Resumo Guyton Placa Motora

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Introdução
As fibras musculares esqueléticas são inervadas por grandes fibras nervosas mielinizadas que se originam nos grandes neurônios motores localizados nos cornos anteriores da medula espinhal.
Cada terminação nervosa faz uma junção chamada junção neuromuscular, com a fibra muscular. Essa junção se localiza geralmente na porção média da fibra. Com exceção de 2% das fibras musculares, há apenas uma dessas junções por fibra muscular.
Anatomia Fisiológica da Junção Neuromuscular - Placa motora
A fibra nervosa forma um complexo de terminais que se invaginam na superfície da fibra muscular, a estrutura como um todo é chamada de placa motora e possui algumas células de Schwann em volta para a isolar dos líquidos adjacentes.
Na imagem abaixo há uma representação da junção entre o terminal de um axônio e a fibra membrana da fibra muscular. A membrana invaginada chama-se goteira sináptica, que é onde se insere o terminal axonal. O espaço entre o terminal e a fibra muscular se chama fenda sináptica. No fundo da goteira há numerosas dobras de tecido muscular que servem para aumentar a área em que o neurotransmissor pode agir.
Legenda: Aspecto da micrografia eletrônica do ponto de contato entre um terminal isolado de um axônio e a membrana da fibra muscular.
O neurotransmissor que estamos falando é a acetilcolina, que excita a membrana da fibra muscular. A acetilcolina vai ser sintetizada no citoplasma do terminal axonal e é absorvida pelas vesículas presentes na placa motora. Além disso, na fenda sináptica há a acetilcolinesterase que é responsável por destruir a acetilcolina depois que ela for liberada.
Secreção de Acetilcolina pelos Terminais Nervosos
Legenda: Liberação de acetilcolina das vesículas sinápticas na membrana neural da junção neuromuscular. Observe a proximidade entre os locais de liberação na membrana neural para os receptores de acetilcolina na membrana muscular, nas aberturas das fendas subneurais.
Quando um impulso nervoso atinge uma junção neuromuscular, a acetilcolina é liberada dos terminais na fenda sináptica. Nessa imagem temos a acetilcolina sendo liberada na fenda e além disso temos a barra densa, ao lado delas estão os canais de cálcio. Esses tais canais de cálcio são o que permite que a acetilcolina seja liberada pois quando o potencial de ação se propaga por essa membrana, esses canais de cálcio se abrem, permitindo que o cálcio presente no espaço sináptico se difunda para o interior do terminal nervoso e assim eles exercem uma atração sobre as vesículas de acetilcolina, puxando-as para a membrana neural próxima dessas barras densas. Depois disso as vesículas de acetilcolina se fundem com a membrana neural e esvaziam a acetilcolina no espaço sináptico por exocitose.
Efeito da Acetilcolina na Membrana da Fibra Muscular Pós-sináptica para Abrir os Canais Iônicos
Na imagem acima também podemos observar os receptores de acetilcolina que estão localizados na membrana muscular, esses são os canais iônicos controlados pela acetilcolina. Cada receptor desse é um complexo proteico (duas alfa e uma beta, gama e delta) que se juntam em um círculo formando um canal tubular que se mantém fechado até que duas moléculas de acetilcolina se liguem à duas proteínas alfa e abram o canal. Esse canal é suficiente para passar íons importantes como Na+, K+ e Ca+ e o principal efeito da abertura desses canais é fazer com que um grande número de íons sódio passe para dentro da fibra muscular. Isso provoca uma alteração positiva no potencial da membrana muscular chamado potencial da placa motora. Por sua vez esse potencial da placa motora inicia um potencial de ação que vai se propagar ao longo da membrana muscular causando a contração.
Legenda: Na figura A temos o canal colinérgico fechado e na figura B depois que a acetilcolina (Ach) se ligou e uma alteração de conformação abriu o canal, permitindo que íons sódio penetrassem na fibra muscular e estimulassem a contração. Observe as cargas negativas na abertura do canal que impedem a passagem de íons negativos como o cloreto.
Destruição da Acetilcolina pela Acetilcolinesterase
Depois de liberada, enquanto a acetilcolinesterase persistir no espaço sináptico ela vai ativar os receptores de acetilcolina. O pequeno tempo (milissegundos) que ela passa nesse espaço é o suficiente para excitar a fibra muscular Entretanto ela é removida rapidamente por duas maneiras:
(1) Destruída pela acetilcolinesterase, que está ligada principalmente à camada esponjosa do tec. conjuntivo fino que preenche a fenda sináptica.
(2) Uma pequena quantidade de acetilcolina simplesmente se difunde do espaço sináptico, agindo na membrana por pouco tempo.
Essa destruição da acetilcolina é para não ficar reexcitando o músculo depois que a fibra muscular se recuperou de seu potencial de ação inicial.
