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UFMA UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO- UFMA ASPECTOS MORFOFUNCIONAIS II- FISIOLOGIA HUMANA CURSO DE MEDICINA Sistema musculoesquelético Profa. Gabriela Dantas Sistema musculoesquelético Função básica: Contração e sustentação Tipos de músculos: Músculo estriado esquelético: Contração, movimento e calor Músculo estriado cardíaco: Contração e bombeamento Músculo liso: Contração, secreção e movimento do alimento Controle: Voluntário Involuntário HormonalTipos de músculos Comparação entre os 3 tipos de tecido muscular Característica Esquelético Liso Cardíaco Localização Ligado ao esqueleto Paredes do Paredes do estômago, coração intestino,... Tipos de controle Voluntário Involuntário Involuntário Formato das fibras Alongadas, Alongadas, Alongadas, extremidades cilíndricas, fibras extremidades rombas pontiagudas que ramificam Estriações Presentes Ausentes Presentes Número de núcleos Muitos Um Um ou dois por fibra Posição do núcleo Periférico Central Central Velocidade de A mais rápida Mais baixa Intermediária contração Habilidade para Menor Maior Intermediária permanecer contraída Contração muscular Guillaume Duchenne (1806-1875) Médico neurologista francês A contração muscular é precedida por evento elétrico (potencial de ação) qual é desencadeada pela ação do neurônio motor.Estímulos Controle Sistema Nervoso Central Sistema Nervoso Sistema Motor Sistema Autônomo Sistema Somático Endócrino Imune inervação inervação dupla Corrente única Parassimpática Simpática ÓRGÃOS VISCERAIS MÚSCULO ÓRGÃOS ALVOS Músculo liso ESQUELÉTICO Córtex da Supra-renal Músculo Gônadas, etc. Glândulas Controle involuntário Controle voluntário Controle involuntário Controle involuntárioControle Cell bodies in central Neurotransmitter Effector nervous system Peripheral nervous system at effector organs Effect Single neuron from CNS to effector organs SOMATIC NERVOUS SYSTEM ACh + Heavily myelinated axon Stimulatory Skeletal muscle Two-neuron chain from CNS to effector organs ACh NE Unmyelinated AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM SYMPATHETIC Lightly myelinated Ganglion postganglionic axon preganglionic axons Epinephrine and ACh norepinephrine + Stimulatory or inhibitory, depending Adrenal medulla Blood vessel on neuro- transmitter and receptors PARASYMPATHETIC ACh ACh on effector Smooth muscle organs (e.g., in gut), glands, Lightly myelinated Unmyelinated cardiac muscle preganglionic axon Ganglion postganglionic axon Acetylcholine (ACh) Norepinephrine (NE) Tecido conjuntivoTecido conjuntivo TENDON LIGAMENT SKIN less parallel random parallel Tecido conjuntivo A função do tecido conjuntivo é manter as fibras musculares unidas, fazendo com que a força de contração individual atue no músculo inteiro e transmita para tendões, ligamentos e periósteo. muscular) ndão Fibro muscular Neurônic Vasos CapilarTipos de fibras musculares FIBRAS BRANCAS INTERMEDIÁRIAS TIPO lla Tipo I: Tipo II: Utilizam primeiro a via oxidativa aerobica (glicose e Vermelha; Branca; fosfocreatina); - Oxidativa; Glicosídica; Moderadamente resistente a fadiga Rica em mitocôndrias; - Pobre em mitocôndrias; FIBRAS BRANCAS TIPO llb ATP por fosforilação oxidativa ATP por glicólise Dependente exclusiva da glicolise Contração lenta Contração rápida Facil fadiga. Resistente à fadiga Não resistente à fadiga Músculo estriado esquelético 40% do peso corporal Associados ao esqueleto Propriedade contrátil Contração rápida e lenta Metabolismo aeróbico/ anaeróbico Diferenças interssexuais Termorregulação Neoglicogenese durante o jejum prolongadoMúsculo estriado esquelético Classificação quanto à função: Agonistas: músculos que atuam em conjunto ativamente para produzir um movimento desejado. Antagonistas: músculos que se opõem à ação dos agonistas. Quando o agonista se contrai, antagonista relaxa progressivamente, produzindo um movimento suave. Sinergistas: São aqueles que participam estabilizando as articulações para que não ocorram movimentos indesejáveis durante a ação principal. Fixadores: Estabilizam a origem do agonista de modo que ele possa agir mais eficientemente. Estabilizam a parte proximal do membro quando a parte distal se movimenta. Músculo estriado esquelético Fibra muscular: é uma célula cilíndrica e muito longa. Possui muitos núcleos pois é formada a partir da fusão de muitas células embrionárias. A fibra muscular não se multiplica (não sofre mitose) mas pode aumentar de tamanho (hipertrofia) caso seja constantemente solicitada como nos exercícios musculares. Dentro de cada fibra muscular há muitos feixes de miofilamentos feito de proteínas responsáveis pela contração muscular. músculo é formado de vários fascículos de fibras musculares e fica envolto por uma capa dura e resistente chamada aponeurose. Além das fibras musculares, no músculo há tecido conjuntivo, vasos sanguíneos, tecido adiposo e nervos.Músculo estriado esquelético Vasos sanguíneos Sarcolema Miofilamentos Músculo estriado esquelético Núcleo sarcoplasmático Filamento Grosso Filamento Fino Miofibrila Filamento Grosso Sarcolema Cisterna