ATIVIDADE FISIOLOGIA MUSCULAR

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ATIVIDADES FISIOLOGIA MUSCULAR
1. Quais são os componentes celulares do sistema muscular?
O sistema muscular é composto pelas fibras musculares que são formadas por
uma quantidade diferente de células musculares, que medem vários centímetros
entre os tendões de origem e de inserção.
A membrana que limita a parte externa da fibra é chamada de sarcolema, trata-se
de uma membrana celular verdadeira.
A fibra muscular é formada por subunidades menores que são divididas em
miofibrilas, que estão dispostas paralelamente ao longo do comprimento. As
miofibrilas, ainda são formadas por muitas unidades lineares de sarcômeros.
Os sarcômeros possuem discos Z nas suas extremidades, que são responsáveis
pela contração muscular. Numerosos filamentos finos de proteína, chamados de
actina, estão ligados aos discos Z. Suspensos entre os finos filamentos de actina, e
a eles paralelos, encontram-se outros mais grossos de polímeros da proteína
miosina.
Abaixo da membrana plasmática da célula muscular situa-se o retículo
sarcoplasmático, uma organela intracelular de armazenagem, que forma uma rede
ao redor das miofibrilas.
2. Como são classificadas as células e as fibras musculares?
As Fibras Musculoesqueléticas podem ser classificadas como Fibras de Contração
Rápida ou de Contração Lenta.
As fibras musculares com períodos de contração curtos são chamadas de fibras de
contração rápida. Elas são maiores, possuem um retículo sarcoplasmático extenso
para realizar a liberação rápida de íons Ca 2+, possuindo assim um suprimento
menor de sangue e menos mitocôndrias porque o metabolismo aeróbico é menos
importante. Essas fibras cansam mais rapidamente, mas são bem adaptadas para
realizar salto, corrida e outros movimentos breves e potentes.
As fibras de contração lenta, são fibras musculares menores, com um suprimento
abundante de sangue e mitocôndrias e possuem uma grande quantidade de
mioglobina, uma proteína que contém ferro e armazena oxigênio, semelhante à
hemoglobina. Elas dependem mais intensamente do metabolismo oxidativo, são
menos sujeitas à fadiga e estão mais bem adaptadas para a contração contínua de
músculos extensores antigravidade.
Como as fibras de contração lenta têm mais mioglobina, às vezes são chamadas de
músculo vermelho; e as de contração rápida são denominadas músculo branco.
Classificação das células:
Células dos músculos estriado cardíaco: são células uni ou binucleadas, núcleo
central, com estriações no citoplasma e presença do disco intercalar.
Células do músculo estriado esquelético: são células multinucleadas, com núcleo
periférico, e estriações no citoplasma.
Células do músculo liso: são células fusiformes, com núcleo único e central, sem
estriações.
3. Como é composto o músculo? E como é realizado o controle nervoso dos
diferentes grupos musculares?
O músculo é composto por uma unidade motora que é definida como um neurônio
motor alfa (α) e o conjunto das fibras musculares extrafusais (estriadas, geradoras
de força) por ele inervadas.
As fibras musculares de cada unidade motora são do mesmo tipo funcional (como
as de contração lenta ou rápida) e um potencial de ação no neurônio motor faz com
que todas se contraiam juntas.
Nas unidades motoras, existe uma relação entre o tipo funcional de fibra muscular
inervada, o número e o tamanho do neurônio motor. As mais pequenas tendem a
ser formadas por um único neurônio motor, possuindo um corpo celular pequeno e
um axônio estreito, em que a condução será mais vagarosa, que inerva um número
reduzido de fibras de contração lenta.
Nas unidades grandes têm um neurônio motor com corpo celular extenso e um
axônio largo, que realiza a condução mais rápida, inervando um vasto número de
fibras de contração rápida.
A ativação de uma unidade motora pequena produz um aumento menor, mais lento
e menos suscetível à força contrátil do músculo, em comparação com uma maior.
Os corpos celulares dos neurônios de todas essas unidades de um único músculo
formam um agrupamento dentro do sistema nervoso central (SNC), chamado
agrupamento de neurônio motor desse músculo. No interior deste agrupamento,
existem unidades motoras de vários tamanhos. Músculos com uma proporção maior
de unidades motoras menores tendem a estar receptivos a um controle mais fino da
força contrátil.
4. Diferencie: músculo estriado esquelético; músculo cardíaco; músculo liso.
A principal diferença entre os músculos é que o músculo esquelético é de contração
voluntária enquanto os músculos cardíaco e liso são de contração involuntária.
O músculo cardíaco é estriado, contém retículo sarcoplasmático e miofibrilas; o
componente contrátil fundamental é formado por subunidades de actina e miosina.