Potencial da Placa Motora e Excitação da Fibra Muscular Esquelética
O influxo de íons sódio na fibra muscular quando os canais colinérgicos se abrem causa variação do potencial elétrico no interior da fibra (50 - 75 milivolts) criando um potencial chamado de potencial da placa motora. Esse aumento no potencial da membrana nervosa é suficiente para iniciar abertura de mais e mais canais de sódio, iniciando assim um potencial de ação na membrana da fibra muscular.
Explicação: esta figura mostra três potenciais de três placas motoras diferentes A, B e C. Os potenciais de placa motora A e C são muito fracos para desencadear um potencial de ação, produzindo apenas fracas alterações de voltagem. Já a placa motora B tem um potencial de amplitude maior o que faz com que um número suficiente de canais de sódio se abra, de forma que o efeito auto-regenerativo de muitos íons sódio fluindo para o interior da fibra gere um potencial de ação. A baixa amplitude de A foi causada por evenenamento da fibra muscular por curare, uma droga que bloqueia os efeitos colinérgicos por competição com os receptores de acetilcolina. Já a baixa amplitude de C foi provocada por aplicação de toxina botulínica que diminui a quantidade de acetilcolina liberada pelos terminais nervosos.
Biologia Molecular da Formação e da Liberação de Acetilcolina
1. Vesículas são formadas no aparelho de Golgi que fica no corpo celular do neurônio motor, de lá ela flui através do núcleo do axônio até a junção neuromuscular nas terminações das fibras nervosas periféricas. Há cerca de 300.000 vesículas nos terminais nervosos de uma placa motora.
2. Acetilcolina é sintetizada no citosol do terminal da fibra nervosa e transportada através das membranas das vesículas para seu interior.
3. Potencial de ação no terminal nervoso, abertura dos canais de cálcio controlados por voltagem, influxo de cálcio e aumento da concentração dele no interior do terminal, fusão das vesículas de acetilcolina com a membrana do terminal, rompimento das vesículas e liberação de acetilcolina por exocitose no espaço sináptico. Acetilcolina é clivada em acetato e colina pela acetilcolinesterase, colina é reabsorvida pelo terminal nervoso para ser retransformada em acetilcolina.
OBS: Para a função contínua da junção neuromuscular é necessário que novas vesículas estejam sempre surgindo na membrana terminal nervosa. Algumas dessas vesículas são formadas por proteínas contráteis (ex.:claritina) presentes na membrana.
Drogas que Reforçam ou Bloqueiam a Transmissão na Junção Neuromuscular
Drogas que Estimulam a Junção Neuromuscular por Ação Semelhante à Acetilcolina: Exemplos são metacolina, carbacol e nicotina. A diferença entre essas drogas e a acetilcolina é que elas não são destruídas pela acetilcolinesterase ou são destruídas lentamente gerando uma ação de longa duração quando comparada a da acetilcolina. Essas drogas atuam provocando áreas localizadas de despolarização da membrana da fibra muscular na placa motora, onde estão os receptores de acetilcolina. Assim, a cada vez que a fibra muscular se recupera de uma contração, essas áreas despolarizadas - em virtude do vazamento de íons - iniciam um novo potencial de ação gerandoum estado de espasmo muscular.
Drogas que Estimulam a Junção Neuromuscular por Ação Semelhante à Acetilcolinesterase: Exemplos são neostigmina, fisostigmina e fluorofosfato de diisopropil (este último sendo um veneno letal) inativam a acetilcolinesterase nas sinapses de forma que ela não hidrolisa mais a acetilcolina. Desta maneira a cada impulso nervoso mais acetilcolina se acumula e estimula repetidamente a fibra muscular, gerando um estado de espasmo muscular que pode ser bastante perigoso caso ocorra o espasmo da laringe sufocando o indivíduo.
Drogas que Bloqueiam a Transmissão na Junção Neuromuscular: Drogas curariformes podem impedir a passagem dos impulsos da terminação nervosa para o músculo evitando um aumento da permeabilidade dos canais de membrana muscular suficiente para iniciar o potencial de ação.
Miastenia Gravis:
Causa paralisia muscular devida à incapacidade de as junções neuromusculares transmitirem sinais suficientes de fibras nervosas para as fibras musculares. Acredita-se que seja uma doença autoimune na qual os portadores desenvolveram imunidade contra seus próprios canais iônicos ativados pela acetilcolina. Os potenciais de placa motora que ocorrem nas fibras musculares são insuficientes para estimulá-las. Se a condição for severa o paciente pode morrer por paralisia dos músculos respiratórios. A doença pode ser melhorada por várias horas com a administração de neostigmina ou de alguma outra droga anticolinesterásica que provoca o acúmulo de quantidades maiores de acetilcolina na fenda sináptica.