreqüüênciaência de de contracontraççãoão do do mmúúsculosculo esquelesquelééticotico;; CausaCausa: : menormenor atividadeatividade ATPATPáásicasica das pontes das pontes cruzadascruzadas ((depledepleççãoão do ATP do ATP éé lentalenta)) 2.2. ConsumoConsumo de de energiaenergia –– 1/10 a 1/300 do 1/10 a 1/300 do consumoconsumo do do mmúúsculosculo esquelesquelééticotico;; ImportânciaImportância: : intestinosintestinos, , bexigabexiga, , vesvesíículacula, , …… apresentamapresentam contracontraççõesões constantesconstantes SistemaSistema MuscularMuscular ComparaComparaççõesões entre as entre as ContraContraççõesões dos dos MMúúsculossculos LisoLiso e e EsquelEsquelééticotico 3.3. LentidãoLentidão do do ininííciocio dada contracontraççãoão e do e do relaxamentorelaxamento;; -- 50 a 100 ms 50 a 100 ms parapara comecomeççrr a se a se contraircontrair, , apapóóss excitaexcitaççãoão; ; -- 0,5 s 0,5 s parapara atingiratingir graugrau completocompleto de de contracontraççãoão; ; -- 1 a 2 s 1 a 2 s parapara reduzirreduzir a a forforççaa contrcontráátiltil;; -- 1 a 3 s 1 a 3 s éé o tempo total de o tempo total de contracontraççãoão (30 (30 vezesvezes o tempo o tempo do do mmúúsculosculo esquelesquelééticotico);); -- emem algunsalguns tipostipos de de mmúúsculosculo lisoliso, a , a contracontraççãoão podepode se se de 0,2 a 30 s.de 0,2 a 30 s. SistemaSistema MuscularMuscular ComparaComparaççõesões entre as entre as ContraContraççõesões dos dos MMúúsculossculos LisoLiso e e EsquelEsquelééticotico 4. 4. ForForççaa dada contracontraççãoão muscularmuscular -- éé maiormaior no no mmúúsculosculo lisoliso;; MotivoMotivo: : provavelmenteprovavelmente, , pelopelo maiormaior tempo de tempo de fixafixaççãoão das das pontes pontes cruzadascruzadas aosaos filamentosfilamentos de de actinaactina 5. 5. PercentagemPercentagem de de encurtamentoencurtamento do do mmúúsculosculo lisoliso –– o o mmúúsculosculo lisoliso apresentaapresenta umauma maiormaior capacidadecapacidade de de encurtamentoencurtamento queque o o mmúúsculosculo esquelesquelééticotico;; MotivoMotivo: : graugrau óótimotimo de de superposisuperposiççãoão entre entre osos filamentosfilamentos e e porqueporque osos filamentosfilamentos de de actinaactina sãosão maismais longoslongos queque osos do do mmúúsculosculo estriadoestriado ImportânciaImportância: : GrandesGrandes alteraalteraççõesões dos dos diâmetrosdiâmetros dos dos óórgãosrgãos ocosocos SistemaSistema MuscularMuscular ComparaComparaççõesões entre as entre as ContraContraççõesões dos dos MMúúsculossculos LisoLiso e e EsquelEsquelééticotico 6. 6. MecanismoMecanismo da da „„trancatranca““ (latch)(latch) –– quandoquando atingidaatingida a a contracontraççãoão completacompleta, o , o graugrau de de ativaativaççãoão podepode ser ser reduzidoreduzido, , mantendomantendo suasua forforççaa. O . O consumoconsumo de de energiaenergia éé 1/300 1/300 dada consumidaconsumida pelopelo mmúúsculosculo estriadoestriado;; ImportânciaImportância: : manutenmanutenççãoão de de contracontraççõesões tônicastônicas porpor longolongo tempo com o tempo com o mmíínimonimo de de consumoconsumo de de energiaenergia ((úúterotero no no partoparto)) 7. 