Juncao Neuromuscular - RESUMO

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Carolina Pithon Rocha | Medicina | 4o semestre
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Junçã� Neuromuscular
distrofina - ancorar sarcômero
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placa motora é porção da membrana plasmática das células musculares que está
voltada pró terminal sináptico
Potencial de ação chega na terminação nervosa nas fibras musculares e libera
acetilcolina
Acetilcolina atua para abrir canais regulados por ACh. Sódio entra e despolariza
A despolarização abre canais de sódio dependentes de voltagem gerando potencial de
ação
Potencial flui para a fibra muscular. Retículo sarcoplasmático libera cálcio
Cácio ativa deslizamento dos filamentos de miosina e actina (filamentos deslizantes) -
Contração. Depois cálcio é bombeado de volta para o RS. Inicia o processo novamente
Filamentos deslizantes: miosina desliza por actina, comprimento constante
cálcio se associa a troponina unidade C
cálcio volta pro retículo através da ATPase presente - nome dessa proteína é ATPase de
cálcio do retículo endoplasmático
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o tempo de potencial de ação, é muito curto em relação ao que acontece com a fibra
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UNIDADE MOTORA
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dor após exercício físico - microtrauma
Função do Músculo Estriado Esquelético -
gerar o movimento, sustentar a carga por si,
contração isométrica (gerar tensão sem
alterar o comprimento muscular, sustentar
carga), geração de calor (tremor muscular
involuntário). Funcionam para manter a
postura, estabilizar as articulações e
produzir calor para a manutenção da
temperatura corporal interna.
representado por fibras ligados ao neurônio
-> neurônio somático (motoneurônio
inferior) que está localizado no SNC (na
medula espinal no corno ventral ou
anterior).
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Unidade motora é o conjunto de fibras, células musculares esqueléticas inervadas por um único
neurônio. Ou seja, aí na imagem há 3 unidades motora. Quanto menor a unidade motora, mais fino o
controle do movimento naquele músculo. Os componentes da unidade motora não estão em contato
físico direto. O neurônio e as fibras musculares são separados por um espaço chamado de junção
neuromuscular (JNM). Cada fibra muscular individual é inervada por um ramo de um axônio motor. Em
circunstâncias normais, um potencial de ação neuronal em uma única unidade motora ativa todas as
fibras musculares inervadas por esse neurônio motor e seus ramos axonais.
As vísceras são controladas pelas vias autonomias em conjunto com às vias endócrinas (músculo liso
e cardíaco - autônomo). Primeiro há um neurônio pré ganglionar e o posteriormente o pós
ganglionar. Vários neurotransmissores. Simpático (noradrenalina), Parassimpáticos (acetilcolina) ->
metabotrópicos, ou seja, associados à proteína G -> vários efeitos a depender do receptor.
No somático, envolve apenas um motoneurônio que vai diretamente para a via muscular esquelética.
Não há nem pré nem pós. Só há um neurotransmissor -> acetilcolina. O receptor é inotrópico e só
possui o efeito de contração muscular.
* Receptor colinérgico nicotínico é do somático, e colinérgico muscarínico parassimpático
A musculatura esquelética às vezes é chamada de “musculatura voluntária”, porque é o único tipo de
músculo sob controle consciente.
No músculo há fascículos formados por unidades de células musculares (fibras musculares) onde
remove o sarcolema e se observa miofibrilas (estruturas que preenchem o citosol da célula
muscular). Na miofibrila encontra unidades de sarcômeros (unidade funcional do músculo com a
função de gerar contração). Proteína disposta perpendicularmente (disco Z com filamentos finos de
actina e entre a actina, se encontra filamentos grossos de miosina). Miosina é uma estrutura
filamentosa, cadeia grossa de processos laterais que são chamados de cabeça da miosina que têm
grande afinidade junto à actina. A interação entre a cabeça da miosina e a actina -> ponte cruzada.
No estado relaxado não existe ponte cruzada pois o processo de troponina e tropomiosina impede.
Túbulos T ou túbulos transversos.
No sarcolema há uma estrutura azulada que é o retículo sarcoplasmático onde fica armazenada o
cálcio em forma de íons. O retículo sarcoplasmático se sobrepõe às miofibrilas e sarcômero, e
lateralmente há os túbulos T. Tríade - cisterna, túbulo t e retículo sarcoplasmático.
Parte menos escura chamada de banda H - miosina e a parte mais escura ainda A (actina e miosina). Na
banda clara I (disco Z e actina).
Músculo liso não é organizado em sarcômeros.
Íon para a deslizacao das pontes cruzadas é o íon cálcio. Ou seja, para a ligação da cabeça de miosina
com a actina é importante a presença do cálcio. Mas para que o deslizamento se efetue -> necessita
de ATP que se liga à cabeça da miosina.
