Estudo Fisilogia - Musculo LISO

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ESTUDO DIRIGIDO – MÚSCULO LISO
1. Caracterize os tipos de músculo liso existentes
R: O músculo liso pode ser dividido em dois grandes tipos:
1. Multiunitário
● Possui fibras separadas que se contraem independentemente
● Cada fibra opera independentemente das outras
● As superfícies externas dessas fibras são recobertas por fina camada de
substância semelhante à da membrana basal, uma mistura de colágeno e
glicoproteínas que isola as fibras umas das outras.
● Tem Controle exercido por sistema nervoso ou não.
● O axônio tem varicosidades passando pelas células do músculo
● As fibras inervadas por única fibra neural
● Não estão eletricamente ligadas
● A Despolarização local gerada pelo neurotransmissor se propaga e a célula
se contrai (gerando o movimento)
Exemplo: Músculo ciliar do olho e músculo piloeretor
2. Unitário (sincicial ou visceral)
● Possui fibras musculares agregadas
● As fibras musculares lisas se contraem ao mesmo tempo, como uma só
unidade.
● Células estão conectadas entre si por zonas de oclusão, junções GAP, que
permitem difusão dos íons e do PA para as fibras conectadas.
● A força gerada em uma fibra é transmitida à seguinte
● As Divisões simpática e parassimpática do SNA atuam sobre a musculatura
lisa dos órgãos secretores e excretores (100% involuntário independente do
SN)
Exemplo: Nas paredes da maioria das vísceras do corpo, incluindo o trato
gastrointestinal, os duetos biliares, os ureteres, o útero e muitos vasos
sanguíneos.
Obs: músculo liso não depende de sistema nervoso
2. Quais as diferenças estruturais dos músculos liso e esquelético?
● O músculo liso não tem a mesma disposição estriada dos filamentos de actina e
miosina
● A unidade contrátil é semelhante à unidade contrátil do músculo esquelético, porém
sem a regularidade de sua estrutura.
● A maioria dos filamentos de miosina do M. liso apresenta as chamadas ``pontes
cruzadas “com polarização lateral” disposta de forma que as pontes de um lado se
curvam em uma direção e as do outro lado dobram na direção oposta.
● As células do músculo liso se contraem por até 80% de seu comprimento, ao
contrário do músculo esquelético, nos quais as fibras estão limitadas à contração de
menos de 30%
● Enquanto a maioria dos músculos esqueléticos contrai e relaxa rapidamente, a maior
parte da contração do músculo liso é uma contração tônica prolongada, durando às
vezes horas ou até mesmo dias.
● As células do músculo liso não apresentam estrias transversais como as vistas nas
células musculares estriadas esqueléticas. A ausência dessas estrias ocorre porque
os filamentos de actina e miosina não se organizam seguindo o mesmo padrão
apresentado pelas outras células musculares.
● Diferente do esquelético, o liso tem movimentos involuntários
3. Diferencie a contração muscular dos músculos liso e esquelético com
relação ao íon cálcio, ATP e ciclo de ponte cruzada (inclusive
mecanismo de trava/trinco).
- Baixa Frequência de Ciclos das Pontes Cruzadas de Miosina.
● A frequência dos ciclos das pontes cruzadas de miosina no músculo liso é
muito mais baixa no músculo esquelético
● A fração de tempo em que as pontes cruzadas se mantêm ligadas aos
filamentos de actina é aumentada no músculo liso.
● Possível razão para a baixa frequência dos ciclos é que as cabeças das
pontes cruzadas apresentam menos atividade de ATPase do que no músculo
esquelético
● A degradação do ATP, que energiza os movimentos das cabeças das pontes
cruzadas, é reduzida com a correspondente baixa velocidade dos ciclos.
- Baixa Energia Necessária para Manter a Contração do Músculo Liso.
● Apenas 1/10 a 1/300 da energia do músculo esquelético são necessários
para manter a mesma tensão de contração no músculo liso.
● Longo ciclo de conexão e desconexão das pontes cruzadas e porque apenas
uma molécula de ATP é necessária para cada ciclo
● Importância para a economia energética total do corpo porque órgãos como
os intestinos, bexiga urinária, vesícula biliar e outras vísceras com frequência
mantêm por tempo indefinido contração muscular tônica.
