Transmissão neuromuscular e acoplamento excitação contração

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Kaique Antônio Moreno Leão de Azevedo – Medicina 3º Período 
RESUMO TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO CONTRAÇÃO 
INTRODUÇÃO 
- As fibras musculares esqueléticas são inervadas por grandes fibras nervosas mielinizadas que se originam nos grandes neurônios motores 
nos cornos anteriores da medula espinhal. 
- Cada fibra nervosa estimula entre 3 a centenas de fibras musculares. 
- Cada terminação faz uma junção: junção neuromuscular 
- O potencial de ação, iniciado na fibra muscular pelo sinal nervoso, viaja em ambas as direções até as extremidades da fibra muscular 
- Com exceção de cerca de 2%, existe apenas uma dessas junções por fibra muscular. 
 
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR 
- É a sinapse entre os axônios dos neurônios motores e o músculo esquelético: 
 É o conjunto formado pelas terminações do axônio, pela fenda sináptica e pela placa motora. 
- O neurotransmissor liberado na terminação sináptica é a Ach, e a membrana pós-sináptica contém um receptor nicotínico. 
 
PLACA MOTORA 
- A fibra nervosa forma um complexo de terminais nervosos ramificados que se invaginam na superfície extracelular da fibra 
muscular: PLACA MOTORA 
 Recoberta por uma ou mais células de Schwann que a isolam dos líquidos circunjacentes. 
- A unidade motora muscular é formada por: 
 Neurônio motor 
 Axônio deste neurônio 
 Terminações nervosas do neurônio 
 Fibras musculares inervadas por estas terminações 
- Quando o axônio chega à célula muscular ele perde sua bainha 
de mielina, mas retém sua cobertura pela célula de Schwann, e 
forma uma terminação axonal expandida (membrana pré-
sináptica), que passa impulsos nervosos através da fenda 
sináptica para a placa motora (membrana pós-sináptica). 
 
 
 
1. Membrana invaginada: goteira sináptica ou canaleta sináptica 
 Possuem numerosas dobras da membrana: fendas subneurais 
- Espaço entre o terminal e a membrana da fibra: espaço sináptico ou fenda sináptica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Terminal axônico: alto número de mitocôndrias. 
- ATP para a síntese de um transmissor excitatório: acetilcolina (ACh) 
 Sintetizada no citoplasma do terminal. 
 A colina acetiltransferase (AChT) catalisa a formação de ACh a partir da 
acetil coenzima A (CoA) e colina na terminação pré-sináptica. 
 Absorvida por vesículas sinápticas (300.000). 
 Excita membrana da fibra muscular através de receptores de acetilcolina 
(AChR). 
- No espaço sináptico há grandes quantidades de enzima acetilcolinesterase (AChE), 
que destrói a ACh alguns milissegundos depois que ela foi liberada das vesículas 
sinápticas. 
 
3. Secreção de Ach pelos terminais nervosos: 
 Ocorre quando o impulso nervoso atinge o terminal sináptico, na junção 
neuromuscular. 
 Barras densas: possuem canais de Ca++ controlados por voltagem (se abrem 
com a chegada do potencial de ação, permitindo a difusão do Ca++ para o 
interior do terminal nervoso). 
 Ca++ atrai vesículas de ACh para a membrana neural, sofrendo exocitose. 
 ACh é secretada no espaço sináptico. 
 
4. Efeito da ACh na membrana pós-sináptica da fibra muscular: 
 A membrana da fibra muscular possui canais iônicos controlados pela ACh: 
Canais colinérgicos (AChR) - nicotínicos 
 O canal mantém-se fechado até haver ligação com 2 moléculas de ACh: 
promove alteração conformacional. 
 Abertura dos canais: influxo de Na+ e pouco de K+ e Ca++ 
 Cargas negativas na abertura do canal repelem passagem de íons – (Cl-) 
 Início do potencial de ação: potencial da placa motora inicia um potencial 
de ação  contração muscular. 
 
