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Reflexo Miotático O Reflexo Miotático (ou de estiramento) origina-se quando o músculo é rapidamente estirado, a excitação ds fusos musculares promovem a contração reflexa do músculo Reflexo Patelar Pancada no joelho abaixo da região patelar leva à extensão da perna Receptores de pressão Impulsos para medula espinhal Órgãos Efetores (promovem a contração reflexa do músculo) O percurso dos impulsos pelos órgãos que desencadeiam este reflexo é chamado de arco reflexo Arco Reflexo Arco Reflexo é a forma que o organismo tem de receber os estímulos (internos e externos), levá-los até o Sistema Nervoso Central (SNC) para interpretação e escolha de uma resposta (se necessário), e promover a estimulação dos órgãos efetores (músculos ou glândulas) para a execução de uma resposta. Organização do Sistema Nervoso Sistema Nervoso dividido em duas partes: Sistema Nervoso Central Encéfalo Medula Espinhal Sistema Nervoso Periférico Neurônios Aferentes (sensoriais) Neurônios Eferentes Organização do Sistema Nervoso Periférico Sistema Nervoso Periférico Neurônios Aferentes (sensoriais) Neurônios Eferentes Neurônios Eferentes Neurônios Motores Somáticos (controlam os músculos esqueléticos). Neurônios Motores Autonômicos (controlam os músculos liso e cardíaco, tecido adiposo e glândulas. Organização do Sistema Nervoso Os neurônios motores somáticos controlam os músculos esqueléticos. Os neurônios autonômicos controlam os músculos liso diversas glândulas e parte do tecido adiposo. As divisões somática e autônoma são algumas vezes chamadas de divisões voluntária e involuntária do sistema nervoso, respectivamente. Entretanto esta distinção nem sempre é verdadeira, uma vez que alguns reflexos envolvendo músculos esqueléticos, como a deglutição e o reflexo patelar são involuntários. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Sistema nervoso autônomo é a porção do sistema nervoso central que controla a maioria das funções viscerais do organismo. Esse sistema ajuda a controlar a pressão arterial, motilidade gastrointestinal, secreção gastrointestinal, esvaziamento da bexiga, sudorese, temperatura corporal entre outras atividades. O sistema nervoso autônomo trabalha em estreita colaboração com o sistema endócrino e com o sistema comportamental para manter a homeostase no corpo. A divisão autônoma é subdividida em: simpático parassimpático SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Informação sensorial dos receptores somatossensoriais Hipotálamo Ponte Bulbo Impulsos motores do hipotálamo e o tronco encefálico RESPOSTAS AUTONÔMICAS OU RESPOSTAS REFLEXAS SUBCONSCIENTES Centros de controle autonômico no encéfalo SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO As vias autonômicas (simpática e parassimpática) consistem em dois neurônios em série O primeiro neurônio pré-ganglionar origina-se no Sistema Nervoso Central (SNC) e projeta-se para um gânglio autonômico, que se localiza fora do SNC. Neste local o neurônio pré-ganglionar faz sinapse com o segundo neurônio, o neurônio pós-ganglionar. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO O neurônio pós-ganglionar tem o corpo celular no gânglio e projeta seu axônio para o tecido-alvo. O que é um gânglio? Um gânglio é um agrupamento de corpos de neurônios localizados fora do SNC. Eles atuam como minicentros de integração, recebendo sinais sensoriais da periferia do corpo e modulando sinais motores autonômicos para o tecido-alvo. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO raíz anterior nervo espinhal ramo comunicante branco cadeia simpática fibra nervosa pré ganglionar intestino fibra nervosa pós ganglionar gânglio Envoltórios da Medula Espinhal ENVOLTÓRIOS DA MEDULA ESPINHAL As subdivisões simpática e parassimpática partem de diferentes regiões da medula espinhal Como as duas subdivisões autonômicas diferem anatomicamente? 