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SISTEMA MUSCULAR I FISIOLOGIA HUMANA 1 COMPOSIÇÃO DA MUSCULATURA CORPÓREA Músculo esquelético – 40% do corpo Músculo liso e cardíaco – 10% do corpo 2 Músculo Tecido contráctil Funções: *Locomoção *Movimentos dos membros *Postura *Estabilidade articular SISTEMA MUSCULAR 3 Funções: *Suportam e protegem vísceras *Tensão Pode controlar pressões dentro das cavidades *Manutenção da temperatura corporal Produção de calor *Controlam a entrada e saída do corpo Deglutição, eliminação de fezes e urina *Respiração Revestimento posterior da traqueia SISTEMA MUSCULAR 4 Localização Músculo: *Liso Vasos sanguíneos, interior de órgãos ocos *Estriado: -Cardíaco -Esquelético SISTEMA MUSCULAR 5 ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético Grupos de Músculos: *Compartimentos *Separados por fáscias Bainha de tecido fibroso Organização muscular individual: *Estrutura macroscópica: -Epimísio Reveste a parte externa muscular -Função: Transferência de tensão muscular ao tendão e este suaviza ao osso 6 Organização muscular individual: *Estrutura macroscópica: -Perimísio Reveste cada fascículo (feixes de fibras musculares) muscular -Função: Proteção da fibra muscular; cria caminhos para vasos e nervos -Endomísio Reveste a fibra muscular -Função: Levam os capilares e nervos ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético 7 ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético Perimísio recobre o fascículo 8 FIBRA MUSCULAR ESQULÉTICA 1. Organização do músculo esquelético Músculo Fascículo Célula muscular (Fibra) Miofibrila Miofilamentos miosina actina ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético 9 2. Estrutura da fibra muscular SARCOLEMA Membrana celular da fibra muscular MIOFIBRILAS Filamentos de actina e miosina SARCOPLASMA Parte líquida do interior da fibra muscular, onde as miofibrilas ficam suspensas. Possuem mitoc., K+ , Mg2+. RETICULO SARCOPLASMÁTICO Extenso retículo endoplasmático presente no sarcoplasma ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético 10 Organização muscular individual: *Estrutura microscópica: - Miofibrilas Feixes de filamentos (células multinucleadas). Divididas longitudinalmente em sarcômeros (delimitados por 2 linhas Z) Padrão de bandas Estriado Contém os filamentos contrácteis (actina e miosina) ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético Teoria do deslizamento dos filamentos 11 3. Ultraestrutura da miofibrila BANDAS A → Escuras corresponde aos filamentos grossos BANDAS I → Claras corresponde aos filamentos finos. DISCO Z → Divide ao meio a banda I. Perpendicular aos filamentos finos. LINHA M → Divide a banda A ao meio. Zona de inserção dos filamentos grossos. Filamento grosso Filamento fino LINHA M BANDA H 12 LINHA M 13 ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético 14 Para que servem os túbulos T? Os túbulos T conduzem a onda de despolarização até as cisternas do reticulo sarcoplasmático Os túbulos T conduzem a onda de despolarização até as cisternas do reticulo sarcoplasmático 15 Filamentos contrácteis: *Miosina (filamentos grossos) *Actina (filamentos delgados) = Actina F + Tropomiosina + Troponina -Troponina = Troponina I (inibi a afinidade pela actina) Troponina T (afinidade pela Tropomiosina) Troponina C (afinidade pelo Ca++) ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético 16 ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético 17 ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético 18 Miosina (filamentos grossos) Proteína grande com 6 polipeptídios diferentes 1 par de grandes cadeias pesadas (≈ 200 kDa) – (sem. a bastão) – forma grande cabeça globular 2 pares de cadeias leves (≈ 20 kDa) Cabeça da miosina = função ATPásica e sítios de ligação com a actina ESTRUTURA DO APARELHO CONTRÁCTIL – Músculo Esquelético 19 NERVOS MOTORES E UNIDADES MOTORAS SNC - controla o músculo esquelético CONTROLE DA ATIVIDADE – Músculo Esquelético 20 NERVOS MOTORES Cada ramo do nervo motor inerva uma só fibra muscular CONTROLE DA ATIVIDADE – Músculo Esquelético Placa motora ou terminal Fibra muscular Nervo 21 UNIDADE MOTORA Nervo motor e todas as fibras musculares inervadas por este nervo Variam dependendo da função do músculo Quanto maior o número de unidades motoras, maior a força muscular desenvolvida. OLHO = 1 motoneurônio (10 fibras musculares) QUADRÍCEPS = 1 motoneurônio (150 fibras musculares) CONTROLE DA ATIVIDADE – Músculo Esquelético 22 CONTRAÇÃO – Músculo Esquelético Teoria do Deslizamento dos Filamentos: Corrente (Cél. Nervosa) Influxo de Ca++ Terminação nervosa Migração de Nt ACH na fenda sináptica Permeabilidade de Na+ e K+ (membrana pós-sináptica) Potencial de placa motora