Transmissão sináptica e contrações musculares

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FISIOLOGIA DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA
A informação pode chegar ao músculo de duas maneiras:
1) Sinapse elétrica (SE): Estímulo elétrico.
- 5% das sinapses
- mm. liso (útero,bexiga) e cardíaco -> resposta involuntária
- ocorre por meio de junções comunicantes do tipo GAP ou por meio de desmossomos
- Uma célula estimula todas; o estímulo é passado de uma a uma -> sincronia -> estímulo em SINÍCIO
2) Sinapse química (SQ): Estímulo químico por meio de uma substância química
- é mais lenta que a elétrica
- 95% das sinapses
- substância química = neurotransmissor
- músculo esquelético (SN somático) e SNA (autônomo) 
- pode ser por estímulo voluntário ou involuntário
A transmissão sináptica é composta por:
A) TERMINAL PRÉ-SINÁPTICO
B) FENDA SINÁPTICA
C) TERMINAL PÓS SINÁPTICO
Os terminais apresentam grande quantidade de mitocôndrias, o que indica grande atividade metabólica.
ETAPAS DA SINAPSE QUÍMICA
1. O córtex lança um potencial de ação (PdA) que despolariza a membrana, induzindo a abertura de canais de Ca++ no terminal pré-sináptico (neurônio). Assim, o cálcio entra na célula (neurônio) e reage com proteínas calmodulinas.
2. Ainda no terminal pré-sináptico, a reação de Ca++-calmodulina** promove o deslocamento de vesículas para a periferia e o rompimento destas, (exocitose) liberando neurotransmissores, os quais passam pela fenda sináptica e para o terminal pós-sináptico.
3. No terminal pós-sináptico (neurônio, m. estriado esquelético ou glândulas), existe um receptor acoplado a um canal que se abre em resposta à ligação de um neurotransmissor a este receptor, permitindo a entrada de um íon. A resposta desse íon pode ser excitatória ou inibitória. No caso do neurotransmissor Ach, é o Na+ que entra.
- Resposta no terminal pós-sináptico:
-> Excitatória: entra íon positivo. Ex: músculo <-> receptor nicotínico/colinérgico. Este é o receptor acoplado a um canal que permite entrada de um íon positivo, o Na+.
A entrada de um íon positivo na célula causa sua DESPOLARIZAÇÃO.
-> Inibitória: entra íon negativo. Ex: neurônio sob efeito de benzodiazepínicos (abrem canais de íons negativos -  canais GABA). 
A entrada de um íon negativo na célula causa sua HIPERPOLARIZAÇÃO.
SINAPSE QUE OCORRE NO M. ESTRIADO ESQUELÉTICO = SINAPSE NEUROMUSCULAR
- ESQUEMA DA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR (ENCONTRO DO NEURÔNIO MOTOR + FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA ESTRIADA):
A) Invaginações das fibras musculares estriadas esqueléticas
B) Fibra muscular esquelética (demais regiões): possui canais voltagemdependentes (CVD) de Na+. Portanto, são regiões estimuladas eletricamente.
C) PLACA MOTORA: é onde tem os receptores nicotínicos (de Ach). Possui canais ligantedependentes (CLD). Portanto, é uma área estimulada quimicamente.
Quando a acetilcolina chega no receptor, canais de Na+ se abrem, e a entrada de íons positivos despolarizam a membrana da fibra muscular, gerando, consequentemente, a contração muscular. 
Obs: Anestésicos locais exercem seu efeito através do bloqueio dos canais de Na+ voltagemdependentes, impedindo a transmissão da informação (dor) ao SNC.
SÍNTESE E DEGRADAÇÃO DA ACETILCOLINA (Ach):
- O neurotransmissor da contração muscular é a ACETILCOLINA (colina, um aa que é proveniente da alimentação + Acetil-CoA, proveniente de Krebs).
- A colina entra na célula por meio do simpoete colina-Na+.
- A enzima colina-acetiltransferase (enzima intracelular - neurônio) transfere seu grupo acetil para a colina, sendo então, a acetilcolina sintetizada. Entretanto, até ter um estímulo, a colina proveniente da alimentação é empacotada em vesículas no terminal pré-sináptico. Quando tem estímulo e entra cálcio**, aí sim a  acetilcolina é sintetizada.
- A síntese da acetilcolina ocorre no neurônio motor no terminal pré-sináptico.
