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Fisiologia Humana -Sistema Muscular - Sistema Muscular Músculos esqueléticos Músculos cardíacos Músculos liso ESTRIADO OU ESQUELÉTICO Movimentos voluntários Movimentos de ossos e cartilagens Contração rápida e voluntária Sistema Muscular TIPOS DE MÚSCULO LISO OU VISCERAL Pele, órgãos internos, aparelho reprodutor, grandes vasos sanguíneos, aparelhos excretor e digestório, dentre outros Contrações involuntárias e lentas Sistema Muscular TIPOS DE MÚSCULO CARDÍACO OU MIOCÁRDIO Estriado, porém, involuntário Contração involuntária, vigorosa e rítmica TIPOS DE MÚSCULO Sistema Muscular TIPOS DE MÚSCULO Sistema Muscular h tt p :/ /w w w .a u la d e a n a to m ia .c o m /s is te m a m u s c u la r/ g e n -m u s c .h tm Músculo Esquelético › 40 - 50 % do peso corporal › Principal local de transformação e armazenamento de energia › Propriedade de contração e distensão das células › Movimentação dos membros Sistema Muscular Sistema Muscular Músculo Esquelético Funções Produção de movimentos corporais Estabilizações das posições corporais (Postura) Produção de calor Movimento de substâncias para dentro do corpo Absorventes de choques (Proteção do corpo) Sistema Muscular Músculo Esquelético Cada fibra muscular esquelética é formada por algumas centenas a muitas dezenas de milhares de fibras musculares esqueléticas dispostas paralelamente, cada uma delas estendendo-se por todo o comprimento do músculo Organização Morfofisiológica FIBRA MUSCULAR Sistema Muscular : membrana celular que envolve a fibra muscular : matriz do interior da fibra muscular onde estão imersas as miofibrilas : estrutura no interior do sarcoplasma, cujo interior é constituído por íons cálcio Organização Morfofisiológica Sistema Muscular : estruturas filamentosas, que formam a fibra muscular, constituídas por cerca de 1500 filamentos de miosina e 3000 filamentos de actina Constituída por regiões claras as Faixas I (actina) e por regiões escuras as Faixas A (miosina) Os filamentos de actina estão fixados à membrana Z Sarcômero: porção entre as duas sucessivas membranas Z Organização Morfofisiológica Sistema Muscular Microestrutura Fáscia Muscular: lâmina de tecido conjuntivo fibroso que circunda os músculos Epimísio: camada conjuntiva que circunda todo o músculo Perimísio: circunda grupos de 10 a 100 ou mais fibras musculares individuais, separadas em feixes (fascículos) Endomísio: fino revestimento de tecido conjuntivo que penetra no interior de cada fascículo e individualiza as fibras musculares Sistema Muscular Microestrutura Sistema Muscular Microscopia da Fibra Muscular Células contráteis especializadas ou fibras musculares Agrupadas e dispostas de forma altamente organizada 2 tipos de estruturas filiformes delgadas MIOSINA: MIOFILAMENTOS GROSSOS ACTINA: MIOFILAMENTOS E FINOS Actina: 2 filamentos em dupla hélice Tropomiosina → ligada frouxamente a actina-F Troponina → complexo de 3 proteínas globulares, ligadas a uma das extremidades de cada molécula de tropomiosina Sistema Muscular Sistema Muscular Microscopia da Fibra Muscular Sistema Muscular Sarcômero: unidade contrátil do músculo Sistema Muscular Junção Neuromuscular/Placa Motora Conexão entre o término de uma fibra mielínica e uma fibra muscular Sistema Muscular As pontes cruzadas dos filamentos de miosina ligam-se a locais específicos no filamento de actina CONTRAÇÃO MUSCULAR Sistema Muscular CONTRAÇÃO MUSCULAR Sistema Muscular Sarcolema (membrana plasmática) da fibra muscular sofre invaginações Sistema T: responsável pela contração uniforme