Resumo Contração do Músculo Esquelético (Guyton)

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Kaique Antônio Moreno Leão de Azevedo – Medicina 3º Período 
RESUMO CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO 
 
 
CONTRAÇÃO MUSCULAR 
- As fibras musculares esqueléticas são inervadas por neurônios chamados motoneurônios cujos corpos celulares estão localizados 
dentro do SNC (núcleos motores da medula e do tronco encefálico) 
- Através dos nervos cranianos (músculos da cabeça) e nervos espinhais (músculos do pescoço, tronco, abdômen, pernas e brações), 
o SNC controla quais músculos estarão em atividade. 
- O motoneurônio inerva um conjunto determinado de fibras musculares formando uma Unidade Motora. 
 
1. Potencial de ação do NM até PM – acetilcolina; 
2. Acetilcolina - abre canal de sódio dependente de ligante (despolarização local); 
3. Abertura de canais de sódio voltagem dependentes (potencial de ação despolarização); 
4. Eletricidade do potencial de ação – retículo sarcoplasmático libera Ca++ 
5. Ca++ ativam as forças atrativas entre actina e miosina deslizamento; 
6. Bomba de Ca++: Ca++ volta ao retículo sarcoplasmático; 
7. Final da contração. 
 
MECANISMO MOLECULAR DA CONTRAÇÃO MUSCULAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- O que faz com que os filamentos de actina deslizem por entre os filamentos de miosina? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Kaique Antônio Moreno Leão de Azevedo – Medicina 3º Período 
INTERAÇÃO ENTRE OS FILAMENTOS 
- Acredita-se que o complexo troponina-tropomiosina atuem inibindo fisicamente os locais ativos do filamento normal de actina, no 
estado de repouso. Desta forma, esses locais não podem se ligar às cabeças dos filamentos de miosina para produzir a contração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Teoria de “ir para adiante” (Valk Along) da contração: 
 
1. O novo alinhamento de força faz com que a cabeça se incline em direção ao braço e leve com ela o filamento de actina. 
Força de deslocamento ou movimento de força 
“Power stroke” 
2. Após a inclinação, a cabeça se separa da actina. 
3. Retorna para sua posição estendida. 
4. Se combina com novo local ativo, situado mais adiante no filamento de actina 
5. Quando a cabeça se liga ao local ativo, essa ligação provoca ao mesmo tempo profundas alterações nas forças intramoleculares 
entre a cabeça e o braço dessas pontes cruzadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Eventos químicos na movimentação das cabeças de miosina. 
 Quando ocorre a contração, grandes quantidades de ATP são degradadas, formando o ADP. 
 Quanto maior a quantidade de trabalho realizada pelo músculo, maior a quantidade de ATP: efeito Fenn. 
 
1. Alteração conformacional e movimento de força. 
2. A energia armazenada funciona como uma mola “engatilhada” 
3. Com a inclinação da ponte cruzada, há a liberação do ADP+P. 
4. Neste local há uma ligação de outro ATP que causa o desligamento da cabeça pela actina. 
5. Após a cabeça ter sido desligada, a nova molécula de ATP será clivada e armazena para funcionar como o “gatilho”. 
6. As cabeças se ligam ao ATP, aonde a ATPase cliva o ATP (ADP+P) 
7. A cabeça estende-se até a actina, mas ainda não está ligada 
8. Complexo troponina-tropomiosina abertos: ligação da cabeça à actina. 
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GRAU DE SUPERPOSIÇÃO DOS FILAMENTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EFEITO DO COMPRIMENTO MUSCULAR SOBRE A FORÇA DE CONTRAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Se o músculo estiver em posição encurtada, reduz a sobreposição actina-miosina: insuficiência ativa (A). 
- Se o músculo estiver em posição alongada, os filamentos de actina e miosina são afastados: insuficiência passiva (B). 
 
RELAÇÃO ENTRE A VELOCIDADE DE CONTRAÇÃO E A CARGA 
- O músculo esquelético se contrai extremamente rápido quando está livre de carga. 
- A velocidade de contração fica progressivamente menor à medida que a carga aumenta. 
- Quando a carga é aumentada até um valor igual à força máxima que o músculo pode 
exercer, a velocidade de contração é zero. 
- Velocidade de contração é inversamente proporcional à carga. 
 
 
 
 
 
 
RENDIMENTO DO TRABALHO DURANTE A CONTRAÇÃO 
- Quando um músculo se contrai contra uma carga ele realiza um trabalho. 
- Isto significa que a energia é transferida do músculo para a carga externa, para levantar um objeto até a maior altura ou para superar 
a resistência ao movimento. 
 