Filamento Fino Sarcolema Túbulos T sarcoplasmático Triade Túbulos TMÚSCULO ESQUELÉTICO é composto de Vasos Tecido conectivo Fascículos musculares Nervos sanguíneos são compostos por Fibras musculares (células) as quais contêm Sarcolema Túbulos T Sarcoplasma Múltiplos núcleos são uma funcionalmente continuação do ligados ao Retículo Grânulos Miofibrilas Mitocôndrias sarcoplasmático de glicogênio A Banda A Disco Z Disco Z SARCÔMERO UNIDADE BÁSICA DA MIOFIBRILA Linha M I Zona H (d) Fonte: SI Disco Disco 2 Linha M Pontes cruzadas da miosina M Filamentos grossos Filamentos - - A (e) Cabeças de Cauda da miosina Tropomiosina de actina G de miosina Cadeia de actina Fonte: SILVERTHORN (2010) Linha Z makeagif.comRetículo Miofibrilas sarcoplasmático compostas de Troponina Actina Tropomiosina Miosina Titina Nebulina Filamentos finos Filamentos grossos organizados no Sarcômero Miofilamentos: actina e miosina Sarcômero são estruturas repetitivas, compostos de filamentos de actina e miosina Actina é a principal constituinte dos filamentos finos das células musculares. Miosina proteína (filamentos grossos) capaz de promover a hidrólise de ATP, executar movimento de vesículas ou outro tipo de carga em filamentos fixos de actina ou provocar a translocação de filamentos de Os filamentos de actina e miosina apresentam uma alta afinidade eletrônica, estabelecendo ligações estáveis, que recebe o nome de ponte cruzada.Miofilamentos: actina e miosina Myosin complex ATP ADP Estímulo nervoso da contração Eventos na junção neuromus- cular Acopla As fibras musculares esqueléticas só contraem sob mento comando nervoso excitação- contração As fibras musculares esqueléticas são inervadas por neurônios chamados motoneurônios cujos corpos celulares estão localizados dentro do SNC Sinal de UNIDADE MOTORA Ciclo contração- -relaxamento motoneurônio inerva um conjunto determinado de fibras musculares formando uma Unidade Motora. Teoria do Abalo deslizamento muscular dos filamen- tosEstímulo nervoso da contração 31 Place Motora Fibras Musculares e. NMJ Mechanism mielizado Nervo Terminais Fibras musculares P que aconteceria se ATP fibra muscular fosse subita- mente depletado quando estivessem apenas parcialmente Cabeça de ADP miosina (confi guração de alta energia) 1 A cabeça de miosina de formando uma Filamento fino ADP ADP Filamento grosso ATP Quando ATP hidrolisado em ADP a 2 (P) gerado no cido de cabeça de contração prévio é para conformação de alta movimento de força A cabeça de miosina gira dobra tracionando filamento de que em direção linha M. Em ADP ATP Cabeça de miosina ATP (configuração de 3 Quando nova de ATP liga se com cabeça de miosina, ligação entre miosina actina e a ponte transversalTipos de contração Isotônica: Flexão Contrai gerando ângulo de movimento; Concêntrica e excêntrica; Há força, movimento e gasto de energia. Isocinética: Contrai gerando ângulo de movimento na velocidade constante Isométrica: Contrai sem gerar ângulo de movimento; Com recrutamento de fibra e gasto energético. Contração Isométrica Fadiga muscular Fadiga muscular é a redução da capacidade de gerar força pelo declínio da tensão muscular causado NADH pela estimulação repetitiva e prolongada de uma atividade Glicose Ácido NADHFadiga muscular nel fegato 02 LATTATO lattato circolo 2 PIRUVATO nel sangue GLUCOSIO ciclo di CORI LATTATO glucosio circolo PIRUVATO nel sangue GLUCOSIO GLICOLISI nel muscolo Relaxamento muscular esquelético Cessamento do estímulo nervoso Cessa a liberação de acetilcolina Remoção do cálcio para o retículo sarcoplasmático Ca ATP aseMúsculo liso Células são pequenas e fusiformes, com apenas um núcleo Baixas taxas de consumo de O₂ Menor gasto de ATP Contração mais lenta e por longos períodos sem fadiga Controlado por diferentes substâncias: Ch, O₂, noradrenalina, angiotensina, vasopressina, serotonia e outras Tem propriedades elétricas variáveis:potencial de ação em ponta, onda lenta e platô Corpos Feixes de filamentos densos de actina miosina Contração Controle da contração do músculo liso Dependente do Contração do músculo liso não requer necessariamente estímulo nervoso. Outras substâncias podem provocar estimulo Ausência de Troponina/Tropomiosina Presença de Calmodulina: Capacidade de detectar e ligar-se ao presente no citoplasma e interagir e regular a função de diversas proteínas alvo da célula. Enzimas responsáveis em fosforilar e desfosforilar a cadeia leve da miosina: Quinase da cadeia leve da miosina (MLCK) Contração mais duradoura pela lenta degradação do ATPCélula do músculo estriado (E) Agonista PKC Calmodulina Retículo sarcoplasmático SERCA Cinase de cadeia leve de Miosina (MLC) (I) (WEBB, 2003; AKATA, 2007) Relaxamento do músculo liso Relaxamento se dá pela ação da fosfatase da miosina no desgaste do ATP da contração. Líquido RELAXAMENTO DO MÚSCULO LISO ATP no quando para fora da de volta para reticulo ATP CaM se da calmodulina CaM A de retire ATP da ATPase da ADP Desfosforilação da miosina miosina fosfatase A atividade da TPase Relaxamento sem fadiga muscular Menos Pase da da muscular Tensão muscular diminuida Fonte: SILVERTHORN (2010)