Músculos Esqueléticos: Estrutura e Funcionamento

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Metabolismo do músculo
Músculo 
Cardíaco
Músculo 
Esquelético
Músculo 
Liso
Controle 
Involuntário
Controle 
Voluntário
Músculo Estriado
Músculo Estriado
Músculo Liso
SISTEMA 
MOTOR
SOMÁTICO
SISTEMA 
MOTOR
VISCERAL
Características gerais dos 
músculos esqueléticos
40% do peso corporal
Associados ao esqueleto
Propriedade contrátil 
Contração rápida e lenta
Metabolismo aeróbico/ anaeróbico 
Diferenças interssexuais
Outras funções dos músculos esqueléticos 
Termorregulaçao
Neoglicogenese durante o jejum prolongado
CONTRAÇÃO ISOTÔNICA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA
A contração muscular proporciona desenvolvimento de 
força mecânica ou ( tensão). Essa força causa movimento 
ou se opõe a uma carga (peso).
Músculos fásicos
Músculos tônicos 
SNC
Medula
Raízes
ventraisFibras musculares
Junção neuromuscular
nervo
Sarcômero
Terminação nervosa
Ramificação
nervosa
Músculos axiais 
e proximais
Músculos 
distais
Aferências Aferências 
Núcleos motores somáticos 
da medula (cervical)
Músculos axiais 
e proximais
Músculos 
distais
Musculatura esquelética e os 
neurônios motores da medula
GRUPO MEDIAL
m. axial do tronco e m apendicular proximal 
(antebraço e ombros)
Equilíbrio postural
GRUPO LATERAL
m. apendicular distal (braços, pernas, mãos e pés)
Movimentos finos das extremidades
Unidade motora: o motoneurõnio e as fibras musculares por ele 
inervadas. Um músculo é controlado por mais de um motoneuronio; possui 
várias unidades musculares.
Unidade motora: uma unidade 
funcional onde há trocas de fatores 
tróficos.
Quando um deles morre o outro sofre 
atrofia. 
RELAÇÃO DE INERVAÇAO
Alta: PRECISÂO
1: poucas fibras
Baixa : POTENCIA MECANICA
1: muitas fibras
JUNÇÃO NEURO-MUSCULAR
A sinapse neuromuscular ocorre na região 
do sarcolema denominada placa motora 
para onde os NT são liberados. 
Propriedades do músculo 
1. O músculo é constituído de faixas paralelos de fibras musculares. 
2. Cada fibra é uma única célula multinucleada, resultante a fusão de 
muitas células, as vezes cobrindo o músculo inteiro. Cada fibra muscular 
contem cerca 1.000 miofibrilas formado por actina e miosina.
3. As miofibrilas são envolvidas pelo reticulo sarcoplasmático. 
4. Em imagens de microscopia eletrônica são visíveis regiões alternadas 
de densidade eletrônica alta (filamentos grossos e a região onde onde os 
filamentos grossos e finos se superpõem, banda A) e baixa (baixa
filamentos finos, banda I). 
5. O sarcomero se define como a unidade contrátil, constituída por feixes 
de filamentos grossos intercalados com feixes de filamentos finos.. 
6. A zona Z divide a banda I em duas metades e serve de ancora para os 
filamentos finos. A banda A também é dividida em duas metades pelo 
disco M. 
Elementos estruturais de uma fibra muscular esquelética
Os filamentos finos deslizam-se sobre os grossos 
na presença de Ca.
SARCÔMERO: unidade contrátil da fibra muscular
Superficie do sarcolema
Miofibrilas
Cisternas
Laterais
Reticulo
sarcoplasmático
Túbulos (T)
transversos
Contração Muscular
actina miosina
Banda A
Zona H 
M 
Pontes
cruzadas
Z 
Banda I
Filamento fino
Filamento grosso
Sarcômero
Z 
Banda I
Sarcômero Sarcômero
Filamento Grosso
FILAMENTO FINO
A molécula de miosina possui um sitio de 
ligação para actina e outro para a ATPase.
Troponina
Tropomiosina Dupla hélice de Actina
Cada molécula de actina possui um sitio de 
ligação para a cabeça de miosina. Nessa 
condição está obstruída pela tropomiosina
A troponina é uma proteína ligadora de Ca2+. 
