APG 14

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APG 14 – The Big Ramy 
 
Objetivo 1 – compreender a histologia do tecido 
muscular esquelético. 
 
É formado por um feixe de células muito longas, cilíndricas, 
multinucleadas e com inúmeros filamentos cilíndricos 
chamados miofibrilas. Diâmetro varia de 10 a 100um. Essas fibras 
tem origem no embrião pela fusão de células alongadas que 
são os mioblatos.. 
Os núcleos elípticos estão localizados na periferia, abaixo do 
sarcolema ￫ diferencia o musculo esquelético do musculo 
cardíaco (nos cardíacos os núcleos estão no centro) 
 
 
 
 
 
 
 
HISTOLOGIA APLICADA: 
As variações desse musculo vão depender de vários fatores, 
como idade, sexo, estado de nutrição e o treinamento físico, 
pois o exercício aumenta a musculatura e diminui o tecido 
adiposo. 
Esse aumento acontece por meio das miofibrilas, com o 
aumento do diâmetro das fibras musculares -> processo 
caracterizado pelo aumento do volume das células. 
 
 
ORGANIZAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELETICO 
O bíceps ou o deltoide são exemplos de músculos que são 
formados por milhares de fibras musculares organizadas em 
feixes e envolvidos por camadas de um tecido conjuntivo 
denso não modelado chamada epimísio que recobre o 
musculo inteiro. 
Desse tecido partem finos septos de tecido conjuntivo não 
modelado que vão até o interior do musculo e o separa em 
feixes chamados de fascículos que é envolvido pelo perimísio. 
Entre as fibras a gente tem uma camada musculares tem uma 
delicada camada de tecido conjuntivo fino que é o endomísio, 
que são formados por fibras reticulares e células de tec. 
Conjuntivo. 
Essa camada contem uma extensa rede de capilares 
sanguíneos. 
Cada célula muscular esquelética é envolvida por uma lâmina 
basal. 
Tecido conjuntivo vai conter vasos linfáticos e nervos. 
 
 
 
ESTRUTURAS DAS FIBRAS MUSCULARES ESQUELÉTICAS: 
Essas fibras apresentam estriações transversais que são 
identificadas pelas faixas claras e escuras que podem ser 
observadas no microscópio óptico. 
Já no microscópio de polarização, a faixa escura é 
apresentada anisotrópica e recebe o nome de banda A ￫ essa 
banda tem uma região mais clara no centro que é chamada 
de banda H. 
Faixa clara de banda I que se apresenta isotrópica (escura). No 
centro dessa banda I vai ser possível observar uma linha 
escura e transversal, chamada de linha Z ou disco Z. 
 
 
 
 
 
 
As fibras tem aspecto estriado porque cada fibra muscular 
tem milhares de filamentos cilíndricos, as miofibrilas, que 
medem de 1 a 2 um de diâmetro e são paralelos ao eixo maior 
de fibras musculares. 
Cada uma dessas miofibrilas é formada pela sequência de 
sarcômeros, que medem cerca de 2,5 um de comprimento 
e são formados pela região de miofibrilas situada entre dois 
discos Z sucessivos. 
Cada um desses sarcômeros vão conter uma banda A ladeada 
por duas semibandas I 
Os sarcômeros das inúmeras miofibrilas de cada fibra estão 
dispostas em faixas e cada faixa dessa está alinhada com as 
faixas subjacentes. 
● Miofibrilas: constituídas por longos filamentos altamente 
organizados dispostos longitudinalmente, e paralelamente ao 
eixo das células. 
 Esses filamentos são chamados de microfilamentos. 
As microfibrilas e seus filamentos e disco z tem vários 
constituintes proteicos. 
↳ Fino - predominam moléculas de actina 
↳ Grosso - predomina moléculas de miosina II 
 
DISTRIBUIÇÃO DOS MIOFILAMENTOS E DE SUAS 
MOLÉCULAS NOS SARCÔMEROS. 
 
Cada miofibrila é formada por várias sequencias de 
sarcômeros, e cada uma é delimitada por dois discos Z, um 
em cada extremidade. 
No disco Z os sarcômeros estão ancorados nos filamentos 
finos que ficam em cada um dos lados limitados pelo disco Z. 
Esses filamentos de dirigem pro centro de cada sarcômero, 
suas extremidades se intercalam com os filamentos grossos 
que vão estar dispostas paralelas entre si na região central de 
casa sarcômero. 
 