Precisa da divisão do SN somático que inerva a musculatura no corno ventral da medula no SNC. Há
uma junção neuromuscular JNM para receber a terminação nervosa do motor neurônio inferior ->
essa região é a placa motora. O neurotransmissor é somente um que é a ACH. Receptor nicotínico,
colinérgico. O Na entrando é maior do que a de potássio saindo -> ionotrópico. Uma única resposta
que é a contração.
Ach têm 3 destinos: uma parte se difunde fora da fenda sináptica, outra se liga ao receptor e a outra
degrada a ação do neurotransmissor (ach) por uma enzima na membrana pós sináptica
(acetilcolinesterase).
Pot de ação, abre canais de cálcio, entra cálcio, vesículas libera ach, eles se ligam nos receptores e
abrem canais de cálcio com resultante de íons sódio para dentro da célula, pot graduado que ocorre
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curtas distâncias, canais de sódio voltagem dependente e pot de ação. O que for degradado, forma
acetato que vai para corrente sanguínea e a colina é devolvida para o terminal neuronal.
Inibe a mov de vesículas para a exocitose - não haveria contração -> relaxamento (botox). Contração
muscular prolongada, potencializando. A inibição intencional da ach pode causa paralisia - paralisia
flacida.
Musculatura lisa -> curare (colinérgico do tipo nicotínico). Se colocar ach após o curare, ela não terá
efeito, pois o receptor do intestino é muscarínico -> receptores diferentes
O pot de ação na fibra muscular têm o papel de gerar influxo de cálcio no citosol.
ATP - miosina com actina quebra atp em adp, mas mantém os produtos da quebra -> cabeça da
miosina engatilhada. Ao formar a ponte cruzada, há uma liberação do fosfato inorgânico - alteração
conformacional, que sai da posição reta e volta para a curvação. Depois libera o adp entrando no
estado de rigor -> a ligação de miosina para com a actina se torna ainda mais forte. Para desfazer da
ponte cruzada, é preciso de atp para relaxar. Quando indivíduo morre, ele entra em estado de rigor,
pois ele não tem como desfazer as pontes cruzadas.
Efeito catraca - quebra do atp.
Célula muscular se organiza tendo um pouco de atp para que ele seja suficiente para que você faça a
sua contração muscular de necessidade imediata. Novos atp são repostos por perspectiva anaeróbia,
glicolítica ou contração rápida, tipo II (rápido, produz ácido lático - acidose e fadiga que é a
impossibilidade de você continuar o exercício, não permite a produção de muito atp -> pouco atp,
atividade de necessidade de grande esforço, mas de pouco tempo. Velocidade e ação, não exercício
de resistência, exercício de força, pouco vascularizada, é branca, é espessa, gera intensidade e
velocidade na resposta, treino de força, maratonistas) e aeróbica ou contração lenta, vermelha ou
tipo I (forma que não consegue produzir atp de forma imediata, leva tempo, têm resistência, não
gera resíduo, grande atp, grande movimentação por grandes distâncias, de maneira intensa, mov
moderados porém contínuos, exercícios de resistência, metabolismo aeróbico, altamente
vascularizada, são menores -> relação entre a área da célula e os vasos é bem grande, muita
mioglobina e hemoglobina).
O número demitocôndrias não influenciam na duração de contração das fibras de contração rápida
(branca).
Tensão muscular depende: Disponibilidade do ATP, somação temporal, tipos de fibras
Pot de ação em vermelho, necessita de um menor tempo, mais rápido (ex: 10ms) aumentar a
frequência de disparo, a velocidade -> manter os níveis de cálcios elevados e o processo de
contração sem o relaxamento, contração sustentada. Essa atividade recebe o nome de Somação
Temporal
Abalo muscular em azul - ciclo contração e relaxamento muscular, precisa de um tempo maior (ex:
100ms) liberação do cálcio, formação da ponte cruzada, atp, quebra, devolução do cálcio para o
retículo sarcoplasmático.
* sistema gerar mais pot de ação -> mais relacionado com a força do que com a quantidade de fibras.
Somação Espacial - agregar mais força, precisa de uma unidade motora contrair fibras musculares.
Peso maior, contínua usando a mesma unidade motora anterior e recrutar outras unidades -> soma
unidades. Quanto mais carga é adicionada, mais unidades motoras são recrutadas para agregar mais
fibras musculares -> maior tensão -> maior frequência de disparo para que se sustente.
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unidade motora 1, 2 e 3 - a primeira está relacionada com fibras aeróbias, resistência (cargas leves,
não fadigam, mantém-se no tempo). A unidade motora adicional para responder a intensidade é por
fibras anaeróbicas. Nesse momento há tanto somação temporal como espacial
Córtex motor - organização somatotópica, não controla os músculos diretamente, ele controla via
motoneurônio inferior.