7. RelaxamentoRelaxamento porpor estresseestresse –– capacidadecapacidade de de retornarretornar atatéé quasequase a a suasua forforççaa original de original de contracontraççãoão apapóóss terter sidosido estiradoestirado ouou encurtadoencurtado ((estresseestresse--relaxamentorelaxamento e e estresseestresse--relaxamentorelaxamento reversoreverso); ); ImportânciaImportância: : permitepermite queque óórgãosrgãos ocosocos mantenhammantenham o o mesmomesmo valor de valor de pressãopressão, , apesarapesar das das grandesgrandes variavariaççõesões de volume (de volume (bexigabexiga)) Sistema MuscularSistema Muscular ContraContraçção Muscular Lisaão Muscular Lisa ComparaComparaçção da regulaão da regulaçção pelo Caão pelo Ca2+2+ da contrada contraçção no ão no mmúúsculo estriado e no msculo estriado e no múúsculo lisosculo liso MLCK, myosin light chain kinase Sistema MuscularSistema Muscular Acoplamento Eletromecânico no MAcoplamento Eletromecânico no Múúsculo Lisosculo Liso O aumento de O aumento de [Ca[Ca2+2+]]ii leva leva àà contracontraçção e a saão e a saíída, ao da, ao relaxamento muscular liso.relaxamento muscular liso. ANP: peptídeo natriurético atrial Sistema MuscularSistema Muscular Acoplamento Acoplamento FarmacomecânicoFarmacomecânico no Mno Múúsculo Lisosculo Liso α1 FC: fator de crescimento TyrK SistemaSistema MuscularMuscular RegulaRegulaççãoão dada ContraContraççãoão pelospelos ÍÍonsons CCáálciolcio MiosinoquinaMiosinoquina sese –– fosforilafosforila umauma cadeiacadeia leveleve dada miosinamiosina ((cadeiacadeia reguladorareguladora)) MiosinofosfatMiosinofosfat asease –– clivacliva o o fosfatofosfato dada cadeiacadeia leveleve reguladorareguladora ((mecanismomecanismo dada ““trancatranca””)) SistemaSistema MuscularMuscular ControleControle NeuralNeural e Hormonal da Contrae Hormonal da Contraççãoão do do MMúúsculosculo LisoLiso MembranaMembrana celularcelular contcontéémm receptoresreceptores proteicosproteicos parapara desencadeardesencadear ouou inibirinibir o o processoprocesso contrcontráátiltil JunJunççõesões NeuromuscularesNeuromusculares -- nãonão sãosão estruturadasestruturadas comocomo no no mmúúsculosculo esquelesquelééticotico -- fibrasfibras nervosas nervosas ramificamramificam-- se se difusamentedifusamente sobresobre asas fibrasfibras muscularesmusculares, , nãonão estabelecendoestabelecendo contatocontato diretodireto -- osos axôniosaxônios nãonão apresentamapresentam placaplaca motoramotora, , masmas varicosidadesvaricosidades queque contêmcontêm AChACh e e noradrenalinanoradrenalina.. SistemaSistema MuscularMuscular PotenciaisPotenciais de de MembranaMembrana no no MMúúsculosculo LisoLiso VariVariááveisveis de de acordoacordo comcom o o tipotipo de de mmúúsculosculo lisoliso: : --50 a 50 a --60 60 mV (30 mV mV (30 mV menosmenos negativonegativo queque no no mmúúsculosculo esquelesqueléético)tico) PotenciaisPotenciais emem PontaPonta -- duraduraççãoão de 50 a 100 msde 50 a 100 ms -- produzidosproduzidos porpor estestíímulomulo eleléétricotrico, , hormôniohormônio, , estiramentoestiramento, , gerageraççãoão espontâneaespontânea, , …… -- osos CaCa2+2+ sãosão osos principaisprincipais responsresponsááveisveis, , cujoscujos canaiscanais abremabrem--se se lentamente e lentamente e permanecempermanecem abertosabertos porpor maismais tempotempo -- CC2+2+ apresentamapresentam dupladupla tarefatarefa SistemaSistema MuscularMuscular PotenciaisPotenciais de de MembranaMembrana no no MMúúsculosculo LisoLiso PotenciaisPotenciais emem PlatôPlatô O O ininííciocio da da despolarizadespolarizaççãoão éé