FISIOLOGIA HUMANA UNIDADE 1 PARTE 4 SISTEMA MUSCULAR

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Movimento muscular: os animais maiores lançam mão de células
especializadas, os miócitos que possuem proteínas contráteis e, quando em
atividade, geram tensão mecânica.
FISIOLOGIA MUSCULAR
Os tipos de fibras musculares
No interior das fibras musculares, tanto de vertebrados como de
invertebrados, há proteínas que promovem a geração de tensão mecânica,
ou seja, que promovem a contração. Baseado no modo como as proteínas
contráteis estão dispostas, as fibras musculares podem ser classificadas
conforme o padrão de estrias observadas ao microscópio óptico.
Músculo liso: o músculo involuntário
localiza-se na pele, órgãos internos,
aparelho reprodutor, grandes vasos
sangüíneos e aparelho excretor. O
estímulo para a contração dos
músculos lisos é mediado pelo sistema
nervoso vegetativo.
Músculo estriado esquelético: é inervado
pelo sistema nervoso central e, como este
se encontra em parte sob controle
consciente, chama-se músculo voluntário.
As contrações do músculo esquelético
permitem os movimentos dos diversos
ossos e cartilagens do esqueleto.
Músculo cardíaco: este tipo de tecido
muscular forma a maior parte do coração
dos vertebrados. O músculo cardíaco
carece de controle voluntário. É inervado
pelo sistema nervoso vegetativo.
Liso
Miócitos alongados, 
mononucleados e sem 
estrias transversais.
Contração involuntária
Estriado esquelético
Miócitos longos,
multinucleados (núcleos
periféricos).
Miofilamentos organizam-
se em estrias longitudinais
e transversais.
Contração rápida e
voluntária
Nos vertebrados, a musculatura esquelética corresponde aproximadamente a
40% do peso corporal e os demais tipos de tecido muscular a 10%. De um
modo geral, estão associados a ossos, mas fazem exceção os músculos que
formam os esfíncteres anais e vesicais.
Toda contração muscular envolvendo uma articulação móvel realizará
movimento. O movimento coordenado de vários músculos para a locomoção
(deambulação, corridas, saltos, vôo, etc), a exibição de comportamento sexual,
lutas, escrever, bem como a manifestação de reflexos posturais automáticos
são orquestrados pelo SNC.
Os músculos podem se prender
diretamente a ossos por meio de
tecido conjuntivo que os
envolve e os permeia.
Mas também podem se prender
por meio de tendões, cordões
bastante resistentes de
ancoragem (os ligamentos ligam
osso com osso).
Alguns músculos não se prendem a
ossos: ao invés disso, distribuem a
força sobre uma ampla superfície de
lâminas de tecido conjuntivo
resistente chamada de
aponeurose.
Estriado cardíaco
Miócitos estriados com um
ou dois núcleos centrais.
Células alongadas,
irregularmente ramificadas,
que se unem por estruturas
especiais: discos
intercalares.
Contração involuntária,
vigorosa e rítmica.
Níveis de organização morfológica do músculo esquelético
Fontes de energia da contração muscular esquelética
O suprimento energético imediato para a contração muscular é o ATP (adenosina
trifosfato). Quando hidrolisado, parte da energia liberada é utilizada para a geração de
força mecânica e o restante é perdido na forma de calor.
O ATP precisa ser obtido pela oxidação de carboidratos (glicose) e de ácidos graxos
(gordura). A fonte de carboidrato muscular está armazenada na forma de polímeros de
glicose conhecidos como glicogênio (cerca de 0,5 a 2% do peso muscular fresco)
Estudando o interior da fibra muscular encontramos pacotes de miofibrilas (feixes cilíndricos de
proteínas) dispostos paralelamente, apresentando padrões repetitivos de estrias transversais. Cada
unidade repetitiva é denominada sarcômero que é a unidade contrátil da fibra muscular.
Além dos demais elementos subcelulares típicos de uma célula eucariótica, chama a atenção o retículo 
sarcoplasmático que armazena íons Ca++ e possui canais de Ca voltagem-dependentes. 
