Aula 4 - fisiologia do músculo

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<p>Junção</p><p>neuromuscular</p><p>Prof. Dowglish Ferreira Chaves</p><p>Sinapse</p><p>Sinapse</p><p>Neuromuscular</p><p>• A sinapse química é a que</p><p>ocorre entre o neurônio</p><p>motor e uma célula</p><p>musculoesquelética</p><p>• A sinapse neuromuscular</p><p>trata-se junção</p><p>neuromuscular</p><p>Junção</p><p>neuromuscular</p><p>• A junção neuromuscular, como a</p><p>maioria das sinapses químicas:</p><p>• (1) um lado pré-sináptico;</p><p>• (2) um espaço estreito entre o</p><p>neurônio e a fibra muscular,</p><p>chamado fenda sináptica;</p><p>• (3) um lado pós-sináptico</p><p>Lado pré-sináptico</p><p>• Porção terminal (transmissora)</p><p>do neurônio motor.</p><p>• Essa terminação pré-sináptica</p><p>apresenta um aspecto</p><p>intumescido</p><p>• Botão Sináptico.</p><p>Botão sináptico</p><p>• Contém ↑ quantidade de vesículas</p><p>sinápticas neurotransmissora</p><p>• ACETILCOLINA</p><p>• Estas estão enfileiradas ao longo da</p><p>superfície interna da membrana</p><p>terminal – ZONA ATIVA</p><p>Zona Ativa</p><p>A região da membrana pré-sináptica</p><p>associada a cada fileira dupla de</p><p>vesículas é chamada de uma ZONA</p><p>ATIVA</p><p>Local onde as vesículas sinápticas</p><p>finalmente liberarão ACETILCOLINA</p><p>para a fenda sináptica.</p><p>Canais de Ca2+</p><p>• A despolarização abre canais de Ca2+</p><p>dependentes de voltagem localizados</p><p>• Os íons Ca2+ se difundem através da membrana</p><p>em direção ao equilíbrio, penetram na</p><p>terminação pré-sináptica.</p><p>• ↑ Ca2+ intracelular libera o neurotransmissor</p><p>da terminação.</p><p>As vesículas sinápticas que contêm acetilcolina estão enfileiradas</p><p>nas zonas ativas da terminação pré-sináptica.</p><p>• Lá elas permanecem ancoradas pelo entrelaçamento de proteínas ligantes</p><p>• Na membrana da vesícula (sinaptobrevina) e sinaptotagmina (Ca2+)</p><p>• Na superfície interna da membrana da terminação (sintaxina e SNAP-25)</p><p>Após a liberação do</p><p>transmissor, a</p><p>membrana da vesícula</p><p>é recuperada e pode</p><p>ser reciclada</p><p>ACETILCOLINA</p><p>Acetilcolinesterase</p><p>• A acetilcolina liga-se a seu receptor</p><p>apenas brevemente (cerca de um</p><p>milésimo de segundo). Quando</p><p>liberada, é destruída pela enzima</p><p>acetilcolinesterase.</p><p>• Inativa a acetilcolina em ácido acético e</p><p>moléculas de colina</p><p>Acetilcolinesterase</p><p>• A colina, um precursor da síntese de</p><p>acetilcolina, pode então ser carreada</p><p>de volta para a terminação pré-</p><p>sináptica e reciclada na síntese de</p><p>acetilcolina.</p><p>Inibidores de</p><p>acetilcolinesterase</p><p>• Substâncias químicas que inibem a</p><p>acetilcolinesterase, como alguns inseticidas</p><p>organofosforados (p. ex., malation, clorpirifos)</p><p>• Gases que atacam o sistema nervoso (p. ex.,</p><p>sarin), podem prolongar anormalmente a</p><p>presença de acetilcolina na sinapse, quase</p><p>sempre com consequências fisiológicas</p><p>desastrosas.