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Músculo esquelético PROF. ª . SOCORRO FERNANDA COUTINHO DOS SANTOS Introdução Possuímos cerca de 40% do peso corporal total constituído de músculos esqueléticos; As principais funções dos músculos são a manutenção da postura e o controle dos movimentos corporais, mas eles também têm fundamental importância na homeostasia, devido a sua capacidade de armazenar e transformar energia. Introdução Para exercer sua função durante o movimento corporal, os músculos interagem com ossos, tendões e articulações; Os músculos, usualmente, prendem-se aos ossos por tendões constituídos por colágeno e são conectados entre si por articulações, o que permite a contração muscular movimentar o esqueleto. Introdução Eles são classificados quanto a sua origem, inserção, forma e arranjo, função e ação. ➢ Origem A origem é a inserção proximal do músculo, que fica mais próximo ao tronco; ➢ Inserção Inserção distal, que fica mais distante do tronco. Forma e arranjo • Quando o músculo possui comprimento maior que sua largura, é chamado de músculo longo; • Quando há equivalência entre comprimento e largura muscular, é denominado de músculo largo; • O músculo curto apresenta equivalência entre comprimento e largura, porém, tem tamanho reduzido. Função ➢ Agonista Principal músculo responsável pelo movimento; ➢ Antagonista Músculos que se opõem à ação do agonista, realiza a ação oposta; ➢ Sinergista Músculo auxiliar do agonista durante o movimento. Função ➢ Estabilizadores Chamados de fixadores e sustentadores, são responsáveis por estabilizar uma articulação para que o músculo principal realize o movimento; ➢ Neutralizadores Previnem uma ação muscular indesejada durante a ação de um determinado músculo; Quando um músculo é capaz de realizar dois movimentos, mas apenas um é desejado, um músculo neutralizador impede que o movimento indesejado aconteça. Estrutura musculoesquelético O sistema musculoesquelético funciona em conjunto como uma única unidade, durante o processo de contração muscular; É formado por uma organização hierárquica de várias estruturas que, juntas, determinam a sequência de eventos responsáveis pelo movimento corporal. Estrutura musculoesquelético ➢ Musculoesquelético Macroestrutura responsável por transmitir a tensão para o tendão, este puxa o osso, movimentando o esqueleto; ➢ Fascículos Unidade formada por tecido conectivo que envolve as fibras musculares. Estrutura musculoesquelético ➢ Epimísio Camada externa que envolve todo músculo; ➢ Perimísio Camada de tecido que envolve o feixe muscular; ➢ Endomísio Penetra no interior de cada fascículo e separa as fibras musculares individualmente. Estrutura musculoesquelético O epimísio, o perimísio e o endomísio consiste em tecido conjuntivo não modelado; São contínuos com o tecido conjuntivo que fixa os músculos esqueléticos a outras estruturas como ossos e outros músculos; Todas as três camadas de tecido conjuntivo podem se estender além das fibras musculares para formar um tendão que conecta um músculo ao periósteo de um osso. Estrutura musculoesquelético Quando os elementos de tecido conjuntivo se estendem como uma lâmina larga e plana, observamos o que chamamos de aponeurose. Estrutura musculoesquelético ➢ Fibras musculares Estruturas formadas por membrana basal, sarcolema e sarcoplasma, além de estruturas intracelulares como o retículo sarcoplasmático, cisternas terminais, túbulos transversos e as miofibrilas; As fibras musculares são constituídas por núcleos e células satélites; A unidade contrátil do músculo é o sarcômero. Fibra muscular Estrutura da fibra muscular ➢ Retículo sarcoplasmático Envolve cada miofibrila em uma série de renda e é conhecido como uma forma de retículo endoplasmático modificado; Sua função é liberar íons de cálcio (Ca²+) durante a contração muscular; ➢ Cisternas terminais Regiões alargadas nas extremidades dos retículos sarcoplasmáticos. São responsáveis por armazenar cálcio. Estrutura da fibra muscular ➢ Túbulos transversos Rede ramificada e adjacente às cisternas terminais, conhecidos também como túbulos T; Possuem a função de conduzir o impulso elétrico do exterior para o interior da célula muscular. Estrutura musculoesquelético ➢ Miofibrilas São estruturas contráteis da fibra muscular, formadas pelas proteínas contráteis actina e miosina, as proteínas regulatórias troponina e tropomiosina e as proteínas acessórias titina e nebulina; São organizadas em uma única unidade (sarcômero). Estrutura da miofibrila ➢ Miosina a actina A miosina é uma proteína composta de cadeias de proteínas que se entrelaçam, formando