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Tecido muscular Histologia da musculatura esquelética • Todos os músculos esqueléticos são compostos por fibras, as quais são formadas por subunidades ainda menores( miofribilas); • uma fibra só por todo comprimento; • Cada fibrafibra = Uma terminação nervosa; • A membrana plasmática das fibras é chamada de sarcolema (nas extremidades das fibras, unem-se p/ formar os tendões, que são as projeções dos sarcolema); • Cada fibra é composta por miofibrilas, que possuem filamentos de miosina (grossos) e actina (finos); • FAIXAS I → filamentos de actina (mais clara); • FAIXAS A → filamentos de miosina + extremidades da actina (mais escura) • DISCO Z → ligação das extremidades de actina (separação entre os sarcomeros); • SARCÔMERO → segmento entre dois discos Z sucessivos • Fibra contraída → superposição completa entre actina e miosina. • TITINA: mantém o posicionamento da actina e miosina, é flexível / uma extremidade elástica fixa ao disco Z, e a outra à miosina( serve como uma mola) • O líquido intracelular entre as miofibrilas é o SARCOPLASMA (potássio, magnésio, fosfato, enzimas e mitocôndrias); • No sarcoplasma também encontramos o RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO (armazenamento, liberação e recaptação de cálcio); MECANISMO GERAL DA CONTRAÇÃO MUSCULAR: • Nervo motor → Potencial de ação → Liberação de acetilcolina → Abertura de canais de sódio → Despolarização da fibra → Abertura de canais de cálcio no reticulo sarcoplasmático → Deslizamento entre actina e miosina → Recaptação do cálcio →Contração cessa. MECANISMO MOLECULAR: • A contração muscular ocorre por um mecanismo de deslizamento dos filamentos (actina desliza entre miosina); • A presença do cálcio ativa as forças entre os filamentos, na presença do ATP; MIOSINA: • Duas cadeias pesadas e quatro cadeias leves; • Duas cadeias pesadas → cauda ou haste; • Uma ponta de cada → dobra → cabeça (+ as 4 leves); • A cabeça da miosina funciona como uma ATPase( qualquer coisa que quebra atp); ACTINA: • Cadeias enroladas em dupla-hélice; • Em repouso, os locais ativos são recobertos pela tropomiosina( esconde a cabeça da miosina; • Ainda há a troponina, responsável por ligar a tropomiosona à actina: • Troponina I → afinidade com a actina; • Troponina T → afinidade com a tropomioaina; • Troponina C → afinidade com o cálcio • Na presença de Ca++, o complexo troponina- tropomiosina para de inibir a actina; • - Cálcio se liga à troponina C → Alteração conformacional → Traciona a tropomiosina → Libera os locais ativos da actina → Atração pelas pontes cruzadas da miosina → Contração! Teoria do Walk Along (“Ir para Diante”): • Ligação da cabeça ao local ativo → Alteração nas forças intermoleculares entre a cabeça e o braço das pontes cruzadas → cabeça se inclina em direção ao braço e leva com ela o filamento de actina (Força de deslocamento) → Cabeça se separa do local ativo → Volta p/ posição estendida → Liga-se a outro local ativo. Gasto de ATP: • Antes da contração, o ATP se liga a cabeça das pontes cruzadas, que cliva em ADP + Pi (que ficam ligados) → A cabeça se estende, mas ainda não liga à actina; • Com a liberação dos sítios ativos da miosina, ocorre a ligação; • A energia que ativa o movimento de força para puxar o filamento de actina é a energia já armazenada, como uma “mola engatilhada”, pela alteração conformacional que ocorreu na cabeça quando clivaram-se as moléculas de ATP; • Liberação do ADP → Ligação de um novo ATP O GRAU DE SUPERPOSIÇÃO DOS FILAMENTOS DE ACTINA E DE MIOSINA DETERMINA A TENSÃO QUE É DESENVOLVIDA PELO MÚSCULO QUE SE CONTRAI Tipos de fibras musculares • Cada músculo é composto por fibras musculares rápidas e lentas, e outras com diferentes gradações entre esses dois extremos; FIBRAS LENTAS (Tipo 1, músculo vermelho): • São menores que as fibras rápidas; • São inervadas por fibras nervosas menores; • Sistema de vascularização mais extenso, com mais capilares; • Muitas mitocôndrias (alto