FISIOLOGIA MUSCULAR

FISIOLOGIA: MUSCULAR CAMILA SANTIAGO 
 
 
FISIOLOGIA: MUSCULAR | MEDICINA 
Fisiologia muscular 
→ 40% do corpo é composto por m. esquelético, 10% cardíaco e liso 
→ Células musculares são altamente especializadas na conversão de energia química em mecânica (ATP), 
gerando força ou trabalho (locomoção, bombeamento sanguíneo ou peristaltismo) 
 
Tecido muscular 
→ Constituído por células alongadas caracterizada pela presença de grande quantidade de filamentos 
citoplasmáticos responsáveis pela contração 
→ 3 tipos: esquelético, cardíaco, liso 
Estriado esquelético – contração rápida e voluntária 
Estriado cardíaco – contração involuntária, vigorosa e rítmica 
Liso – contração involuntária e lenta 
Componentes: 
Membrana = sarcolema 
Citoplasma = sarcoplasma 
RE = retículo sarcoplasmático 
Mitocôndrias = fibras musculares 
 
Músculo esquelético 
→ Fibras organizadas de forma paralela umas às outras, em seus espaços intercelulares se contêm capilares 
contínuos às fibras 
→ Músculos se inserem nos ossos pelos tendões 
→ Cada fibra se apresenta como uma célula longa de até 25cm, formato cilíndrico, multinucleada e dotada 
de estriações transversais 
→A força da fibra depende diretamente do seu diâmetro, e a força do m. é determinada pelo número de 
fibras 
→ Cor: varia do rosa ao vermelho, devido ao rico suprimento vascular, assim como a presença de 
mioglobulina 
 
Organização pelo tecido conjuntivo 
→ Todo o m. é envolvido pelo epimísio (TC denso não modelado) 
→ Perimísio (TC mais frouxo) – derivado do epimísio, envolve feixes 
→ Endomísio (TC com fibras reticulares e uma lâmina externa – basal), envolve cada célula muscular 
 
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→ A região entre duas linhas Z sucessivas é conhecida como sarcômero, mede 2,5 micrometros de 
comprimento, é considerada como a unidade contrátil das fibras 
→ Grande parte do sarcoplasma das células musculares é ocupada por arranjos longitudinais de micro 
fibrilas cilíndricas (1 a 2 µm), que se estendem por todo o comprimento da célula, apresenta um arranjo 
estritamente paralelo, responsável pelas estriações transversais com faixas claras e escuras 
→ Actina desliza sobre miosina 
 
Organização morfológica do músculo esquelético 
 
Banda A: faixas escuras (anisotrópicas 
em luz polarizada) 
Bandas I: faixas claras (isotrópicas) 
Banda H: centro pálido de cada banda A 
Linha M: divide a banda H 
Linha Z: divide a banda I 
 
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Sarcômero – unidade contrátil da fibra muscular 
→ Miofilamentos grossos (15nm-1,5µm) são compostos de miosina II 
→ Miofilamentos finos (7nm-1,0µm) são compostos principalmente de actina 
→ Partindo da linha Z os miofilamentos finos e se projetam em direção ao centro de 2 sarcômeros 
adjacentes, portanto, para direções opostas. Um único sarcômero possui 2 grupos de arranjos paralelos, para 
o centro de cada sarcômero. 
→ Os miofilamentos grossos também forma entremeada por entre os miofilamentos finos, em organização 
específica. 
→ A linha M (no centro da banda H), é composta por miomesina, proteína C e outras proteínas ainda pouco 
caracterizadas que interconectam os filamentos grossos 
O que eu preciso pra fazer contração muscular¿ ATP e cálcio. Como eles vem¿ 
→ A organização estrutural das miofibrilas é mantida principalmente por 5 tipos de proteínas: 
Titina: posicionamento lado a lado dos sarcômeros, é muito flexível. 
α-actinina 
Cap Z 
Nebulina 
Tropomodulina 
 
Filamentos de miosina 
→ A molécula de miosina é composta por 6 cadeias de polipeptídeos, sendo 2 cadeias pesadas e 4 leves 
→ As 2 cadeias pesadas se enrolam em espiral formando uma dupla hélice denominada cauda da molécula 
de miosina 
→ Uma extremidade de cada uma dessas caudas é dobrada em estrutura polipeptídica globular, denominada 
cabeça da miosina. As 4 cadeias leves também fazem parte da cabeça da miosina. A cabeça da miosina 
funciona como uma enzima ATPase 
→ Parte da molécula de miosina projeta-se para o lado, junto com a cabeça, dando origem a um braço 
articulado chamados de pontes cruzadas. 
 
