Contração muscular cardíaca e lisa

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Daniella Machado
	 Turma XXVI
Contração muscular cardíaca e lisa – Módulo 1 Daniella Machado
Morfofuncional – 2º período UniEVANGÉLICA		Turma XXVI
Músculo cardíaco 
As células são mais curtas e ramificados, apresentam núcleo central. São interconectados de ponta a ponta por discos intercalares contendo muitos desmossomos, aumentando a força de ligação entre as células. Sem contar que encontramos as junções comunicantes nos discos intercalares que permitem a sinapse elétrica, permitindo uma difusão rápida de íons, sendo conectadas e havendo uma rápida disseminação do potencial de ação por elas. Possuí filamentos de actina e miosina parecidos com o do músculo esquelético.
É um sincício formado por muitas células musculares cardíacas
As fibras têm diâmetro menor. Tem uma região chamada de marca-passo -que gera o potencial de ação periódico e espontâneo – que recebe estímulo químico e passa por meio do estímulo elétrico. Sendo a mesma estrutura de sarcômeros do músculo esquelético.
Sinapse elétrica
Ocorre através das junções comunicantes (GAP). Os íons que estão em uma célula passam por meio dos canais voltagem dependente, sem neurotransmissores e sem retardo das células.
Sinapse química
Envolve neurotransmissores do SNA. Tem o receptor metabotrópico beta noradrenérgico, só acontece entre as terminações nervosas e algumas células do coração (autorítmicas).
Acetilcolina
Receptor muscarínico.
Inibe o músculo cardíaco, diminuindo a frequência da contração cardíaca.
Condução do potencial no coração 
Estimula primeiro as células de baixao, tornando eficiente o processo de ejeção. Após o pico inicial do potencial de ação, apresenta um platô, durante mais do que o esquelético, assim o coração não entra em tetania. O potencial é causado pelos canais rápidos de sódio ativados por voltagem e por canais de cálcio tipo L/canais de cálcio-sódio (são lentos) -razão do platô – ativando o processo contrátil do músculo.
Ademais, a permeabilidade do potássio reduz, por causa do influxo de cálcio, evitando o nível de repouso.
Fases
Fase zero(despolarização)
Célula cardíaca é despolarizada, o potencial de membrana fica positivo. Os canais dependentes de sódio (rápidos) abrem e despolarizam.
Fase 1 (repolarização inicial)
Os canais de sódio fecham, a célula começa a repolarizar e os íons potássio deixam a célula.
Fase 2(Platô)
Aumento da permeabilidade do cálcio e diminuição da permeabilidade do potássio. Os canais de cálcio-sódio se abrem e os de potássio fecham, formando um platô.
Fase 3 (repolarização rápida)
Fechamento dos canais de cálcio e aumento da permeabilidade do potássio, encerra o platô.
Fase 4 (potencial de membrana)
Período refratário
Período no qual o impulso cardíaco normal não pode reexcitar uma área já excitada do musculo cardíaco. Há dois tipos o absoluto e o adicional.
Contração cardíaca
Acoplamento excitação-contração 
O potencial de ação espalha-se sobre os túbulos transversais, então as membranas dos túbulos sarcoplasmáticos longitudinais liberam cálcio no sarcoplasma muscular a partir do RS. Os túbulos T do músculo cardíaco são maiores, com uma grande quantidade de mucopolissacarídeos carregados eletronegativamente e que se ligam ao cálcio, mantendo os disponíveis para a difusão no interior da fibra muscular.
O cálcio vem do meio extracelular e do retículo sarcoplasmático. As sinapses elétricas usando as junções comunicantes, independem do sistema nervoso. O aumento do cálcio favorece a força contrátil. Os efeitos de somação são eliminados pela necessidade de relaxamento completo da fibra entre uma contração e outra.
Tem dois tipos de canal de cálcio, na membrana e no retículo sarcoplasmático. A contração requer entrada de cálcio do meio extracelular por canais do tipo L e esse cálcio promove a abertura dos canais de cálcio do RS, aumentando a liberação de cálcio induzida por cálcio que faz acontecer a contração.
A bomba de cálcio ATPase é conhecida como SERCA 2 (sarcoplasmic endoplasmic reticulum calcium ATPase).
Diferenças com a contração do músculo esquelética
A troponina C tem apenas 1 lugar no esquelético para ligar o cálcio e no cardíaco tem 2
A atividade da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático é inibida pela fosfolambam, que é quando é fosforilada pela PKA dependente de AMPc, perde a capacidade de inibir a bomba de cálcio.
