Aula 4 Músculo esquelético (estrutura e função) x

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22/11/2012
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FISIOLOGIA DO EXERCÍCIOFISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
ProfºProfº César Ricardo César Ricardo LampLamp (a) Músculo esquelético: células grandes multinucleadas com estriações.
(b) Músculo cardíaco: células estriadasuninucleadas e "ramificadas“.
(c) Músculo liso: células uninucleadas sem estriações.
A nomenclatura "estriado" ou "liso" faz referência
a uma estriação transversa observada nesses
músculos. Essas estriações definem uma unidade
funcional denominada sarcômero (estudada na
sequência). O músculo estriado esquelético é
inervado exclusivamente pelo sistema nervoso
somático, enquanto o músculo estriado cardíaco
e o músculo liso são inervados pelo sistema
nervoso autônomo.
• Um pouco menos que a metade da massa do corpo
huma-no de adultos (40-50%) é composta de
músculo esquelético.
• Suas principais funções são:
▫ Produzir movimento (locomoção)
▫ Regular a temperatura corporal (a contração produz calor).
• As células musculares são alongadas e
multinucleadas, e são chamadas de fibras
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• Os músculos esqueléticos possuem suas
extremidades liga-das a ossos por meio de
tendões. Quando um músculo se contrai, ele
se encurta, fazendo o osso se mover.
• Portanto, tudo que se refere à fibra esquelética
recebe o prefixo “sarco”.
• Sarcolema: membrana celular plasmática;
• Sarcoplasma: citoplasma;
• Retículo sarcoplasmático: retículo
endoplasmático liso.
Armazena o Cálcio
Agora a figura mostra a relação entre as miofibrilas, os túbulos transversos e o
retículo sarcoplasmático. O retículo sarcoplasmático (verde) armazena Cálcio e é
estimulado a liberá-Io pelos potenciais de ação que chegam aos túbulos
transversos.
• Uma fibra muscular contém pouco citosol.
• As estruturas principais das miofibrilas são:
▫ as proteínas contráteis de actina e miosina;
▫ as regulatórias tropomiosina e troponina;
▫ as acessórias gigantes titina e nebulina.
• Dentro de uma única fibra, existem proteínas
contráteis de:
▫ Actina (filamentos finos);
▫ Miosina (filamentos grossos);
▫ Titina (que contribui para as propriedades
elásticas da miofibrila)
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• Cada sarcômero vai de um disco Z até o
próximo disco Z.
• Os sarcômeros arranjados em série
formam asmiofibrilas.
• Por vez, muitas miofibrilas
posicionam-se de modo paralelo para
formar as fibras.
• A região clara é chamada de banda I e apresenta apenas filamentos de
actina.
• A região escura é chamada de banda A e apresenta tanto filamentos de
actina quanto de miosina.
• A zona H, localizada na parte medial do sarcômero, apresenta somente
filamentos de miosina.
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1. Miofilamentos de actina e miosina num músculo relaxado.
Os miofilamentos não mudam de comprimento durante a
contração muscular.
2. Durante a contração miofilamentos de actina de cada
extremidade do sarcômero deslizam sobre os de miosina e
se aproximam. Como resultado, os discos Z são
aproximados e o sarcômero encurta.
3. À medida que os miofilamentos de actina deslizam sobre
os de miosina, as zonas H e as bandas I estreitam. As
bandas A, que têm comprimento igual ao dos
miofilamentos de mosina, não estreitam, pois o
comprimento destes não se altera.
4. Num músculo totalmente contraído, as extremidades dos
miofilamentos de actina sobrepõem-se e a zona H
desaparece.
• É formada por filamentos grossos que são
compostos de várias moléculas de miosina.
• As características da cabeça pesada da miosina
é um dos parâmetros para determinar o tipo de
fibra.
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• Constitui os filamentos finos da fibra muscular. É uma
molécula globular (actina G). Quando diversas
des-sas proteínas se polimerizam, formam as cadeias
longas ou os filamentos (actina F), que se enrolam
para formar os filamentos finos da miofibrila.
• É um polímero protéico alongado que se enrola ao redor (nos
sulcos) do filamento de actina e bloqueia parte do sítio de
ligação da actina com a miosina. Para que a contração ocorra,
a tropomiosina deve alterar sua posição para desbloquear esse
sítio de ligação. A sua posição é regulada pela troponina.
• É um complexo de três proteínas que estão associadas à
tropomiosina. Quando a contração começa, a troponina C, uma
proteína do complexo, liga-se irreversivelmente ao Ca2+. Essa
ligação desloca a tropomiosina para os sulcos dos filamentos da
actina, desbloqueando os sítios de ligação da actina.
OO neurônioneurônio motormotor ee todastodas asas fibrasfibras muscularesmusculares queque eleele inervainerva
formamformam aa unidadeunidade motoramotora
• Via aferente (Periferia – SNC)
• Via eferente (SNC – Periferia)
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• A junção neuromuscular, é a sinapse entre a fibra nervosa
e a fibra muscular.
• A placa motora é a porção especializada do sarcolema de
uma fibra muscular localizada ao redor da extremidade de
um terminal axônico.
• O local onde o neurônio motor e a célula
muscular se encontram é denominado junção
neuromuscular.
• A extremidade do neurônio motor não entra em
contato físico com a fibra muscular, sendo
separada por um pequeno espaço denominado
fendafenda neuromuscularneuromuscular.
� Quando um impulso nervoso atinge a extremidade do
nervo motor, o neurotransmissor acetilcolina é liberado
e se difunde através da fenda sináptica para se ligar aos
sítios receptores da placa motora.