- Lentidão do Início da Contração e do Relaxamento do Tecido Muscular Liso Total.
● O tecido muscular liso típico começa a contrair 50 a 100 milissegundos
depois de excitado, alcança a contração plena em cerca de 0,5 segundo e
depois a força contrátil declina em 1 a 2 segundos, com tempo total de
contração de 1 a 3 segundos.
● O lento início da contração do músculo liso, bem como sua contração
prolongada, são causados pela lentidão da conexão e pela desconexão das
pontes cruzadas com os filamentos de actina.
● O início da contração, em resposta aos íons cálcio, é muito mais lento que no
músculo esquelético
- A Força Máxima da Contração Geralmente é Maior no Músculo Liso do que no
Músculo Esquelético.
● O máximo da força de contração do músculo liso é frequentemente maior
que o do músculo esquelético
● A grande força da contração do músculo liso resulta do período prolongado
de conexão das pontes cruzadas de miosina com os filamentos de actina.
● O Mecanismo de "Trava” facilita a manutenção prolongada das contrações do
Músculo Liso.
● Uma vez que o músculo liso tenha desenvolvido contração completa, a
quantidade de excitação continuada pode ser usualmente reduzida a bem
menos que o nível inicial e ainda assim o músculo mantém sua força de
contração.
● Além disso, a energia consumida, para manter a contração, é
frequentemente minúscula
- Estresse-Relaxamento do Músculo Liso.
● capacidade de restabelecer quase a mesma força original de contração,
segundos ou minutos depois de ter sido alongado ou encurtado
● Quando o volume é subitamente diminuído, a pressão cai drasticamente no
início, mas se eleva ao nível original ou a valores muito próximos dele, em
alguns segundos ou minutos. Esses fenômenos são chamados de
estresse-relaxamento e estresse-relaxamento reverso.
- Regulação da Contração pelos íons Cálcio
● O estímulo inicial para a contração do músculo liso é o aumento intracelular
dos íons cálcio.
● Este aumento pode ser causado, nos diferentes tipos de músculos lisos, por
estimulação nervosa da fibra muscular lisa, estimulação hormonal,
estiramento da fibra ou, até mesmo, alteração química no ambiente da fibra.
● O músculo liso não contém troponina como no esquelético
- Combinação dos íons Cálcio com a Calmodulina para Ativar a Miosina Quinase e a
Fosforilação da Cabeça da Miosina.
● As células musculares lisas contêm outra proteína reguladora, chamada
calmodulina
● A calmodulina ativa as pontes cruzadas da miosina.
4. Como se dá o fim da contração muscular?
Quando a concentração dos íons cálcio cai abaixo de um valor crítico, os processos
descritos antes são automaticamente invertidos. Após a seqüência descrita
anteriormente, a desfosforilação da cadeia de miosina se dá através da enzima
miosino-fosfatase, localizada nos líquidos da célula muscular lisa – sendo assim, o
período de tempo necessário para o relaxamento é fortemente influenciado pela
quantidade de miosino-fosfatase ativa na célula.
5. Qual a característica dos botões terminais das fibras nervosas
autonômicas?
- São diferenciados, possuindo varicosidades ao longo de seus eixos, locais por onde
a substância transmissora também pode ser liberada através de vesículas que
podem conter, além de acetilcolina em algumas fibras, noradrenalina (norepinefrina)
em outras – além de outras substâncias ocasionalmente.
- No tipo multiunitário as varicosidades se localizam diretamente sobre a membrana
da fibra muscular, sendo separadas desta pela mesma largura de uma fenda
sináptica do músculo esquelético (funcionando da mesma forma, inclusive), sendo
denominadas junções de contato.
-
6. Quais as formas de excitação nos diferentes tipos de músculo liso?
- EXCITAÇÃO DO MÚSCULO LISO VISCERAL PELO ESTIRAMENTO:
● Quando o músculo liso visceral é suficientemente estirado, podem surgir
potenciais de ação espontâneos.
● Estes potenciais resultam da diminuição da negatividade produzida pelo
estiramento, que associada às ondas lentas, levaa célula a atingir o limiar,
disparando potenciais de ação.