	
Músculo liso
Pode se contrair por sinapse química ou elétrica, é coordenado pelo sistema nervoso autônomo. O segundo neurônio faz múltiplos contatos com a célula muscular lisa. Uma célula pode receber inervação de mais de um neurônio. Se organiza da forma de multiunidades (íris, corpo ciliar e piloeretor e alguns vasos sanguíneos) ou unitários (paredes das vísceras). Os potenciais de ação podem ser breves ou prolongados.
 multiunitário 
Fibras musculares lisas distintas e separadas, sendo que cada fibra opera diferente da outra, podendo ser inervada por apenas uma terminação nervosa. Ademais. são cobertas por uma fina camada de substância semelhante à membrana basal. Sendo a maior parte do controle por sinais nervosos. Ex: músculo ciliar do olho, íris do olho e piloeretores.
unitário/ sincicial/ visceral
Centenas a milhares de fibras musculares lisas que se contraem juntas como uma única unidade. As fibras são dispostas em folhetos ou feixes, e suas membranas celulares são aderidas umas às outras em vários pontos, sendo a força transmitidas em vários pontos. São unidas pelas junções gap, sendo que os potenciais de ação, ou fluxo de íons sem potenciais de ação possam viajar sem se contrair juntamente, existem interconexões sinciciais entre as fibras. É encontrado na parede da maioria das vísceras do corpo.
Contração 
É mais lenta. Os canais de cálcio abrem-se lentamente comparados aos canais de Sódio, usa cálcio do meio extracelular como intracelular, respondem a potenciais graduados ou potenciais de ação.
O músculo liso responde tanto para a acetilcolina como a noradrenalina podemos observar diferentes tipos de resposta.
Tem uma força elevada com baixo consumo de energia, deve ao baixo nível de fosforilação da quinase da cadeia leve da miosina (MLCK). Pode haver contração sem aumento significativo do cálcio citoplasmático pela ativação da MLCK por uma fosfoquinase C (PKC).
A abertura dos canais de cálcio pode ser pela proteína G, potencial de ação e o próprio cálcio.
Cálcio entra na célula, a MLCK tem papel fundamental no mecanismo de contração do músculo liso, sendo ativada pela calmodulina ligada ao cálcio.
Relaxamento no músculo liso por NO.
É organizado em filamentos de actina ligados aos corpos densos, estando presos à membrana celular ou dispersos dentro da célula, podem estar unidos por pontes proteicas intercelulares. Possuí os filamentos de actina e miosina.
A maioria dos filamentos de miosina tem pontes cruzadas (polarização lateral) dispostas de forma que se dobrem em uma direção e as do outro lado se dobrem na direção oposta, permitindo que a miosina puxe filamento de actina pra um lado enquanto o outro filamento de actina vai pro lado oposto, e contraindo até 80% de seu comprimento.
Sua contração é tônica (dura muito tempo).
Ciclagem lenta das pontes cruzadas de miosina: as cabeças da ponte cruzada têm muito menos atividade ATPase que no esquelético, assim a degradação do ATP que energiza os movimentos das cabeças da ponte cruzada é bastante reduzida, com a diminuição da taxa de ciclagem.
Baixa energia: por causa da ciclagem lenta de ligação e liberação das pontes cruzadas e porque apenas uma molécula de ATP é necessária para cada ciclo, sendo importante para a economia de energia do corpo, que mantem a contra tônica indefinita.
Lentidão para contração 
Começa devagar, tem contração prolongada, por causa da ligação e liberação das pontes cruzadas com os filamentos de actina. Ademais, o início da contração aos íons cálcio é mais lento eu o esquelético. A força máxima de contração é maior que a do esquelético.
Após a contração total, a excitação contínua é reduzida muito mais queo nível inicial, sendo a força para sustentar a contração muito baixa, chama-se de mecanismo de tranca (ou mecanismo de trava), sendo pouco o uso de energia.
Capacidade de retornar quase à força original de contração segundos ou minutos depois de ser sido alongado ou encurtado (como a bexiga urinária). Esse fenômeno é chamado de estresse-relaxamento e estresse-relaxamento reverso.
Estímulo para a contração 
Estímulo nervoso; hormonal; estiramento da fibra ou alterações no ambiente químico da fibra. Não contém troponina.
No lugar da troponina tem a calmodulina, iniciando a contração com as pontes cruzadas.
1- Concentração de cálcio no líquido citosólico do músculo liso aumenta como resultado do influxo de cálcio do líquido extracelular.
2- Os cálcios ligam-se reversivelmente à calmodulina
3- O complexo cálcio-calmodulina então se une à miosina e ativa a miosinoquinase da cadeia leve (enzima fosforilante).
4- Uma das cadeias leves de cada cabeça da miosina (cadeia reguladora) é fosforilada, quando não é fosforilada, o ciclo ligação-liberação cessa. Mas quando é fosforilada, a cabeça tem a capacidade de se ligar repetidamente ao filamento de actina com puxões, causando a contração muscular.
O período de difusão é chamado de período latente, sendo maior que o esquelético
Pequenas invaginações da membrana celular -cavéolas – estão e contato com as superfícies desses túbulos. Quando um potencial de ação é transmitido para as cavéolas, ocorre a excitação e liberação de íons cálcio dos túbulos sarcoplasmáticos adjacentes, quanto mais extenso o RS da fibra lisa, mais rapidamente ela se contraí.