1. O ponto de origem da via no SNC 2. Localização dos gânglios autonômicos. Vias Simpáticas (em vermelho) Origem nas regiões torácica e lombar da medula espinhal Os gânglios simpáticos são encontrados principalmente em duas cadeias que correm ao longo de ambos os lados da coluna vertebral Nervos longos (axônios dos neurônios pós-ganglionares) projetam-se dos gânglios para os tecidos-alvo. T1 CABEÇA T2 PESCOÇO T3,T4,T5 E T6 TÓRAX T7,T8,T9,T10 e T11 ABDOME T12,L1 E L2 PERNAS Vias Simpáticas Nervo Vago (décimo par de nervos cranianos) pulmão, coração, esôfago, estômago, intestino delgado, fígado, pâncreas. As subdivisões simpática e parassimpática partem de diferentes regiões da medula espinhal Vias Parasimpáticas (em azul) Origem no tronco encefálico e seus axônios deixam o encéfalo em vários nervos cranianos. Outras vias parassimpáticas originam-se na região sacral (próximo da extremidade inferior da medula espinhal) e controlam os nervos pélvicos. Em geral, os gânglios parassimpáticos estão localizados próximo ou nos órgãos-alvo. Os neurônios pré-ganglionares parassimpáticos possuem axônios longos, e os neurônios pós-ganglionares parassimpáticos possuem axônios curtos, diferentemente do sistema nervoso simpático. Neurotransmissão: - Simpático - Parassimpático Inervação Parasimpática • Direciona-se para a cabeça, pescoço e órgãos internos • O principal trato parassimpático é o nervo vago (nervo craniano X), o qual contém cerca de 75% de todas as fibras parassimpáticas. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO Fibras Simpáticas e Parassimpáticas Acetilcolina Norepinefrina fibras colinérgicas fibras adrenérgicas Neurônios pré ganglionares colinérgicos simpático parassimpático Neurônios pós ganglionares colinérgicos parassimpático adrenérgicos simpático Exceções: Alguns neurônios pós-ganglionares simpáticos como os que terminam nas glândulas sudoríparas, secretam acetilcolina ao invés de norepinefrina. BIOSSÍNTESE ACETILCOLINA E AÇÃO perde COOH dentro das vesiculas ganha OH BIOSSÍNTESE NOREPINEFRINA E AÇÃO 1. O potencial de ação cursa o axônio e ocorre a abertura de canais de cálcio Ca2+ controlados por voltagem. 2. O influxo de Ca2 + promove a liberação do neurotransmissor das vesículas sinápticas. 3. O neurotransmissor se liga ao receptor na célula alvo. 4. Posteriormente ocorre a remoção do neurotransmissor. 5. O neurotransmissor pode ser recolocado dentro das vesículas para ser liberado novamente. Receptores nos órgãos Efetores Antes que a acetilcolina, norepinefrina ou epinefrina secretadas em uma terminação nervosa autônoma possam estimular um órgão efetor, elas devem primeiro se ligar a receptores específicos nas células efetoras. Receptores • Possui um componente de ligação que se exterioriza e um componente que atravessa toda a membrana celular até chegar ao interior da célula. • Quando o neurotransmissor se liga ao receptor, isso promove excitação ou inibição geralmente por abrir canais iônicos ou ativar segundos mensageiros que por sua vez ativarão ou inibirão alguma enzima. O sistema nervoso autônomo usa vários sinais químicos Ambos os neurônios pré-ganglionares, simpático e parassimpático, liberam acetilcolina(ACh) em receptores colinérgicos situados nas células pós-ganglionares A maioria dos neurônios pós-ganglionares simpáticos secreta norepinefrina em receptores adrenérgicos (α ouβ) situados nas células alvo. A maioria dos neurônios pós-ganglionares parassimpáticos secreta acetilcolina em receptores colinérgicos (muscarínicos ou nicotínicos) situados nas células alvo. Receptores nos Órgãos efetores ÓRGÃO EFETOR RESPOSTA PARASSIMPÁTICA RESPOSTA SIMPÁTICA Coração Diminui a Frequência Cardíaca Aumenta a Frequência Cardíaca e a Força de Contração Trato digestório Aumenta a motilidade e a secreção Diminui a motilidade e a secreção Pulmões Constrição dos bronquíolos Dilatação dos bronquíolos Pâncreas Endócrino Estimula a secreção da insulina Inibe a secreção de insulina Pâncreas Exócrino Aumenta a secreção enzimática Diminui a secreção enzimática Arteríolas e Vênulas ----------------- Contrição, receptores α Dilatação, receptores β2 ÓRGÃO EFETOR RESPOSTA PARASSIMPÁTICA RESPOSTA SIMPÁTICA Pupila do olho Contrição Dilatação Glândulas salivares Secreção aquosa Muco. enzimas Bexiga urinária Liberação da urina Retenção da urina Tecido adiposo -------------------- Degradação da gordura, receptores β Rim -------------------- Liberação de renina Órgãos sexuais femininos e masculinos Ereção Ejaculação (homem) A medula da suprarrenal secreta catecolaminas Medula da Suprarrenal ou Adrenal É um tecido neuroendócrino especializado que está associado ao sistema nervoso simpático. Forma a parte central da suprarrenal, que