● Esta resposta permite a um órgão oco, como o intestino, que seja
excessivamente distendido, possa resistir ao estiramento com uma contração
- EXCITAÇÃO OU INIBIÇÃO DO MÚSCULO LISO EM RESPOSTA AOS
HORMÔNIOS:
● Alguns receptores proteicos da membrana da célula lisa abrem canais de
sódio ou cálcio, despolarizando a membrana pelo mesmo mecanismo da
resposta neural.
● Ocasionalmente podem ser produzidos potenciais de ação, ou incrementos
dos potenciais rítmicos preexistentes. Contudo, em muitos casos, ocorre
despolarização sem potenciais de ação.
● Essa despolarização está associada a influxo de íons cálcio para
desencadear a contração.
● Há também outros receptores de membrana que uma vez ativados inibem a
contração. Isto ocorre pelo fechamento de canais de sódio ou de cálcio,
impedindo a entrada desses íons positivos.
● Pode também ocorrer aumento da condutância ao potássio, permitindo a
saída desses íons positivos. De qualquer forma, ocorre aumento da
negatividade celular. Esse estado de maior negatividade é chamado de
hiperpolarização.
7. O que são junções neuromusculares difusas e junções de contato?
Onde elas estão presentes?
- Junções difusas = No tipo unitário, liberam a substância transmissora na matriz que
reveste o músculo liso, através da qual essa se difunde para as células.
- junções de contato = No tipo multiunitário. As varicosidades se localizam
diretamente sobre a membrana da fibra muscular, sendo separadas desta pela
mesma largura de uma fenda sináptica do músculo esquelético
8. Explique os tipos de potencial de ação do músculo liso (em ponta e
em platô) e o fluxo iônico; e o que são ondas marcapasso do músculo
liso unitário?
(1) potenciais em ponta (espicula)
● Ocorrem na maior parte dos tipos de músculo liso unitário.
● A duração desse tipo de potencial de ação é de 10 a 50 milissegundos
● Tais potenciais de ação podem ser desencadeados de vários modos, por
exemplo pela estimulação elétrica, pela ação de hormônios sobre o músculo
liso, pela ação de substâncias transmissoras das fibras nervosas, pelo
estiramento, ou como resultado da geração espontânea na própria fibra
muscular
(2) potenciais de ação com platôs
● O início desse potencial de ação é semelhante ao do potencial em ponta.
● A repolarização é retardada por várias centenas a até 1.000 milissegundos (1
segundo).
● Retardada pela saída de potássio e entrada de cálcio. O potencial se
mantém constante, por isso a demora.
● Canais lentos de cálcio (se abrem quando limiar é atingido)
● A importância do platô é que ele pode estar associado à contração
prolongada que ocorre em alguns tipos de músculo liso, como o ureter, o
útero, em certas condições, e certos tipos de músculo liso vascular.
- Fluxo iônico
● A membrana celular do músculo liso apresenta muito mais canais de cálcio
controlados por voltagem que o músculo esquelético, porém poucos canais
de sódio controlados por voltagem.
● O fluxo de íons cálcio, para o interior da fibra é o principal responsável pelo
potencial de ação
● Os canais de cálcio se abrem muito mais lentamente que os canais de sódio,
e permanecem abertos por tempo muito maior. Esse fato é o que provoca,
em larga medida, o platô prolongado do potencial de ação de algumas fibras
musculares lisas.
● Este íon age diretamente sobre o mecanismo contrátil do músculo liso para
provocar a contração
- Ondas marcapasso
● Alguns músculos lisos são auto excitatórios,
● Os potenciais de ação se originam nas próprias células musculares lisas sem
estímulo extrínseco.
● Esses potenciais de ação estão frequentemente associados a ritmo em onda
lenta básico do potencial de membrana
● A onda lenta é propriedade local das fibras musculares lisas que compõem a
massa muscular.
● O potencial de membrana fica mais negativo quando o sódio é bombeado
rapidamente e menos negativo quando a bomba de sódio é menos ativa.
● Quando o pico do potencial de onda negativo dentro da face interna da
membrana celular aumenta, na direção positiva, de -60 para cerca de -35
milivolts, o potencial de ação se desenvolve e se propaga pela massa
muscular e a contração então ocorre.
● Essas sequências repetitivas de potenciais de ação desencadeiam a
contração rítmica da massa muscular lisa.
● As ondas lentas são chamadas de ondas marca-passo