Esse arcabouço morfológico é fundamental para a condução da atividade elétrica na fibra muscular e acionar a 
liberação de Ca++ de dentro do RS para o citoplasma. 
Organização molecular do sarcômero
As moléculas de miosina
formam um feixe em que as
cabeças se destacam do eixo
central e dispõem-se bem
próximos aos filamentos de
actina. Apesar da elevada
afinidade das moléculas de
miosina para com a actina,
quando o músculo está em
repouso (relaxado), a ligação
entre elas está obstruída pelas
moléculas de tropomiosina.
Como ocorre a contração muscular esquelética?
Quando está relaxado, a [Ca++] do mioplasma é insignificante em relação ao 
meio extracelular
Com a chegada dos
impulsos nervosos a
placa motora responde
com potenciais de placa e
dispara PA no sarcolema
O cálcio armazenado
no interior do RS flui
passivamente para o
mioplasma a favor do seu
elevado gradiente de
concentração.
Os íons Ca do mioplasma ligam-se à troponina C, modificando a sua
organização espacial e resultando no deslocamento da tropomiosina que
libera o sitio de ligação da actina com a miosina.
Com o sitio livre a miosina liga-se à actina e forma-se a ponte cruzada entre o
filamento fino e o grosso. Como a miosina tem um sítio catalítico para a
hidrólise de ATP, esta união torna a energia química disponível para o
dobramento da cabeça de miosina.
Como ocorre a contração muscular esquelética?
O dobramento faz com que os filamentos
finos sofram um ciclo de arraste em
direção ao centro, isto é, os filamentos
finos deslizam-se sobre os grossos e
cada sarcômero encurta-se e a fibra
muscular como um todo contrai.
Com a hidrólise do ATP, a molécula de
miosina perde a afinidade pela actina,
desliga-se e reassume a sua posição
original.
Como ocorre a contração muscular esquelética?
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RIGOR MORTIS
Várias horas após a morte, todos os músculos do corpo passam para um estado de
contratura que é chamado de rigor mortis; isto é, o músculo se contrai e fica rígido,
mesmo sem potenciais de ação. Essa rigidez é causada pela perda total de ATP, que
é necessário para a separação das pontes cruzadas dos filamentos de actina
durante o processo de relaxamento.
• O terminal sinaptico do motoneurônio libera a acetilcolina.
• A acetilcolina despolariza o músculo, promovendo um potencial de 
ação que percorre o músculo atraves dos túbulos T, causando a 
liberação de Ca2+ no retículo sarcoplasmático.
Fig. 50-29b
Ca2+
ATPase
Terminal sinaptico
Do motoneurônio
Fenda sinaptica Túbulo T Membrana plasmática
Ca2+
Ca2+
CITOSSOL
SR
ATP
ADP
P i
ACh
O substrato energético utilizado durante o exercício dependerá do tipo, 
intensidade e duração da atividade física
Unidade motora
Denominamos de unidade motora o motoneurônio e as fibras musculares por 
ele inervadas. A fibra muscular esquelética dos vertebrados só recebe a 
inervação de um único motoneurônio. 
Num mesmo individuo, a inervação da musculatura varia: há unidades motoras cuja relação de
inervação é baixa, (o motoneurônio inerva 1.700 fibras musculares) ou alta (o motoneurônio inerva
algumas dezenas de fibras musculares). Os músculos de grande precisão motora como os músculos
oculares e dos dedos possuem uma relação de inervação de 1 motoneuronio para 10 fibras.
Quando o sistema nervoso central envia um sinal fraco para contrair determinado músculo, as unidades
motoras com fibras pequenas e em menor número são estimuladas preferencialmente em relação às
maiores unidades motoras. Em seguida, à medida que aumenta a intensidade do sinal neural, são
estimuladas unidades motoras progressivamente maiores, sendo que as unidades motoras muito grandes
chegama desenvolver, muitas vezes, mais de cinquenta vezes a força contrátil das unidades motoras
menores.