semelhantesemelhante aoao potencialpotencial emem pontaponta, , masmas a a repolarizarepolarizaççãoão éé retardadaretardada, , podendopodendo atingiratingir 1 s (1 s (úúterotero)) SistemaSistema MuscularMuscular PotenciaisPotenciais de de MembranaMembrana no no MMúúsculosculo LisoLiso PotenciaisPotenciais emem OndasOndas LentasLentas ((marcamarca--passopasso) ) GeraGeraççãoão EspontâneaEspontânea MMúúsculossculos lisoslisos autoauto--excitexcitááveisveis –– osos potenciaispotenciais surgemsurgem semsem estestíímulomulo extrextríínseconseco, , associadosassociados a a ritmoritmo de de ondasondas lentaslentas de base do de base do potencialpotencial de de membranamembrana. Ex.: . Ex.: paredeparede intestinalintestinal MotivoMotivo: : provavelmenteprovavelmente, , surgemsurgem pelopelo bombeamentobombeamento do do NaNa++ parapara forafora dada ccéélulalula.. ImportânciaImportância: as : as ondasondas lentaslentas podempodem desencadeardesencadear potenciaispotenciais de de aaççãoão.. SistemaSistema MuscularMuscular ContraContraççãoão do do MMúúsculosculo LisoLiso emem RespostaResposta a a EstEstíímulosmulos LocaisLocais e e HormonaisHormonais O O mmúúsculosculo lisoliso responderesponde rapidamenterapidamente ààss variavariaççõesões das das condicondiççõesões locaislocais -- faltafalta de Ode O22 promovepromove relaxamentorelaxamento do do mmúúsculosculo lisoliso, , dilatandodilatando pequenaspequenas arterarterííolasolas -- aumentoaumento de COde CO22 provocaprovoca dilatadilataççãoão -- áácidocido llááticotico, , temperaturatemperatura, , aumentoaumento dada [K[K++], ], …… -- AChACh, , substânciasubstância P, NO, VIP, P, NO, VIP, ocitocinaocitocina, , …… SistemaSistema MuscularMuscular CaCa2+2+ parapara promopromoççãoão dada contracontraççãoão -- retretíículoculo sarcoplasmsarcoplasmááticotico, no , no mmúúsculosculo lisoliso, , éé rudimentarrudimentar -- o Cao Ca2+2+, , parapara a a contracontraççãoão, , vemvem do do llííquidoquido extracelularextracelular -- difusãodifusão do Cado Ca2+2+ éé lentalenta (200 a 300 ms) (200 a 300 ms) –– perperííodoodo latentelatente -- a a contracontraççãoão do do mmúúsculosculo lisoliso éé dependentedependente dada concentraconcentraççãoão plasmplasmááticatica de Cade Ca2+2+ SistemaSistema MuscularMuscular RetRetíículoculo SarcoplasmSarcoplasmááticotico do do MMúúsculosculo LisoLiso -- algumasalgumas ccéélulaslulas muscularesmusculares lisaslisas contcontéémm um um retretíículoculo plasmplasmááticotico moderadamentemoderadamente desenvolvidodesenvolvido, , prpróóximosximos àà membranamembrana -- cavcavééolasolas, , invaginainvaginaççõesões contcontííguasguas àà superfsuperfííciecie do do retretíículoculo sarcoplasmsarcoplasmááticotico, , fazemfazem o o papelpapel dos dos ttúúbulosbulos T, do T, do mmúúsculosculo esquelesquelééticotico -- bombabomba de Cade Ca2+2+ sãosão lentaslentas se se comparadascomparadas àà bombabomba rráápidapida do do retretíículoculo sarcoplasmsarcoplasmááticotico no no mmúúsculosculo esquelesquelééticotico Sistema MuscularSistema Muscular AdaptaAdaptaçção Celularão Celular As células respondem ao aumento da demanda e ao estímulo externo por meio da 1) hiperplasia ou da 2) hipertrofia, e respondem à redução de nutrientes e de fatores de crescimento pela 3) atrofia. Em algumas situações, as células mudam de um tipo para outro, um processo conhecido como 4) metaplasia. Sistema MuscularSistema Muscular HiperplasiaHiperplasia A hiperplasia significa um aumento no número de células de um órgão ou tecido, geralmente resultando em um aumento do seu volume. A hiperplasia pode ser fisiológica ou patológica. Hiperplasia Fisiológica: 1) Hormonal: proliferação do epitélio glandular da mama feminina na puberdade e durante a gravidez e o útero gravídico. 