Também contém túbulos transversos, mas difere do esquelético em alguns aspectos
importantes. As longas fibras musculoesqueléticas são isoladas eletricamente umas
das outras, e as células musculares cardíacas mais curtas, estão eletricamente
acopladas umas às outras, através de discos intercalados de extremidade a
extremidade, que possuem junções de hiato. As junções proporcionam continuidade
entre o citoplasma de células adjacentes, os potenciais de ação podem propagar-se
de uma célula muscular cardíaca para outra, através desses discos intercalados,
não havendo a necessidade de neurotransmissão química para cada uma delas. As
células do músculo cardíaco apresentam ainda prolongamentos em forma de ramos,
que formam conexões semelhantes com alguns de seus vizinhos paralelos.
As células do músculo liso, a exemplo dos miócitos cardíacos, são menores e mais
curtas do que as do músculo esquelético. Elas não contêm túbulos T e seu retículo
sarcoplasmático é mal desenvolvido (Figura 6-9). Essas dependem principalmente
da difusão transmembrana de íons Ca 2+ a partir do líquido extracelular para
induzirem as interações actina-miosina, responsáveis pela contração. Alguns
tecidos celulares do músculo liso, normalmente chamado de músculo liso unitário ou
visceral, têm junções de hiato entre as células e funcionam de forma semelhante a
um sincício funcional, com transmissão do potencial de ação de célula para célula, e
contração coordenada, como no músculo cardíaco. Esse é abundante no trato
gastrointestinal e em outros órgãos das cavidades torácica e abdominal. O tecido
muscular liso é inervado por neurônios do sistema nervoso autônomo. Ao contrário
das junções neuromusculares do músculo esquelético, tanto acetilcolina quanto
norepinefrina podem ser liberadas (por diferentes neurônios) nas junções com o
músculo liso, as células deste músculo podem ser excitadas ou inibidas por sua
entrada pré-sináptica e uma única célula do músculo liso pode receber informação
pré-sináptica de mais de um neurônio.
5. Conceitue fibras musculares brancas, vermelhas e intermediárias,
diferenciando-as, quanto à: vascularização, inervação, diâmetro, contração, retículo
sarcoplasmático, sarcossomos e mioglobina.
Fibras musculares brancas: estão ligadas a atividades de alta intensidade e curta
duração, utilizando o metabolismo anaeróbico para produzir energia.
➔ Vascularização:Essas fibras não têm uma grande dependência de oxigênio, o
que resulta em uma vascularização reduzida.
➔ Inervação:Elas são controladas por neurônios motores de calibres maiores.
➔ Diâmetro:O diâmetro dessas fibras é maior, o que possibilita a geração de
mais força.
➔ Contração:As contrações são rápidas e potentes, ocasionando um cansaço
mais rápido dessas fibras.
➔ Retículo sarcoplasmático: O retículo sarcoplasmático é bastante
desenvolvido, permitindo uma liberação e captação de cálcio de forma ágil
para o tecido.
➔ Sarcossomos: Contêm poucos sarcossomos, pois exigem menos energia
aeróbica.
➔ Mioglobina: Como indica o nome, as fibras musculares brancas têm uma
menor concentração de mioglobina, o que lhes confere uma coloração mais
clara.
Fibras Musculares Vermelhas: possuem uma adaptação mais adequada para
atividades prolongadas e de baixa intensidade, e favorecem o metabolismo aeróbico
para a produção de energia.
➔ Vascularização: apresenta alta vascularizaçãopara assegurar um bom
fornecimento de oxigênio.
➔ Inervação: É regulada por neurônios motores de menor calibre,
especialmente ao se comparar com as fibras de músculo liso.
➔ Diâmetro: possui um diâmetro menor, resultando numa produção de força
inferior, porém com uma resistência superior.
➔ Contração:a contração é gradual e sustentada, proporcionando maior
resistência à fadiga.
➔ Retículo Sarcoplasmático: nas fibras musculares vermelhas, esse
componente é menos desenvolvido, promovendo uma liberação de cálcio
mais lenta.
➔ Sarcossomos: apresenta uma grande quantidade, o que garante uma
produção eficiente de energia através da respiração aeróbica.
➔ Mioglobina: conta com uma alta concentração de mioglobina, responsável
pela tonalidade avermelhada.
Fibras Musculares Intermediárias: esse tipo de fibra é considerado híbrido, pois
reúne características tanto das fibras vermelhas quanto das brancas, permitindo
uma adaptação a distintos níveis de força e resistência.
➔ Vascularização: apresentam uma vascularização moderada;
➔ Inervação: são controladas por neurônios motores de tamanho médio;
➔ Diâmetro: seu diâmetro é intermediário entre as fibras brancas e as
vermelhas;
➔ Contração: sua contração é rápida, demonstrando maior resistência à fadiga
em comparação com as fibras brancas;
➔ Retículo Sarcoplasmático: está bem desenvolvido, embora não tão eficiente
quanto nas fibras brancas;
➔ Sarcossomos: são encontrados em quantidade moderada, favorecendo a
utilização eficaz de energia aeróbica e anaeróbica;
➔ Mioglobina: existe em concentração intermediária, o que confere uma leve
coloração avermelhada.
