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Contração Muscular plano de aula

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Contração Muscular
Profa. Dra. Eliane Comoli
Depto de Fisiologia da FMRP-USP
ROTEIRO DE AULA TEÓRICA: CONTRAÇÃO MUSCULAR
1. Músculo Esquelético:
a. proteínas do músculo esquelétrico ou estriado: filamentos de actina e 
miosina; troponima, tropomiosina.
b. placa motora e acoplamento excitação-contração
c. papel da acetilcolina dos neurônios motores somáticos
2. Contração Muscular:
a. mecanismo de contração muscular 
b. suprimento adequado de ATP
c. velocidade de contração e resistência à fadiga.
d. força de contração muscular e unidade motora
3. Mecanismo do Movimento
a. contrações isométricas
b. contrações isotônicas
c. ossos e músculos ao redor de articulações: alavancas e bases de apoio
Tipos de Tecido Muscular
Músculo Esquelético: 
unidos aos ossos do 
esqueleto e tendões, 
efetuam os 
movimentos do 
corpo. Composto por 
células longas e 
cilíndricas 
multinucleadas.
Músculo Cardíaco: células 
ramificadas uninucleadas e 
ligadas por fortes conexões 
(discos intercalares) com 
junções comunicantes.
Músculo Liso: órgãos internos e 
vasos sanguíneos. Composto por 
células pequenas em forma de 
fuso.
Músculos Esqueléticos
• Mais abundante
• Geração de Força
– Sustentação postural
– Locomoção
– Respiração
• Produção de Calor
• Fornece aa para diversos 
processos metabólicos
Músculos Esqueléticos
Fibra Muscular
A fibra muscular é uma célula longa 
e cilíndrica com vários núcleos. É 
composta por miofibrilas.
As miofibrilas são constituídas de 
miofilamentos de proteínas 
contráteis e elásticas.
Histologia do Tecido Muscular Esquelético
Histologia do Tecido Muscular Esquelético
A fibra muscular apresenta retículo sarcoplasmático bastante 
desenvolvido. O retículo sarcoplasmático é conectados com uma rede de 
túneis (túbulo T) do sarcolema. É um grande reservatório de Ca+2. As 
mitocondrias provêem muito do ATP necessário para a contração 
muscular.
O retículo sarcoplasmático se enrola ao redor 
de cada miofibrila. Os túbulos T permitem 
que os potenciais de ação entrem 
rapidamente no interior da fibra.
Junção Neuromuscular é a sinápse formada pelo axônio motor e a fibra muscular 
esquelética.
O neurotransmissor liberado na placa motora é a acetilcolina e provoca a despolarização 
da fibra muscular.
Placa Motora – Fendas Sub-neurais
Especialização da Membrana
A potencial de ação provoca 
alteração que libera Ca+2 do 
retículo sarcoplasmático 
para o citosol.
O Ca+2 é importante para a 
contração das miofibrilas 
musculares.
Liberação e 
Recaptação 
do Ca+2
Como ocorre a Liberação de Ca++
O acoplamento excitação-contração
Acetilcolina gera potencial de ação na fibra muscular
O acoplamento excitação-contração
Abertura dos canais de Cálcio
Anatomia da Fibra Muscular
Organização bidimensional e tridimensional do sarcômero
Miofibrilas: estrutura cilíndrica da fibra muscular
A fibra muscular é composta por vários tipos de proteínas:
a) contráteis: actina e miosina;
b) regulatórias: tropomiosina e troponina;
c) acessórias: titina e nebulina
Anatomia da Fibra Muscular
Proteínas Contráteis – Actina e Miosina
Proteínas Acessórias
As proteínas acessórias são:
a) titina: estabilidade e elasticidade
b) nebulina: alinha os filamentos de actina.
As miosinas e actinas dispõem-se 
paralelamente.
O alinhamento dos filamentos no sarcômero 
está assegurado pelas proteínas acessórias.
Teoria da Contração pelo Filamento Deslizante
Baseia-se na sobreposição das fibras musculares de comprimento fixo deslizando uns 
sobre os outros num processo que exige energia, resultando na contração muscular. 
A contração muscular exige ATP e Ca+2. A força gerada pela contração muscular é 
denominada tensão muscular.
A força que empurra o filamento de actina é o movimento das pontes cruzadas de 
miosina que se ligam a actina.
Filamento de Miosina Filamento de Actina
Filamentos da Fibra Muscular
A miosina é formada por filamentos 
grossos compostos por moléculas com uma 
cauda longa e duas cabeças globulares.
Na cabeça globular encontram-se sítios de 
ligação para ATP (domínio motor) e sítio 
de fixação à molécula de actina.
A actina é formada por filamentos 
finos compostos por moléculas 
globulares em forma de filamentos 
enrolados onde situam-se moléculas 
regulatórias. Cada actina tem um 
sítio de ligação de miosina.
A troponina exerce efeito inibitório sobre a tropomiosina para que 
essa mantenha escondidos os sítios de ligação da miosina na 
molécula de actina.
Proteínas Regulatórias 
Associadas aos filamentos de actina: troponina e tropomiosina
O Ca+2 inicia a contração unindo-se à 
troponina, pois desloca a 
tropomiosina e expôe os sítios de 
ligação de miosina na actina.