2) Compensatória: hepatectomia, nefrectomia Sistema MuscularSistema Muscular HiperplasiaHiperplasia Hiperplasia patológica: A maioria das formas de hiperplasia patológica é causada pela estimulação excessiva das células- alvo por hormônios ou por fatores de crescimento. Ex.: hiperplasia endometrial, levando ao sangramento menstrual anormal; hiperplasia benigna da próstata A hiperplasia patológica representa um solo fértil onde a proliferação cancerosa pode finalmente ocorrer. Pacientes com hiperplasia do endométrio apresentam maior risco de desenvolver câncer endometrial. Sistema MuscularSistema Muscular HipertrofiaHipertrofia A A hipertrofiahipertrofia se refere a um aumento no tamanho das se refere a um aumento no tamanho das ccéélulas, resultando em um aumento no tamanho do lulas, resultando em um aumento no tamanho do óórgão. Não hrgão. Não háá ccéélulas novas, somente clulas novas, somente céélulas lulas maiores.maiores. O conteO conteúúdo do DNA dos ndo do DNA dos núúcleos das ccleos das céélulas lulas hipertrofiadas pode ser maior do que o das chipertrofiadas pode ser maior do que o das céélulas lulas normais. normais. A hipertrofia pode ser fisiolA hipertrofia pode ser fisiolóógica ou patolgica ou patolóógica.gica. Sistema MuscularSistema Muscular HipertrofiaHipertrofia Sistema MuscularSistema Muscular HipertrofiaHipertrofia Hipertrofia fisiológica do útero durante a gravidez Sistema MuscularSistema Muscular AtrofiaAtrofia A redução do tamanho da célula devido à perda de substância celular é conhecida como atrofia. Pode culminar em morte celular. Pode ser 1) fisiológica (nas fases iniciais do desenvolvimento) e 2) patológica (desuso, perda da inervação, diminuição do suprimento sangüíneo, nutrição inadequada, perda da estimulação endócrina, envelhecimento) Sistema MuscularSistema Muscular AtrofiaAtrofia Atrofia cerebral em um homem de 82 anos de idade com doença aterosclerótica 82 anos 36 anos Sistema MuscularSistema Muscular MetaplasiaMetaplasia ÉÉ uma alterauma alteraçção reversão reversíível na qual um tipo de cvel na qual um tipo de céélula lula adulta (epitelial ou adulta (epitelial ou mesenquimalmesenquimal) ) éé substitusubstituíída por da por outro tipo de coutro tipo de céélula adulta.lula adulta. A A metaplasiametaplasia mais comum mais comum éé a do a do epitpelioepitpelio colunarcolunar para para escamosoescamoso que ocorre no trato respiratque ocorre no trato respiratóório em rio em resposta resposta àà irritairritaçção crônica.