 
 
 Com o resultado dessa organização, essa banda I vai ser 
formada somente de filamentos finos. 
Os filamentos grossos vão ocupar a banda A -> região central 
do sarcômero. 
Na porção externa de casa banda A a gente vai ter filamentos 
finos intercalados com filamentos grossos que vão se estender 
até as bordas da banda H 
Essa banda H vai estar na porção mais central de casa 
sarcômero ￫ contem filamentos grossos. 
 
As miofibrilas dos sarcômeros vai ter a presença de 4 
proteínas principais: miosina, actina, tropomiosina e troponina. 
● Miosina e a actina juntas apresentam 55% total as proteínas 
dos músculos. 
 
 
 
 
 
 
 
PROTEÍNAS MUSCULARES: 
ACTINA: 
Possui forma de polímeros longos chamados de actina F, 
formado por duas cadeias de monômeros globulares (actina 
G) que formam uma hélice dupla. 
Cada actina G tem 5,6nm de diâmetro, são assimétricas e 
quando se polimerizam formam a actina F. 
↳ Cada monômero globular de actina G tem um sitio que 
interagem com a miosina . 
↳ Filamentos de actina são ancorados em perpendicularmente 
em cada lado do disco Z – vão ter polaridades opostas em 
cada lado da linha 
 
TROPOMIOSINA: 
 
São molécula longa e fina, tem 40mn de comprimento, 
constituída por duas cadeias de polipeptídicas enroladas entre 
si. 
As moléculas se unem pela extremidade para formar 
filamentos, que são colocados no sulco que existe estre os 
filamentos de actina F. 
 
TROPONIMA: 
Complexo de 3 subunidades: 
● TnT – se liga fortemente à tropomiosina 
● TnC – forte afinidade por íons de cálcio 
● TnI – cobre o sitio ativo de actina, onde ocorre a interação 
da actina com a miosina 
Cada molécula de tropomiosina tem um locas especifico que 
vai se prender a troponina 
 
MIOSINA II: 
São moléculas grandes, possuem formato de bastão com 
20nm de comprimento e 2 a 3mn de diâmetro. Formado por 
2 cadeias em hélice. 
Em uma das extremidades apresenta uma saliência globular, 
que contem locais de combinação com ATP e forma a 
atividade básica ATPásica. 
Nessa parte que ocorre a combinação de actina e a hidrolise 
de ATP que libera energia para a contração. 
A parte da banda H (região central do sarcômero) é uma 
região de miosina constituída exclusivamente do segmento 
em bastão das moléculas. 
No centro dessa banda a gente encontra a linha M que é 
formada por ligações laterais entre filamentos grossos 
adjacentes. 
Importante pra manutenção do filamento no sarcômero. 
Várias proteínas formam a linha H como a miomesina 
 
OUTRAS PROTEINAS PRESENTES NO SARCOMERO: 
● Tinina: formada por uma cadeia que percorre quase metade 
do sarcômero, a partir do disco Z até a linha M. 
● Nebulina: uma longa cadeia e proporciona estabilidade ao 
sarcômero. 
 
PROTEÍNAS LINHA Z 
Também são importantes para a manutenção da miofibrilas 
pois os filamentos de finos se ancoram nesses discos. 
O conjunto de miofiblilas é ancorado à membrana plasmática 
por proteínas que tem afinidade tanto pelos miofilamentos 
como por proteínas da membrana plasmática. 
Uma dessas proteínas: distrofina ￫ liga os filamentos de actina 
a proteína do sarcolema. 
 
HISTOLOGIA APLICADA: 
Distrofia muscular de Duchenne é uma miopatia hereditária, 
ligada ao cromossomo X. Causa lesões e progressivas das 
fibras musculares e, frequentemente, leva à morte 
prematura. No musculo esquelético desses doentes nota-se 
que a distrofia é inexistente ou a molécula é defeituosa. 
 
 
 
Objetivo 2: Entender a fisiologia da contração 
mucular. 
 
A contração ocorre porque a cabeça da miosina se prenda e 
desliza ao longo dos filamentos de um sarcômero, dessa forma 
ele empurra os filamentos finos na direção da linha M. 
Filamentos finos deslizam para dentro e se encontram no 
centro do sarcômero. 
Conforme os filamentos finos vão deslizando a gente tem o 
estreitamento da banda I e H que desaparecem quando o 
musculo atinge a contração máxima. 
A banda A e os comprimentos dos filamentos finos e grossos 
não são alterados. 
Os filamentos finos presos em cadalado da linha Z, quando 
deslizam, fazem a linha Z se aproximar causando o 
encurtamento do sarcômero. Esse encurtamento causa 
encurtamento em toda a fibra muscular, que encurta todo o 
musculo. 
 