6. Explique como é realizada a contração muscular.
O processo inicia-se quando os potenciais de ação, que correspondem a impulsos
elétricos, viajam pelo nervo motor até chegarem nas extremidades das fibras
musculares. Neste momento, o nervo libera uma pequena quantidade de
acetilcolina, um neurotransmissor fundamental para a comunicação entre nervos e
músculos.
Uma vez liberada, a acetilcolina se conecta a áreas específicas da membrana das
fibras musculares, desencadeando a abertura de canais de cátion regulados por ela.
Esses canais permitem a entrada de íons sódio nas células musculares, resultando
em uma despolarização local da membrana. Essa despolarização é suficiente para
ativar canais de sódio que dependem da voltagem, gerando um potencial de ação
que se propaga por toda a membrana da fibra muscular, de forma semelhante ao
que ocorre nas fibras nervosas.
O impulso elétrico que se propaga pela membrana da fibra muscular provoca sua
despolarização, gerando uma corrente elétrica que adentra o interior da célula
muscular. Essa corrente provoca a liberação de grandes quantidades de íons de
cálcio armazenados no retículo sarcoplasmático, uma estrutura especializada
presente nas células musculares.
Esses íons de cálcio desempenham um papel essencial na contração muscular, pois
ativam a interação entre os filamentos de miosina e actina, que se deslizam um
sobre o outro, resultando na contração do músculo.
Após a contração, os íons de cálcio são rapidamente retirados do citoplasma das
miofibrilas e transportados de volta para o retículo sarcoplasmático por uma bomba
especializada. A remoção desses íons é fundamental para encerrar a contração,
possibilitando que o músculo relaxe e se prepare para uma nova contração quando
um novo impulso elétrico ocorrer.
7. Diferencie: Neurônio Motor Superior; Neurônio Motor Inferior.
O neurônio motor superior (NMS), também chamado de primeiro neurônio motor,
emite impulsos para a unidade/placa motora, que é formada pelo neurônio motor
inferior e fibras musculares. Estão situados na área motora do córtex cerebral e em
vários núcleos do tronco encefálico. Os axônios desses neurônios estabelecem
sinapses com núcleos motores no tronco encefálico, relacionados aos nervos
cranianos, e na medula espinhal, referentes aos nervos periféricos. Sua função é
controlar os movimentos voluntários e refinados.
Os neurônios motores inferiores (NMI), que correspondem ao segundo neurônio
motor, possuem seus corpos celulares na medula espinhal, conhecidos como
células do corno anterior. Os axônios desses neurônios transmitem impulsos por
meio das raízes anteriores e dos nervos espinhais, alcançando os nervos periféricos
e terminando na junção neuromuscular. As suas atribuições consistem em realizar a
contração dos músculos, transformando os sinais recebidos dos NMS em
movimentos concretos. Além disso, elas desempenham um papel crucial nos
reflexos simples (arco reflexo) e nos ajustes automáticos da musculatura.
Em síntese:
O NMS envia os impulsos motores provenientes do cérebro para o NMI.
O NMI funciona como a via final unificada, convertendo essas mensagens em
contrações musculares eficazes.
8. Defina e caracterize: músculo esquelético; músculo liso e músculo cardíaco.
O músculo estriado esquelético é formado por células longas e é responsável
pela contração voluntária do corpo humano. Anexado aos ossos, esse tecido
possibilita a locomoção. Suas células são ricas em filamentos de actina e miosina,
que estão dispostos em invaginações da membrana, cisternas do retículo
endoplasmático e mitocôndrias, resultando na formação das miofibrilas.
O músculo liso, por sua vez, tem células em forma de fuso, que são mais largas no
centro e afiladas nas extremidades. Essas células possuem uma aparência não
estriada e realizam contrações lentas e involuntárias, desempenhando um papel
crucial em movimentos automáticos do corpo, como nas contrações do útero
durante o parto. Esse tipo de tecido é encontrado em várias partes do organismo,
incluindo a bexiga, o útero, o trato digestório e as artérias.
O músculo estriado cardíaco, também conhecido como músculo cardíaco,
localiza-se no coração. Sua função é contrair este órgão, permitindo o
bombeamento de sangue para todo o corpo.Uma das particularidades deste tecido é
a existência de linhas transversais, conhecidas como discos intercalares, que são
estruturas compostas por três tipos de especializações juncionais: zônulas de
adesão, desmossomos e junções comunicantes. Essas especializações possibilitam
a transmissão elétrica entre as células desse tecido, garantindo a sincronização da
contração cardíaca, além de evitar que as células se separem durante esse
processo. As contrações das células no tecido cardíaco são intensas, velozes,
contínuas e involuntárias.