ão crônica. TambTambéém pode ocorrer m pode ocorrer metaplasiametaplasia do tipo escamoso do tipo escamoso para o para o colunarcolunar, como no , como no esôfago de esôfago de BarrettBarrett, no qual , no qual o epito epitéélio escamoso esoflio escamoso esofáágico gico éé substitusubstituíído por do por ccéélulas lulas colunarescolunaressemelhantes a csemelhantes a céélulas intestinais lulas intestinais sob a influência do refluxo de sob a influência do refluxo de áácido gcido gáástrico.strico. Tumores cancerosos podem surgir nessas Tumores cancerosos podem surgir nessas ááreas e reas e são, tipicamente, (são, tipicamente, (adenoadeno)carcinomas glandulares.)carcinomas glandulares. Sistema MuscularSistema Muscular MetaplasiaMetaplasia Colunar p/ escamosa Escamosa p/ colunar (esôfago de Barrett) Sistema MuscularSistema Muscular DoenDoençças Neurogênicas e as Neurogênicas e MiopMiopááticasticas Em 1925, C. Sherrington introduziu o termo unidade motora para designar a unidade funcional motora básica – um neurônio motor e o grupo de fibras musculares por ele inervado. As doenças da unidade motora causam fraqueza e atrofia dos músculos esqueléticos. 1) Corpo celular do neurônio motor; 2) O seu axônio; 3) A junção mioneural e 4) Fibras musculares. Sistema MuscularSistema Muscular DoenDoençças Neurogênicas e as Neurogênicas e MiopMiopááticasticas No exame patológico post-mortem: 1) Doenças neurogênicas: alterações pronunciadas em corpos celulares (doenças do neurônio motor) ou nervos periféricos (neuropatias periféricas), mas apenas pequenas alterações nas fibras musculares; 2) Miopatias: degeneração muscular avançada, com mudanças sutis nos neurônios motores ou nos axônios. Sintomas: fraqueza, atrofia, alteração da sensibilidade, miotonia, cãibras, mialgia, mioglobinúria, fasciculações, fibrilações, ... Sistema MuscularSistema Muscular DistDistúúrbios da Transmissão Neuromuscularrbios da Transmissão Neuromuscular Unidade Motora (C. Sherrington, 1925) Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo Normalsculo Normal Sistema MuscularSistema Muscular MMúúsculo sculo DesnervadoDesnervado Sistema MuscularSistema Muscular MiopatiaMiopatia Sistema MuscularSistema Muscular DistDistúúrbios da Transmissão Neuromuscularrbios da Transmissão Neuromuscular SistemaSistema MuscularMuscular MiasteniaMiastenia GravisGravis (MG)(MG) ÉÉ um um distdistúúrbiorbio autoauto--imuneimune adquiridoadquirido emem queque autoauto-- anticorposanticorpos patogênicospatogênicos provocamprovocam deficiênciadeficiência de de AChRAChR na na placaplaca terminalterminal motoramotora.. SistemaSistema MuscularMuscular MiasteniaMiastenia GravisGravis AnticorposAnticorpos contra contra AChRAChR circulantescirculantes ssãoão encontradosencontrados emem 80% a 90% dos 80% a 90% dos casoscasos.. SistemaSistema MuscularMuscular MiasteniaMiastenia GravisGravis IgGIgG e e componentescomponentes do do complementocomplemento ssãoão depositadosdepositados nana membranamembrana ppóóss--sinsináápticaptica. . A A deficiênciadeficiência de de AChRAChR resultaresulta dada liselise das das pregaspregas juncionaisjuncionais, , dada aceleradaacelerada internalizainternalizaççãoão e e destruidestruiççãoão de de AChRAChR porpor anticorpoanticorpo e, e, emem menormenor extensãoextensão bloqueadoresbloqueadores dada fixafixaççãoão dada Ach Ach aoao AChRAChR.. SistemaSistema MuscularMuscular MiasteniaMiastenia GravisGravis A A incidênciaincidência éé de 2de 2--5 5 porpor anoano porpor milhmilhãoão e a e a prevalênciaprevalência éé de 13 de 13 parapara 64 64 milhõesmilhões.. Os Os sintomassintomas sãosão flutuantesflutuantes.. FatigabilidadeFatigabilidade anormalanormal dos dos mmúúsculossculos.. A A doendoenççaa envolveenvolve osos mmúúsculossculos ocularesoculares externosexternos (40%). (40%). PerdaPerda dada expressãoexpressão facial.facial. QuedaQueda dada mandmandííbulabula.. RegurgitaRegurgitaççãoão de de llííquidosquidos pelopelo nariznariz.. SintomasSintomas generalizadosgeneralizados (40%).