 
 
 
CICLO DA CONTRAÇÃO: 
Quando a contração inicia o reticulo sarcoplasmático libera íons 
cálcio (Ca2+) no sarcoplasma e se ligam à tropanina. 
A tropanina leva a tropomiosina pra longe dos locais de ligação 
com a miosina e actina. 
Esses locais de ligação quando estão liberados inicia do ciclo 
da contração. E repetição desse processo faz com que os 
filamentos deslizem. 
 
Temos 4 etapas nesse ciclo: 
 
 
 
● Hidrólise de ATP. A cabeça de miosina engloba um local de 
ligação com o ATP e uma ATPase, enzima que hidrolisa 
o ATP em ADP (difosfato de adenosina) e um grupo fosfato. 
Essa reação de hidrólise reorienta e energiza a cabeça de 
miosina. Observe que os produtos da hidrólise de ATP – ADP 
e um grupo fosfato – ainda continuam presos à cabeça 
de miosina. 
● Acoplamento da miosina à actina para formar pontes 
transversas. As cabeças de miosina energizadas se fixam 
aos locais de ligação com a miosina na actina e liberam o grupo 
fosfato previamente hidrolisado. Quando as cabeças 
de miosina se prendem à actina durante a contração, elas são 
chamadas pontes transversas. 
● Movimento de força. Depois da formação das pontes 
transversas, ocorre o movimento de força. Durante o 
movimento de força, o local na ponte transversa onde o ADP 
ainda está ligado se abre. Em consequência disso, a 
ponte transversa roda e libera o ADP. A ponte transversa gera 
força ao rodar em direção ao centro do sarcômero, 
deslizando o filamento fino pelo filamento grosso na direção 
da linha M. 
● Desacoplamento da miosina da actina. Ao final do movimento 
de força, a ponte transversa permanece firmemente 
presa à actina até se ligar a outra molécula de ATP. Quando 
o ATP se liga ao local de ligação com o ATP na cabeça de 
miosina, a cabeça de miosina se solta da actina. 
 Esse ciclo se repete conforme a ATPase da miosina hidrolisa 
as moléculas de ATP e enquanto ainda possui níveis de cálcio 
perto dos filamentos finos na linha M. 
 Cada uma das 600 pontes em um filamento grosso acopla e 
desacopla 5x por segundo. E a todo instante algumas cabeças 
de miosinas são acopladas à actina gerando força. 
 Outras cabeças de misoina são desacopladas da actina para 
se prepararem para acoplar novamente. 
A repetição desse ciclo, a força gerada pela movimentação 
das pontes transversais puxa a linha Z gerando o 
encurtamento do sarcômero. 
 Na contração máxima a distancia das linhas Z diminui para a 
metade do que ela se encontra em repouso. 
 As linhas z se encontram, puxam todos os sarcômeros e 
diminui a fibra muscular. 
 O componente muscular é originado por moléculas de titina, 
tecido conjuntivo que se localizam ao redor dessas fibras 
musculares e os tendões que que prendem o musculo ao 
osso. 
 Quando as células do musculo esquelético se encurta, 
primeiro ela puxa os tendões e os revestimentos de tec. 
Conjuntivo ￫ tecidos dos tendões se estiram e puxam os 
ossos aos quais eles estão presos. Isso gera movimentação 
de uma parte do corpo. 
 
ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO 
 
 
 
↳ Elevação de Ca2+ no sarcoplasma inicia a contração, e a 
diminuição cessa. 
↳ Quando a fibra muscular está relaxada, a concentração de 
cálcio no sarcoplasma é baixa, porém ele fica armazenado 
dentro do reticulo sarcoplasmático. 
↳ O potencial de ação inicia no sarcolema e túbulos T, isso 
gera a abertura da canais de Ca2+ na membrana do reticulo 
sarcoplasmático. 
↳ Cálcio sai desse reticulo e entra no sarcoplasma se 
acomodando ao redor dos filamentos finos e grossos. 
Concentração de cálcio sobe 10x. 
↳ Íons de cálcio de combina com a troponina e mudam de 
forma, e essa mudança movimenta da tropomiosina para 
longe dos locais de ligação da miosina com actina. 
↳ Locais de ligação livre, a cabeça da miosina se liga a eles e 
forma as pontes transversais dando inicio ao ciclo de 
contração. 
 
