Aula 3 - Músculo esquelético

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Músculo esquelético
17/02/22
Aula ministrada pelo: Profa. Dra. Mayra de Almeida
Paio
Introdução a fisiologia do tecido muscular
Tipos
❖ m. esquelético ⇒ Sustentação, força, postura,
movimento,
Vias de regra ⇒ contração voluntária, consciente
Mas há excessos, como:
-espasma muscular ⇒ contração involuntária;
-reflexos; queima a mão vc primeiro tira depois
sente a dor
-diafragma ⇒ m. esquelético mas tem uma
característica - reflexo ⇒ involuntários
Tem m. que são totalmente consciente mas dependendo
do contexto neurológico se torna inconsciente ⇒
exemplo expressão facial de emoção ⇒ não consegue
controlar. minimamente se tornam visíveis
Sistema reprodutor ⇒ na ejaculação ⇒ contração
involuntária
❖ m. liso⇒ tem no trato gastrointestinal (intestino,
estômago…), bexiga, útero, esfíncteres
(voluntário) vasos sanguíneos, brônquios.
Vias de regra⇒contração involuntário
❖ m. cardíaco: involuntário, focado mais na
fisiologia II
Função geral de todos os mm.
❖ Contração ⇒ aumento do Ca++ intracelular
❖ Relaxamento ⇒ diminui o Ca++ intracelular
❖ Proteínas contráteis ⇒ actina e miosina
Principal íon para contração e relaxamento: íons de
Ca++ no citosol
Contração
cel. m. esquelética ou fibra m. esquelética
➔ Porçao da membrana que tem invaginaçoes ⇒
placa motora
➔ Outra invaginaçao que vai dentro da cel. ⇒
túbulo T ou túbulo transverso.
➔ Túbulo T se comunica com uma organela ⇒
esta organela armazena Ca++ ⇒ retículo
sarcoplasmático (retículo endoplasmático
modificado, especial para mm.)
NÃO está tendo contrações pois o Ca++ está
armazenado, e não no citosol.
Sarcomero ⇒ miofibrillas
❖ Sarcômero delimitado pelo disco Z
❖ Miosina⇒ está no centro
❖ Actina⇒ filamentos ligados ao disco Z,
➢ Verde ⇒ própria actina
➢ Branco ⇒ tropomiosina
➢ Amarelo ⇒ troponina
Actina:
Tropomiosina ⇒ tampa a actina
● No repouso ⇒ a tropomiosina esconde a actina
da miosina.
Em teoria se não tivesse a tropomiosina ⇒ não
teria/existiria repouso, pois a miosina e actina estariam
sempre em contato
Quando aumenta Ca2+
Ca2+ ⇒ tem afinidade com a troponina ⇒ ent Ca2+ se
liga com a troponina ⇒ tem mudança de conformação
⇒ loga há um deslocamento da tropomiosina ⇒ a
actina será “destampada” e poderá entrar em contato
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com a miosina ⇒ poderem importante lembrar que a
miosina precisa ser energizada para se ligar a actina.
E tambem, alem da lig. da actina e miosina, tem o
movimento em direção ao centro do sarcômero ⇒ isto
tudo que é a contração
★ contração m. gasta muita energia ⇒ gasta ATP
⇒ a miosina precisa estar energizada de ATP
para se ligar a actina
★ além da ligação actina e miosina ⇒ tem
movimento ⇒ movimento em direção ao centro
do sarcômero
Qual seria o estímulo para entrar no Ca2 + no citosol?
Em repouso ⇒ membrana interna ⇒ negativa
Neurônio (SNC): como o neurônio se ativa ⇒
DESPOLARIZA ⇒ potencial de ação ⇒ dentro desse
neurônio tem⇒ acetilcolina (ACH)⇒ este é o sinal para
a cel. m. se ativar.