de cada fibra muscular estriada esquelética CONTRAÇÃO MUSCULAR Sistema Muscular Química da Contração Muscular Estímulo para a contração muscular (Córtex motor) Nervo Fibra muscular Atinge o retículo sarcoplasmático (Liberação de cálcio) Cálcio desbloqueia os sítios de ligação da actina e permite que esta se ligue à miosina Inicia a contração muscular Cessação do estímulo, o cálcio é imediatamente rebombeado para o interior do retículo sarcoplasmático Finaliza a contração Sistema Muscular A energia é inicialmente fornecida pela respiração celular é armazenada como fosfocreatina (principalmente) e na forma de ATP. Quando a fibra muscular necessita de energia para manter a contração, grupos fosfatos ricos em energia são transferidos da fosfocreatina para o ADP, que se transforma em ATP. Quando o trabalho muscular é intenso, as células musculares repõem seus estoques de ATP e de fosfocreatina pela intensificação da respiração celular. Para isso utilizam o glicogênio armazenado no citoplasma das fibras musculares como combustível. Química da Contração Muscular Sistema Muscular Glicogênio armazenado nas fibras musculares como combustível. Contração Muscular – Fontes de energia Sistema Muscular Contração Muscular – Fontes de energia Sistema Muscular Metabolismo oxidativo. Estímulo nervoso fibra muscular 1. O retículo endocoplasmático e o sistema T liberam íons Ca++ para o citoplasma 2. Na presença do Ca++, a miosina adquire uma propriedade ATPásica (desdobra o ATP e libera energia) 3. A energia provoca o deslizamento da actina entre os filamentos de miosina (encurtamento das miofibrilas) Química da Contração Muscular Sistema Muscular Química da Contração Muscular Sistema Muscular Sistema Muscular Sistema Muscular ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO CONTRAÇÃO: •Túbulo transverso (despolarização) •Proximidade do retículo endoplasmático •Liberação de cálcio para o citoplasma RELAXAMENTO: •Repolarização •Retorno do cálcio para o retículo Sistema Muscular Unidades motoras •Junção neuromuscular Sistema Muscular Unidade Motora Motoneurônio Fibras por ele inervadas Sistema Muscular Quanto mais refinado for o movimento Menos fibras integrarão a unidade motora Olho: 1 motoneurônio enerva 10 fibras musculares Quadríceps: 1 motoneurônio enerva 150 fibras musculares Estímulo Motor Contração máxima Mobilização combinada de várias unidades motoras Sistema Muscular Unidade Motora Tipos de Fibras Musculares Fibras Vermelhas - Tipo 1 teor de mioglobina Contração lenta resistência à fadiga Fibras Brancas - Tipo 2 Contração rápida resistência à fadiga Sistema Muscular Tipos de Contração Muscular Contração Concêntrica O músculo se encurta e traciona outra estrutura reduzindo o ângulo de uma articulação Contração Excêntrica O comprimento total do músculo aumenta durante a contração Contração Isométrica Estabilizam as articulações enquanto outras são movidas Tensão muscular sem movimentos Sistema Muscular Sistema Muscular Músculo liso 1) Liso Unitário, de unidade simples ou músculo viceral: -Representa uma grande massa de centenas a milhões de fibras musculares que se contraem a um só tempo (forma um sincício); -As fibras estão agregadas em lâminas ou feixes e suas membranas celulares aderem entre si; -É encontrado na maioria das vísceras do corpo (intestino, vias biliares, ureteres, útero e vasossangüíneos). A) Tipos: Sistema Muscular Músculo liso 2) Liso Multiunitário -Formado por fibras musculares lisas individualizadas, cada fibra atua independentemente; -As fibras são controladas por sinais nervosos. Ex: corpo