Filamentos de actina 
→ Formado por 3 componentes proteicos: Actina, Troponina e Tropomiosina. 
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→ O arcabouço da molécula de actina é uma molécula proteica com duplo filamento de actina F, que 
formam uma dupla hélice, tal qual a miosina 
→ As moléculas de tropomiosina formam espirais ao redor da dupla hélice de actina F. 
Em repouso as moléculas de tropomiosina colocam-se sobre os locais ativos do filamento de actina, não 
havendo assim a ligação entre a actina e a miosina para causar a contração 
 
→ Presas ao longo das moléculas de tropomiosina existem as moléculas de troponina. 
Tais moléculas representam complexos de 3 subunidades de proteínas: 
Troponina I – alta afinidade pela actina 
Troponina T – alta afinidade pela tropomiosina 
Troponina C – alta afinidade pelos íons cálcio 
→ Actina e miosina juntas representam 55% do total de proteínas do musculo estriado 
 
Músculo esquelético 
→ Assim que os filamentos de actina tornam-se ativados pelos íons cálcio, as pontes cruzadas das cabeças 
dos filamentos de miosina são atraídas pelos locais ativos do filamento de actina, o que produz a contração. 
Esta hipótese para a qual existem consideráveis evidências é a teoria do "ir para diante" (walkalong) (ou 
teoria da "catraca" [ratchet]) da contração. 
Acredita-se que cada uma das pontes cruzadas atue de forma independente das demais, cada uma se ligando 
e puxando, em ciclo contínuo e repetitivo. Assim, quanto maior o número de pontes cruzadas ligadas ao 
filamento de actina a qualquer tempo, maior será, teoricamente, a força da contração. 
 
Acoplamento excitação-contração 
 
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Características moleculares dos filamentos contráteis 
ATP como fonte de energia para a contração 
Quando um músculo se contrai, é realizado trabalho, com necessidade de energia. Grandes quantidades de 
ATP são degradadas, formando ADP, durante o processo da contração; quanto maior a quantidade de 
trabalho realizada pelo músculo, maior a quantidade de ATP degradada, o que é referido como efeito Fenn. 
Acredita-se que esse efeito ocorra na seguinte sequência: 
1.Antes do início da contração, as pontes cruzadas das cabeças ligam-se ao ATP. A atividade da ATPase das 
cabeças de miosina imediatamente cliva o ATP, mas deixa o ADP e o íon fosfato como produtos dessa 
clivagem, ainda ligados à cabeça. Nessa etapa, a conformação da cabeça é tal que se estende 
perpendicularmente em direção ao filamento de actina, só que ainda não está ligada à actina 
2. Quando o complexo troponina-tropomiosina se liga aos íons cálcio, os locais ativos no filamento de actina 
estão descobertos, e as cabeças de miosina então se unem a eles 
3. A ligação entre a ponte cruzada da cabeça e o local ativo no filamento de actina causa alteração 
conformacional na cabeça, fazendo com que está se incline em direção ao braço da ponte cruzada. Essa 
alteração gera um movimento de força para puxar o filamento de actina. A energia que ativa o movimento 
de força é a energia já armazenada, como uma mola "engatilhada", pela alteração conformacional que 
ocorreu na cabeça quando as moléculas de ATP foram clivadas 
4. Uma vez em que a cabeça da ponte cruzada esteja inclinada, isso permite a liberação de ADP e de Pi que 
estavam ligados à cabeça. No local onde foi liberado o ADP, nova molécula de ATP se liga. A ligação desse 
novo ATP causa o desligamento da cabeça pela actina 
5. Após a cabeça ter sido desligada da actina, a nova molécula de ATP é clivada para que seja iniciado um 
novo ciclo, levando a novo movimento de força. Ou seja, a energia volta a "engatilhar" a cabeça em sua