Fisio musculo esqueletico resumo

Prévia do material em texto

FISIOLOGIA DO MÚSCULO 
ESQUELÉTICO: 
INTRODUÇÃO: 
As células musculares são células altamente 
especializadas para a conversão de energia 
química em energia mecânica. 
ENERGIA DO ATP FORÇA E TRABALHO. 
Como o trabalho pode ocorrer de várias formas, 
os músculos são divididos em três grupos: o 
esquelético, o cardíaco e o liso. 
O músculo esquelético age sobre o esqueleto. 
Como exemplo nos membros o músculo atua 
sobre uma articulação permitindo, assim, a ação 
de alavanca do músculo. 
O músculo esquelético está sobre controle 
voluntário. (controlado pelo SNC). Apresentam 
papeis importantes na fala, locomoção, postura 
e respiração. 
O músculo esquelético apresenta estriações 
transversais as quais produzem uma disposição 
muito organizada de moléculas de actina e 
miosina no interior das células moleculares e por 
isso são classificadas em músculo esquelético 
estriado. 
Obs.: O coração é composto por músculo 
estriado, mas é um músculo involuntário. 
Obs.: O músculo liso (que não tem estriações 
evidentes) é um músculo involuntário encontrado 
tipicamente na parede de órgãos ocos, como 
intestino e vasos sanguíneos. 
Em todos os três tipos de músculo, a força é 
gerada pela interação das moléculas de actina 
e miosina, processo que requer um aumento 
transitório de [Ca++] intracelular. 
ORGANIZAÇÃO DO MÚSCULO 
ESQUELÉTICO: 
 ORIGEM: É a parte fixa do músculo 
durante o movimento. É também 
considerada a parte mais proximal. 
 INSERÇÃO: Parte móvel durante o 
movimento. É também considerada de 
porção mais distal. 
 
 
Cada músculo contém pelo menos um ponto 
de origem e inserção. 
 
Esses pontos de fixação são estabelecidos 
pelos tendões (tecido conjuntivo denso 
modelado) localizados na extremidade do 
músculo. 
A articulação é cruzada por um músculo 
flexor de um lado da articulação e por um 
músculo extensor no outro lado da 
articulação. 
A contração do músculo flexor resulta na 
diminuição do ângulo da articulação, 
movimentando o antebraço para a região 
mais proximal. 
No movimento de extensão ocorre o 
movimento inverso, o antebraço fica mais 
distal. 
Os músculos esqueléticos se prendem em 
ambos lados da articulação, o que permite os 
movimentos de extensão e flexão. 
ESTRUTURA BÁSICA DO MÚSCULO 
ESQUELÉTICO: 
Cada músculo é composto por numerosas 
células delgadas e alongadas chamadas de 
fibras musculares. As fibras musculares individuais 
são agrupadas em fascículos. Os fascículos são 
agrupados para formar o músculo. 
 ENDOMÍSIO: Camada de tecido 
conjuntivo que envolve cada uma das 
fibras musculares. 
 PERIMÍSIO: Camada de tecido conjuntivo 
que envolve os fascículos. No perimísio 
estão vasos sanguíneos e nervos que 
suprem as fibras musculares individuais. 
 EPIMÍSIO: Bainha de tecido conjuntivo que 
circunda o músculo 
Nas extremidades do músculo, as camada de 
tecido conjuntivo se unem para formar um 
tendão que fixa o músculo ao esqueleto. (Então, 
as camadas de endomisio, perimísio e epimisio se 
unem para formar o tendão?) 
As camadas de tecido conjuntivo servem para 
transmitir o movimento das moléculas de actina e 
miosina para o esqueleto efetue o movimento. 
As camadas de tecido conjuntivo contribuem 
também para evitar danos as fibras musculares 
em casos de estiramento ou contrações 
excessivas. 
 
 
Cada fibra muscular esquelética contém feixes 
de filamentos, as miofibrilas, que cursam ao 
longo do eixo dessa célula. 
A estriação da célula é resultado do padrão 
repetido das miofibrilas, originando a aparência 
estriada do músculo esquelético. 
A miofibrila pode ser dividida longitudinalmente 
em sarcômeros. O sarcômero é delimitado por 
duas linhas escuras, a linha Z. O sarcômero é a 
unidade contrátil que se repete no músculo 
esquelético. 
Em cada lado da Linha Z existe uma faixa clara, a 
BANDA I, que contém filamentos finos compostos 
principalmente pela proteína actina. A área 
entre duas bandas I é a BANDA A, que contém 
filamentos grossos compostos principalmente por 
miosina. A LINHA M fica entre duas linhas Z, 
ficando no centro do sarcômero e inclui proteínas 
que ajudam na organização e o alinhamento de 
filamentos grossos no sarcômero. A BANDA H fica 
entre a linha M, contém filamentos grossos de 
miosina mas nenhum filamento de actina. 
 