se situa no topo dos rins. Secreta principalmente epinefrina (adrenalina) 80% e apenas 20% norepinefrina A estimulação dos nervos simpáticos que vão até as medulas adrenais causa a liberação de grandes quantidades desses de adrenalina que distribui-se por todo corpo. NOREPINEFRINA Causa a constrição de quase todos os vasos sanguíneos do corpo, causa atividade aumentada do coração, inibição do trato gastrointestinal, dilatação das pupilas etc EPINEFRINA A epinefrina possui um efeito maior na estimulação cardíaca do que a norepinefrina e também causa somente uma constrição fraca dos vasos sanguíneos dos músculos em comparação com a vasoconstrição muito mais forte causada pela norepinefrina. Reação de Luta ou Fuga • Pressão arterial aumentada • Fluxo sanguíneo aos músculos ativos aumentado • Força muscular aumentada • Glicólise aumentada • Atividade Mental aumentada Resposta ao estresse simpática Farmacologia do SNA NOREPINEFRINA EPINEFRINA METOXAMINA Drogas simpatomiméticas ou Adrenérgicas (mesmos efeitos da estimulação simpática) EFEDRINA ANFETAMINA ação simpatomimética indireta (causa a liberação de norepinefrina das suas vesículas nas terminações nervosas simpáticas. PROPANOLOL METOPROLOL bloqueadores da atividade adrenérgica (bloqueadores dos receptores beta) PILOCARPINA METACOLINA Drogas parassimpatomiméticas (produzem efeitos parasimpáticos disseminados) NEOSTIGMINA Drogas anticolinesterásicas (inibem a acetilcolinesterase evitando a destruição rápida da acetilcolina) ATROPINA Drogas antimuscarínicas (bloqueiam a ação da acetilcolina nos receptores colinérgicos do tipo muscarínico) Farmacologia do SNA 1. O que é neuroplasticidade cerebral? 2. O que uma lesão cerebral promove no neurônio? 3. Como o fisioterapeuta pode atuar de modo a minimizar os efeitos de uma lesão? SISTEMA MUSCULAR Tipos de músculos Músculo Esquelético Está unido aos ossos do esqueleto, o que capacita esses músculos a controlarem os movimentos do corpo. Músculo Cardíaco É encontrado somente no coração e é responsável por mover o sangue pelo sistema circulatório. Músculo Liso É o principal músculo dos órgãos e tubos internos como o estômago, a bexiga urinária e os vasos sanguíneos. Músculo Cardíaco e Músculo Esquelético Músculos Estriados Estriações transversais Formada pela disposição/organização das proteínas Músculo Cardíaco e Músculo Liso São descritos como involuntários Músculo Esquelético São descritos como voluntários Comparação dos três tipos de músculo Esquelético Liso Cardíaco Tipo de músculo Aparência ao microscópio óptico Estriado Liso Estriado Controle nervoso da contração Neurônio Motor Somático Neurônios Autonômicos Neurônios Autonômicos Influência hormonal na contração Nenhuma Múltiplos Hormônios Adrenalina (Epinefrina) Localização Preso aos ossos Forma a parede dos órgãos ocos e tubos Músculo do coração Velocidade da contração Mais rápida Mais lenta Intermediária Via Motora Somática Corpos celulares dos neurônios motores somáticos que estão na medula espinhal ou no encéfalo com um único e longo axônio mielinizados projetam-se até o músculo alvo. A sinapse de um neurônio motor somático (motoneurônio) em uma fibra muscular é chamada de junção neuromuscular. A fibra nervosa forma um complexo de terminais nervosos ramificados que se invaginam na superfície extracelular da fibra muscular. A estrutura toda é chamada de placa motora Placa Motora BIOSSÍNTESE ACETILCOLINA E AÇÃO Unidade Motora Unidade Motora representa quantas fibras musculares são inervadas por um motoneurônio Músculo Esquelético Constituem a maior parte da musculatura do corpo 40% do peso corporal total Responsável pelo posicionamento e movimento do esqueleto Prendem-se aos ossos por tendões constituídos de colágeno A inserção do músculo é a fixação mais distal ou com maior mobilidade Músculo flexor- As porções centrais dos ossos conectados se aproximam quando o músculo contrai e o movimento é chamado de flexão. Músculo extensor- Os ossos se afastam um do outro quando o músculo contrai e o movimento é chamado de extensão. Os pares de músculo extensor-flexor são denominados grupos musculares antagonistas, pois exercem efeitos opostos Ex: Bíceps Braquial e Tríceps Braquial Os músculos esqueléticos são compostos por fibras musculares Músculos funcionam em conjunto, como uma