- Sintetizada, a acetilcolina é liberada na fenda sináptica (exocitose) e sua maioria reside lá. Poucas que se ligam aos receptores nicotínicos do terminal pós-sináptico. As que permanecem na fenda são absorvidas:
-> Enzima acetilcolinesterase degrada a acetilcolina em colina + acetato.
->colina: reabsorvida novamente para o terminal pré-sináptico através do simporte Na+-colina.
-> acetato: eliminado pela urina.
ESTRUTURA DO RECEPTOR NICOTÍNICO (PROTEÍNA PENTÂMERA):
- O receptor nicotínico é formado por 5 cadeias polipeptídicas (5 sub-unidades) organizadas em círculo sendo que 2 dessas cadeias denominam-se sub-unidades alfa.
- São nas 2 sub-unidades alfa em que ocorre as ligações com a acetilcolina
- As 5 cadeias polipeptídicas em círculo formam um canal, pelo qual também entra sódio.
ATUAÇÃO DA ACETILCOLINA:
- A ligação de duas acetilcolinas nas duas sub-unidades alfa abrem o canal do receptor nicotínico e abrem canais de Na+ no terminal pós-sináptico (estímulo químico: canal ligantedependente)  pelo 	qual entra Na+, despolarizando a membrana. 
- Após a despolarização da membrana, outros canais de Na+ se abrem (estímulo elétrico: canal voltagemdependente).
- Portanto, no terminal pós-sináptico há dois tipos de canais: CLD e CDV. 
 DROGAS QUE INTERFEREM COM A TRANSMISSÃO NA JNM:
Curare (bloqueador neuro-muscular): Ocupa as sub-unidades alfa do receptor nicotínico. Ele causa perda de movimento e é usado para anestesia geral.
Hemicolônio: Esta substância compete com a colina. No simporte Na+-colina, acaba entrando hemicolônio-Na+. Isso diminui a síntese de acetilcolina. Pouca Ach causa midríase (dilatação das pupilas através do músculo radial), por isso a substância era usada por oftalmologistas.
Toxina botulínica/botox: Impede a contração uma vez que a toxina reforça as membranas dos neurônios, impedindo a exocitose do neurotransmissor. É usada em indivíduos com sudorese excessiva.
*** Inibidores da acetilcolinesterase: Se esta enzima é responsável por degradar a acetilcolina que fica na fenda sináptica, sua inibição vai causar aumento da acetilcolina neste local. A acetilcolina vai começar a se ligar nos canais muscarínicos além dos canais nicotínicos. Exemplo desses inibidores são os organofosforados. 
AÇÃO DOS ORGANOFOSFORADOS NOS LUGARES DO CORPO:
-> m. liso cardíaco: braquicardia (diminui a frequência cardíaca).
-> pulmão: broncoconstrição e aumento da produção de muco.
-> esfíncteres do trato gastrointestinal e do trato gênito-urinário: incontinência (relaxamento dos esfíncteres).
RESUMO: PROCESSOS DA FISIOLOGIA DA TRANSMISSÃO SINÁPTICA E NEUROMUSCULAR
Vesícula vazia: síntese de Ach para seu armazenamento em vesícula
Despolarização abre canal de Ca++
Entrada de Ca++ interage com proteínas
Movimento da vesícula para a periferia
Rompimento da vesícula para a fenda sináptica (exocitose)
Ach abre canais de Na+ no receptor 
Simporte Na+-Colina, colina volta para dentro da célula
Retorno do ciclo a partir da síntese de Ach
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR
Músculos estriados esqueléticos: 40% da massa corporal
Músculos liso e cardíaco: 10% da massa corporal
ANATOMIA DO MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO:
MÚSCULOS  →→→ FASCÍCULOS  →→→  FIBRAS  →→→  MIOFIBRILAS  →→→  SARCÔMEROS
envolvidos por                        envolvidos por                        envolvidas por                  envolvidas por                            compostos de                                       
  EPIMÍSIO                                  PERIMÍSIO                              ENDOMÍSIO                      SARCOLEMA                         filamentos finos e grossos
NOMENCLATURA E COMPONENTES DAS FIBRAS MUSCULARES:
- Sarcolema = MP
- Sarcoplasma = citoplasma
- RS = Retículo sarcoplasmático (túbulos longitudinais azuis). Armazena Ca++.
- Túbulos T = Formados por invagunações do sarcolema. São túbulos transversais que levam estímulo até RS. Esse estímulo despolariza o RS, fazendo o Ca++ ser liberado.
