ESTUDO DIRIGIDO 2 -fisiologia

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UFPI / DEPARTAMENTO DE BIOFÍSICA E FISIOLOGIA 
 Disciplina de FISIOLOGIA PARA NUTRIÇÃO – Professor: Acácio Véras 
 
ESTUDO DIRIGIDO SOBRE MÚSCULO ESQUELÉTICO 
HAVANNA SOUSA DO NASCIMENTO – MATRÍCULA 20199056480
1. Esquematize um sarcômero relaxado e um contraído identificando todas as suas partes e as proteínas formadoras dos seus filamentos. 
 MIOSINA
 ACTINA
 ACTINA
MIOSINA
	No estado relaxado, as extremidades estão livres dos filamentos de actina. Derivados de dois discos sucessivos, apenas começam a se sobrepor, enquanto, ao mesmo tempo ficam subjacentes aos filamentos de miosina. Enquanto que, no estado contraído, os filamentos de actina foram tracionados entre os filamentos de miosina, de modo que passam a se sobrepor uns aos outros por extensões muito maiores.
2. Descreva o mecanismo da contração muscular esquelética desde a estimulação do neurônio motor até o relaxamento. 
O mecanismo de contração começa quando um potencial de ação trafega ao longo de um nervo motor até suas terminações nas fibras musculares, onde em cada terminação o nervo secreta uma pequena quantidade de substância neurotransmissora chamada de acetilcolina. A acetilcolina atua sobre a área localizada da membrana da fibra muscular, abrindo numerosos canais de acetilcolina-dependentes dentro de moléculas proteicas da membrana da fibra muscular. A abertura dos canais de acetilcolina permite que grande quantidade de íons de sódio flua para dentro da membrana da fibra muscular no ponto terminal neural. Isso desencadeia um potencial de ação na fibra muscular. O potencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular e também passa para a profundidade da fibra muscular, onde faz com que o retículo sarcoplasmático libere para as miofibrilas grande quantidade de íons de cálcio, que estavam armazenados no interior de retículo sarcoplasmático. Os íons de cálcio provocam grandes forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, fazendo como que estes deslizem entre si, o que constitui o processo contrátil. Após frações de segundo, os íons de cálcio são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático, onde permanecem armazenados até que um novo potencial de ação ocorra; essa retirada dos íons de cálcio da vizinhança das miofibrilas põe fim à contração e o músculo volta ao seu estado de relaxamento.
3. Conceitue: contração isotônica (dinâmica ou concêntrica), excêntrica, isométrica ou estática e contração isocinética.
 Contração isotônica: quando a contração promove o encurtamento do músculo, ou seja, é aquela que acontece quando há uma desigualdade de forças entre a potência muscular e a resistência provocando, assim, o deslocamento do segmento. Exemplo: movimento dos membros inferiores.
Contração excêntrica: é aquela onde a resistência é maior que a potência onde as fibras, por possuírem características elásticas, se ampliam fazendo com que o ponto de origem do músculo se afaste da inserção.
Contração isométrica: quando o músculo se contrai, sem encurtar o seu tamanho, ou seja, é aquela onde o músculo desenvolve tensão, porém não há alteração em seu comprimento externo. Exemplo: a manutenção da postura envolve a contração isométrica.
Contração isocinética: é aquela em a tensão desenvolvida pelo músculo é máxima em todos os ângulos articulares durante toda a amplitude de movimento porque ela é realizada em uma velocidade constante. A velocidade é controlada e a resistência é variada ao longo do arco de movimento.
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4. Descreva como foi realizada a experiência fenômeno da escada e escala das contrações. Justifique o resultado observado e dê uma aplicação prática de cada fenômeno estudado. 