unidade. Um músculo esquelético é um conjunto de células musculares, ou fibras musculares. O músculo inteiro é recoberto por uma bainha de tecido conectivo. Fibras colágenos e elásticas, nervos e vasos sanguíneos dispõem-se entre os fascículos. Os músculos esqueléticos são compostos por fibras musculares Uma longa célula cilíndrica com vários núcleos próximos da sua superfície Cada fibra muscular esquelética é envolta por tecido conectivo, com grupos de fibras formando uma unidade chamada fascículo. Fibra Muscular Endomísio é uma camada de tecido conjuntivo que encobre uma fibra muscular Perimísio é uma bainha de tecido conjuntivo que agrupa conjuntos de dez a cem fibras musculares individuais em fascículos Epimísio é uma camada de tecido conjuntivo que envolve todo o músculo Anatomia da fibra muscular A membrana celular de uma fibra muscular é denominada sarcolema.Cada fibra muscular contém centenas a milhares de miofibrilas. Cada miofibrila é composta de filamentos de miosina e actina, que são proteínas responsáveis pelas contrações musculares. Fibra Muscular As miofibrilas são as estruturas contráteis da fibra muscular. Cada miofibrila é composta apenas de actina e miosina? Não. Cada miofibrila é composta de vários tipos de proteínas: as proteínas contráteis miosina e actina, as proteínas regulatórias tropomiosina e troponina, e as proteínas acessórias gigantes titina e nebulina. Visto ao microscópio óptico O arranjo dos filamentos grosso e finos em uma miofibrila gera um padrão repetido de bandas claras e escuras alternadas. O segmento da miofibrila situado entre dois discos Z sucessivos é referido como sarcômero Sarcômero e suas Estriações Sarcômero é a menor unidade funcional da fibra muscular e compreende o espaço entre duas linhas Z Estriações ou Bandas são alternâncias entre regiões claras e escuras. A Banda I é clara e apresenta apenas os filamentos de actina (isotrópico à luz polarizada); a Banda A é escura (anisotrópica) e apresenta actina e miosina, enquanto a zona H é intermediária e apresenta somente miosina. Sarcoplasma Os espaços entre as miofibrilas são preenchidos com líquido intracelular, conhecido como sarcoplasma. Sarcoplasma Potássio, magnésio, fosfato Enzimas protéicas Mitocôndrias (fornecem energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP) Retículo Sarcoplasmático Retículo Sarcoplasmático Envolve cada miofibrila como uma peça de renda. Importante para o controle da contração muscular (liberação e reservatório de íons Ca2+. Túbulos T ou Túbulo Transverso Invaginação profunda na membrana plasmática encontrada nas células do músculo esquelético e cardíaco (extensões do sarcolema). Permitem que a despolarização da membrana penetre no interior da célula. No músculo esquelético, cada túbulo T está ligado a dois retículos sarcoplasmáticos (vesículas intracelulares que estocam íons cálcio), formando uma tríade. Túbulos Transversos núcleo mitocôndrias sarcolema Túbulos T Retículo Sarcoplasmático Filamento grosso Filamento fino miofibrila Proteínas Contratéis Miosina é uma proteína com capacidade de gerar movimento. Cada molécula de miosina é composta de cadeias de proteínas que se entrelaçam formando uma longa cauda e um par de cabeças. Projeções dos braços e das cabeças formam as pontes cruzadas No músculo esquelético cerca de 250 moléculas de miosina se unem para formar um filamento grosso. Cauda Cabeça Duas cadeias pesadas Cadeias Leves Filamentos de actina Pontes Cruzadas Dobradiça s Corpo Filamento de miosina Atividade ATPase da cabeça da miosina Permite que a cabeça clive o ATP e utilize a energia liberada para enegizar o processo de contração Proteínas Contratéis Actina é uma proteína que constitui os filamentos finos da fibra muscular O filamento de actina é formado por três componentes protéícos actina, tropomiosina e troponina Uma molécula de actina é uma proteína globular (actina G). Várias moléculas de actina G formam longas cadeias ou filamentos chamados de actina F. Moléculas de Tropomiosina Os filamentos de actina contêm também outra proteína, a tropomiosina. Durante o período de repouso, as moléculas de tropomiosina recobrem os locais ativos no filamento da actina, de forma a impedir que ocorra a atração entre os filamentos de actina e de miosina para produzir contração. Molécula de