A membrana do RS também possui bombas de transporte 
ativo de Ca2+ que vão usar ATP pra fazer esse transporte 
de maneira constante, do sarcoplasma pro RS. 
Enquanto o potencial de ação se propaga pelos túbulos T, os 
canais de liberação de ca2+ são abertos e esses íons vão pro 
sarcoplasma com mais rapidez do que são transportados para 
p RT pela bomba. 
Quando o ultimo potencial de ação passa pelos túbulos T, os 
canais de saída de cálcio de fecham e o íon é levado de volta 
para o RS pela bomba, diminuindo a concentração no 
sarcoplasma. 
 Quando estão dentro do sarcoplasma o ca2+ se liga a 
moléculas de calsequestina, fazendo o “sequestro” de mais 
ca2+, elevando a concentração, gerando a contração 
muscular. 
A queda dos níveis de ca2+ faz com que a tropomiosina volte 
a cobrir os locais de ligação da miosina e os músculos relaxam. 
 
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR 
 
O neurônio que estimula a fibra esquelética a fibra a se contrair 
são os neurônios somáticos motores. Cada um desses 
neurônios apresenta um axônio filiforme que vai do encéfalo 
ou medula espinhal até o grupo de musculo esquelético. 
As fibras musculares esqueléticas se contraem em resposta 
de um ou mais potenciais de ação que percorre o sarcolema 
e sistema de túbulos T. 
Esses potenciais de ação têm origem na junção 
neuromuscular, que é a sinapse entre 2 neurônios somático 
motor e uma fibra muscular esquelética. 
↳ sinapse é a região que ocorre comunicação entre 2 
neurônios ou um neurônio e uma célula-alvo (neurônio motor 
e uma fibra muscular) 
↳ na maioria das sinapses temos a fenda sináptica que é um 
espaço que separa as duas celular, e os neurotransmissores 
que faz a comunicação entre os 2 neurônios por sinais 
químicos. 
 
 
 
Na Junção neuromuscular, as terminações do neurônio 
motor vão se chamar de terminal axônico que é dividido em 
grupos sinápticos. 
 
Dentro do citosol de cada botão sináptico temos milhares de 
estruturas saculares que vão ser envolvidas por uma 
membrana chamada de vesícula sináptica. 
Dentro dessas vesículas temos milhares de moléculas de 
acetilcolina, que é um neurotransmissor. 
 
Já na região oposta ao botão, temos a placa motora, que é 
a parte da fibra muscular do JNM. 
Dentro dessas placas, há de 30 a 40 milhões de receptores 
de acetilcolina, que são proteínas transmembrana em que a 
acetilcolina se liga. 
Esses receptores são abundantes nas dobras juncionas, que 
são sulcos profundos que oferecem uma grande área de 
superfície pra acetilcolina. 
 
Os receptores de acetilcolina são canais iônicos dependente 
de ligante ￫ junção neuromuscular inclui todos os botões 
sinápticos terminais e a placa motora da fibra muscular no 
outro lado. 
 
 
 
 
 
● Liberação de acetilcolina. A chegada do impulso nervoso nos 
botões sinápticos terminais estimula a abertura dos 
canais dependentes de voltagem. Uma vez que os íons cálcio 
estão mais concentrados no líquido extracelular, o Ca2+ 
flui para dentro através dos canais abertos. O Ca2+, por sua 
vez, estimula as vesículas sinápticas a sofrerem exocitose. 
Durante a exocitose, as vesículas sinápticas se fundem com a 
membrana plasmática do neurônio motor, liberando 
ACh na fenda sináptica. Em seguida, a ACh se difunde pela 
fenda sináptica entre o neurônio motor e a placa motora. 
● Ativação dos receptores de ACh. A ligação de duas 
moléculas de ACh ao receptor na placa motora abre um canal 
iônico no receptor de ACh. Uma vez aberto o canal, pequenos 
cátions, sobretudo Na2+, podem fluir através da 
membrana. 
● Produção do potencial de ação muscular. O influxo de Na2+ 
(contra o seu gradiente eletroquímico) torna o interior 
da fibra muscular mais positivamente carregado. Essa mudança 
no potencial de membrana desencadeia um potencial 
de ação muscular. Cada impulso nervoso normalmente evoca 
um potencial de ação muscular. O potencial de ação, por 
sua vez, se propaga pelo sarcolema parao sistema de túbulos 
T, fazendo com que o retículo sarcoplasmático libere 
seus Ca2+ armazenados no sarcoplasma e a fibra muscular 
subsequentemente se contraia. 
● Término da atividade da ACh. O efeito da ligação da ACh 
dura pouco porque a ACh é logo degradada por uma 
enzima chamada acetilcolinesterase (AChE). Essa enzima está 
presa às fibras de colágeno na matriz extracelular da 
fenda sináptica. A AChE degrada a ACh em acetil e colina, 
produtos incapazes de ativar o receptor de acetilcolina.