ciliar do olho, a íris do olho, membrana nictitante e os m. piloeretores (ereção de pelos), parte do trato reprodutivo masculino e útero (exceto durante o trabalho de parto). Estimulo neural Tipos de Músculo Liso: Sistema Muscular Músculo liso Semelhante aos discos Z Polarização lateral (maior forca de contração) Sistema Muscular Músculo liso Sistema Muscular Músculo esquelético: Músculo liso: actina tropomiosina miosina filamento fino regulado pela troponina e tropomiosina actina tropomiosina filamento fino regulado por Ca+-calmodulina Sistema Muscular 1) Íons Ca2+ se ligam a CALMODULINA; 2) Complexo junta-se e ativa a miosina quinase (enzima fosforiladora); 3) Cadeia leve da cabeça da miosina torna-se fosforilada (Trações) CONTRACAO 1) Desfosforilacao da cabeça da miosina (fosfatase da miosina) – FIM DA CONTRACAO CONTRACAO LONGA – MECANISMO DE TRAVA Sistema Muscular Regulação da Contração pelos Íons Cálcio • O fator desencadeador p/ a contração é o aumento dos íons cálcio intracelulares; • O aumento do Ca++ pode ser resultado da excitação nervosa, estimulação hormonal, do estiramento da fibra; • O m. liso não contem troponina, contudo a contração é ativada pelo mecanismo da calmodulina; • Mecanismo da Calmodulina: -Íons Ca++ se fixam à calmodulina -Acombinação Ca++/calmodulina ativa a miosinaquinase -Fosforilação da cadeia reguladora • Para cessar a contração entra em ação a miosina fosfatase, clivando o fosfato da cadeia reguladora. Participação dos Íons Cálcio na Contração Sistema Muscular RE MLC Ca+ + Calmodulina Ca+Calmodulina MLCK = Miosina Kinase MLCK ATP MLCK = Miosina Kinase RE Ca+ + Calmodulina Ca+Calmodulina MLCK ATP MLC Fosfatase AMPc Fontes de íons Ca2+ para contração: 1) mb celular 2) Retículo sarcoplasmático Semelhante a túbulos T Sistema Muscular -Contem filamentos de actina e miosina, com características químicas semelhantes as do m. esquelético; -A contração é ativada por íons cálcio e ATP fornecendo energia; -A força de contração é transmitida de uma célula a outra por meio de corpos densos ligados entre si através de pontes protéicas intercelulares. Processo contrátil Sistema Muscular Proteína Gs Acetilcolina - receptor muscarínico Fosfolipas e C Contração do músculo liso Fosfolipídeos de membrana Trifosfato de Inositol (IP3) Ativação de canais de Ca+ e liberação de Ca+ do RE Ativação Miosina Kinase Proteína Gs Noradrenalina - receptor beta-adrenérgico Adenilil Ciclase Relaxamento do músculo liso ATP AMPc Inibição Miosina Kinase (Ca+-Calmodulina) -As fibras autonômicas que inervam o m. liso se ramificam profusamente por sobre uma camada de fibras musculares; -Essas junções não fazem contato direto com as fibras, formando junções difusas; -Os axônios não possuem botões terminais nas ramificações, mas apresentam múltiplas varicosidades ao longo de seus eixos. JUNCOES NEUROMUSCULARES Sistema Muscular JUNCOES NEUROMUSCULARES m. liso Junções difusas (contato) Acetilcolina e Norepinefrina (antagônicas para m. liso) Sistema Muscular (C) Contração do M. Liso sem Potencial de Ação: Fatores Teciduais Locais -Falta de O2 nos tecidos→ provoca relaxamento dos músculos, e vasodilatação; -Excesso de CO2→ causa vasodilatação; -Aumento na [íons hidrogênio] → causa vasodilatação Efeito Hormonal: -Norepinefrina; -Epinefrina; -Acetilcolina; -Angiotensina; -Vasopressina; -Ocitocina; -Serotonina; -Histamina Sistema Muscular Fábio Rodrigo Araújo Pereira Biólogo/ Mestre em melhoramento genético de plantas/ especialista em Biotecnologia Email: fraper21@gmail.com
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