</p><p>Membros das</p><p>Principais Classes de</p><p>Neurotransmissores</p><p>Aminoácidos</p><p>• Glutamato</p><p>• Glicina</p><p>• Ácido γ-</p><p>aminobutírico</p><p>(GABA)</p><p>Aminas</p><p>• Acetilcolina</p><p>• Serotonina</p><p>• Histamina</p><p>Catecolaminas</p><p>• Dopamina</p><p>• Norepinefrina</p><p>• Epinefrina</p><p>Peptídios*</p><p>• Substância P</p><p>• Vasopressina</p><p>• Somatostatina</p><p>Opioides</p><p>• Leu-encefalina</p><p>• Met-encefalina</p><p>• β-endorfina</p><p>Purinas</p><p>• Adenosina</p><p>• Trifosfato de</p><p>adenosina (ATP)</p><p>Membros das</p><p>Principais Classes de</p><p>Neurotransmissores</p><p>Gases</p><p>• Óxido nítrico - ON</p><p>• Monóxido de carbono</p><p>Canabinoides endógenos (endocanabinoides)</p><p>• Anandamide</p><p>• 2-Araquidonilglicerol</p><p>Junção</p><p>neuromuscular</p><p>• Na junção neuromuscular, o receptor</p><p>pós-sináptico é quase exclusivamente o</p><p>receptor nicotínico de acetilcolina, um</p><p>canal iônico dependente de ligante.</p><p>• Em sinapses entre neurônios, uma</p><p>variedade bem maior de receptores</p><p>está disponível.</p><p>• Também vários tipos diferentes de</p><p>receptor de neurotransmissor são</p><p>frequentemente encontrados em um</p><p>único neurônio.</p><p>A fisiologia do músculo</p><p>Prof. Dowglish Ferreira</p><p>Tecido muscular</p><p>• 40 – 50% do Peso do corpo</p><p>• Células especializadas na contração</p><p>• Movimenta o corpo (esquelético)</p><p>• Movimenta substâncias (liso e cardíaco)</p><p>• Estabilização das posições do corpo e controle</p><p>do volume dos órgãos</p><p>• Produção de calor</p><p>Tecido muscular</p><p>CARACTERÍSTICAS:</p><p>• Excitabilidade</p><p>• Contratilidade</p><p>• Extensibilidade</p><p>• Elasticidade</p><p>Introdução</p><p>Existem três tipos de músculo no corpo:</p><p>• Estriado esquelético – associado aos ossos</p><p>• Contração voluntária</p><p>• Estriado cardíaco (miocárdio)</p><p>• Contração involuntária</p><p>• Especifico do coração</p><p>• Liso – Associado a processo internos</p><p>• Vaso sanguíneo, órgãos e etc.</p><p>• Involuntário e sem estrias</p><p>Músculo Esquelético</p><p>• Como em veterinária a maior parte</p><p>dos pacientes com doenças do</p><p>sistema neuromuscular apresenta</p><p>anormalidades do movimento,</p><p>• Entender como funciona o músculo</p><p>esquelético e como ele é controlado</p><p>pelo sistema nervoso.</p><p>Músculo</p><p>cardíaco</p><p>• Anormalidades no músculo cardíaco e liso</p><p>destacam-se acentuadamente em muitos outros</p><p>distúrbios clínicos (p. ex., miocardiopatia dilatada,</p><p>hipertensão, hipertrofia do detrusor) e estes</p><p>• Frequentemente são alvos de intervenções clínicas</p><p>farmacológicas</p><p>O movimento do corpo é resultado da contração de um</p><p>músculo esquelético ao longo de uma articulação móvel</p><p>• O músculo esquelético consiste em uma</p><p>“massa” muscular contrátil central,</p><p>carnosa, e de dois tendões</p><p>• Em cada extremidade do músculo</p><p>Músculo</p><p>Quando ativado por um nervo motor, um</p><p>músculo esquelético só pode encurtar.</p><p>A maioria das articulações tem um ou mais</p><p>músculos em ambos os lados, para ↓ (flexão)</p><p>ou ↑ seu ângulo (extensão).</p><p>O movimento do corpo realizado resulta da</p><p>contração do musculoesquelético ao longo de</p><p>uma articulação móvel</p><p>Tecido conjuntivo denso – grupos músculos</p><p>Inervação e irrigação</p><p>Neurônio motor</p><p>Unidade motora</p><p>Há Vários Níveis de Organização</p><p>em Qualquer Músculo</p><p>Esquelético</p><p>• fibras musculares</p><p>• diâmetro de 5-100 µm</p><p>• muitos núcleos,</p><p>mitocôndrias e outras</p><p>organelas intracelulares.