Fisiologia Muscular

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Fisiologia Muscular
domingo, 6 de maio de 2018
18:52
 
1.Contração muscular: 
 
 Alguns dos princípios da contração muscular se aplicam para os 3 tipos de fibras musculares (lisa, cardíaca e esquelética).
 
 Função de movimentação relacionada à: deglutição, locomoção, respiração, parto, peristaltismo, movimento do sangue e da linfa, batimentos cardíacos, movimentos oculares, entre vários outros tipos de contrações musculares que
São essenciais à sobrevivência do animal.
 
A excitabilidade das células musculares é o que caracteriza a despolarização da membrana celular que leva à contração do músculo, que produz força ao membro.
 
Actina e Miosina
 
São proteínas comuns da contração muscular cuja interação entre ambas está relacionada ao alosterismo. A partir da capacidade de mudança de conformação das proteínas para a ligação entre ambas, é iniciada a contração.
 
Actina: proteína globular, sozinha é chamada de ACTINA G, enquanto em filas são chamadas de ACTINA F (actina filamentosa)
Miosina: proteína grande constituída por 2 sítios de ligação, um para ATP e outro para actina. 
 
Na fibra muscular possuímos filamentos finos e filamentos espessos que são essenciais para a realização do ciclo das pontes cruzadas.
 
Filamentos Finos: actina F + tropomiosina + troponina
Filamentos expessos: miosina
 
 
Ciclo das Pontes Cruzadas
 
É o ciclo básico das contrações musculares.
 
 
Os filamentos finos e espessos estão em paralelos, e a contração ocorre quando a miosina puxa a actina para mais próximos delas, que faz com que os discos Z se encurtem.
 
 
 
Para ocorrer a contração muscular, há gasto de ATP. Logo, a molécula de ATP se liga à miosina, e sua hidrólise em ADP+Pi aumenta a afinidade da miosina pela molécula de actina (pois muda a conformação da miosina). A partir do momento que essas duas proteínas se ligam, chamamos de ponte cruzada.
Ou seja:
ADP + Pi: no sitio da miosina, quer dizer que o músculo está contraído
ATP: no sítio da miosina, quer dizer que o musculo está relaxado.
 
Rigor Mortis: após a morte, os músculos ficam rígidos devido a falta de ATP para se ligar aos sítios da miosina.
 
 
2. Músculo esquelético
 
Morfologia
 
-Estriado (actina e miosina dispostas em sarcômeros)
- Miofibra: células musculares, conjunto de miofibrilas 
-Feixe muscular: conjunto de miofibras
-Multinucleadas
-Sarcolema: membrana celular
-Sarcoplasma: citoplasma cheio de actina e miosina, portanto os núcleos ficam mais periféricos
-Retículo sarcoplasmático: retículo endoplasmático da célula muscular. Possui cisterna. Armazenamento de cálcio.
Disco Z: onde os filamentos finos se ancoram
Linha M: ancoragem de filamentos espessos
 
Perimísio: feixe de fibras colágenas que envolvem o tecido muscular e ajudam a potencializar a força e contração do musculo.
 
Titina: ancoragem do filamento espesso no disco Z, proteína que tem formato de mola e está amplamente distribuída pelo corpo
 
Túbulos T: túbulos transversos, são invaginações do sarcolema que aumentam a área da membrana para o potencial de ação chegar mais rápido nas miofibrilas.
Túbulos T e Cisternas estão bem próximos. Quando há a despolarização da membrana, há ativação dos canais de Calcio ligados por voltagem nas cisternas, esses canais são abertos e há fluxo de cálcio de dentro do reticulo sarcoplásmatico para o sarcoplasma.
 
Tipos de Fibra
 
Fibras tipo I
Pouca força, contração lenta, alta capacidade de fosforilação oxidativa
 (mais resistência e duração de contração. ex. maratonistas)
 
Fibras tipo II
Maior quantidade de força, contração rápida, alta capacidade glicolítica (em casos de ausência de oxigenio)
(menor resistência, ex. velocistas)
 
Fibras Intrafusais
Formam fusos e fazem parte do sistema nervoso sensorial
 
A atividade física pode alterar a quantidade de fibras de um certo tipo que uma pessoa possui
 
Inervação: Motoneurônios (sistema nervoso eferente somático) (sistema nervoso periférico). Em suas fibras intrafusais, neurônios sensoriais (sistema nervoso aferente).
 
Mecanismos de Contração
 
Troponina
Complexo de 3 proteínas ligadas ao longo do filamento fino
TROPONINA T: sítio de ligação entre troponina e tropomiosina
TROPONINA I: sítio para inibição
TROPONINA C: sítio de ligação para o cálcio
 
O complexo troponina bloqueiam a ligação do sítio da actina à miosina(estão na frente), bloqueando assim o ciclo das pontes cruzadas.
Quando há ligação entre Cálcio e Troponina C, a molécula muda sua conformação, agora expondo a actina, permitindo a sua ligação à molécula de miosina. ALOSTERISMO.
Conclui-se que para haver contração organizada, deve possuir controle do cálcio no organismo.
Controle de cálcio = controle do potencial de ação (cálcio é regulado pelo potencial de ação, que abre os canais de cálcio)
 
Calsequestrina
Possui alta afinidade com cálcio
Está localizada no retículo sarcoplasmático
Ela diminui a quantidade de cálcio livre no retículo para facilitar o transporte ativo de cálcio do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático, que ocorre após a contração muscular.
 