Neurônio ativado⇒ libera ACH ⇒ na fenda sináptica
⇒ receptor de ach ⇒ na placa motora (chamado:
receptor NICOTÍNICO)
Receptor nicotínico, canal ligante dependente (de
ACH). (reconhece ACH e gera uma resposta) ⇒ ele é
um CANAL DE SÓDIO com COMPORTAS. (Receptor
nicotínico ⇒ um canal de sódio com comportas ⇒ canais
fazem ⇒ DIFUSÃO simples ⇒ vai a favor do gradiente ⇒
tem mais Na+ fora da cel. ⇒ quando sobre ⇒ entra sódio)
Quando ach se liga ao receptor ⇒ abre as comportas⇒
entra Na + na cel. m.
Membrana interna ⇒ fica cada vez mais eletropositiva
⇒ abre canal de Na+ VD⇒ atinge limiar ⇒ potencial
de ação.
Adendo:
Se o neurônio morrer ⇒ cel. morre⇒ com o tempo cel.
m. tbm morre ⇒ forma técnica fibrosa.
“Perspectivas diferentes da placa motora. A. Seção longitudinal da
placa terminal. B. Vista da superfície da placa terminal. C. Aspecto
da micrografia eletrônica do ponto de contato entre um único
terminal axonal e a membrana da fibra muscular.”
“Liberação de acetilcolina das vesículas sinápticas na membrana
neural da junção neuromuscular. Observe a proximidade dos locais
de liberação na membrana neural aos receptores de acetilcolina na
membrana muscular na embocadura das fendas sub neurais."
“Canal dependente de acetilcolina. A. Estado fechado. B. Depois que
a acetilcolina (ACh) se liga e uma mudança conformacional abre o
canal, permitindo que íons sódio entrem na fibra muscular e excitem
a contração. Observe as cargas negativas na embocadura do canal
que impedem a passagem de íons negativos, como os íons cloreto”
ACH
Síntese do conteúdo
Neurônio tem estímulo ⇒ estímulo consciente ⇒ sofre
o neurônio sofre ⇒ P.A. ⇒ isso faz liberação de ACH
⇒ cai na fenda sináptica ⇒ na placa motora ⇒ tem
vários receptores nicotínicos⇒ se liga nesses receptores
⇒ abre canal de Na+ (lig. dependente) ⇒ entra carga
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positiva ⇒ muda a voltagem ⇒ agr abre o canais de
Na+ VD ⇒ cada vez mais abre mais canais de Na+ ⇒
isso faz com que atinge o limiar ⇒ gera potencial de
ação da cel. m.
Chegou no limiar ⇒ célula toda despolariza ⇒ abre
canal da Na+ VD pela membrana toda, inverte a
polaridade ⇒ isto é PA ⇒ túbulo T está ligado ao r.
sarcoplasmático
lembrando que o túbulo T está se comunicando⇒ estão
interligado por uma mola DHP (é um tipo de um sensor
de voltagem) ⇒ com o retículo sarcoplasmático ⇒
quando sente a voltagem positiva⇒ mola se encolhe⇒
logo puxa a bolha (rianodina) fica fechando o retículo
sarcoplasmático ⇒ quando o DHT se encolhe e puxa a
rianodina juntamente ⇒ retículo sarcoplasmático se
abre e Ca++ sai!
Precisa da ACH para gerar o P.A. ⇒ para a DHT
encolher e abrir o retículo sarcoplasmático e o Ca2+ ir
para o citosol para gerar contração (pois Ca2+ vai se
ligar na troponina, e destampa a actina e com miosina
energizada ⇒ há ligação de actina e miosina)
Da onde vem o Ca++ para a contração do m.
esquelético⇒ só do sarcoplasmático
m. liso e m. cardíaco ⇒ além do sarcoplasmático vem
também do líquido extracelular. Ent alterações de Ca++
no lec vão alterar!!