COMPONENTES E ESTRUTURA DE UM SARCÔMERO:
-> Filamentos finos:
1) Actina-G (que organizada em filamentos recebe o nome de Actina-F);
2) Tropomiosina: se desloca para expor o sítio ativo da actina
3) Troponina: é formada por 3 sub-unidades: T, C, I. 
T: sub-unidade ligadaà tropomiosina
C: sub-unidade cálcio: promove contração
I: sub-unidade inibitória da contração
4) Nebulina: prende o filamento fino à linha Z no sarcômero
-> Filamentos grossos:
Miosina: subdividida em 3 partes:
Corpo: cadeias pesadas de miosina
Cabeça: 4 cadeias leves de miosina. É onde ocorre quebra de ATP com contração muscular.
Cauda
      2) Titina: prende o filamento grosso de miosina à linha Z no sarcômero
CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ESTRIADO:
Esse fenômeno é a continuação da transmissão sináptica. O rompimento da vesícula com Ach para a fenda sináptica (item 5 do resumo) e a ligação química da Ach aos receptores nicotínicos da placa motora é passo inicial dos procedimentos da contração do músculo estriado esquelético. 
Esta ligação química abre os canais de sódio (canais ligantedependentes) que estão acoplados nos receptores nicotínicos. Assim, o sódio entra e a célula despolariza, gerando um potencial de ação. A despolarização ativa mais canais de sódio (canais voltagemdependentes) levando o potencial de ação da fibra muscular até aos túbulos T, que são os caminhos que levam o potencial de ação até o retículo sarcoplasmático. 
No túbulo T, os receptores de diidropiridina reconhecem o potencial de ação, o que gera abertura dos canais de cálcio do retículo sarcoplasmático (canais rianodina).
 Uma vez abertos, o cálcio sai do reticulo sarcoplasmático (isto é, se desprende das proteínas calcequestrinas, que prendiam o cálcio dentro do RS) para o citoplasma, ação que se denomina processo podal. 
O cálcio que sai do RS se liga à subunidade C da troponina, mudando a conformação dos filamentos finos, o que leva à exposição do sítio ativo da actina, antes envolta pela tropomiosina, que bloqueia tal sítio ativo.
 Observação 1: A tropomiosina envolve a actina, e a tropomiosina se liga à subunidade T da troponina, independentemente de o cálcio chegar ou não. Então, a actina está ligada à troponina T por meio da tropomiosina.
 Observação 2: Então, quando o cálcio liga na subunidade C da troponina, ele desloca a tropomiosina, mudando também o lugar da troponina T. Assim, a tropomiosina, que estava ligada a troponina T, vai ter que se deslocar, liberando o sítio ativo da actina.
 Observação 3: A actina também se liga à linha Z, através da nebulina.
Assim sendo, a cabeça da miosina se liga ao sítio ativo da actina, o qual está sem a cobertura da tropoiosina, liberando ATP (que vem do ciclo de Krebs) consolidando a ponte cruzada. 
Isso acarreta o encurtamento do sarcômero, levando em consideração que o filamento grosso está ancorado à linha Z pela proteína titina – a qual contrai e aproxima uma linha Z da outra. 
Depois do processo, o ATP precisa ser regenerado na cabeça da miosina para que esta se solte do sítio ativo. O cálcio é desligado da troponina C e levado de volta para o retículo sarcoplasmático pela bomba SERCA (bomba de cálcio ATPase).
 Observação 4: O cálcio volta para o RS por meio da bomba de cálcio ATPase = SERCA.
 Observação 5: O cálcio sai da célula por meio do antiporte Ca++/3Na+, que tem como exigência a ocorrência da bomba de Na+/K+ATPase primeiro.
 Observação 6: O cálcio sai do RS pela bomba Ca++/ATPase.
ESQUEMA DO SARCÔMERO:
CONTRAÇÃO DO MÚSCULO CARDÍACO
 Observação 1: o músculo cardíaco possui sarcômeros e estriações também.
 Observação 2: a contração depende do cálcio intracelular e extracelular.
 Observação 3: Junções comunicantes e desmossomos permitem a contração sincronizada: sincício.
No sarcolema do músculo cardíaco, existe o receptor Beta 1 que está acoplado à uma proteína G, a qual está acoplada à enzima AC (adenilciclase). A adrenalina (epinefrina) liga-se ao receptor Beta 1, ativando-o/estimulando-o.
 Assim, esse receptor transmite uma informação à proteína G que transmite a informação para a enzima AC. Essa informação é a quebra de ATP. Portanto, o ATP, pela ação da AC, quebra-se em AMP cíclico e em fosfato, sendo que este último ficará livre na célula para fosforilar primeiro os canais de cálcio e depois a fosfolambana. 