Potencial de Ação Abertura dos canais de Ca++ 23 PA – potencial de ação Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Actina Troponina Miosina Tubulos T Sarcolema Retículo Sarcoplasmático Fenda sináptica Motoneurônio α Ach 1. Condução do PA pelo sarcolema 2. Despolarização dos Túbulos T 3. Abertura de Canais de Ca++ do retículo sarcoplasmático 4. Difusão de Ca++ 5. Aumento de [Ca++] no mioplasma 6. Inicio da contração muscular 24 CONTRAÇÃO MUSCULAR 1° - O Cálcio liberado no citoplasma se liga a subunidade TnC da troponina, alterando sua conformação; 2° - A alteração conformacional da Troponina empurra a tropomiosina 3° - Os sítios da actina de ligação com a miosina são descobertos pela movimentação da tropomiosina CONTRAÇÃO – Músculo Esquelético 25 4° - A miosina contendo ATP em seu centro ativo liga-se aos sítios da actina; 5° - A hidrólise do ATP em ADP e Pi pela estimulação da atividade ATPásica da cabeça da miosina (ligação actina e miosina estimula a atividade ATPásica) causa mudanças no ângulo de ligação da actina/miosina e provê energia para que as cabeças de miosina empurrem o filamento fino. CONTRAÇÃO MUSCULAR CONTRAÇÃO – Músculo Esquelético 26 6° - A ligação de uma nova molécula de ATP à miosina, provoca a separação da actina e da miosina. NOVO CICLO DE CONTRAÇÃO. CONTRAÇÃO – Músculo Esquelético 27 Característica das pontes cruzadas: *Cada ponte: 2 cabeças idênticas de miosina *Cooperatividade entre as cabeças Propriedade das pontes cruzadas: *ATPase: ATP ADP + Pi *Ligar-se à Actina Complexo Actinomiosina INTERAÇÃO ACTINA-MIOSINA – Pontes Cruzadas 28 A miosina se liga à actina Inicio da contração 2) Primeiro ciclo de deslizamento 3) Desligamento 4) Reinicio do ciclo 29 -> O Cálcio liga-se à troponina e remove a tropomiosina liberando os sitios de ligação da actina para a cabeça da miosina. -> A ligação da miosina com a actina, traciona a cabeça da miosina no sentido da linha M -> O filamento fino desliza sobre o grosso 30 - A miosina liga-se a actina (forma a ponte cruzada) - o ATP é hidrolisado - a cabeça da miosina inclina em direção à linha M (H) - deslizamento do filamento fino sobre o grosso - o sarcômero se encurta 31 32 Teoria do Deslizamento dos Filamentos: Potencial de Ação Ao longo e na profundidade da fibra muscular Liberação de Ca++ Troponina C Liberando os locais ativos da Actina Actina + Miosina = CONTRAÇÃO MUSCULAR CONTRAÇÃO – Músculo Esquelético 33 RELAXAMENTO MUSCULAR Cessada a excitação nervosa, os íons cálcio não são bombeados para o retículo sarcoplasmático; Troponina C sem cálcio não desloca a tropomiosina Tropomiosina encobre sítios de ligação da actina Não há ligação actina/miosina – relaxamento CONTRAÇÃO – Músculo Esquelético 34 A) Filamentos de actina e miosina em repouso B) Durante a contração CONTRAÇÃO – Músculo Esquelético 35 Rigidez cadavérica (Rigor Mortis) Se o suprimento de ATP se esgota ocorre a formação permanente de complexos Actina-miosina (estado de rigidez) – o músculo permanece rígido - Começa após 3, 4 h da morte e atinge o pico máximo em 12 h. - Diminui dentro de 48 h. Rigidez cadavérica CONTRAÇÃO – Músculo Esquelético 36 Fibras Vermelhas (Tipo I) Alto teor de mioglobina possibilita uma ação muscular regular, contraem-se lentamente com elevada resistência à fadiga. Fibras Brancas (Tipo II) De contração rápida, têm tempos de contração mais reduzidos fadigando-se mais rapidamente. TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES – Músculo Esquelético 37 TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES – Músculo Esquelético Lentas Rápidas fadigáveis Rápidas / resistentes a fadiga 38 Fadiga: fraqueza progressiva e perda da capacidade de contratilidade pelo uso prolongado. Causas Queda na disponibilidade de ATP Alteração no potencial de membrana Inibição enzimática pelo acúmulo de ácido lático (pH ácido) Esgotamento de acetilcolina Músculo Esquelético 39 Tônus Muscular: tensão mecânica de repouso Tremor muscular: contrações musculares assincrônicas Paralisia muscular (plegia): incapacidade de contração muscular Paresia muscular: diminuição da força muscular Fasciculação: ativação espontânea de uma única unidade motora Fibrilação: ativação espontânea de uma única fibra muscular Músculo Esquelético 40 1) Defina os seguintes termos: Sarcolema, sarcoplasma, retículo sarcoplasmático e miofibrilas. 2) Esquematize em forma de desenho a ultraestrutura da miofibrila, com todos os seus constituintes. 3) Descreva detalhadamente a contração muscular 4) Explique o que ocorre na rigidez cadavérica. 5) Descreva 3 características que diferenciam as fibras musculares tipo I e tipoII. 6) Defina fadiga e quais são as causas mais comuns. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