duas cabeças, uma cauda e uma região elástica flexível (que permite o movimento) constituindo um filamento grosso; A actina são proteínas globulares que, ligadas entre si, formam os filamentos finos; Cada molécula de actina possui um sítio de ligação para a miosina, enquanto uma cabeça da miosina possui um sítio de ligação com actina e, na outra cabeça, um sitio de ligação com a molécula de adenosina trifosfato (ATP). Estrutura da miofibrila ➢ Titina e nebulina São proteínas responsáveis pelo alinhamento adequado dos sarcômero; A titina é uma proteína elástica que estabiliza os filamentos contráteis, principalmente os filamentos grossos, e permite que o músculo estirado retorne ao seu comprimento de repouso; A nebulina, proteína não elástica, além de auxiliar a titina, assegura o alinhamento dos filamentos finos formados por actina. Estrutura da miofibrila ➢ Sarcômero Cada repetição seriada de unidades estruturais formadas por arranjo dos filamentos finos e grossos da miofibrila é denominado sarcômero; Quando examinado microscopicamente, cada sarcômero é constituído por: banda I (formado somente por filamentos finos), banda A (somente filamentos grossos no centro e filamentos finos e grossos nas bordas externas), zona H (formado somente por filamentos grossos), linha M (formado por filamentos grossos unidos pelas proteínas acessórias) e linha Z (estruturas proteicas em zigue-zague que fixam os filamentos finos). Cada estrutura que fica entre duas linhas Z é denominada um sarcômero. Tipos de fibras musculares Tipos de fibras musculares Os músculos são compostos por longas células denominadas fibras musculares, mas não existe apenas um único tipo dessa célula; Nossos músculos podem ser formados por diferentes tipos de fibras musculares cujas capacidades contráteis e de metabolismo influenciam a função do músculo em relação à força, rapidez e resistência à fadiga em cada movimento. Tipos de fibras musculares Diferentes características do movimento são determinadas pelas diferentes propriedades das fibras musculares; Os tipos de células musculares diferem entre si em relação ao mecanismo de obtenção de energia, ou seja, seu metabolismo energético; A forma como é gerada energia nas células musculares vai influenciar a função do músculo e o tipo de movimento gerado. Tipos de fibras musculares As fibras musculares podem ter um metabolismo energético predominante, ou seja, estar adaptada a seguir mais uma via que outra na obtenção de energia; Com isso, formam-se grupos diferentes de fibras musculares que são classificadas de acordo com seu funcionamento e estão relacionadas aos tipos de exercício. Tipos de fibras musculares Os diferentes tipos de fibras musculares podem ser agrupadas em três grandes grupos: • Fibras musculares lentas; • Fibras musculares intermediárias; • Fibras musculares rápidas. Fibras musculares lentas As fibras musculares lentas também chamadas de fibras musculares do tipo I, fibras musculares vermelhas, aeróbicas ou ainda oxidativas, denominações referentes ao seu metabolismo, morfologia e funcionamento; Seu metabolismo energético é caracterizado pela respiração celular (ou aeróbica), principalmente, e isso é o que vai determinarsuas características diferenciais. Fibras musculares lentas ➢ Morfologia Por serem dependentes da disponibilidade de oxigênio para geração de energia: • Possuem maior vascularização (maior presença de capilares sanguíneos); • Maior quantidade de mitocôndrias (organelas da respiração celular); • Maior quantidade de proteínas globulares denominadas mioglobinas; • Apresentam pequeno diâmetro e são menores se comparadas às fibras musculares rápidas. Fibras musculares lentas A função das mioglobinas é transportar e estocar oxigênio aumentando a disponibilidade de oxigênio para as mitocôndrias durante o processo de respiração; As mioglobinas possuem ferro em sua estrutura conferindo às fibras musculares lentas aspecto mais avermelhado. As propriedades das fibras tipo I são consequências do seu metabolismo aeróbico (obtenção de energia (ATP) através do processo lento de respiração celular); essas células apresentam: • Geração de energia aeróbica; • Grande números de enzimas oxidativas. Fibras musculares lentas Fibras musculares lentas • Alta capacidade de oxidar (queimar, consumir) gordura, carboidratos e até mesmo ácido lático; • Baixa capacidade de liberar íon cálcio e baixa atividade da enzima miosina ATPase, que são responsáveis basicamente pela velocidade de contração e relaxamento dos músculos: as fibras tipo I têm velocidade de contração menor; • Menor potência máxima de contração; • Baixa