	O fenômeno da escada é quando o músculo responde com mais força depois de sofrer sucessivos estímulos, assim, uma maneira de aumentar a força de contração máxima do músculo é aumentando a frequência de estimulação das unidades musculares. Esse fenômeno pode ocorrer quando efetuamos vários estímulos máximos na fibra muscular fazendo com que ela alcance o tétano perfeito, como por exemplo quando infringimos o músculo a levantar um grande peso sucessivas vezes até que quando o músculo é repetidamente estimulado, porém não há tempo suficiente para que o retículo sarcoplasmático volte a acumular Ca 2+ e a concentração intracelular do íon nunca retorna aos baixos níveis existentes durante o relaxamento, e se um segundo estímulo for aplicado antes que o relaxamento do primeiro abalo tenha começado, haverá uma superposição das respostas mecânicas que se denomina somação, resultando numa tensão maior, por isso o músculo responde com mais força do que antes. Nesse estado, ocorre a contração permanente, denominada tétano. Enquanto que a escala de contrações consiste em um fenômeno crescente da contração muscular com a variação da intensidade do estímulo.
5. O que é unidade motora. Cite e explique 03 fatores que modificam a força de contração.
Uma unidade motora consiste em um único motoneurônio α e todas as fibras musculares com as quais ele faz sinapse. O tamanho da unidade motora varia muito entre os músculos; pequenas unidades motoras permitem um controle mais preciso da força muscular.
Os fatores que modificam a força de contração:
1) Intensidade do estímulo: dependendo da intensidade do estímulo gerado pelo neurônio motor o musculo pode responder com maior força de contração.
2) Tipo da fibra muscular (branca ou vermelha): fibras vermelhas são fibras de abalo lento e fibras brancas são fibras de abalo rápido, logo as fibras brancas geram mais força de contração que as fibras vermelhas.
3) Frequência de disparo da unidade motora: intervalo de disparo mais longo a tensão é menor e intervalor de disparo mais curto a tensão é maior.
6. Quais as principais diferenças funcionais entre fibras de contração rápida e lenta. 
As principais diferenças entre esses dois tipos de fibras são as seguintes:
Fibras rápidas: São fibras bem maiores, para maior força contrátil; retículo sarcoplasmático extenso, para a rápida liberação de íons de cálcio para a produção contrátil; grande quantidade de enzimas glicolíticas para a liberação de energia pelo processo glicolítico; suprimento sanguíneo menos extenso, visto que o metabolismo oxidativo tem importância secundária; menos mitocôndrias, também pelo seu papel secundário do metabolismo oxidativo.
Fibras lentas: fibras menores; também inervada por fibras nervosas mais delgadas; rede de vasos sanguíneos e capilares bem mais extensa, para fornecer quantidade extra de oxigênio; número muito aumentando de mitocôndrias, também para manter altos níveis de metabolismo oxidativo; as fibras contêm grande quantidade de mioglobina, uma proteína contendo ferro semelhante à hemoglobina dos glóbulos vermelhos.
7. Discutir a distribuição dos tipos de fibras musculares em atletas de velocidade e resistência.
Atletas de salto e corrida rápida de pequenas distancias tem predominância de fibras musculares rápidas, que são próprias para contrações fortes e rápidas, enquanto que, as fibras lentas são adaptadas para a atividade muscular prolongada e contínua, própria para atletas maratonistas.
8. Identificar os sistemas energéticos predominantes (sistema do fosfagênio, da glicólise anaeróbio ou do oxigênio), utilizados durante as seguintes atividades: a) pique de 100m, b) corrida de 400m, c) corrida de 1500m, d) maratona, e) arremesso de dardo f) caminhada atlética? 
	a) pique de 100m
	Sistema do Fosfageno
	b) corrida de 400m
	Sistema do Glicogênio-acido Latico
	c) corrida de 1500m
	Sistema do Glicogênio-ácido Lático e Aerobico
	d) maratona
	Sistema Aeróbico
	e) arremesso de dardo
	Sistema Aeróbico
	f) caminhada atlética? 
	Sistema Aeróbico
9. Esquematize sucintamente os mecanismos anaeróbio e aeróbio de produção de ATP no músculo, fazendo referência a quantidade de ATP gerada por cada mol de glicose. 