FONTES DE ENERGIA PARA A CONTRAÇÃO MUSCULAR 
- ATP como fonte de energia: 
 Movimento das pontes cruzadas 
 Bombeamento dos íons Ca++ do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático 
 Bombeamento dos íons Na+ e K+ através da membrana da fibra muscular 
- Concentração de ATP na fibra muscular: 
 Em torno de 4 milimolar: contração por 1 - 2 seg. 
 O ATP é clivado para formar ADP e P; o ADP é refosforilado para formar novo ATP. 
 Existem muitas fontes de energia para essa refosforilação. 
 
 
A B 
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- 1ª fonte de refosforilação: Fosfocreatina: 5 x [ ] que a quantidade de ATP. 
 Transporta ligação fosfato e quando clivada, e sua energia liberada causa ligação de novo íon fosfato ao ADP. 
 Desta forma, a energia combinada do ATP armazenado e da fosfocreatina, no músculo, é capaz de manter a contração muscular 
máxima por apenas 5 a 10 segundos. 
- 2ª fonte de refosforilação: Glicólise do glicogênio, previamente armazenado nas células musculares. 
 Rápida quebra do glicogênio em ácido pirúvico e ácido lático: energia. 
Glicose -> Piruvato -> 2 ATPs (acúmulo de ácido lático) 
 Esta energia pode ser utilizada para converter ADP em ATP: fornecer energia ou reconstruir fosfocreatina. 
 Importância: 
- Pode manter a contração por mais de 1 min, sem a presença de oxigênio. 
- Sua velocidade de formação do ATP é cerca de 2,5 vezes mais rápida do que a formação do ATP com presença de oxigênio. 
- 3ª fonte de refosforilação: metabolismo oxidativo. 
 Combinação de oxigênio com produtos finais da glicólise e com vários outros nutrientes celulares, para liberar ATP. 
 Maior fonte de energia para contrações mantidas por longo tempo. (95%) 
 Carboidratos, gorduras e proteínas. 
 Variável com a atividade do músculo / treinamento / tipo de músculo. 
 
CONTRAÇÃO ISOMÉRTICA 
 É a contração muscular que não provoca movimento ou deslocamento articular, sendo que o músculo desenvolve trabalho 
estático. 
 Não há alteração no comprimento do músculo, mas sim um aumento na tensão máxima do mesmo. 
 Ex: postura 
 
CONTRAÇÃO ISOTÔNICA 
 Também conhecida por contração dinâmica, é a contração muscular que promove movimento articular. 
 Há alteração do comprimento do músculo sem alterar sua tensão máxima. 
 Divide-se em: concêntrica e excêntrica 
 
1. Concêntrica 
Ocorre quando, ao se realizar um movimento o músculo aproxima suas inserções, com encurtamento dos seus sarcômeros. 
O músculo desenvolve tensão suficiente para vencer a resistência que o segmento impõe. 
O músculo encurta e gera o movimento. 
 Ex: o músculo bíceps braquial quando levamos um alimento à boca, no movimento de flexão de antebraço, provocando 
aceleração. 
 
2. Excêntrica 
- Ocorre quando, ao realizar o movimento o músculo alonga-se, ou seja, as inserções se afastam, com aumento do comprimento dos seus 
sarcômeros. 
- O músculo não desenvolve tensão suficiente para vencer a carga externa. 
- O músculo aumenta o seu comprimento. 
- Tem como função desacelerar o movimento de uma articulação. Ex: o movimento do músculo bíceps braquial ao devolver um copo à mesa depois de beber o seu conteúdo, no movimento de 
extensão do antebraço, provocando desaceleração. 
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3. Contração isotônica 
- As características das contrações isotônicas dependem da 
carga contra a qual o músculo se contrai, além da inércia 
da carga. 
- O sistema isométrico é o mais utilizado quando se 
comparam as características funcionais dos diferentes 
tipos de músculos, pois este sistema registra a variação da 
força da própria contração muscular. 
 
 
 
FIBRAS MUSCULARES RÁPIDAS VERSUS LENTAS 
- Cada músculo é composto por mistura das chamadas fibras musculares lentas (tipo I) e rápidas (tipo II), além das chamadas fibras com 
diferentes gradações entre estes dois extremos. 
 Músculos que reagem lentamente (tipo I): compostos na maior parte pro fibras de contração lenta. 
 Músculos que reagem rapidamente (tipo II): compostos em sua maioria por fibras de contração rápida; 
- As fibras de contração rápida podem ainda ser divididas: 
 Tipo A 
 Tipo B 
- As diferenças na velocidade de contração são decorrentes principalmente das variadas formas de miosina ATPase. 
 