capacidade de gerar força e baixa fatigabilidade (maior resistência à fadiga). Fibras musculares lentas • Essas células apresentam grande resistência à fadiga possibilitando maior duração da ação muscular; • São adaptadas para a resistência de contração, vantagem para atividades prolongadas e contínuas, esforços duradouros de minutos a horas. Fibras musculares lentas Estão presentes em grande quantidade nos músculos responsáveis por sustentação e resistência, cuja respostas aos estímulos ocorre lentamente, o que fornece maior quantidade de energia e por mais tempo. Fibras musculares rápidas As fibras musculares rápidas são denominadas fisiologicamente como fibras musculares do tipo II; As fibras musculares rápidas propriamente ditas são as do tipo IIb; As fibras musculares rápidas são também conhecidas como fibras musculares brancas, anaeróbicas ou glicolíticas. As fibras musculares do tipo IIb caracterizam-se por um metabolismo não dependente de oxigênio denominado fermentação lática que segue a via glicolítica; As moléculas de glicose são metabolizadas rapidamente, porém de forma incompleta gerando além de ATP, moléculas orgânicas como o ácido lático; A produção de energia por essas fibras é rápida por ser um processo mais simples, porém é também limitada porque não há resistência à fadiga e produz ATP em menor quantidade. Fibras musculares rápidas Fibras musculares rápidas ➢ Morfologia São maiores em diâmetro; Apresentam menor vascularização (menor número de capilares sanguíneos); Apresentam pequena quantidade de mitocôndrias e mioglobinas, e consequentemente têm aspecto mais pálido, de cor vermelho mais claro ou esbranquiçado; Sua reserva de glicose é maior com grande quantidade de grânulos de glicogênio (reservatório) que permite acesso rápido de glicose para fermentação. Fibras musculares rápidas ➢ Propriedades • Alta atividade de miosina ATPase e alta liberação e captação de cálcio, ou seja, alta velocidade de contração; • Maior capacidade de gerar força; • Fatigabilidade alta ou moderada; • Maior potência máxima de contração; • Mais enzimas glicolíticas (glicólise e fermentação), que intensificam metabolismo de carboidratos. Fibras musculares rápidas ➢ Funcionamento Principal característica é a velocidade e força; Exercício com alta intensidade e pouca duração; São capazes de fornecer grande quantidade de potência, mas suportam apenas alguns segundos ou poucos minutos de trabalho, porque não são resistentes a fadiga; Compõem músculos com prioridade de contração rápida e forte. Fibras musculares intermediárias As fibras musculares intermediárias (tipo IIa) são também conhecidas como fibras musculares rápidas resistentes à fadiga e possuem características intermediárias entre fibras do tipo I e IIb, características transicionais. Fibras musculares intermediárias Apresentam além de metabolismo glicolítico, capacidade oxidativa desenvolvida e resistência à fadiga; Apresentam morfologia e propriedades semelhantes às fibras musculares IIb com acréscimo de que possuem compostos fosfagênios, como a fosfocreatina, e enzima creatina fosfoquinase (CPK), que participam do sistema do fosfato e garante, de modo limitado, rápida ressíntese de moléculas de ATP. Fibras musculares intermediárias Em exercício de segundos, o sistema fosfato é o principal fornecedor de energia à célula muscular, porque é imediato; Quando a duração da atividade física aumenta para alguns minutos, o sistema fosfato já está esgotado e o sistema de fermentação lática ganha importância; Nesse estado, não só fibras musculares rápidas mas também as intermediárias estão atuando no músculo, por exemplo na musculação e também natação. 1. As fibras musculares lentas são as primeiras a serem recrutadas, independente da intensidade requerida pela atividade física; 2. Se houver necessidade de fornecimento rápido de energia e grande potência de contração, as fibras rápidas (IIa e IIb) entram em ação. Recrutamento de fibras musculares Recrutamento de fibras musculares 3. Se o movimento continuar, as fibras de contração rápida entram logo em fadiga (acabam os estoques de fosfocreatina e acumula ácido lático); As de contração lenta então é que ficam responsáveis por fornecer energia para manter a atividade muscular; As fibras musculares tipo I persistem fornecendo energia a partir da oxidação de gorduras e ácido lático (produzido pelas fibras musculares rápidas); as reservas de glicogênio não é o substrato preferencial. Tipos de fibras musculares Tipos de fibras musculares Tipos de fibras musculares Tipos de fibras musculares
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