</p><p>• Sarcolema</p><p>• A membrana plasmática da</p><p>fibra</p><p>• Cada fibra muscular é inervada</p><p>por um único neurônio motor</p><p>• Junção neuromuscular no</p><p>meio da fibra.</p><p>Há Vários Níveis de Organização em</p><p>Qualquer Músculo Esquelético</p><p>• Fibras musculares</p><p>• diâmetro de 5-100 µm</p><p>• muitos núcleos, mitocôndrias e outras</p><p>organelas intracelulares.</p><p>• Miofibrilas</p><p>• Subunidade da fibra muscular</p><p>• várias centenas a vários milhares</p><p>• Miofilamentos</p><p>• Miosina – Grossos</p><p>• Actina – Finos</p><p>SARCÔMERO</p><p>↓estrutura</p><p>contratio</p><p>Sarcômero</p><p>• O sarcômero tem um disco em cada extremidade,</p><p>chamado disco ou linha Z</p><p>• 4 tipos de moléculas de proteína responsáveis pela</p><p>contração muscular – três das quais são polimerizadas.</p><p>Zona H</p><p>Sarcômero</p><p>• Filamentos finos (actina) estão</p><p>ligados aos discos Z e estendem-se</p><p>em direção ao centro do sarcômero</p><p>• Consiste em 2 cordões helicoidais</p><p>entrelaçados da proteína actina e 2</p><p>proteína tropomiosina</p><p>• grande hélice complexa</p><p>Sarcômero</p><p>• TROPONINA</p><p>• Ficam ao longo dos</p><p>cordões de tropomiosina-</p><p>actina</p><p>• Têm afinidade pelos íons</p><p>cálcio</p><p>Suspensos entre</p><p>os finos filamentos</p><p>de actina, e a eles</p><p>paralelos,</p><p>encontram-se</p><p>outros mais</p><p>grossos de</p><p>polímeros da</p><p>proteína miosina</p><p>As cabeças da miosina precisam se ligar na</p><p>actina</p><p>Retículo</p><p>Sarcoplasmático</p><p>• Fica abaixo da membrana</p><p>plasmática da célula muscular</p><p>• Uma organela intracelular de</p><p>armazenagem</p><p>• Sequestra íons Ca2+ no</p><p>músculo relaxado.</p><p>Túbulos transversos</p><p>ou túbulos T</p><p>• Invaginações periódicas do sarcolema.</p><p>• Atravessam todo o diâmetro dessa fibra</p><p>• Os túbulos T serpenteiam em torno das</p><p>miofibrilas, formando junções com a rede do</p><p>retículo sarcoplasmático</p><p>• Esses são preenchidos pelo líquido extracelular e</p><p>permitem que a membrana plasmática da fibra</p><p>muscular conduza a despolarização do potencial</p><p>de ação para o interior da fibra</p><p>Potencial de Ação no</p><p>Sarcolema Propaga-se</p><p>para o</p><p>Interior da Célula ao</p><p>Longo de Túbulos</p><p>Transversos</p><p>• As células musculoesqueléticas, como</p><p>as nervosas, têm um potencial de</p><p>repouso da membrana, que pode ser</p><p>despolarizada por transmissão</p><p>sináptica na junção neuromuscular</p><p>• Nessa junção, a acetilcolina liberada</p><p>pelo neurônio motor ativa receptores</p><p>nicotínicos no sarcolema da célula</p><p>muscular.</p><p>Potencial de ação</p><p>• A despolarização</p><p>resultante</p><p>basta para abrir canais de sódio</p><p>(Na+) dependentes de</p><p>voltagem, também encontrados</p><p>no sarcolema juncional</p><p>Continua</p><p>• Uma vez gerado um potencial de ação</p><p>ele se difunde em ambas as direções ao</p><p>longo do comprimento</p><p>• Mecanismos são similares ao potencial</p><p>de ação que se propaga em axônios de</p><p>neurônios amielínicos</p><p>Potencial de ação</p><p>Os potenciais de ação sobre o</p><p>sarcolema são também</p><p>transmitidos para o interior da</p><p>fibra muscular ao longo dos</p><p>túbulos T</p><p>Isto permite que este</p><p>potencial alcance a localização</p><p>do retículo sarcoplasmático,</p><p>mesmo nas regiões mais</p><p>internas da fibra muscular.