Relaxamento
A remoção é obtida por uma bomba de cálcio que bombeia os íons cálcio para fora da fibra muscular lisa de volta para o líquido extracelular ou para o retículo sarcoplasmático. Essa bomba faz uso de ATP e é devagar. Os canais de cálcio fecham e a bomba de cálcio transporta os íons cálcio para fora do líquido citosólico da célula. 
Quando a concentração do íon cálcio cai abaixo de um nível crítico, é necessário a ação da miosinofosfatase, que está no citosol da célula muscular lisa, que cliva o fosfato da cadeia leve reguladora, então a contração cessa. Grande parte da contração é determinado pela quantidade de miosinofosfatase ativa na célula.
Quando tem muita miosinoquinase e miosinofosfatase estão ativas, a frequência dos ciclos das cabeças da miosina e a velocidade de contração são grandes. 
Se a ativação dessas enzimas diminui, a frequência dos ciclos diminui, e a desativação dessas enzimas permite que as cabeças da miosina permaneçam ligadas ao filamento de actina por uma proporção cada vez mais longa de período. 
O número de cabeças ligadas à actina determina a força estática de contração, a tensão é mantida, ou travada, mas pouca energia é usada pelo musculo, já que o ATP não é degradado à ADP.
JNM (Junção neuromuscular)
As fibras nervosas autônomas que inervam o músculo liso se ramificam difusamente na parte superior de um folheto de fibras musculares. A maioria das vezes elas não entram em contato com as membranas celulares das fibras musculares lisas, formando junções difusas que secretam substância transmissora na matriz revestimento do músculo liso. A excitação muscular viaja dessa camada externa para as camadas internas por condução do potencial de ação na massa muscular ou por difusão adicional da substância transmissora.
Os axônios que inervam essas fibras não têm pés terminais com ramificações típicas. A maioria dos axônios terminais finos tem múltiplas varicosidades distribuídas. As células de Schwann que envolvem os axônios interrompem as substâncias transmissoras para que possam ser secretada pelas paredes das varicosidades. Possuem ACh ou noradrenalina. Dependendo do órgão a ACh ou noradrenalina é inibitória ou estimulatória, sendo receptoras excitatórias ou receptores inibitórios
Junções de contato: as varicosidades separadas da membrana da célula muscular
Potencial de membrana
O potencial de ação do musculo liso unitário ocorre da mesma forma que o esquelético
O visceral ocorre com os potenciais de pico ou potenciais de platô.
Potencias de pico
Desencadeado por estímulos elétricos, hormônios, ação de fibras nervosas, por estiramento ou geração espontânea da fibra muscular.
Potencial com platô
A repolarização é atrasada, sendo responsável pela contração prolongada. Muitos canais de cálcio dependentes de voltagem e poucos canais de sódio dependentes de voltagem. O fluxo de íons cálcio é responsável pelo potencial de ação. Os canais de cálcio abrem lentamente e agem diretamente na contração do músculo.
Músculo liso autoexcitatório
Ritmo de onda lenta ou onda marca-passo do potencial de membrana, como no intestino. Uma hipótese é que são causados pelo aumento e diminuição do bombeamento de íons positivos (provavelmente sódio) para fora da membrana. 
O potencial fica mais negativo quando o sódio é bombeado rapidamente e mais negativo quando a bomba de sódio se torna mais ativa. Ou pode ser por causa das condutâncias dos canais iônicos aumentem e diminuam ritmicamente. A onda lenta não produz um potencial de ação, apenas quando ela fica um pouco positiva.
Estiramento muscular
O músculo liso unitário quando é estirado gera-se potenciais de ação espontâneos, sendo resultado de potenciais normais de onda lenta e diminuição na negatividade. Como o intestino quando está sobrecarregado (estirado) e leva o conteúdo para fora.
A despolarização – potencial juncional - pode provocar a contração, quando são pequenas células musculares lisas, causada pela substância neurotransmissora .
Fatores químicos teciduais
	Os pequenos vasos sanguíneos permanecem contraídos, quando o fluxo sanguíneo extra para o tecido é necessário, vários fatores podem relaxar a parede dos vasos, permitindo o aumento do fluxo.
1- Falta de oxigênio nos tecidos locais causa vasodilatação
2- Excesso de dióxido de carbono causa vasodilatação
3- Aumento da concentração de íons hidrogênio causa vasodilatação 
4- Adenosina, ácido láctico, íons potássio e óxido nítrico causam vasodilatação 
Fatores hormonais
Noradrenalina, adrenalina, angiotensina II, endotelina vasopressina, ocitocina, serotonina e histamina
Hiperpolarização: aumento da negatividade no meio intracelular, inibindo a contração muscular.
Cada processo de contração no músculo liso o cálcio participa se associando a calmodulina, que por sua vez passa agora a um estado ativado, podendo complexar com a Quinase de cadeia leve da miosina (MLCK), que nesse estado passa a ser uma molécula ativa hidrolisando o ATP e fornecendo energia para o processo de contração do músculo.
Cardiac contraction
Gap junctions: quimical
Desmosome: mechanical
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