Transmissão neuromuscular na musculatura esquelética
- Sinal do neurônio:
Um potencial de ação chega no terminal nervoso.
- Entrada de cálcio no terminal
nervoso
A chegada do potencial de ação abre
canais sensíveis à voltagem na placa
motora terminal, o que permite que íons
Ca2+ entrem.
- ACh é liberada JNM, liga
receptores
O influxo de Ca2+ desencadeia o
deslocamento de vesículas contendo ACh
para a membrana e a exocitose (liberação)
de ACh na fenda sináptica. A ACh
difunde-se pela fenda juncional e liga-se aos receptores nicotínicos na
membrana da célula muscular.
- Potencial de ação gerado no músculo
ACh liga-se a receptores nicotínicos de ACh na membrana muscular,
abrindo os receptores intrínsecos de canais catiônicos seletivos através
do qual os íons Na+ entram na fibra muscular. Este influxo resulta em
despolarização local da membrana e
início dos potenciais de ação que são conduzidos pela superfície do
músculo. Esta despolarização desencadeia liberação local de Ca2+ do
retículo sarcoplasmático [+].
- Contração
A liberação de Ca2+ do retículo sarcoplasmático
aumenta o Ca2+ celular ionizado. Isso inicia os
eventos bioquímicos que fundamentam a
contração, a interação de proteínas musculares
(actina e miosina), que requer trifosfato de adenosina (ATP) como fonte de
energia.
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Estrutura do músculo esquelético
A despolarização da membrana da fibra muscular inicia os eventos bioquímicos que provocam a
contração. Actina e miosina (proteínas nas fibras musculares esqueléticas) interagem com ATP para
provocar a contração dos sarcômeros.
Como o efeito catraca funciona
Tétano
Em frequências de estimulação ainda mais altas, o
músculo não tem tempo de relaxar entre estímulos
sucessivos. O resultado é uma contração suave, muitas
vezes mais forte do que um espasmo único: uma
contração tetânica. Diz-se que o músculo está agora em
um estado de “tétano”. A figura mostra a progressão, a partir de um único espasmo (vermelho),
através de somação até o tétano conforme a frequência de estímulo é aumentada de um único
estímulo de 20/s, 40/s e, em seguida, 80/s (verde).
Tipos de fibras de contração
Fibras musculares esqueléticas podem ser categorizadas em fibras de contração rápida, intermediária
e lenta. Músculos de contração rápida fadigam mais rapidamente. Músculos de contração lenta
fadigam mais lentamente.
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Fibras de contração lenta
São mais resistentes à fadiga:
- Mais mitocôndrias para a produção de ATP.
- Abastecimento de sangue abundante para fornecimento de oxigênio.
- Triatletas são atletas de resistência com uma elevada proporção de fibras musculares de
contração lenta.
Fibras de contração rápida
São capazes de contrair com maior velocidade (com uma duração reduzida):
- Utilização mais rápida de ATP.
- Liberação mais rápida de Ca2+ do retículo sarcoplasmático.
- Recaptação mais rápida de Ca2+ para o retículo sarcoplasmático.
- Velocidade de condução mais rápida de potenciais de ação.
- Levantadores de peso requerem fibras musculares de contração rápida para suas contrações
musculares explosivas.
Tipos de contrações
Contrações da musculatura esquelética geralmente são descritas como sendo isotônicas ou
isométricas.
Contração isotônica
A contração resulta em movimento nas articulações que o
músculo afeta. Contração muscular e encurtamento de
fibras musculares.
Experimente:
Segure um livro pesado em sua mão com o braço esticado
para fora em linha reta. Agora, traga o bíceps em direção
ao seu ombro. Nesta situação, o músculo bíceps braquial
contrai concentricamente para levantar o peso. Ao mesmo
tempo, o tríceps braquial contrai excentricamente para
ajudar a controlar o movimento de elevação. Outro exemplo de uma contração isotônica é chutar uma
bola.
Contração isométrica
O comprimento do músculo permanece inalterado
durante a contração. Uma posição fixa, sem movimento
articular. Contração muscular sem alteração no
comprimento do músculo.
Experimente:
Segure algo pesado em suas mãos (como um livro ou um
laptop). Estenda os braços esticados à sua frente e
mantenha essa posição. Para vencer a gravidade, os músculos têm que contrair para manter essa
posição, mas o comprimento do músculo não se altera. Exercícios nos quais poses são sustentadas por
um período de tempo (como yoga e algumas artes marciais) são exemplos de exercícios isométricos.
