Junção Neuromuscular e Complexo Excitação-Contração

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JUNÇÃO NEUROMUSCULAR E COMPLEXO CONTRAÇÃO-EXCITAÇÃO
Tipos de Sinapses: Elétricas e químicas.
Elétricas: Transmissão de corrente através de GAPs (junções comunicantes). Músculo cardíaco e alguns tipos do liso. Explicam a grande rapidez de condução destes tecidos. // Multidirecional.
Químicas: Potencial de ação na célula pré-sináptica estimula a abertura dos canais de Ca2+ -> influxo de Ca2+ -> vesículas sinápticas se fundem à membrana da cél pré-sináptica, liberando o neurotransmissor na fenda sináptica -> o neurotransmissor se liga aos seus receptores na membrana da cél pós-sináptica -> mudança de potencial desta. // Pode ser excitatório (despolarização da cél) ou inibitório (hiperpolarização da cél). // Unidirecional.
Junção neuromuscular (exemplo de uma sinapse química): sinapse entre um motoneurônio e uma fibra muscular.
Unidade motora: motoneurônio + fibras musculares que ele inerva. A atividade que realizam depende do tamanho que possuem.
O neurônio motor recebe o potencial de ação que o despolariza até o umbral. A despolarização no terminal pré-sináptico gera a abertura dos canais de Ca2+ voltagem dependentes na membrana. Ocorre influxo de Ca2+ para dentro da célula pré-sináptica. Esse influxo estimula a fusão das vesículas sinápticas com a membrana plasmática. Estas vão liberar o neurotransmissor (ACh) na fenda sináptica, através da exocitose. A ACh se liga à porção Alfa dos receptores nicotínicos na placa motora terminal, induzindo uma mudança conformacional. Esta mudança aumenta a permeabilidade do canal à Na+ e K+, que vão migrar de acordo com seus respectivos gradientes eletroquímicos (K+ sai, Na+ entra). A placa motora terminal se despolariza a -50mV, passando adiante o potencial de ação. Esse processo termina quando a acetilcolinesterase degrada a acetilcolina a colina e acetato. Aproximadamente, 50% dessa colina volta pro terminal pré-sináptico, através do cotransporte Na+-Colina, para ser reutilizada.
Substâncias que alteram a função neuromuscular: 
Toxina botulínica: bloqueia a liberação de ACh dos terminais pré-sinápticos, provocando bloqueio da transmissão neuromuscular, paralisação do músculo esquelético e, por fim, morte por insuficiência respiratória.
Curare: compete com a ACh pelos receptores nicotínicos, na placa motora terminal. Em doses máximas, pode levar à paralisação e morte.
Inibidores de ACh (anticolinesterásicos) – Neostigmina, figstimina...: Impedem a degradação de ACh na fenda sináptica e prolongam e aumentam sua ação na placa motora terminal. Podem ser usados no tratamento de Miastenia Grave.
Hemicolinio: Bloqueia a receptação de colina nos terminais pré-sinápticos, reduzindo seu armazenamento e diminuindo a síntese de ACh.
Diferentes disposições sinápticas: Uma a uma, uma a muitas ou muitas a uma.
Uma a uma: Junção neuromuscular. Um único potencial de ação na cél pré-sináptica, provoca um único potencial de ação na cél pós-sináptica.
Uma a muitas: Um potencial de ação em uma cél pré-sináptica produz uma explosão de potenciais em diferentes céls pós-sinápticas, gerando uma amplificação da atividade.
Muitas a uma: Um potencial de ação na cél pré-sináptica é insuficiente para gerar potencial de ação na cél pós-sináptica. Logo, várias céls pré-sinápticas convergem em uma cél pós-sináptica para gerar potencial de ação nesta.
Potenciais pós-sinápticos excitadores e inibidores:
Excitatórios: Despolarizam a cél pós-sináptica. Se produzem pela abertura de canais de Na+ e K+. Alguns exemplos de neurotransmissores: ACh, noradrenalina, adrenalina, dopamina, glutamato e serotonina.
Inibitórios: Hiperpolarizam a cél pós-sináptica. Se produzem pela abertura dos canais de Cl-. Exemplos de neurotransmissores: GABA e glicina.
Integração da informação sináptica:
Somação espacial: dois ou mais estímulos chegam a cél pós-sináptica. Se ambos excitatórios, se somam, aumentando o estímulo. Se um excitatório e outro inibitório, se anulam. 
Somação temporal: Dois estímulos pré-sinápticos chegam à cél pós-sináptica em curto tempo. Se somam, porque se sobrepõem.
Outros fenômenos que alteram a atividade sináptica: Facilitação, aumento e potenciação pós-tetânica. Incremento da liberação do neurotransmissor, possivelmente causado pelo acúmulo de Ca2+ no terminal pré-sináptico. // Fatiga sináptica: estímulo repetido dá lugar a uma resposta menor que a esperada na célula pós-sináptica, causando depleção dos depósitos de neurotransmissores no terminal pré-sináptico.
Neurotransmissores: 
Acetilcolina (ACh): ÚNICO neurotransmissor usado na junção neuromuscular. Liberado por todos os neurônios pré-ganglionares e pela maioria dos pós-ganglionares do SNPS e de todos os neurônios pré-ganglionares do SNP. // No terminal pré-sináptico, colina + Acetil Coenzima A = Ach, catalisada pela colina acetiltransferase. AChE se encontra na mebrana pós-sináptica onde degrada ACh em acetato e colina. Aporximadamente, metade dessa colina é recaptada pelo terminal pré-sináptico para ser reutilizada.