• Assim como os neurônios fazem no disparo de um impulso, as células
musculares obedecem à lei do tudo ou nada na sua contração: cada
célula muscular está sempre totalmente contraída ou totalmente
relaxada.
• Quando contraem, o fazem estimuladas por um impulso elétrico do
sistema nervoso.
• Se o impulso não atinge um limiar mínimo sensível pela fibra muscular
ela permanece inerte.
• Mas se o estímulo atinge valor igual ou maior ao do limiar ela contrai de
forma máxima.
• Portanto, o que faz um músculo contrair com maior ou menor
intensidade não é o quanto cada uma de suas fibras foi estimulada por
um nervo, e sim quantas células o nervo conseguiu atingir com estímulo
igual ou superior a um limiar mínimo.
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• Ou seja.......
▫ Determina que o estímulo que será recebido pela
célula deva ser forte o suficiente para desencadear
um potencial de ação para que esse possa propagar-
se a todas as regiões da membrana, ou, então, esse
potencial não acontece.
• Os órgãos tendinosos de Golgi têm função de monitorar
continuamente a tensão produzida pela contração muscular.
• Eles estão localizados no tendão.
• Essencialmente, os órgãos tendinosos de Golgi servem como
um dispositivo de segurança que ajuda a impedir a força
excessiva durante a contração muscular. Quando ativados,
enviam informações à medula espinhal através dos neurônios
sensoriais que excitam os neurônios inibitórios.
• Os músculos esqueléticos contém vários tipos de receptores
sensoriais.
▫ Quimiorreceptores
▫ Fusos musculares
▫ Órgãos Tendinosos de Golgi
• São terminações nervosas livres especializadas que
enviam informações ao sistema nervoso central em
resposta às alterações do pH muscular, às
concentrações do potássio extracelular e às alterações
das tensões de O2 e de CO2.
• Para que o sistema nervoso controle adequadamente
os movimentos dos músculos esqueléticos, deve
receber um feedback sensorial contínuo do músculo
que está contraíndo. Esse feedback sensorial inclui (1)
informações referentes a tensão desenvolvida pelo
músculo e (2) uma avaliação do comprimento
muscular.
�� FusosFusos muscularesmusculares –– fornecemfornecem feedbackfeedback sobresobre oo comprimentocomprimento relativorelativo dodo
músculomúsculo..
�� ÓrgãosÓrgãos TendinososTendinosos dede GolgiGolgi -- fornecemfornecem feedbackfeedback sobresobre aa tensãotensão
desenvolvidadesenvolvida pelopelo músculomúsculo..
• É composto por várias células musculares finas
(denominadas intrafusais). Ouseja, os fusos estão
inseridos no tecido conjuntivo dentro dos músculos
(fibras extrafusais).
• Os músculos que requerem graus mais refinados de
controle, como as mãos, apresentam a maior
densidade de fusos. Em contraste, os músculos
responsáveis pelos movimentos grosseiros contêm
relativamente poucos fusos.
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NEURÔNIOSNEURÔNIOS MOTORESMOTORES GAMAGAMA – estimulam as fibras
intrafusais a se contrairem simultaneamente com as fibras
extrafusais.
• Contêm dois tipos de terminação nervosa sensorial:
�� TERMINAÇÕESTERMINAÇÕES PRIMÁRIASPRIMÁRIAS – respondem a alterações
dinâmicas de comprimento.
�� TERMINAÇÕESTERMINAÇÕES SECUNDÁRIASSECUNDÁRIAS – não responde às
alterações rápidas, mas fornece informações contínuas
ao SNC sobre o comprimento estático do músculo.
• Além dos neurônios sensoriais, temos os fusos:
�� NEURÔNIOSNEURÔNIOS MOTORESMOTORES GAMAGAMA – estimulam as fibras
intrafusais a se contrairem simultaneamente com as fibras
extrafusais.
▫ Assim, a função do fuso muscular é auxiliar na regulação do
movimento e na manutenção da postura. Isso é conseguido pela
interação do SNC e do fuso muscular, respondendo então as
aterações de comprimento das fibras musculares esqueléticas.
• Quando as frequências dos estímulos
aumentam, as contrações individuais serão
reunidas numa única contração sustentada
denominada tétanotétano.
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• Produzir energia para o deslizamento dos
filamentos.
• Terminar o ciclo das pontes cruzadas.
• Fornecer energia para a bomba de Ca+2.
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- Fibras Lentas, vermelhas, oxidativas ou aeróbicas
• Fibras menores
• Maior quantidade de vasos sanguíneos
• Maior nº de mitocôndrias
• Maior quantidade de mioglobina
- Fibras rápidas, brancas, anaeróbias
• Fibras maiores
• Grande quantidade de enzimas glicolíticas
• Menor suprimento sanguíneo
• Menos mitocôndrias
e 
GLICOLÍTICA/OXIDATIVA
GLICOLÍTICA
CONTRAÇÃO ISOTÔNICACONTRAÇÃO ISOTÔNICA
==
COM MOVIMENTOCOM MOVIMENTO
CONTRAÇÃO ISOMÉTRICACONTRAÇÃO ISOMÉTRICA
==
SEM MOVIMENTOSEM MOVIMENTO
• Cerca de 3 a 4 horas após a morte, acaba o ATP
dentro do músculo, com isso os filamentos
começam a se cruzar, ativando a contração. O
corpo fica rígido por cerca de 12 horas, este
fenômeno é chamado rigor mortis.