Troponina Ligado intermitentemente aos lados das moléculas de tropomiosina existe a molécula de troponina que é um complexo de três subunidades protéicas. Troponina (I) tem forte afinidade com a actina, a troponina (T) com a tropomiosina e a troponina ( C) com os íons cálcio. Mecanismo da Contração Muscular 1. Os potenciais de ação cursam pelo nervo motor até suas terminações nas fibras musculares 2. Em cada terminação, o nervo secreta o neurotransmissor acetilcolina 3. A acetilcolina abre canais de sódio 4. O sódio se difunde para o lado interno da membrana das fibras musculares, desencadeando o potencial de ação 5. O potencial de ação se propaga por toda a fibra muscular , estimulando a liberação de grandes quantidades de cálcio do retículo sarcoplasmático 6. Os íons cálcio ativam as forças atrativas entre os filamentos de miosina e actina, fazendo com que eles deslizem um do lado do outro que é o processo contrátil. Mecanismo da Contração Muscular 7. Posteriormente os íons cálcio são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático, onde permanecem armazenados até que novo potencial de ação se inicie. 8. Essa retirada dos íons cálcio faz com que a contração muscular cesse. A interação de um Filamento de Miosina com Dois Filamentos de Actina com os íons Cálcio para causar a contração • O filamento de actina na falta do complexo troponina- tropomiosina (mas em presença de ATP e magnésio) se liga fortemente às cabeças das moléculas de miosina) • Então se o complexo troponina-tropomiosina for adicionado ao filamento de actina, a união entre miosina e actina não ocorre. • Para que a contração possa ocorrer os efeitos de inibição do complexo devem ser inibidos. • Acredita-se que quando os íons cálcio se ligam à troponina C, o complexo troponina passa por uma alteração conformacional que traciona a molécula de tropomiosina, deslocando-a. • Ocorre assim, o descobrimento dos locais ativos da actina, permitindo que atraiam as pontes cruzadas das cabeças da miosina e fazendo com que a contração ocorra. A interação entre o Filamento de Actina “Ativado” e as Pontes Cruzadas de Miosina- A Teoria de “ Ir para Diante” (Walk- A long) da Contração. • Antes o início da contração, as pontes cruzadas das cabeças ligam-se ao ATP. A atividade da ATPase das cabeças de miosina cliva o ATP, mas deixa o ADP e os íons fosfato como produtos dessa clivagem, ainda ligados à cabeça. Nessa etapa, a cabeça da miosina ainda não está ligada à actina. • Quando o complexo troponina-tropomiosina se liga aos íons cálcio, os locais ativos dos filamentos de actina ficam descobertos, e as cabeças da miosina se unem a eles. • A ligação entre a ponte cruzada da cabeça e o local ativo no filamento de actina causa alteração conformacional na cabeça, fazendo com que esta se incline em direção ao braço da ponte cruzada. Essa alteração gera um movimento de força para puxar o filamento de actina. A interação entre o Filamento de Actina “Ativado” e as Pontes Cruzadas de Miosina- A Teoria de “ Ir para Diante” (Walk- A long) da Contração. • Uma vez que a cabeça da ponte cruzada esteja inclinada, isso permite a liberação de ADP que estavam ligados à cabeça. No local onde liberou ADP nova molécula de ATP se liga. • A ligação desse novo ATP causa o desligamento da cabeça pela actina. • Após o desligamento, a nova molécula de ATP é clivada para que seja iniciado novo ciclo, levando a novo movimento de força. Fadiga Muscular É uma condição reversível na qual um músculo não é mais capaz de gerar ou manter o trabalho esperado. Fadiga Fadiga Central Se origina no sistema nervosocentral. Fadiga Periférica Se origina em algum lugar entre a junção neuromuscular e os elementos contráteis do músculo. PROPRIEDADES DA CONTRAÇÃO MUSCULAR CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA E ISOTÔNICA Contração Isométrica: Se um músculo é fixo pelas duas extremidades ou a carga aplicada é muito grande, quando estimulado, não há encurtamento e sim apenas geração de tensão (trabalho interno). Contração Isotônica: Se um músculo é fixo apenas por uma extremidade ou a carga aplicada é baixa, quando estimulado, promove encurtamento do músculo. Na marcha há contrações isométricas e isotônicas. Contração isométrica Contração isotônica
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