Fechamento
1. Sinal vindo de um neurônio (neuromotor)
2. Sempre o mesmo neurotransmissor ⇒ ACH
Repouso:
Membrana da cel. m. esq. ⇒ NEGATIVA
[Ca++ LIC] ⇒ baixa; pois está no retículo
sarcoplasmático
3. Neurônio ativado ⇒ libera a ACH ⇒ cai na
fenda sináptica
4. Se liga ao receptor nicotínico
5. Abre canal de Na+ e o Na+ entra LIC ⇒ canal
de ligante dependente
6. Na+ entrando a cel. vai ficando mais
eletropositiva
7. Ativação de canais de Na+ VD
8. Entrada de cargas +
9. Atinge o limiar
10. Potencial de ação
11. Toda a m.c. ⇒ despolarização ⇒ esta positiva
(por causa da abertura dos canais de Na+
12. Quando a despolarização passa pela DHP⇒ ela
se encolhe
13. Abre retículo sarcoplasmático
14. Libera Ca++ no LIC
15. Ca++ no LIC ⇒ se liga na troponina
16. Desloca tropomiosina ⇒ sítio ativo da actina
fica livre
17. Miosina energizada (precisa de ATP) ⇒ se liga
a actina
18. Para que ocorra a contração ⇒ precisa do
movimento de força ⇒ vão ao centro do
sarcômero
Importância do túbulo T
Se n tivesse túbulo T ⇒ o retículo não iria perceber que
tinha despolarizado ⇒ e nao ia se abrir
Ele leva a despolarização para o sarcoplasmático sentir a
variação de polarização ( para ele se abrir)
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Relaxamento
O que importa para contrair e relaxar é o Ca++ (sódio é
para o P.A.) ⇒ mas se aumentar o Ca++ no LIC sem o
P.A. vai contrair ⇒
Para relaxar ⇒ precisa ser diminuído o Ca++ ⇒ Ca++
deve voltar para o retículo sarcoplasmático.
A abertura e fechamento do DHT é muito rápido.
Quando Ca++ vai voltar, rianodina já fechou o retículo
novamente. Por isso o Ca+ volta pela bomba de Ca++
(uma proteína que está no retículo)
Se é bomba ⇒ transporte ATIVO.
Bomba sempre está funcionado
Ca+ volta por transporte ativo
1. Ca++ começa diminuir ⇒ se desliga da tronima
2. Tropomiosina volta trancar a actina
3. RELAXA…
volta tudo
Para ela se ativar again ⇒ precisa repolarizar e
períodos refratários
além do relaxamento
- volta ao repouso ⇒ fazer a cel. ficarnegativa
again ⇒ isto é repolarização
Para repolarizar abre canal de K+⇒ K+ sai da célula⇒
cel. volta ficar negativa
Para a repolarização, importante:
● bomba de na/k
● abertura de canal de K+
Acoplamento excitação-contração no músculo esquelético. O painel
superior mostra um potencial de ação no túbulo transversal que
causa mudança conformacional nos receptores de di-hidropiridina
(DHP) sensíveis à tensão, abrindo os canais de rianodina (RyR) de
liberação de Ca2+, nas cisternas terminais do retículo
sarcoplasmático, e permitindo que o Ca2+ se difunda rapidamente
no sarcoplasma e inicie a contração muscular. Durante a
repolarização (painel inferior), à mudança conformacional no
receptor de DHP fecha os canais de liberação de Ca2+, e o Ca2+ é
transportado do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático por
uma bomba de cálcio dependente de trifosfato de adenosina,
chamada SERCA (Ca2+-ATPase do retículo sarcoplasmático).
Acoplamento excitação-contração no músculo, mostrando (1) um
potencial de ação que causa a liberação de íons cálcio do retículo
sarcoplasmático e então (2) a recaptação dos íons cálcio por uma
bomba de cálcio. ATP: trifosfato de adenosina.
