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Contração muscular aula 3 2018.1

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04/03/2018
Contração muscular: fisiologia e 
bioquímica
Profa. Dra. Camila M. Accardo
No reino animal, os músculos destinam-se a duas 
funções: movimentos e força.
Mecanismo de deslizamento dos filamentos 
(ou filamento deslizante)
04/03/2018
• A contração muscular ocorre porque as cabeças de 
miosina se prendem e “caminham” ao longo dos 
filamentos finos nas duas extremidades de um sarcômero, 
empurrando de maneira progressiva os filamentos finos 
na direção da linha M.
• Os filamentos finos deslizam para dentro e se encontram 
no centro do sarcômero.
• Conforme os filamentos finos vão deslizando, a banda I e 
a zona H se estreitam e, por fim, desaparecem juntas 
quando o músculo está em contração máxima.
• Uma vez que os filamentos finos em cada lado do 
sarcômero estão presos às linhas Z, quando os 
filamentos finos deslizam, as linhas Z se 
aproximam e o sarcômero encurta. O 
encurtamento dos sarcômeros causa 
encurtamento de toda a fibra muscular, que, por 
sua vez, leva ao encurtamento de todo o 
músculo.
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Acoplamento excitação–contração
• A elevação da concentração de Ca2+ no sarcoplasma começa a 
contração muscular e a diminuição termina. Uma enorme quantidade 
de Ca2+ está armazenada dentro do retículo sarcoplasmático. 
• Conforme o potencial de ação muscular vai se propagando ao longo 
do sarcolema e nos túbulos T, os canais de liberação de Ca2+ na 
membrana do RS vão se abrindo. Quando esses canais se abrem, o 
Ca2+ sai do RS para o sarcoplasma ao redor dos filamentos grossos e 
finos. 
• Os íons cálcio liberados se combinam com a troponina, fazendo com 
que mudem de forma. Essa alteração de conformação movimenta a 
tropomiosina para longe dos locais de ligação com a miosina na 
actina. 
• Esses eventos descritos são referidos coletivamente 
como acoplamento excitação–contração.
• A membrana do retículo sarcoplasmático também contém bombas de 
transporte ativo de Ca2+ que usam ATP para movimentar Ca2+ de 
maneira constante do sarcoplasma para o RS. Enquanto os potenciais 
de ação musculares se propagam pelos túbulos T, os canais de 
liberação de Ca2+ são abertos
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Resumo da contração muscular
Correlação clínica --- Rigor mortis
• Depois da morte, as membranas celulares se tornam permeáveis. Os 
íons cálcio vazam para fora do retículo sarcoplasmático no 
sarcoplasma e possibilitam que as cabeças de miosina se liguem à 
actina. 
• A síntese de ATP cessa logo depois que a respiração para, portanto as 
pontes transversas não podem se soltar da actina. 
• A condição resultante, na qual os músculos se encontram em estado 
de rigidez (não podem contrair nem estirar), é chamada de rigor 
mortis (rigidez da morte). 
• O rigor mortis começa 3 ou 4 h depois da morte e dura cerca de 24 h; 
depois disso, desaparece quando as enzimas proteolíticas dos 
lisossomos digerem as pontes transversas.
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Juntando tudo...
• JNM: os neurônios que estimulam as fibras musculares esqueléticas a 
se contraírem são chamados de neurônios somáticos motores. Cada 
neurônio somático motor apresenta um axônio que se estende do 
encéfalo ou medula espinal até um grupo de fibras musculares 
esqueléticas. 
• A fibra muscular se contrai em resposta a um ou mais potenciais de 
ação que se propagam ao longo de seu sarcolema e pelo seu sistema 
de túbulos T. 
• Os potenciais de ação muscular emergem na JNM, que consiste na 
sinapse entre um neurônio somático motor e uma fibra muscular 
esquelética.
Metabolismo muscular
• Diferente da maioria das células do corpo, as fibras musculares esqueléticas 
alternam entre um baixo nível de atividade, quando estão relaxadas e usando 
apenas uma pequena quantidade de ATP, e um alto nível de atividade, quando 
estão em contração e usando ATP em ritmo acelerado. 
• Uma enorme quantidade de ATP é necessária para ativar o ciclo da contração, 
para bombear Ca2+ para o retículo sarcoplasmático e para as outras reações 
metabólicas envolvidas na contração muscular. 
• Entretanto, o ATP presente dentro das fibras musculares é suficiente apenas para 
desencadear a contração por alguns segundos. Se as contrações musculares 
persistirem além desse tempo, as fibras musculares precisam fabricar mais ATP. 
• As fibras musculares possuem três maneiras de produzir ATP: (1) a partir do 
fosfato de creatina, (2) por respiração celular anaeróbica e (3) por respiração 
celular aeróbica
04/03/2018
Fosfato de creatina
• Enquanto as fibras musculares estão relaxadas, elas produzem ATP além do necessário 
para o metabolismo em repouso. A maior parte do excesso de ATP é usada para 
sintetizar fosfato de creatina, uma molécula rica em energia encontrada nas fibras 
musculares. 
• A enzima creatinoquinase (CK) catalisa a transferência de um dos grupos fosfato de alta 
energia do ATP para a creatina, formando fosfato de creatina e ADP. 
• A creatina é uma pequena molécula similar ao aminoácido sintetizada no fígado, rins e 
pâncreas e, em seguida, transportada para as fibras musculares. 
• Quando a contração tem início e o nível de ADP começa a subir, a CK catalisa a 
transferência de um grupo fosfato de alta energia do fosfato de creatina de volta ao ADP. 
Essa reação de gera rapidamente novas moléculas de ATP. 
• Uma vez que a formação de ATP a partir do fosfato de creatina ocorre com muita rapidez, 
o fosfato de creatina é a primeira fonte de energia quando a contração muscular começa. 
Os outros mecanismos geradores de energia na fibra muscular (as vias anaeróbica e 
aeróbica) requerem tempo relativamente mais longo para produzir ATP em comparação 
ao fosfato de creatina. 
• Juntos, os estoques de fosfato de creatina e ATP fornecem energia suficiente para os 
músculos se contraírem maximamente por cerca de 15s.
Busca ativa
• Defina e esquematize unidades motoras.
• Cite e defina os tipos de contração muscular.