Resumo Bioquímica Contração Muscular

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Contração Muscular
Músculo Esquelético
O corpo humano possui 3 tipos de músculo: músculo esquelético, músculo liso e músculo cardíaco. Os músculos esqueléticos representam cerca de 40% do peso corporal total e são responsáveis pelo movimento do esqueleto, sendo presos aos ossos por tendões.
Cada músculo esquelético é um conjunto de fibras musculares, ou células musculares. Cada célula muscular é um sincício de várias células embrionárias, portanto, cada fibra muscular possui vários núcleos, mas é apenas uma célula. Várias fibras formam um feixe de fibras e cada feixe é envolto por tecido conjuntivo chamado perimísio, sendo que cada fibra é envolta pelo endomísio. Cada músculo é envolto por uma fáscia.
Os fisiologistas que estudam o músculo aditam uma nomenclatura especializada para as estruturas da fibra muscular. A membrana celular de uma fibra muscular é o sarcolema, o citoplasma é o sarcoplasma, as principais estruturas intracelulares são as miofibrilas, o Retículo Endoplasmático se chama Retículo Sarcoplasmático, e, onde esse se espessa, é a chamada cisterna terminal. Existem ainda invaginações da membrana plasmática, os túbulos T, e um conjunto formado por um túbulo T e duas cisternas terminais adjacentes é uma tríade.
A estrutura contrátil da fibra muscular
Cada fibra muscular contém milhares de miofibrilas que ocupam a maior parte do volume intracelular. Cada miofibrilas é composta por vários tipos de proteínas:
Proteínas contráteis – miosina e actina
Proteínas regulatórias – tropomiosina e troponina
Proteínas acessórias gigantes – titina e nebulina
A miosina é uma proteína motora com capacidade de gerar movimento. No musculo esquelético, cerca de 250 moléculas de miosina se unem para formar um filamento grosso. Os filamentos grossos se organizam de maneira que, em cada filamento, as cabeças de miosina ficam agrupadas em suas extremidades, e a região central é um feixe de caudas de miosina. A actina constitui os filamentos finos da fibra muscular, e liga-se à miosina. A troponina é um complexo ligador de cálcio constituído por 3 proteínas. Sua função é controlar o posicionamento da tropomiosina.
No músculo esquelético em repouso, a tropomiosina se enrola em torno dos filamentos de actina e cobre parcialmente os sítios de ligação da miosina na actina. Antes que a contração possa ocorrer, a tropomiosina deve ser deslocada, para que os sítios de ligação miosina-actina sejam expostos. 
Na maior parte do tempo, os filamentos grossos e finos paralelos de cada miofibrilas são conectados por pontes cruzadas de miosina distribuídas no espaço entre os filamentos. Visto ao microscópio óptico, o arranjo dos filamentos grossos e finos em uma miofibrilas gera um padrão repetido de bandas claras e escuras alternadas. Cada repetição do padrão forma um sarcômero, o qual contém os seguintes elementos:
Disco Z: estruturas proteicas em ziguezague que atuam como sítios de fixação para os filamentos finos.
Banda I: é a banda mais clara do sarcômero e representa uma região ocupada somente pelos filamentos finos.
Banda A: é a metade mais escura dentre as bandas do sarcômero e engloba todo o comprimento de um filamento grosso.
Zona H: essa região central da banda A é mais clara do que as bordas, pois é ocupada somente por filamentos grossos.
Linha M: representa as proteínas que formam o sítio de ancoragem para os filamentos grossos, equivalente ao disco Z para os filamentos finos.
A unidade básica de contração em um músculo esquelético intacto é a unidade motora, formada por um grupo de fibras musculares que atuam juntas e pelo neurônio motor somático que as controla. Quando o neurônio motor dispara um potencial de ação, todas as fibras da unidade motora contraem. Importante ressaltar que, embora um neurônio motor inerve várias fibras, cada fibra muscular é inervada apenas por um neurônio motor.
Mecanismo Excitação-Contração
O potencial de ação gerado na placa motora desloca-se pelo sarcolema, depois, pelos túbulos-t, ativando o receptor dihidropiridina, e depois, o Canal de Rianodina (canal de Ca2+). Com isto, o canal se abre e o Ca2+ sai para o sarcoplasma, ativando o processo de contração. Para que o Ca2+ retorne ao retículo, a Ca2+ATPase, que está na membrana do retículo faz o seu transporte para o interior da organela. Lá dentro, a calsequestrina armazena Ca2+.
As cabeças de miosina caminham ao longo dos filamentos de actina
Para ocorrer a contração, é necessário que uma molécula de ATP se ligue à cabeça de miosina. A ligação com o ATP faz com que a afinidade entre actina e miosina se diminua, fazendo com que se desliguem.
O sítio de ligação do ATP na cabeça da miosina se fecha em torno do ATP e o hidrolisa, formando ADP e fosfato inorgânico. A cabeça da miosina gira, formando 90o com o eixo longitudinal dos filamentos. Assim, a miosina se liga a uma actina que está 1 a 3 moléculas adiante da posição inicial.
Nessa situação a cabeça da miosina se apresenta “engatilhada”, com energia potencial armazenada, como uma mola esticada.
O movimento de força começa após Ca2+ se ligar à troponina para que a tropomiosina exponha totalmente os sítios de ligação da actina. A miosina libera Pi. A liberação de Pi faz com que a cabeça da miosina gire novamente à posição de repouso, levando com elas os filamentos de actina.
Ao final do movimento de força, a miosina libera ADP, liga-se fortemente à actina, e está preparada para um novo ciclo quando um novo ATP se ligar a ela, ou se desliga quando as concentrações de Ca2+ forem tais que não consigam mais manter a troponina forçando a tropomiosina a expor os sítios de ligação da actina.