metabolismo oxidativo); • Grande quantidade de mioglobina (armazenamento de oxigênio → vermelho); • Organizadas para resistência, gerando energia aeróbia; FIBRAS RÁPIDAS (Tipo 2, músculo branco): • São grandes (grande força de contração); • Reticulo sarcoplasmático muito extenso; • Grande quantidade de enzimas glicolíticas; • Menos suprimento sanguíneo (pouco metabolismo oxidativo); • Menos mitocôndrias e mioglobina; • Enzimas que promovem rápida liberação de energia nos sitemas do fosfágeno e glicogênio-ácido lático; • Maior potência máxima em períodos curtos; • As proporções relativas das fibras de contração rápida e lenta parecem ser totalmente determinadas por herança genética. MECÂNICA DA CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: • Cada motoneurônio que sai da medula espinal inerva múltiplas fibras musculares; • Todas as fibras musculares inervadas por uma só fibra nervosa formam uma UNIDADE MOTORA. • Pequenos músculos, controle preciso (como da laringe) → Mais fibras nervosas e menos motoras; • Grandes músculos, sem controle fino (sóleo) → mais motoras para uma nervosa. Junção neuromuscular • As fibras musculares são inervadas por fibras nervosas mielinizadas, originadas nos motoneurônios nos cornos anteriores da medula espinal; • Cada terminação nervosa faz uma junção com a fibra muscular próxima de sua porção média; • O potencial de ação viaja em ambas as direções até as extremidades da fibra; • Os terminais nervosos ramificados que se invaginam na superfície extracelular da fibra muscular, formam, juntos a Placa Motora(recoberta por células de Schwann). • Goteira/Canaleta sináptica = Invaginação da membrana da fibra muscular; • Fenas subneurais = Aumento da área de superfície; • Presença de mitocôndrias no terminal axonal →ATP para formação da acetilcolina (transmissor excitatório); • A ach é sintetizada no citoplasma do terminal e empacotada em vesículas; • Na fenda sináptica, encontramos acetilcolinesterase Secreção de acetilcolina pelos terminais nervosos • Impulso nervoso → Liberação das vesículas de acetilcolina no espaço sináptico; • Potencial de ação → Abertura dos canais de Ca++ dependentes de voltagem → Entrada do Ca++ → Ativam a proteína cinase dependente da calmodulina-Ca++ → fosforila as sinapsinas (responsáveis por ancorar as vesículas) → Liberação das vesículas por exocitose. • Existem muitos receptores de acetilcolina na membrana das fibras musculares, do tipo canal iônico; • A ligação da ach promove a abertura do canal → Entrada de sódio →Alteração potencial local → Potencial da placa motora → Propagação ao longo da membrana muscular → Contração muscular. • A maior parte da acetilcolina é degradada pela acetilcolinesterase,presente na fenda sináptica; • Uma pequena parte se difunde para fora da fenda; • A rápida remoção evita a reexcitação do músculo. Fatores que alteram a junção neuromuscular: • Metacolina, carbacol e nicotina → Simulam a acetilcolina; • Neostigmina → Inativa a acetilcolinesterase → espasmo muscular (laringe pode causar morte). • Miastenia grave: anticorpos atacam receptores de acetilcolina / doença autoimune / fraqueza muscular / se intensa, pode causar insuficiência respiratória POTENCIAL DE AÇÃO MUSCULAR / ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO: • A corrente precisa penetrar profundamente na fibra para alcançar as miofibrilas; • Propagação do potencial pelos TÚBULOS TRANSVERSOS → Liberação de cálcio no interior da fibra pelos retículos sarcoplasmáticos (cujas cisternas terminais estão em contato com os túbulos T) • A variação da voltagem é detectada pelos receptores de di hidropiridina, que estão ligados aos canais de rianodina do retículo.A contração muscular permanece enquanto a concentração do íoncontinua elevada; • Uma bomba de cálcio, continuamente ativada, bombeia os íons cálcio de volta para os túbulos sarcoplasmáticos; • Calsequestrina: proteína no interior do túbulo que permite o acumulo de cálcio
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