(40%). 2/3 com MG 2/3 com MG apresentamapresentam hiperplasiahiperplasia ttíímicamica e 10% e 10% timonatimona.. SistemaSistema MuscularMuscular MiasteniaMiastenia GravisGravis O diagnO diagnóóstico stico éé baseado na anamnese, exame fbaseado na anamnese, exame fíísico, sico, testes anticolinesterase e estudos laboratoriais (EMG), testes anticolinesterase e estudos laboratoriais (EMG), testes soroltestes sorolóógicos ...gicos ... OO tratamentotratamento éé feitofeito comcom anticolinesteranticolinesteráásicossicos, , prednisonaprednisona, , timectomiatimectomia e e plasmafplasmafééreserese.. O O brometobrometo de de piridostigminapiridostigmina éé a a primeiraprimeira escolha.escolha. brometo de piridostigmina (Mestinon®) agente anticolinesterásico Sistema MuscularSistema Muscular Miastenia GravisMiastenia Gravis O teste do edrofônio (Tensilon®) pode ser usado para confirmar o diagnóstico. Efeitos colaterais: rubor, lacrimejamento, cólicas abdominais, náuseas, vômitos, diarréia. Cuidado: pacientes com doença cardíaca !!! Sistema MuscularSistema Muscular DoenDoençças Muscularesas Musculares As doenças do músculo esquelético (miopatias) são distúrbios nos quais há um comprometimento estrutural ou funcional primário do músculo. Sistema MuscularSistema Muscular MiopatiasMiopatias Sistema MuscularSistema Muscular MiopatiasMiopatias –– AvaliaAvaliaçção Clão Clíínicanica Sistema MuscularSistema Muscular Distrofias MuscularesDistrofias Musculares As distrofias musculares (DF) são miopatias hereditárias caracterizadas por FRAQUEZA (weakness) e DEGENERAÇÃO muscular progressivas e pela reposição por tecido fibroso e conjuntivo adiposo. Distrofinopatias Incluem distúrbios ligados ao X resultantes de mutações do grande gene distrofina localizado em Xp21: - Duchenne: perda quase total da distrofina; - Becker: distrofina semifuncional. Sistema MuscularSistema Muscular DistrofinopatiasDistrofinopatias Incluem distúrbios ligados ao X resultantes de mutações do grande gene distrofina localizado em Xp21: Sistema MuscularSistema Muscular Distrofia Muscular Tipo DUCHENNEDistrofia Muscular Tipo DUCHENNE - Incidência: 1:3.500 nascimentos do sexo masculino - Prevalência: 1:18.000 homens. A deficiência de distrofina enfraquece o sarcolema, permitindo o influxo de líquido extracelular rico em cálcio, que por sua vez ativa as proteases e complementos intracelulares, levando à necrose da fibra muscular. Apresenta-se por volta dos 2-3 anos; caem com freqüência aos 5-6 anos; dificuldade de subir escadas aos 8 e aos 12 estão confinados à cadeira de rodas. A maioria morre aos 20 por complicações respiratórias. Sistema MuscularSistema Muscular Distrofia Muscular Tipo DUCHENNEDistrofia Muscular Tipo DUCHENNE Sistema MuscularSistema Muscular Distrofia Muscular Tipo DUCHENNEDistrofia Muscular Tipo DUCHENNE Levantar miopático Sistema MuscularSistema Muscular Distrofia Muscular Tipo DUCHENNEDistrofia Muscular Tipo DUCHENNE Sistema MuscularSistema Muscular BibliografiaBibliografia ¾¾ [1] Bear MF, Connors BW, [1] Bear MF, Connors BW, ParadisoParadiso MA. MA. NeurociênciasNeurociências: : desvendando o sistema nervoso. 2. ed. Porto Alegre: desvendando o sistema nervoso. 2. ed. 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