Gradiente de concentração do cálcio: regulados por voltagem
 
Meio exterior>interior da célula.
 
Retículo sarcoplasmático>sarcoplasma
 
 
Cálcio sai do reticulo sarcoplasmatico > Cálcio no sarcoplasma > Contração muscular > Cálcio volta para o retículo por transporte ativo
 
Sinapse neuromuscular
 
Transferência do potencial de ação do motoneurônio para a célula muscular
Junção neuromuscular (contato entre motoneronio e sarcolema)
Neurotransmissor: acetilcolina
Receptor: nicotínicos 
Potencial de placa motora: potencial graduado, é a perturbação do potencial de repouso da fibra muscular após a sinapse.
Placa motora: conjunto de motoneuronio e fibras musculares inervadas por esse. Possuem invaginações chamadas fenda subneural (receptores de acetilcolina e canais de sódio).
Potencial de ação só ocorre quando o limiar é atingido e possui energia suficiente paraa abertura de canais de sódio controlados por voltagem.
 
Acoplamento excitação-contração
 
Transformação do estímulo elétrico em força mecânica
 
Como ocorre:
 
Chegada do potencial de ação no terminal axônico do motoneuronio
Abertura dos canais de cálcio controlados por voltagem
Formação de vesículas que liberam neurotransmissor (acetilcolina)
Na fenda sináptica a acetilcolina se liga à receptores nicotínicos 
Entrada da acetilcolina na membrana pós-sináptica
Abertura de canais de sódio controlado por ligante (entrada)
Despolarização da membrana
Potencial de placa motora -perturbação do potencial de repouso-
Limiar atingido> abertura dos canais de sódio controlados por voltagem
POTENCIAL DE AÇÃO NA CÉLULA MUSCULAR
Propagação do impulso pelo sarcolema e pelos túbulos T
Túbulos T ao lados das cisternas perturbam a membrana do retículo sarcoplasmático, provocando a abertura dos canais de cálcio controlados por voltagem
Cálcio flui do ret. Sarcoplasmático para o sarcoplasma
Cálcio se liga à troponina C, que permite a mudança de conformação do complexo troponina, permitindo a exibição do sítio de ligação da actina para ligar-se à miosina.
Ciclo das pontes cruzadas ocorre caso o ATP se ligue à miosina
 
Relação comprimento-tensão
Comprimento do sarcômeroxforça que ele pode produzir 
Não pode produzir força nem totalmente contraído nem totalmente esticado
ESTIRAMENTO: sem pareamento entre actina e miosina
CONTRAÍDO: cabeças de miosina já estão ocupadas
 
Cada grupo muscular reage à um estímulo de uma forma (ex musculos flexores), varia em relação a função deste.
 
3.Músculo liso
 
A actina e a miosina não são organizadas em sarcômeros
Inervada pelo sistema nervoso autônomo
Geralmente uninucleadas
Células únicas fusiformes
Fibras sem estriações
O núcleo não é necessariamente periférico
Mantêm a tensão, ou seja nunca está completamente contraída ou 
relaxada
 
Tipos de musculatura lisa
 
Musculatura lisa unitária
Junções comunicantes=sinapse elétrica
Trabalham
em conjnto 
Possuem mesma resposta a um estímulo
Algumas células possuem função marca passo, o que induz ritmo ao potencial de ação
 
Musculatura lisa multiunitária
Densa inervação autônoma
Células individualizadas, ou seja, o estímulo deve atingir todas as células
Inervação mais densa
Sem junções comunicantes
 
CORPOS DENSOS: estrutura proteica na membrana onde os filamentos lisos e espessos se ancoram
 
Acoplamento excitação-contração
POTENCIAL DE AÇÃO NO MUSCULO
Abertura canais de cálcio controlados por voltagem
Influxo de cálcio (meio externo>interno)
Canais de cálcio dependentes de ligante (IP3) abrem-se no retículo sarcoplasmático e libera Ca+2 para sarcoplasma
Cálcio se lia a calmodulina e forforila a miosina
Aumenta a afinidade do ATP à miosina
Ciclo das pontes cruzadas
 
OBS: A força de contração é proporcional a quantidade de Cálcio intracelular
Varicosidade: varias dilatações nervosas pelo tecido, o que permite o aumento da superfície de contato entre sinapses
 
4. Músculo cardíaco
 
Músculo estriado esquelético
Unidade contrátil organizada em sarcômeros
Células individualizadas, porém com junções tipo GAP
Não possui motoneurônio: contração feita pelas células marca-passo
Sistema nervoso autônomo
 
Sincício funcional: funciona como um único bloco celular (2 sincícios, um atrial e um ventricular, são separados por tecido conjuntivo fibroso) A divisão em dois sincicios permite que os atrios contraiam um pouco antes que os ventriculos. IMPORTANTE PARA EFICIENCIA DO BOMBEAMENTO CARDÍACO.
 
Células marca-passo: polarizam e despolarizam sozinhas, alterando o frequência e força de acordo com fatores externos. São elas que ditam o ritmo cardíaco.
 
Acoplamento excitação-contração
 
Células marca-passo
Potencial de ação espalha-se por todo coração
Abertura dos canais de Ca+2 do sarcolema 
Influxo de Ca+2
Indução da abertura dos canais de Ca+2 do retículo sarcoplasmático (para o sarcoplasma)
Ligação de cálcio na troponina C
Ciclo das pontes cruzadas
 
Relaxamento: Calcio bombeado de volta para fora da célula e para o ret. Sarcoplasmatico
Contração: potencial de ação