O fosfato, nesse momento, fosforila os canais de cálcio tipo L voltagem dependentes. O canal, fosforilado, é estimulado para que o cálcio entre mais rapidamente (facilmente) na célula, respondendo o estímulo de contração dado quando a adrenalina se ligou ao receptor beta 1. Entretanto, a quantidade de cálcio necessária para responder o estímulo ainda não foi atingida.
Então, o cálcio entra e vai até o canal de rianodina do Ser o abre, liberando o cálcio de dentro do retículo sarcoplasmático (cálcio estimula abertura de canais de cálcio) para que seja feita a contração com a quantidade de cálcio necessária.
Portanto, o cálcio que vem do meio externo abre os canais de rianodina. O cálcio da rianodina, proveniente do RS, é o que promove contração muscular.
Depois de contraído, o cálcio tem que sair do sarcoplasma: entrando do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático ou saindo do sarcoplasma para o LEC.
Para entrar no RS, a fosfolambana precisa ser fosforilada, pois após a sua fosforilação ela deixa de inibir a SERCA (bomba que tira o cálcio do sarcoplasma e põe no RS).
Os fosfatos livres que ainda estão na célula vão realizar esse processo fazendo com que a SERCA atue normalmente, o que garante o relaxamento (tira cálcio do sarcoplasma - SERCA = relaxamento; cálcio no sarcoplasma = contração).
O cálcio que volta para o LEC, volta através da bomba Ca+-ATPase ou pelo antiporte 3Na-Ca, que ocorre após o funcionamento da bomba de Na-KATPase.
 Observação 4: dobutamina inibe a fosfolambana.
 Observação 5: Glicosídeos cardíacos ou digitálicos ou digoxinas: Inibem a Bomba Na-K ATPase, inibindo também, por consequência, o Simporte 3Na-Ca.
CONTRAÇÃO DO MÚSCULO LISO
 Observação 1: Não possui estriações e nem sarcômeros.
 Observação 2: Não possui troponina em seus filamentos finos. Quem ocupa seu lugar é a calmodulina.
 Observação 3: Não possui túbulos T (substituídos por cavéolas).
 Observação 4: Possui RS pouco desenvolvido.
 Observação 5: As linhas Z são substituídas por corpos densos.
 Observação 6: As drogas para pressão agem no receptor de adrenalina, impedindo que IP3 interaja com o RS, aumentando a concentração de cálcio intracelular, o que promove a contração.
No músculo liso há 2 canais de cálcio na membrana, sendo que um é voltagem dependente (canal L de Ca+: se encontra dentro das cavéolas) e outro é ligante dependente. Além disso, há o receptor Alfa 1, associado ao canal de Ca+ ligantedependente, que pode receber a adrenalina. Este canal é acoplado a uma proteína G, que por sua vez é acoplada à enzima fosfolipase C.
Essa proteína ativa a fosfolipase C, que aumenta a concentração de IP3 intracelular, pois esta enzima transforma PiP2 em IP3. O IP3 é que vai até aos canais de cálcio do RS, estimulando a liberação de cálcio de dentro do RS para o sarcoplasma.
Assim, o cálcio, advindo dos canais de cálcio da membrana e dos canais de cálcio do RS se ligam a calmodulina, no sarcoplasma, gerando o complexo 4Ca++-calmodulina.
Na cabeça da miosina, tem-se a cadeia leve, a qual só vai se ligar ao sítio ativo do filamento fino se houver pelo menos 1P ligado à ela. A cadeia leve é fosforilada por meio da miosina quinase de cadeia leve – MKCL, que só é ativada quando o complexo 4Ca++-calmodulina estiver presente.
Dessa forma, a cabeça da miosina é fosforilada, com gasto de ATP, e se liga ao sítio ativo da actina. Este é o momento da contração.
Depois, para efetuar o relaxamento, o Ca precisa voltar ao RS através da SERCA e também para o LEC, através da bomba Ca ATPase, ou pelo antiporte 3Na - Ca (após o funcionamento da bomba Na-K ATPase), terminando com a miosina fosfatase desfosforilando a cabeça da miosina. Essa última enzima é ativada através da diminuição de concentração de cálcio no sarcoplasma.
ESQUEMA DO MÚSCULO LISO:
Sarah Lisboa – XLIX MEDPA[Digite texto]	Página 1