</p><p>• As consequências da chegada do</p><p>potencial de ação no local do</p><p>retículo sarcoplasmático são</p><p>fundamentais:</p><p>• Acoplamento de excitação (o</p><p>potencial de ação) com contração</p><p>(encurtamento) dos sarcômeros</p><p>das miofibrilas.</p><p>Participação</p><p>do Ca2+</p><p>Enquanto no neurônio uma elevação</p><p>do Ca2+ citoplasmático na terminação</p><p>é fundamental para iniciar o processo</p><p>de liberação de transmissor</p><p>No sarcoplasma (citoplasma) da</p><p>célula muscular é importante para</p><p>iniciar a contração.</p><p>Ions de Ca2+</p><p>Em repouso, os íons Ca2+</p><p>são bombeados para fora</p><p>do sarcoplasma e</p><p>armazenados no retículo</p><p>sarcoplasmático</p><p>Isso deixa a concentração</p><p>de Ca2+ muito baixa no</p><p>sarcoplasma para iniciar</p><p>a contração.</p><p>Acoplamento</p><p>Excitação-</p><p>Contração</p><p>• A chegada do potencial de ação nessa</p><p>junção leva à liberação de íons Ca2+</p><p>• Esses íons difundem-se pelo</p><p>sarcoplasma de acordo com seu</p><p>gradiente de concentração,</p><p>• Desencadeiam contração</p><p>Acoplamento Excitação-Contração</p><p>• À medida que o potencial de ação passa, os íons Ca2+ são novamente</p><p>bombeados para o retículo sarcoplasmático, resultando em relaxamento.</p><p>O</p><p>Deslizamento</p><p>da Actina ao</p><p>Longo da</p><p>Molécula de</p><p>Miosina</p><p>Resulta no</p><p>Encurtamento</p><p>Físico do</p><p>Sarcômero</p><p>O sarcômero muda do relaxado para o contraído</p><p>quando os íons Ca2+ ficam disponíveis.</p><p>Na presença desses e de uma fonte suficiente de</p><p>ATP, os finos filamentos de actina se</p><p>movem paralelamente ao longo dos grossos de</p><p>miosina, pelo movimento repetitivo das</p><p>cabeças das moléculas desta, encurtando assim</p><p>o sarcômero</p><p>Tipos de fibras</p><p>musculares</p><p>fibras de</p><p>contração</p><p>rápida</p><p>• Elas tendem a ser maiores, têm um retículo</p><p>sarcoplasmático extenso para liberação rápida de</p><p>íons Ca2+ e possuem um suprimento menor de</p><p>sangue e menos mitocôndrias porque o</p><p>metabolismo aeróbico é menos importante.</p><p>• Essas fibras são fatigadas um pouco mais</p><p>rapidamente, mas são bem adaptadas para salto,</p><p>corrida e outros movimentos breves e potentes.</p><p>fibras de contração lenta</p><p>• São fibras musculares</p><p>menores, têm um</p><p>suprimento abundante de</p><p>sangue e mitocôndrias e</p><p>possuem uma grande</p><p>quantidade de mioglobina,</p><p>uma proteína que contém</p><p>ferro e armazena oxigênio,</p><p>semelhante à hemoglobina.</p><p>• São menos sujeitas à fadiga e</p><p>estão mais bem adaptadas</p><p>para a contração contínua de</p><p>músculos extensores</p><p>antigravidade.</p><p>tetania</p><p>• Quando ocorre a contração de uma</p><p>massa muscular inteira, sem</p><p>relaxamento, diz-se que o músculo está</p><p>em tetania.