Músculo esquelético: contração voluntária.
Acoplamento excitação contração.
Filamentos musculares: grossos e finos.
Grossos: Formados por miosina (um par de cadeias fechadas e dois pares de cadeias leves). Cauda e cabeça. As cabeças são globulares e possuem um sítio de união à actina e um sítio com atividade ATPase.
Finos: Formados por 3 ptns (actina, troponina, tropomiosina). A actina está em forma globular = actina G. Se junta formando filamentos, chamados de actina F. A tropomiosina, em repouso, recobre o sítio de ligação da actina com a miosina, impedindo que essa união ocorra. A troponina é um complexo de 3 ptns globulares (T, I e C). A T une o complexo de troponina à tropomiosina. A I inibe a interação de actina e miosina por cobrir, juntamente com a tropomiosina, a área de ligação. E a C é uma ptn de fixação do Ca2+. Quando a concentração de Ca2+ intracelular aumenta, este se une à troponina C, gerando uma mudança conformacional no complexo da troponina, movendo a tropomiosina, permitindo que o sítio de ligação da actina com a miosina fique livre e este processo ocorra.
Disposição dos filamentos grossos e finos nos sarcômeros:
Sarcômeros: unidade contrátil básica. Delimitado pelas linhas Z. Cada sarcômero contém uma banda A completa no centro e metade de duas bandas I nas laterais. 
As bandas A contém os filamentos grossos. 
As bandas I contêm os filamentos finos, protéinas filamentosas intermediárias e discos Z.
Zonas nuas: o meio de cada sarcômero. Onde não há filamentos.
Proteínas do citoesqueleto:
Incluem a titina e a nebulina.
Parte da molécula de titina passa através do filamento grosso, o resto da molécula, que é elástica, se ancora na linha Z.
Uma única molécula de nebulina se estende de um extremo a outro do filamento fino.
A actinina Alfa ancora os filamentos finos ao disco Z.
Túbulos transversos (T) e retículos sarcoplasmáticos: 
Túbulos T: rede de membrana muscular que se invagina profundamente na fibra muscular. Transmitem a despolarização dos potenciais de ação da superfície para o interior da fibra. 
Retículo Sarcoplasmático: é uma estrutura tubular interna, lugar de armazenamento e liberação de Ca2+ para o acoplamento excitação-contração.
A Ca2+ ATPase bombeia Ca2+ do LIC para o interior do retículo sarcoplasmático, mantendo a concentração de Ca2+ da fibra muscular baixa em repouso. Dentro do retículo, o Ca2+ se liga à calsequestrina, reduzindo a quantidade de Ca2+ livre no retículo e diminuindo a atividade da bomba de Ca2+. 
Acoplamento Excitação-Contração no Músculo Esquelético: 
O potencial de ação sempre precede o aumento da concentração intracél de Ca2+ que sempre precede a contração.
O potencial de ação da membrana celular se propaga aos túbulos T. A despolarização destes gera uma mudança conformacional fundamental dos receptores de dihidropiridina sensíveis à voltagem. Essa mudança abre canais de liberação de Ca2+ (receptores de rianodina) do retículo próximo. O Ca2+, então é liberado no LIC da cél muscular, aumentando a concentração.O Ca2+ se une à troponina C, gerando uma mudança conformacional no complexo de troponina. – A troponina C pode se ligar a até quatro íons de Ca2+, essa união é cooperativa -. A mudança conformacional da troponina move a tropomiosina, desbloqueando o sítio de ligação da actina com a miosina. As cabeças de miosina agora podem se ligar à actina formando pontes cruzadas. A molécula de ATP se liga à cabeça da miosina, produzindo uma mudança conformacional que reduz a afinidade desta pela actina. Logo, ela se solta. O ATP é clivado em ADP+Pi. A miosina se liga à outra actina. Essa última parte acontece diversas vezes, promovendo a contração. O relaxamento se dá quando o Ca2+ se reacumula no retículo sarcoplasmático, com ajuda da Ca2+ATPase. Sempre que a concentração de Ca2+ intracél for baixa, o músculo estará relaxado.
Mecanismo do tétano: O músculo é estimulado repetidamente, sem que haja tempo para que o retículo sarcoplasmático reacumule Ca2+, logo, a concentração de Ca2+ intracel nunca abaixa. Isso faz com que a ligação do Ca2+ com a troponina C seja contínua, assim como as pontes cruzadas da miosina com a actina. O nome que se dá a essa contração contínua é Tétano.
Contração Isométrica: se desenvolve uma tensão a uma longitude fixa, sem que o músculo se movimente. Ex.: carregar uma barra de 300Kg. A tensão é grande, mas não se produz nenhum movimento muscular.
Contração Isotônica: A força é fixa e o músculo se movimenta. 
A tensão ativa é máxima quando existe superposição máxima de filamentos grossos e finos e a maior quantidade possível de pontes cruzadas. Quando o músculo se estira a distâncias maiores, o número de pontes cruzadas diminui e tensão ativa também diminui. Quando a distância muscular é reduzida, os filamentos finos se chocam no centro do sarcômero, reduzindo o número de pontes cruzadas possíveis e a tensão ativa.