MECANISMO AERÓBIO: 
 ÁCIDO LÁTICO
 ÁCIDO PIRÚVICO
 GLICOGENIO 
 GLICOSE
 LIPOSE ACETIL CO-A
ÁCIDOSGRAXOS
 CICLO DE KREBS
 O2
 ATP
 CONTRAÇÃO MUSCULAR
36 MOL DE GLICOSE H20 CO2
O mecanismo aeróbio consiste no término da oxidação dos carboidratos envolve a oxidação dos ácidos graxos. Ambas as partes do sistema do oxigênio possuem o Ciclo de Krebs como sua via final de oxidação. A energia liberada pela desintegração das substâncias alimentares e quando a CP é desfeita, são utilizadas para refazer novamente a molécula de ATP. Na presença de oxigênio, 1 mol de glicogênio é transformado completamente em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), liberando energia suficiente para a ressíntese de 39 moles de ATP. As reações do sistema do oxigênio ocorrem dentro da célula muscular, ficam confinadas em compartimentos subcelulares especializados, denominados mitocôndrias. O músculo esquelético está repleto de mitocôndrias.
MECANISMO ANAERÓBIO: 
GLICOSE ÁCIDO PIRÚVICO ÁCIDO LÁTICO
 
2 ATP/ MOLGLICOSE CONTRAÇÃO MUSCULAR
A glicólise anaeróbia envolve a desintegração incompleta de uma das substâncias alimentares, o carboidrato, em ácido lático. Pode ser utilizado dessa forma ou armazenado no fígado e nos músculos, como glicogênio. A glicólise anaeróbia é mais complexa do que o sistema do fosfagênio (12 reações). A partir de 1mol, ou 180g de glicogênio, apenas 3 moles de ATP podem ser ressintetizados. O acúmulo mais rápido e os níveis mais altos de ácido lático são alcançados durante um exercício que pode ser sustentado por 60 a 180 segundos.
10. Conceitue de forma sucinta: contração tetânica, fadiga de contração e fadiga de transmissão. 
Contração Tetânica: Ocorre quando uma unidade motora é estimulada ao máximo pelo seu motoneurônio. Isto acontece quando essa unidade motora é estimulada por múltiplos impulsos com frequência suficientemente alta. 
Fadiga de Contração: Depleção ou esgotamento das reservas energéticas.
Fadiga de Transmissão: Esgotamento do mediador químico (Acetilcolina).
11. Sabemos que durante o exercício pesado existe um grande acúmulo de ácido láctico no sangue, e este é prejudicial a contração muscular esquelética. Como o organismo se livra dessa substância? O que podemos fazer para aumentar a velocidade de remoção desse ácido do organismo? 
A remoção do ácido lático pode ser feita de duas maneiras: 
-Quando uma pequena porção é convertida novamente em ácido pirúvico e é então metabolizada oxidativamente por todos os tecidos corporais. 
- Quando o ácido lático remanescente é convertido novamente em glicose, principalmente no fígado e esta é utilizada para recompor as reservas de glicogênio dos músculos.
12. Cite 04 maneiras de remoção do ácido láctico dos músculos e do sangue. De que maneira nós podemos aumentar a velocidade de remoção desse ácido do organismo? 
- Excreção na Urina e no Suor
- Conversão em Glicose e/ou Glicogênio
- Conversão em Proteína
- Oxidação/Conversão em CO2 e H2O
A remoção do ácido láctico é mais eficiente em indivíduos praticantes de exercícios físicos durante a recuperação passiva, então pode-se afirmar que ser praticante de exercícios físicos auxilia na velocidade de remoção do ácido. Além disso, exercícios como alongamento e aquecimentos pré-treino ajudam na remoção do ácido láctico do corpo.
13. Cite 02 exemplos de cada tipo de atividade aeróbias, anaeróbias e intermediária. 
Aeróbias: Caminhada e subir e descer escadas.
Anaeróbias: Corrida de 100 metros rasos e arremesso de pesos.
Intermediária: Natação e corrida
14. Uma atividade de potência máxima utiliza energia de que fonte e qual sua duração máxima? 
Usa os carboidratos como fonte de energia inicial e sua duração pode variar entre 8 a 10 segundos.