Proteínas estruturais
Elas têm importância na estrutura ⇒ tem várias
proteínas dessas em várias cel. mantém a
estrutura/integridade da célula conforme conhecemos e
que elas precisam estar ⇒ sem elas a cel. não se
mantém, cel se desmancham
3 principais proteína na cel. m. esq. que são de interesse
● NEBOLINA ⇒ mantém a actina no local;
● TITINA ⇒ RESPONSÁVEL por manter a
miosina no local dela (miosina está ligada ao
disco Z, âncora a miosina no sarcômero; sem a
titina a miosina iria cair)
● DISTROFINA ⇒ liga o sarcômero a membrana
celular ⇒ sem ela a membrana se desmancha
Distrofia muscular ⇒ deficiência a distrofina
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Unidade motora
O neurônio pode se ramificar e se comunicar várias cel.
Não necessariamente é um neurônio para um cel. m. esq.
⇒ neurônio e todas as cels. m. esquelética que ele se
comunica e controlar isso é a unidade motora
Cel. m. esq. recebe informação só de um neurônio
Cel. é fiel aquele neurônio ⇒ só responde ao estímulo
aquele neurônio, mas o neurônio se comunica com
várias cel. m.
● Quando a unidade motora é pequena (neurônio
controlando poucas cel.mm.) ⇒ mais fácil de
controlar ⇒ controle mais fino. Ex: olhos
● Quando a unidade motora é maior ⇒ mais
grosseiro
Movimento mais fino⇒ olhos⇒ logo tem uma unidade
motora menor
Junção neuromuscular ⇒ JNM (placa motora e fenda
sináptica) ⇒ porção de encontro do neurônio com o m.
#Na fenda sináptica ⇒ tem uma enzima
ACETILCOLINESTERASE ⇒ ela degrada acetilcolina
⇒ isso ocorre de maneira muito rápida. ACH age e já é
degradada, isso permite uma ativação fisiológica/normal
para não ficar ativo demais. REGULAR A ACH, não
deixa a ação da ACH não perpetuar muito.
Correlação clínica
Inseticidas organofosforados ⇒ inibem a enzima
acetilcolinesterase⇒ o que acontece com [ach] no corpo
da pessoa ⇒ fica alta a concentração ⇒ pode levar a
morte
⇒ também existem medicamentos que bloqueiam esta
enzima.
Caso clínico
Como evitar espasma durante a anestesia geral ⇒
bloqueadores neuromusculares ⇒ são fármacos que
bloqueiam o receptor nicotínico ⇒ para que não tenha
movimento ⇒ evita espasmo (bloqueadores
neuromusculares) ⇒ Usados também para intubação
Paciente sai da cirurgia como há reversão disso ⇒ com
fármacos que inibem a enzima acetilcolinesterase ⇒
pois aumenta a concentração [ACH] e compete com o
fármaco que está bloqueando ⇒ com isso consegue a
reversão do bloqueio
Fonte de energia para a contração
ATP ⇒ energia ⇒ carboidratos - glicose, proteínas - aa.
e lipídeos-ac. graxos ⇒ pode vim da alimentação ou da
reserva (gordura)
ATP pode ser feito no citosol ou na mitocôndria
❖ ATP no citosol (sem O2⇒ só a glicose pode
fazer por esse meio, via mais rápida, mais difícil
manter a longo prazo )
❖ ATP na mitocôndria (com O2, qualquer um, via
mais lenta, produção ao longo prazo)
ATP ⇒ “queima dos nutrientes”
CITOSOL MITOCÔNDRIA
★ Não tem O2 ★ Usa O2
Só pode usar glicose Glicose, ac. graxos e a.a.
Mais rápida Mais lenta
Produz menos ATP Produção praticamente
infinita
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Onde usa ATP na contração?
➢ Para miosina
➢ Transportes ativos, como:
1. Bomba de Ca++
2. Bomba de Na+/K+
Ordem de uso do ATP?
1ª ATP pronto na cel.
2ª Fosfocreatina
3ª Via anaeróbica
4ª Via aeróbia (depende do O2) ⇒ depende da
circulação sanguínea local, praticamente infinita
Rigidez cadavérica - Rigor mortis
Algumas horas após a morte todos os músculos entram
no estado de contratura se contraem sem potenciais de
ação.Não tem Na+
● Não tem ATP
● Nao tem P.A
● MAS SAI Ca++
Como contraem ??