</p><p>• A tetanização do músculo cardíaco</p><p>seria fatal porque este precisa relaxar</p><p>para permitir o enchimento do</p><p>coração, antes que se contraia para</p><p>bombear o sangue para fora</p><p>Hipocalcemia pos parto</p><p>Musculo Liso</p><p>Composição</p><p>• É estriado e contém retículo</p><p>sarcoplasmático e miofibrilas;</p><p>• O componente contrátil subunidades de</p><p>actina e miosina</p><p>• As fibras musculoesqueléticas são isoladas</p><p>eletricamente</p><p>• musculares cardíacas, mais curtas,</p><p>estão eletricamente acopladas por</p><p>discos intercalados de extremidade a</p><p>extremidade</p><p>Características</p><p>os potenciais de ação surgem</p><p>espontaneamente em células especializadas</p><p>do músculo cardíaco e então propagam-se</p><p>por uma grande população delas</p><p>frequência de tais potenciais de ação e a</p><p>força da contração resultante</p><p>• são influenciadas pelo sistema nervoso autônomo, mas</p><p>tal inervação não é necessária para a gênese do</p><p>potencial de ação</p><p>Características</p><p>• As células do músculo liso, a exemplo</p><p>dos miócitos cardíacos</p><p>• são menores e mais curtas do que</p><p>as do músculo esquelético.</p><p>• Elas não contêm túbulos T e seu</p><p>retículo sarcoplasmático é mal</p><p>desenvolvido</p><p>• Essas dependem principalmente da</p><p>difusão transmembrana de íons Ca2+ a</p><p>partir do líquido extracelular para</p><p>induzirem as interações actina-miosina,</p><p>responsáveis pela contração</p><p>Os filamentos de actina</p><p>estão ancorados em corpos</p><p>densos (em vez de estarem</p><p>em discos Z), que são</p><p>encontrados</p><p>no interior do citoplasma,</p><p>assim como na membrana</p><p>celular</p><p>Enervação</p><p>O tecido muscular liso é inervado por neurônios do</p><p>sistema nervoso autônomo.</p><p>Aacetilcolina quanto norepinefrina podem ser</p><p>liberadas (por diferentes neurônios) nas junções</p><p>com o músculo liso,</p><p>As células deste músculo podem ser excitadas ou</p><p>inibidas por sua entrada pré-sináptica e uma única</p><p>célula do músculo liso pode receber informação</p><p>pré-sináptica de mais de um neurônio</p><p>Contração</p><p>A contração das células dos músculos</p><p>cardíaco e liso resulta do deslizamento</p><p>conjunto dos filamentos proteicos de</p><p>actina e miosina</p><p>O deslizamento da actina sobre a</p><p>miosina requer ATP e não ocorre a</p><p>menos que estejam presentes íons Ca2+</p><p>O que difere é a origem dos íons Ca2+</p><p>intracitoplasmáticos que permitem a</p><p>contração.</p><p>Papel dos Íons Ca2+</p><p>• Em muitas células do músculo liso, o</p><p>retículo sarcoplasmático é pouco</p><p>desenvolvido e o influxo de Ca2+</p><p>extracelular desempenha o principal</p><p>papel para iniciar o processo contrátil.</p><p>• Ainda que as células desse não</p><p>possuam túbulos T, o influxo de Ca2+ é</p><p>conseguido, na despolarização da</p><p>membrana, através da ativação de</p><p>canais de Ca2+ dependentes de</p><p>voltagem (cavéolas)</p><p>Atividade em grupo 14/10</p><p>1. Célula nervosa</p><p>2. Célula muscular</p><p>3. Tato</p><p>4. Olfato</p><p>5. Visão</p><p>6. Audição</p><p>7. Paladar</p><p>2 Etapas de apresentação</p><p>1) Apresentação pelo Teams do</p><p>resumo da fisiologia dos órgãos do</p><p>sentidos e de como os médicos</p><p>veterinários avaliam cada um</p><p>desses esses órgãos (pesquisado</p><p>em livros ou artigos científicos) –</p><p>10-15 min.</p><p>2) Resumo manuscrito (mínimo 5</p><p>laudas)</p>