5. Os receptores de ACh são divididos em duas classes: 
 Receptores nicotínicos: são canais iônicos controlados por ligantes pelo mecanismo de portões e sua ativação leva a um rápido 
aumento na permeabilidade celular ao Na+ e K+, despolarização e excitação (abertura rápida do canal iônico). São encontrados 
na periferia e na junção neuromuscular, sinapse ganglionar, e também no cérebro. 
 Receptores muscarínicos: São encontrados nos gânglios autônomos, em neurônios do sistema nervoso central, nas células 
parietais gástricas, nas glândulas secretoras, músculo liso e no sistema nervoso e aparentemente medeiam os efeitos excitatórios 
da ACh. 
 
6. Potencial da Placa Motora e excitação da fibra muscular: 
 Abertura dos canais colinérgicos: entrada de Na+  alteração da voltagem criando o potencial da placa motora. 
 Alteração entre 15 a 30 mV: permite a abertura de canais de Na+ voltagem dependentes  potencial de ação. 
 O conteúdo de uma vesícula produz uma potencial miniatura da placa motora (PMPM)  estes somam-se para produzir um 
PPM pleno (potencial graduado) 
 
 
 
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7. Destruição da ACh liberada pela AChE: 
 Enquanto persistir no espaço sináptico, a ACh continuará a ativar os receptores. 
 A remoção evita a reexcitação continuada dos músculos: 
 2 formas: 
1. Enzima acetilcoinesterase (AChE): metade da colina é recaptada pela terminação pré-sináptica por cotransporte de Na+-
colina 
2. Difusão para fora do espaço sináptico não agindo da fibra muscular. 
 OBS: A rápida remoção da ACh evita a reexcitação continuada dos músculos, depois que a fibra muscular se recuperou de seu 
potencial de ação inicial. 
 
 
8. Fator de segurança na junção neuromuscular e fadiga da junção: 
 Cada impulso que chega à junção provoca potencial da placa motora de amplitude três vezes maior que o necessário para 
estimular a fibra muscular: alto fator de segurança. 
 Estimulação da fibra nervosa com frequência maior do que 100 vezes por segundo, por vários minutos: diminui vesículas de ACh 
(impulsos não são mais transmitidos) 
- Fadiga da junção neuromuscular (Fadiga Sináptica). 
 
 
9. Fármacos que estimulam a fibra muscular: ação semelhenate à ACh: 
 Metacolina 
 Carbacol 
 Nicotina 
- São destruídos de forma lenta pela AChE, permitindo seus efeitos por minutos ou horas. 
 
 
10. Fármacos que estimulam a junção neuromuscular: inibidores de AChE: 
 Neostgmina 
 Fisostigmina 
 Fluorofosfato de di-isopropil 
(Gás venenoso) 
- Prolongam a ação da ACh na placa motora. 
- Provocam espasmo muscular, podendo levar a morte por espasmo da laringe, sufocando o indivíduo. 
 
 
11. Fármacos que bloqueiam a transmissão na junção neuromuscular: 
 
 Fármacos curariformes 
 
- Compete com a ACh pelos receptores na placa motora 
- D-tubocurarina: bloqueia a ação da ACh nos AChR, evitando assim o aumento da permeabilidade dos canais de membra muscular 
 
 
 
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MIASTENIA GRAVE 
- É uma doença auto-imune, crônica, associada com alterações na junção neuromuscular com a produção de anticorpos contra AChR. A 
amplitude do PPM é rduzida, tornando-o mais difícil despolarizar. 
- Manifestações: 
 Ptoses palpebral, diplopia, disfagia, disfonia, fraqueza da musculatura facial, dificuldade de mastigação e dispneia, decorrentes 
da fraqueza e fadiga dos músculos voluntários a situação de esforço. 
- O tratamento com inibidores da AChE (ex. neostigmina) impede a degradação da ACh e prolonga sua ação na placa motora do músculo, 
compensando parcialmente o número reduzido de receptores. 
 