Um impulso nervoso induz a liberação de C2+ 
do reticulo sarcoplasmático. O Ca2+ ligado a 
troponina produz mudança na conformação 
dos complexos troponina-tropomiosina, 
expondo os sitios de ligação de miosina nos 
filamentos finos. 
No estado de repouso (músculo relaxado) a 
miosina não consegue se ligar à actina porque os 
sítios de ligação estão obstruídos pela 
tropomiosina.
O cálcio liga-se à troponina e remove a tropomiosina 
liberando os sitios de ligação da actina para a cabeça 
da miosina.
A ligação da miosina com a actina, traciona a cabeça 
da miosina no sentido da linha M
O filamento fino desliza sobre o grosso 
1) A miosina se liga à actina
Inicio da contração
2) Primeiro ciclo de deslizamento
3) Desligamento
4) Reinicio do ciclo
Depende de: 
Presença de íons cálcio
Disponibilidade de ATP
Contração do músculo 
Ciclo das pontes cruzadas
-a miosina liga-se a actina (forma a ponte cruzada).
- ATP se liga à cabeça da miosina causando 
dissociação da actina. 
- o ATP é hidrolisado induzindo uma mudança de 
conformação da miosina. O ADP e Pi permanecem 
associados à cabeça da miosina. 
- a cabeça da miosina inclina em direção à linha M
- deslizamento do filamento fino sobre o grosso
- o sarcômero se encurta
Enquanto houver Ca++ e ATP disponíveis, o ciclo se 
repete e o sarcômero encurta.
Se as pontes cruzadas continuarem a se formar, os 
filamentos finos continuam a deslizar sobre os grossos.
As linhas Z se aproximam uma da outra, o sarcômero 
encurta. Se todos os sarcômero se encurtarem, a 
miofibrila como um todo encurta-se e ocorre a contração 
do músculo.
O sarcômero pode variar o comprimento
CICLO DAS PONTES CRUZADAS
Calcio ++ dependente
ATP dependente
Quanto mais vezes o ciclo se 
repete, maior será o grau de 
deslizamento.
Quanto mais tempo dura o PA no 
sarcolema, mais tempo dura o Ca++ no 
mioplasma.
Uso do ATP para a contração
JUNÇAO NEURO-MUSCULAR ESQUELÉTICA
EVENTOS DA NEUROTRANSMISSAO
1. Chegada do potencial de ação nos terminais 
2. Liberação de Acetilcolina
3. Complexo receptor nicotinico-Ach
4. Abertura de canais Na pós-sinápticos
5. Potencial pós-sináptico (Potencial de Placa)
6. Abertura de Canais Na e K voltagem 
dependentes no sarcolema
7. Geração e propagação do potencial de ação 
pelo sarcolema
As fibras musculares são células excitáveis
como os neurônios: geram PEPS (potencial de 
placa) e PA.
Forma rápida de transmitir os comandos 
neurais. 
Potencial de ação no axônio 
Fibra muscular
1. Condução do potencial de ação pelo sarcolema
2. Despolarização dos Túbulos T
3. Abertura de Canais de Ca++ do retículo sarcoplasmático
4. Difusão de Ca2+
5. Aumento de [Ca2+] no mioplasma
6. Inicio da contração muscular
ACOPLAMENTOELETRO-MECÂNICO
Para que servem os túbulos T?
Os túbulos T conduzem a onda de 
despolarização até as cisternas do reticulo 
sarcoplasmático
Quanto o maior número ciclos de 
pontes cruzadas, maior será o grau de 
contração muscular
As fibras musculares de uma unidade motora são 
todas do mesmo tipo mas ficam dispersas no músculo.
Um músculo é formado de vários tipos de fibras 
musculares, portanto é controlado mais de um 
motoneurônio.
RESPOSTAS MECÂNICAS DO MÚSCULO
Fibras musculares
neurônio
PA
ACh
ABALO: tensão mecânica isolada do músculo
Diferencias na metabolismo de glicose no figado e musculo
1. Entrada da glicose: 
Transportador GLUT 4 no músculo: A translocação dos transportadores para a plasma 
membrana é induzida pela ativação do receptor de insulina na célula. No figado o transportador 
GLUT 2 é constitutivamente expresso na plasma membrana.
2. A glicoquinase do fígado possui Km mais alto do que a hexoquinase do músculo. 
3. O músculo não expressa a glicose fosfatase. Glucagon e adrenalina induzem a glicolise. 
O figado expressa glicose-6-fosfatase e exporta glicose para combater a hipoglicemia. 