Para contrair precisa de Ca++⇒ quando a pessoa morre
tem acúmulo de Ca++ no citosol pois o retículo começa
degenerar ⇒ pessoa não produz ATP e o Ca + + não
volta para o retículo sarcoplasmático. Não tem ATP para
as bombas funcionam
CONTRAI e NÃO RELAXA MAIS!!!
Quando para ? quando começa degenerar as proteínas
contráteis se degeneram
Tipos de fibras musculares
Tipo I ou lentas ou
vermelhas
Tipo II ou rápidas ou
brancas
Especializadas em obter
ATP pela via aeróbia
Especializadas em obter
ATP pela via anaeróbia
Mais mitocôndrias Se esgota rápido, menor nº
de mitocôndrias
Maior vascularização mais
extenso e mais capilares,
inervada por fibras nervosas
menores
Sistema de vascularização
menos extenso
Mais mioglobina, por isso é
mais vermelha
Déficit de mioglobina
Menores Grandes
Grandes quantidades de
enzimas glicolíticas
RS mto extenso
diferente na forma de obter o ATP para ter a
contração m.
Porque a tipo I é mais vermelha?
Sangue vermelho por causa das hemácias ⇒
hemoglobina ⇒ que tem função de transportar O2 ⇒
No m. tem mioglobina (tem Fe) e segura a
Mioglobina ⇒ proteína que armazena O2 para o m.,
vermelha. por isso esse é mais vermelho.
Correlação:
exercícios rápidos ⇒ fibras tipo II
maratonista ⇒ fibras tipo I
O corpo se adapta, fibra do tipo II pode virar do tipo I
Bolt tem mais fibras do tipo II
Maratonista ⇒ fibras do tipo I
Eficiência da contração muscular
Contração do m. esquelético e eficiente ?
Gera mais calor ou movimento ?
Eficiência da contração muscular ⇒ 25%
Maior parte do ATP não gera movimento, mas sim calor
⇒ por isso na att física ⇒ aumenta a temperatura
corporal
Quando o ambiente está frio ⇒ tremer ⇒ contração de
m. ⇒ produz calor!!
Maior parte da energia do ATP usado⇒ vira calor e não
movimento
Isso ajuda manter a temperatura do corpo
No repouso ⇒ qual tec. mais gasta energia no nosso
corpo? MÚSCULO
Idoso ⇒ perda de massa muscular, metabolismo
desacelera,
Remodelação do músculo
Para se ajustar à sua função ⇒ Contínuo (alteração de
diâmetro, comprimento, suprimento vascular, força e da
própria fibra)
⇒ Processo rápido
➢ Hipertrofia ⇒ aumento da célula, aumenta a
massa total do m.
➢ Hiperplasia ⇒ aumento do nº das cels.
➢ Atrofia ⇒ proteínas contráteis são destruídas⇒
m. perde sinal do neurônio ⇒ pode até
degenerar. Diminuição da massa total do
músculo
*é mais comum no músculo ⇒ hipertrofia comparada a
hiperplasia
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Músculo esquelético
- Músculo sem uso por muitas semanas
- Intensidade de degradação das proteínas contráteis
- Ativação da via ubiquitina-proteassomo dependente de
ATP
Desnervação muscular: rápida atrofia
- Sem sinais contráteis
- Não mantém dimensões normais do músculo
- Após 2 meses: mudanças degenerativas
- Suprimento nervoso restabelecido (em 1 – 2 anos)
recuperação
- Estágio final: maioria das fibras musculares
substituídas por tecido fibroso e gorduroso
➢ Escleroso⇒ perde sinal do neurônio (sem sinal
contrátil) ⇒ a cel. m. começa a atrofia de
forma rápida a ponto de degenerar ⇒ e então é
substituída por téc. gorduroso
Referências Bibliográfica
❖ Capítulo 06 e 07 (ed. 13)
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