 
POTENCIAL DE AÇÃO MUSCULAR 
- A iniciação e a condução dos potenciais de ação nas fibras musculares é basicamente igual às fibras nervosas, com algumas diferenças 
quantitativas: 
 Potencial de repouso: -80 a -90 mV; 
 Duração do potencial de ação: 1 a 5 milissegundos; 
 Velocidade de condução: 3 a 5 m/s.Propagação do Potencial de Ação para o interior das Fibras: Túbulos Transversos 
- A fibra muscular é muito grande, e para que o potencial de ação consiga atingir profundamente (contração) as miofribrilas, existe os 
túbulos transversos (Túbulos T), que penetram profundamente a fibra muscular. 
- Provoca a liberação de Ca+ no interior da fibra muscular: 
 Acoplamento Excitação-Contração 
 
ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO 
1. Túbulos T: 
- Pequenos e cursam transversalmente as miofibrilas 
- Regiões do sarcolema na qual o retículo sarcoplasmático está intimamente ligado. 
- Nesta região existem receptores que permitem a saída de Ca++ para o sarcoplasma  receptor di-hidropiridínico 
- Começam na membrana celular e penetram por toda a fibra muscular: se abrem para o exterior, no ponto de origem, como uma 
invaginação da membrana celular. 
- Comunicação com o líquido extracelular circundante: extensões internas da membrana celular. 
 
2. Retículo sarcoplasmático 
 Cisternas terminais: grandes câmaras, que fazem contato com os túbulos T; 
 Sarcotúbulos (túbulos do retículo sarcoplasmático): longos túbulos longitudinais que circundam todas as superfícies das 
miofibrilas que realmente se contraem. 
 
3. Liberação de Ca++ 
 A despolarização da fibra muscular desencadeia efeitos intracelulares permitindo a saída de Ca++ para o sarcoplasma através de 
uma proteína chamada de receptor de di-idropiridina (DHP). 
 A ativação dos receptores de DHP desencadeia a abertura dos canais de liberação de Ca++ das cisternas (receptor de rianodina) 
e em seus túbulos longitudinais associados: sarcoplasma = contração muscular. 
 
 
 
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RESUMO 
- Potenciais de ação no sarcolema iniciam despolarização nos túbulos T 
- Despolarização dos túbulos T causam alteração na conformação de seu receptor di-hidropiridínico, que abre os canais de liberação de 
Ca++ (receptores de rianodina) no RS  liberação de Ca++ 
- A [Ca++] intracelular aumenta 
- Ca++ liga-se à troponina C nos filamentos de actina, provocando uma alteração na conformação da troponina que afasta a tropomiosina. 
- Inicia-se o ciclo das pontes cruzadas: 
a) ATP ligado à miosina é hidrolisado em ADP + Pi 
b) Miosina liga-se a um local na actina, o que constitui a denominada geração de força. Ocorre liberação de ADP, e a miosina retorna 
a seu estado de rigidez (sem ADP) 
c) ATP se liga à miosina e esta se liberta da actina 
d) O ciclo se repete enquanto o Ca++ estiver ligado à troponina C. 
 
FUNÇÕES MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL 
- Cada segmento da medula espinhal possui muitos milhões de neurônios em sua substância cinzenta, dentre eles: 
 Neurônios motores anteriores: 50 a 100% maiores que outros neurônios. Dão origem as fibras nervosas que deixam a 
medula pelas raízes ventrais e inervam, diretamente, as fibras musculares esqueléticas: 
 Neurônios motores alfa: fibras nervosas motoras grandes (14 micrômetros de diâmetro); se ramificam várias vezes após 
chegarem ao músculo e inervam as grandes fibras musculares esqueléticas formando as unidades motoras. 
 Neurônios motores gama: metade do tamanho do anterior (5 micrômetros de diâmetro); inervam as pequenas fibras 
musculares esqueléticas especializadas, chamadas fibras intrafusais. Essas fibras constituem o centro do fuso muscular, que 
auxilia no controle do tônus muscular básico.