A ENERGIA necessária para a 
contração (e relaxamento) 
provem da hidrolise de ATP 
Fontes de ATP 
1) Fosfato de creatina
2) Glicólise3) Fosfoforilaçao oxidativa
Fontes de energia envolvidos no metabolismo muscular
Vias Energéticas
CP e Lactato x Distância
• Sistema Imediato
– Atividades físicas envolvidas: Atividades que 
demandam uma contração intensa por um 
curto tempo ~ 3 s.
– Fosfogênese
– Influência da suplementação alimentar
A ingestão de Creatina aumenta a 
concentração intramuscular de fosfocreatina
resultando em maior capacidade de realizar 
esforço físico intenso.
ADPPCreatinaCreatinaATP +−↔+
• Sistema a Curto Prazo
– Atividades Envolvidas:
Atividades que envolvam esforço intenso, mas que durem 
alguns minutos, como por exemplo, um tiro de corrida de até
400 m.
– Metabolismo Envolvido
• Fermentação Láctica
• Glicogenólise
• Portanto, nesse tipo de atividade, a glicose é a fonte primária 
de energia.
GLICOSE
SANGÜÍNEA
GLICOGÊNIO Glicose
MÚSCULO EM EXERCÍCIO
Fermentação Láctica: É a única via metabólica 
capaz de gerar ATP anaerobicamente. 
Glicose Piruvato
2 ATP
Lactato
NAD+
NADH
• Sistema a Longo Prazo
– É o sistema de obtenção de energia mais eficiente e 
mais complexo, pois há uma interação de várias rotas 
metabólicas e tecidos.
– Atividades Envolvidas
Atividades de esforço de leve a moderado cujo tempo de 
duração supere a dezenas de minutos.
– Metabolismo Envolvido
• Oxidação do Piruvato
• Lipólise e oxidação dos ácidos graxos
• Proteólise e transaminação dos aminoácidos
• Oxidação do Acetil- CoA
• Gliconeogênese
• Ciclo da Uréia
Muscle metabolism
• ATP somente suficiente 
para algumas segundos
Três mecanismos para produção 
de ATP
• Respiração aeróbica 
• Respiração anaeróbica 
(glicolise)
• Creatina fosfato
Todos os músculos dependem do consumo de ATP
O ATP é disponibilizado pela síntese de 
– Fermentação anaeróbica (produção rápida mas limitada): não 
necessita de O2 mas produz ácido lático
– Respiração aeróbica (produz mais ATP mas lentamente): requer 
disponibilidade continua de O2
Locais e Causas da Fadiga 
Muscular
• Nervo motor
• Junção Neuromusc.
• Mecanismo contrátil
• Sistema nervoso 
central
Fadiga na Junção 
Neuromuscular
• Provável redução na liberação de 
transmissor químico (acetilcolina), por 
parte das terminações nervosas
Fadiga do Mecanismo Contrátil
• Acúmulo de ácido lático
• Depleção das reservas de ATP – creatina
fosfato
• Depleção das reservas musculares de 
glicogênio
• Outros fatores: falta de oxigênio, fluxo 
sangüíneo inadequado.
Fadiga Neural Central
• Distúrbios locais causados pela fadiga 
contrátil assinalam para o cérebro que é
necessário enviar sinais inibitórios para o 
sistema motor
Músculo cardíaco 
-Ao contrario do músculo esquelético continuamente 
ativo e possui um metabolismo completamente 
aeróbico.
-Mitocôndrias mais abundantes do que no músculo 
esquelética
-Alimentados por glicose, ácidos graxos e corpos 
cetônicos
Função normal do coração
Isquemia
GLICOGÊNIO GLICONEOGÊNESE GLICEROL
LACTATO
AMINOÁCIDOS
TEC. ADIPOSO
AG
GLICEMIA
GLICOSE
SANGÜÍNEA
GLICOSE
GLICOGÊNIO ATP
MÚSCULO EM EXERCÍCIO
FÍGADO
HOMEOSTASE GLICÊMICA
AG
O CICLO DA 
GLICOSE-
ALANINA
A alanina funciona como um 
transportador da amônia e do esqueleto 
carbônico do piruvato desde o músculo 
até o fígado. A amônia é excretada, e o 
piruvato é empregado na produção de 
glicose, a qual pode retornar ao músculo
Fígado: O ATP é empregado na síntese da 
glicose (gliconeogênese) durante a 
recuperação