1. FIBRAS LENTAS (TIPO I, MÚSCULO VERMELHO) 
- Fibras menores; 
- Inervados por fibras nervosas pequenas; 
- Sistema dos vasos sanguíneos e dos capilares mais extensos: + oxigênio; 
- Maior concentração de mitocôndria (metabolismo oxidativo); 
- Grande quantidade de Mioglobina (Fe), semelhante a Hemoglobina nas hemácias; 
- Contração contínua e prolongada; 
- Fadigam lentamente; 
- Trabalham na manutenção da postura; 
 
 
 
 
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Kaique Antônio Moreno Leão de Azevedo – Medicina 3º Período 
2. FIBRAS RÁPIDAS (TIPO II, MÚSCULO BRANCO) 
- Fibras grandes (grande força de contração); 
- Retículo sarcoplasmático muito extenso: íons Ca++ ; 
- Enzimas glicolíticas: ATP pelo processo glicolítico anaeróbico; 
- Suprimento de sangue menos extenso (sistema oxidativo é secundário); 
- Menor número de mitocôndrias 
- Contração rápida 
- Fadigam rapidamente 
- Realiza maior catabolismo protéico 
- Tipos: 
 IIa: Oxidativas-glicolíticas, avermelhadas 
 IIb: Glicolíticas brancas 
 
 
2.1 FIBRAS RÁPIDAS INTERMEDIÁRIAS (TIPO IIA, MÚSCULO ROSA OU AVERMELHADA) 
- Intermediárias em tamanho e atividade em relação aos outros dois tipos de fibra. 
- Oxidativas-glicolíticas. 
 
MECÂNICA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR 
UNIDADE MOTORA 
- Cada motoneurônio (alfa) inerva múltiplas fibras musculares, e essa quantidade depende do tipo de músculo. 
 Movimento Fino (pequenos músculos): poucas fibras por unidade motora. 
 Movimento Grosseiro (grandes músculos): muitas fibras por unidade motora. 
- Uma unidade motora é formada por fibras musculares e uma única fibra nervosa que as inerva. 
- O número médio para todos os músculos do corpo é em volta de 80 a 100 fibras musculares por unidade motora. 
- As fibras musculares de cada unidade motora não estão agrupadas no músculo, mas se misturam com outras unidades como micro-
grupos de 3 a 15 fibras. 
- Os músculos estriados esqueléticos trabalham obedecendo o “Princípio do tudo-ou-nada”. Quando é necessário um grande esforço 
muscular, a maior parte das unidades motoras pode ser estimulada ao mesmo tempo. Entretanto, em condições usuais, as unidades 
motoras tendem a trabalhar em revezamento. 
 
CONTRAÇÕES MUSCULARES COM FORÇAS DIFERENTES 
1. SOMAÇÃO 
- Somação: a soma de abalos individuais, para aumentar a intensidade da contração total. 
- Ocorre por dois meios: 
1. Aumento do nº de unidades motoras que contraem ao mesmo tempo: somação por fibras múltiplas. 
2. Aumento da frequência de contração: somação por frequência e pode levar a tetanização. 
Somação por fibras múltiplas 
- Princípio do tamanho: quando ocorre um sinal fraco para contração muscular, as menores unidades motoras do músculos podem ser 
estimuladas em preferência às unidades motoras maiores. 
 Permite a gradação da força muscular durante a contração fraca 
 São mais excitáveis 
- As unidades motoras são ativadas de forma assincrônica pela medula espinhal, de forma que a contração ocorre alternadamente entre 
as diferentes unidades motoras: contração suave e regular. 
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Somação por frequência e tetanização 
- Contração com capacidade máxima: 
 Íons cálcio são mantidos no sarcoplasma de modo que o estado contrátil é mantido, sem permitir nenhum grau de relaxamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. FORÇA MÁXIMA DE CONTRAÇÃO 
- Força máxima da contração tetânica em comprimento normal é em torno de 3 a 4 kg/cm2 de músculo. 
 Ex: Quadríceps tem até 40 cm2 até cerca de 363kg de tensão podem ser aplicados ao tendão patelar. 
 
3. ALTERAÇÕES DA FORÇA DOS MÚSCULOS NO INÍCIO DA CONTRAÇÃO 
- Efeito da Escada (Treppe). 
- Força inicial da contração (após repouso) = 
- A força da contração aumenta até atingir um platô: efeito Treppe 
 Aumento de íons de cálcio no citosol, devido a liberação contínua de mais e mais íons, a cada potencial de ação. 
 
4. TÔNUS MUSCULAR 
- Mesmo quando os músculos estão em repouso, em geral eles ainda apresentam certa tensão. 
- Tônus: baixa frequência de impulsos nervosos vindo da medula espinhal. 
- Sinais vindo do cérebro e do fuso muscular. 
 