Isso é chamado de Princípio do Tamanho. Ele é importante por permitir a graduação da força muscular.
Fig. 50-30
Medula
Corpo celular do
Motoneurônio
Axônio do 
motoneurônio
Nervo
Músculo
Fibras Musculares
Terminais sinapticos
Tendão
Unid.
Mot. 1
Unid.
Mot. 2
O Recrutamento de muitos
neurônios motores resulta
em contrações mais fortes.
Vários potenciais de ação
produzem uma contração
gradual pela somação.
Músculo Liso
• Base química da contração: a
mesma do M.E.E.
• Base física: Filamentos de
actina presos a corpos densos.
Entremeados aos filamentos de
actina, existem poucos
filamentos grossos de miosina.
Lentidão do desenvolvimento da contração e do
relaxamento do músculo liso.
Um tecido muscular liso típico começa a se contrair dentro
de 50 a 100 ms após ter ficado excitado, atinge sua
contração máxima após 1/2 s e começa a apresentar
declínio de sua força de contração decorridos outros 1 a 2
s, o que dá um tempo total de contração de 1 a 3 s. 30
vezes maior que a M.E.
O musculo liso consome 1/300 da energia necessária para 
manter o M.E.E.
Controle do musculo liso: Sistema nervoso autônomo
(subconsciente)
Contrações na célula muscular lisa
Inervação do musculo liso
Os axônios que inervam as fibras musculares lisas também não têm os botões terminais do tipo
encontrado nas placas motoras das fibras musculares esqueléticas.
Em seu lugar, a maioria dos finos terminais axônicos apresenta múltiplas varicosidades ao
longo de sua extensão. Nesses pontos, as células de Schwann são interrompidas, de modo que a
substância transmissora pode ser secretada através da parede dessas varicosidades.
A acetilcolina é uma substância transmissora excitatória para os músculos lisos de determinados 
órgãos, embora também seja substância inibitória para as fibras musculares lisas de outros 
órgãos.
Quando a acetilcolina excita uma fibra muscular, a norepinefrina em geral a inibe. Inversamente, 
quando a acetilcolina inibe uma fibra, a norepinefrina em geral a excita.
TÉTANO
Contrações isométricas e isotônicas
A contração muscular é o estado de atividade mecânica. O músculo
comporta-se como um sistema de dois componentes onde a parte contrátil
(sarcômeros) está em série com o componente elástico (tendões e tecido
conjuntivo).
Nas contrações isométricas a força está sendo exercida nos pontos de
fixação muscular sem o encurtamento significativo das fibras musculares.
O desenvolvimento deste tipo de força ocorre tipicamente nos músculos posturais ou
quando um músculo atua contra uma força oposta
Quando as fibras musculares encurtam-se e uma carga externa é movida de
um lugar para outro temos a realização de trabalho externo e dizemos que
houve contração isotônica.
Examinando a musculatura da perna humana verificamos que há basicamente dois
tipos de fibras, como no peixe: fibras vermelhas e brancas.
Fibras do tipo I: relacionados à resistência e fibras do tipo II: à força e
velocidade. As fibras do tipo II podem ser subdividas em A (metabolismo anaeróbico) e
B (aeróbico).
PROPRIEDADES
Tipo I
(Resistencia )
Tipo IIA
(Força e 
velocidade)
Tipo IIB
(Força e 
velocidade)
Cor Vermelha Branca Intermediaria
Suprimento sanguíneo Rico Pobre Intermediario
No. de mitocôndrias Alto Baixo Intermediário
Grânulos de
Glicogênio
Raros Numerosos Intermediários
Quantidade de
mioglobina
Alta Baixa Media
Metabolismo Aeróbico Anaeróbico Aeróbico
Velocidade de
contração
Lenta Rápida Rápida
Tempo de contração Longo Curto Intermediário
Força contrátil Baixa Alta Média
Resistência a fadiga Grande Grande Pequena
Os músculos posturais que estão o tempo todo em atividade (atividade tônica), como
as que estabilizam as articulações (como os músculos anti-gravitacionais) são fibras
musculares aeróbicas resistentes à fadiga.