Quando o Ca+2 do citosol diminui ele 
desliga-se da troponina e a 
tropomiosina retorna a sua posição 
cobrindo os sítios de ligação da 
miosina na molécula de actina.
Sítios de ligação de ATP e da Actina
na cabeça de Miosina 
A ligação da cabeça de miosina em seu sítio na molécula de actina 
forma um ângulo de 90°, e ativa a ATPase que hidrolisa o ATP da 
cabeça de miosina e gera o movimento de deslizamento.
Sítios de ligação de ATP e da Actina
na cabeça de Miosna 
A ligação da miosina com a actina forma um ângulo de 90°, 
e ativa a ATPase que hidrolisa o ATP (ATP  ADP + Pi) e 
essa inclina-se num ângulo de 45°.
Estado Relaxado Início da Contração
Ciclo de pontes cruzadas causam deslizamento 
dos Filamentos e Contração Muscular
O ATP é necessário para a contração muscular e para o 
relaxamento muscular.
Impulso nervoso
Eventos na Junção Neuromuscular 
https://www.youtube.com/watch?v=CLS84OoHJnQ
Acoplamento Excitação-Contração
https://www.youtube.com/watch?v=IOkn1ldFO60
Pontes cruzadas e contração muscular
https://www.youtube.com/watch?v=sIH8uOg8ddw
Um único potencial de ação em uma fibra muscular evoca 
uma única contração muscular.
A contração de um músculo varia de fibra para fibra:
a) na velocidade com que elas desenvolvem a tensão, 
b) tensão máxima que alcançam;
c) e duração da contração 
A velocidade máxima 
ocorre quando não há 
carga sobre o músculo.
Quando a carga excede a habilidade do 
músculo mover-se, a velocidade de 
encurtamento torna-se zero e a contração 
é isométrica (tensão sem encurtamento). 
Relação entre carga e Contração Muscular
Tipos de Contração Muscular
Isométrica Isotônica
Contração Isotônica: o músculo encurta durante a contração e sua 
tensão permance constante.
Característica da Contração do Músculo 
como um todo. 
Contração Isométrica: o músculo não se encurta durante a 
contração havendo registro da força (tensão) gerada pela 
contração.
Característica da Contração do Músculo 
como um todo. 
Músculo em repouso Contração Isométrica Contração Isotônica
músculo não encurtado maior encurtamento do sarcômero
sarcômero encurtado encurtamento do músculo
geração de força
estiramento de elementos 
elásticos
Contração Isométrica e Isotônica
A contração simples não representa a 
força máxima que a fibra muscular 
pode desenvolver.
A força gerada pela contração de uma 
fibra muscular simples pode ser 
aumentada pelo incremento da 
velocidade (frequência) com que os 
potenciais de ação estimulam a fibra 
muscular. 
Esse processo é conhecido como 
somação.
A força de contração aumenta com a 
Somação das Contrações Musculares 
Se os estímulos repetidos estão separados por 
longos intervalos de tempo a fibra muscular tem 
tempo de relaxar completamente entre os dois.
Se os estímulos repetidos estão separadospor 
intervalos curtos de tempo a fibra muscular não 
terá relaxado resultando em contração mais forte.
Abalos únicos
Somação
A força de contração aumenta com a 
Somação das Contrações Musculares 
Somação que leva à tetania incompleta
Somação que leva à tetania completa
Se os potenciais de ação continuam em 
alta frequência o relaxamento entre as 
contrações diminui até que as fibras 
alcancem um estado de contração 
máxima (tetania incompleta).
Se a taxa de estímulo é alta suficiente 
para que a fibra muscular não tenha 
tempo de relaxar (tetania completa).
Contração Isométrica 
produzida por estímulos múltiplos 
Somação e Tetania
https://www.youtube.com/watch?v=_IGbNiN3I-I
A fadiga muscular é a condição em que um músculo não é mais 
capaz de gerar ou sustentar a produção de potência esperada.
É influenciada por:
a. intensidade e duração da atividade contrátil;
b. se está usando metabolismo aeróbico ou anaeróbico;
c. composição do músculo;
d. nível de condicionamento físico do indivíduo.
Fadiga Muscular
Vários fatores tem sido propostos como fundamentais na fadiga.
a. mudanças na composição iônica da fibra muscular após 
numerosas contrações;
b. depleção dos nutrientes musculares;
c. raramente diminuição da produção do neurotransmissor;
Fadiga Central: inclui sentimentos subjetivos de cansaço e um desejo 
de cessar a atividade. Essa fadiga parece preceder à fadiga 
fisiológica.
Fadiga Muscular
A Contração do Músculo depende 
dos tipos e do número de 
Unidades Motoras.
Unidade Motora constitui-se de 1 neurônio motor e o conjunto de fibras musculares 
por ele inervadas.
O número de fibras inervadas por um neurônio é variável, mas são do mesmo tipo.
Aumento gradual na tensão muscular são mediados por 
recrutamento ordenado de diferentes tipos de unidades motoras 
como pelo aumento na freqüência de disparo dos 
motoneurônios.

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