Alterações do tônus muscular 
- Hipotonia: diminuição do tônus muscular e deve ser suspeitada quando: 
 Postura bizarra e incomum; 
 Diminuição da resistência aos movimentos passivos; 
 Aumento da amplitude articular (hipermobilidade); 
 Consistência muscular diminuída à palpação; 
 Diminuição da movimentação espontânea. 
 
Hipertonia: aumento do tônus constante 
 Resistência aumentada ao movimento passivo; 
 Hipoextensibilidade; 
 Consistência muscular aumentada; 
 Rigidez ; 
 Excessiva mobilidade; 
 
 
 
10 – 50 contrações 
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5. FADIGA MUSCULAR 
- Fadiga muscular: acúmulo do ácido lático no músculo, em função de um esforço muscular intenso. 
- Ácido lático: produzido pela fermentação da glicose (queima em ausência do Oxigênio) por ocasião de trabalhos musculares intensos. 
- A fadiga aumenta em proporção quase direta com a intensidade da depleção de glicogênio muscular. 
- Causas: 
 Contrações fortes e longas 
 Depleção do glicogênio 
 Baixa oxigenação 
 Acúmulo de ácido lático – (pH) 
- Proteção contra a fadiga: 
 Exercício 
 Aumento de enzimas oxidativas 
 Mitocôndrias 
 Vascularização 
- Os efeitos da fadiga surgem: 
 Da incapacidade contrátil; 
 Do processo metabólico das fibras musculares de continuar a 
manter a mesma quantidade de trabalho; 
 Da diminuição da transmissão dos sinais nervosos na junção 
neuromuscular; 
 Redução do fluxo sanguíneo durante a contração muscular: 1 
a 2 minutos. 
 
MÚSCULOS AGONISTAS E ANTAGONISTAS 
- Coativação: 
 Importante para contrações precisas 
 Controle do SNC e Medula 
 
SISTEMAS DE ALAVANCA: CINESIOLOGIA 
- Os músculos atuam pela aplicação de tensão em seus pontos de inserção nos ossos, e os osso por sua vez formam vários tipos de 
sistemas de alavancas. 
- A análise dos sistemas de alavanca do corpo depende do conhecimento: 
1. Do ponto de inserção muscular; 
2. Da distância do fulcro da alavanca; 
3. Do comprimento do braço da alavanca; 
4. Da posição da alavanca.REMODELAÇÃO DO MÚSCULO 
- Todos os músculos do corpo são constantemente remodelados para se ajustar às funções que são requeridas deles: 
 Diâmetro; 
 Comprimento; 
 Força; 
 Suprimento vascular; 
 Fibras musculares. 
HIPERTROFIA E ATROFIA MUSCULARES 
- Hipertrofia: aumento da massa muscular 
 Ocorre quando o músculo trabalha contra a carga durante o processo contrátil. 
 Aumento do número de actina e miosina; 
 A síntese de das proteínas musculares é bem maior quando a hipertrofia está se desenvolvendo (até 50%+); 
 Sistema enzimático se desenvolve (glicólise); 
 6-10 semanas. 
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- Atrofia: diminuição da massa muscular 
 Lei do uso e desuso: quando um músculo fica sem uso por semanas, a intensidade de degradação das proteínas é muito mais 
rápida do que a intensidade de sua reposição; 
 Resultado de baixa estimulação; 
 Via: ubiquitina-proteasoma, dependente de ATP: degradam outras proteínas danificadas ou desnecessárias por proteólise. 
 
Ajuste no comprimento do músculo 
- Outro tipo de hipertrofia ocorre quando os músculos são estirados além do normal: 
 Novos sarcômeros são adicionados às extremidades das fibras musculares onde se unem aos tendões. 
 Processo rápido de hipertrofia 
 Inversamente, quando o músculo permanece continuamente mais curto do que seu comprimento normal, os sarcômeros podem 
desaparecer. 
 Os ajustes no comprimento dos músculos são realizados para adequar o tamanho do músculo à sua função. 
 
- Hiperplasia: Aumento do número de células num órgão ou tecido. 
 Sob raras circunstâncias de geração de força extrema, observou-se que o número de fibras musculares aumentou. 
 
- Desnervação: cessa o recebimento de sinais contráteis. 
 Atrofia: 
- Após 2 meses: mudanças degenerativas; 
- Reestabelecimento do suprimento nervoso: recuperação total em 3 meses; 
 
 No estágio final da atrofia a maioria das fibras musculares é destruída e substituída por tecido fibroso e gordurosos (contratura); 
 Recuperação: Unidades Macromotoras. 
 
Rigor Mortis 
- Algumas horas após a morte, todos os músculos do corpo entram no estado de contratura: rigidez cadavérica. 
- Essa rigidez resulta da perda de ATP., que se mantêm até que as proteínas musculares degenerem: em torno de 15 a 25 horas.