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o potencial de ação termina antes que o músculo comece a contrair
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O sinal que dá início à contração é o nível de cálcio intracelular. O movimento é produzido quando
uma proteína motora, chamada de miosina, utiliza a energia do trifosfato de adenosina (ATP) para
mudar a sua conformação. Os detalhes desses processos variam entre os distintos tipos de fibras
musculares.
MÚSCULO ESQUELÉTICO
Os músculos esqueléticos constituem a
maior parte da musculatura corporal e
equivalem a cerca de 40% do peso
corporal total. Em geral, os músculos
esqueléticos estão ligados aos ossos pelos
tendões, estruturas constituídas por
colágeno. A origem de um músculo é a sua
extremidade fixada mais perto do tronco
ou do osso fixo. A inserção é a porção
mais distal ou mais móvel do músculo.
Quando os ossos fixados a um músculo
estão conectados por uma articulação
móvel, a contração muscular movimenta o
esqueleto. Um músculo é chamado de
flexor se a porção central dos ossos
conectados se aproximam quando o
músculo contrai, e o movimento é chamado de flexão. Se os ossos se afastam quando o músculo
contrai, o músculo é chamado de extensor, e o movimento associado é chamado de extensão.
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Miofibrilas são estruturas contráteis da fibra muscular
Cada fibra muscular contém milhares de miofibrilas. Cada
miofibrila é composta por diversos tipos de proteínas
organizadas em estruturas contráteis repetidas, chamadas
de sarcômeros.
A contração muscular gera força
A contração muscular é um processo extraordinário que
permite a geração de força para mover ou resistir a uma
carga. Em fisiologia muscular, a força produzida pela
contração muscular é chamada de tensão muscular.
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O acoplamento Excitação-Contração envolve quatro eventos principais:
1.A acetilcolina (ACh) é liberada pelo neurônio motor somático.
2. A ACh leva à geração de um potencial de ação na fibra muscular.
3. O potencial de ação muscular desencadeia a liberação de cálcio pelo retículo sarcoplasmático.
4. O cálcio liga-se à troponina, dando início ao processo de contração.
A acetilcolina liberada na fenda sináptica da junção neuromuscular liga-se aos receptores
ionotrópicos (canais) de ACh da placa motora terminal da fibra muscular. Quando esses canais
dependentes de ACh se abrem, ocorre o fluxo de Na e K através da membrana plasmática.
Entretanto, o influxo de Na supera o efluxo de K , pois a força motriz do gradiente eletroquímico é
maior para o Na. A adição efetiva de carga positiva despolariza a membrana da fibra muscular,
gerando um potencial da placa motora (PPM). Normalmente, os potenciais da placa motora sempre
atingem o limiar, levando à geração de um potencial de ação muscular. O potencial de ação desloca-se
pela superfície da fibra muscular, e para o interior dos túbulos T, devido à abertura sequencial de
canais de Na dependentes de voltagem. Quando o potencial de ação penetra nos túbulos T, ocorre a
liberação de Ca2 a partir do retículo sarcoplasmático. Em um músculo em repouso, os níveis
citosólicos de Ca2 normalmente são muito baixos. Entretanto, esses níveis aumentam cerca de 100
vezes após um potencial de ação. Como discutido anteriormente, quando os níveis citosóli- cos de Ca2
estão altos, o Ca2 liga-se à troponina, a tropomiosi- na move-se para a posição “ligada” 5 e a
contração ocorre 6 .
Uma vez iniciada a contração, a tensão muscular aumenta continuamente até um valor máximo, à
medida que as interações entre as ligações cruzadas também aumentam. A tensão diminui na fase de
relaxamento do abalo. Durante o relaxamento, os elementos elásticos do músculo fazem o sarcômero
retornar ao seu comprimento de repouso.
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O músculo liso não possui sarcômeros
A actina é mais abundante no músculo liso do que
no músculo estriado, com uma razão de actina para
miosina de 10 a 15 para 1, comparada com 2 a 4
para 1 no músculo estriado. A actina do músculo
liso está associada à tropomiosina, como no
músculo esquelético. Todavia, diferentemente do
músculo esquelético, o músculo liso não contém
troponina.
Contração do músculo liso. No músculo liso:
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1. Uma elevação citosólica do Ca2 inicia a contração. Esse Ca2 é liberado do retículo
sarcoplasmático, mas também penetra na célula a partir do líquido extracelular.
2. O Ca2 liga-se à calmodulina, uma proteína ligadora de cálcio encontrada no citosol.
3. A ligação do Ca2 à calmodulina é o primeiro passo de uma cascata que termina com a
fosforilação das cadeias leves da miosina.
4. A fosforilação das cadeias leves da miosina intensifica a atividade da miosina-ATPase e provoca
a contração. Assim, a contração do músculo liso é controlada por processos reguladores associados à
miosina, e não pela tropomiosina.