Quando atividades fásicas (contração e relaxamento) que exigem força e velocidade
são necessárias, ainda que por pouco tempo, entram em ação as fibras do tipo IIA, cujo
metabolismo é anaeróbico.
Mas também há fibras musculares (IIB) que realizam atividades intermediárias: não
exigem grande desempenho mecânico, são mais resistentes à fadiga e apresentam
metabolismo aeróbico.
Esse conhecimento é aplicado no treinamento de atletas. O treinamento do atleta
fundista e do velocista devem ser específicos, ou seja, o primeiro deverá recrutar
predominantemente fibras aeróbicas em seus exercícios enquanto o segundo,
exercícios anaeróbicos. É por essa razão que os velocistas não respiram durante a
corrida, mas ficam com débito de oxigênio no final da corrida.
Fibras rápidas x lentas:
• Rápidas x Lentas
• Tamanho:
• Retículo sarcoplasmático:
• Enzimas:
• Suprimento sanguíneo:
• Mitocôndrias
• Terminações:
• Mioglobina (vermelho):
RIGOR MORTIS
• Estado após a morte em que todos os músculos do
corpo entram em contratura
• mesmo sem potencias de ação
• É causada pela perda completa de ATP, necessário
para produzir a separação da actina das pontes
cruzadas de miosina que geram o processo de
relaxamento
• Proteínas dos músculos serem destruídas (15 a 25h
mais tarde)
POLIOMIELITE
Fibras remanescentes produzem brotamentos com
muitas ramificações isto resulta em unidades
motoras com o até 5x mais fibras musculares,
reduzindo a precisão do controle que se tem sobre o
músculo
REMODELAGEM DO MÚSCULO PARA ATENDER A
SUA FUNÇÃO
Hipertrofia e atrofia musculares: Quando a massa total de um músculo aumenta, ocorre a 
hipertrofia muscular. Quando essa massa diminui, o processo é chamado de atrofia muscular.
Ajuste do comprimento muscular: Quando os músculos são estirados além de seu
comprimento normal faz com que sejam adicionados novos sarcômeros nas extremidades das
fibras musculares onde elas se fixam aos tendões. Quando um músculo permanece retraído a
comprimento menor que o seu normal por longos períodos, ocorre o inverso.
Hiperplasia das Fibras musculares: Sob condições muito raras de geração de força muscular 
extrema, já foi observado aumento do número de fibras musculares, mas de apenas uns poucos 
pontos percentuais.
Efeitos da desnervação muscular: Quando um músculo fica privado de sua inervação, ele deixa de receber os sinais contrateis 
necessários para manter suas dimensões normais. Como resultado, a atrofia começa quase imediatamente.
Após cerca de 2 meses, começam a aparecer alterações degenerativas nas próprias fibras musculares com perda definitiva de 
função após 1 a 2
anos.
A primeira fonte de energia que é
utilizada para reconstituir o ATP é o
composto fosfocreatina, que contém
uma ligação fosfato de alta energia
semelhante à do ATP
O teor de fosfocreatina é reduzido (apenas
5x o de ATP) sendo capaz de manter a
contração máxima do músculo por cerca de
7 a 8 segundos.
A mais importante fonte de energia a seguir,
usada para reconstituir tanto o ATP como a
fosfocreatina, é o glicogênio previamente
armazenado nas células musculares.
Ocorre acúmulo de muitos produtos
finais da glicólise nas células musculares,
de modo que a glicólise, isoladamente, só
pode manter a contração muscular
máxima por cerca de 1 minuto.
A última fonte de energia é o processo do metabolismo oxidativo. Isso significa a combinação de
oxigênio com os diversos nutrientes celulares para formar ATP. Mais de 95% de toda a energia
utilizada pelos músculos em contrações continuadas de longa duração derivam dessa fonte.
CICLO DE CORI