Na fibra muscular, cada miofibrila é circundada 
pelo Retículo Sarcoplasmático (RS). O RS é a 
rede intracelular de membranas que exerce o 
papel de armazenamento e regulação do fluxo 
de [Ca++] intracelular. (o RS é uma rede de 
cisternas de REL e envolve as miofibrilas). 
Invaginações no sarcolema (membrana 
plasmática da fibra muscular), chamadas de 
TÚBULOS T, que se estendem para o interior da 
fibra muscular, e são responsáveis pela 
contração uniforme de cada fibra muscular 
esquelética. O RS é intracelular, enquanto que os 
túbulos T estão em contato com o especo 
extracelular. A porção do RS mais próxima aos 
túbulos T é chamado de cisterna terminal e é 
 
 
responsável pela liberação de Ca++, que é 
fundamental para a contração muscular. 
As porções longitudinais do RS, contém alta 
densidade de proteínas da bomba de Ca++, 
fundamental para o reacúmulo do Ca++ no RS e, 
portanto, para o relaxamento do músculo. 
Obs: Os filamentos finos de actina se estendem 
da linha Z para o centro do sarcômero. Já, os 
filamentos grossos de miosina tem localização 
central e se sobrepõem a parte dos filamentos de 
actina. 
Um sarcômero é delimitado por duas linhas Z. 
É a interação Ca++ (dependente dos filamentos 
grossos de miosina) com os filamentos finos de 
actina que gera a força de contração após o 
estímulo do músculo. 
Os filamentos grossos de miosina são ancorados 
às linhas Z por meio de proteína do citoesqueleto 
chamada de TITINA. A Titina é uma proteína 
elástica muito grande, que se estende da linha Z 
até o centro do sarcômero, importante para a 
organização e alinhamento dos filamentos 
grossos no sarcômero. Algumas formas de 
distrofia muscular estão sendo atribuídas a 
defeitos na titina. 
 O filamento fino é formado pela 
agregação de moléculas de actina, 
formando um filamento de dois cordões 
torcidos em hélice, chamado de actina F 
ou actina filamentosa. A nebulina, uma 
proteína alongada do citoesqueleto, se 
estende ao longo do comprimento do 
filamento fino e participa da regulação 
do comprimento desse mesmo filamento. 
Dímeros (como se fosse dupla hélice) de 
tropomiosina ocorrem em todo longo 
comprimento de actina e cobrem os sítios 
de ligação da miosina na molécula de 
actina. Cada dímero de tropomiosina 
recobre 7 moléculas de actina, com as 
sequencias dispostas em cabeça-cauda. 
O complexo de troponina, que consistem 
em 3 subunidades (Troponina T, Troponina 
I, Troponina C) está presente em cada 
dímero de tropomiosina, e influencia na 
posição da tropomiosina nos filamentos 
de actina, e portanto influenciam na 
capacidade da tropomiosina inibir a 
ligação da miosina com o filamento da 
actina. 
 
 
TROPONINA T: Se liga a tropomiosina 
TROPONINA I: Facilita a inibição da ligação da 
miosina à actina pela tropomiosina 
TROPONINA C: Liga-se ao Ca++. A ligação do 
Ca++ a troponina C faz com que a tropomiosina 
se movimente sobre os filamentos de actina, 
facilitando a interação dos filamentos de actina 
e miosina e consequentemente a contração do 
sarcômero. 
 O filamento grosso, é composto pela 
proteína miosina em que sua porção N-
terminal forma uma cabeça globular.Essa 
região da cabeça se estende do 
filamento grosso em direção ao filamento 
fino de actina e é a porção da molécula 
que se liga a actina. A miosina também é 
capaz de sintetizar ATP, assim, a atividade 
ATPase da miosina reside na cabeça 
globular. 
Os filamentos de miosina se formam pela 
associação cauda a cauda de moléculas 
de miosina fazendo uma disposição 
bipolar do filamento grosso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O complexo distrofina-glicoproteína forma 
ligação estrutural entre o citoesqueleto da célula 
muscular e a matriz extracelular, o que estabiliza 
o sarcolema e assim impede a ruptura induzida 
pela contração. 
CONTROLE DAS ATIVIDADES DO 
MÚSCULO ESQUELÉTICO: 
NERVOS E UNIDADES MOTORAS: 
O músculo esquelético é controlado pelo SNC. 
 
 
Cada músculo esquelético é inervado por um 
neurônio motor. 
Os corpos celulares dos neurônios motores estão 
na medula espinal e os axônios saem pelas raízes 
e alcançam os músculos por meio de nervos 
periféricos mistos. Cada ramo inerva só uma fibra 
muscular. A sinapse colinérgica especializada 
que forma a junção neuromuscular(formada pelo 
neurônio motor ), e o processo de transmissão 
neuromuscular que gera um potencial de ação 
na fibra muscular. 
UNIDADE MOTORA: Nervo motor+todas as fibras 
musculares inervadas por esse nervo. É a unidade 
contrátil funcional por todas as células de uma 
unidade motora se contraem sincronicamente 
quando o nervo motor dispara. 
A acetilcolina liberada pelo neurônio motor na 
junção neuromuscular desencadeia um 
potencial de ação na fibra que se propaga 
rapidamente ao longo de seu comprimento. 
A curta duração do potencial de ação no 
músculo esquelético permite contrações muito 
rápidas na fibra. 
O aumento de tensão do músculo por 
estimulação repetitiva é chamado de tetania. 
ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO: 
Quando um potencial de ação é transmitido ao 
longo sarcolema da fibra muscular e entra pelos 
túbulos T, o Ca++ é liberado das cisternas do 
Reticulo Sarcoplasmático para o mioplasma. 
A liberação de Ca++ do RS aumenta a [Ca++] 
intracelular, o que por sua vez promove a 
interação actina-miosina e a contração 
muscular. 
A elevação da [Ca++] intracelular se inicia logo 
após o potencial de ação atingir seu pico. Esse 
aumento da [Ca++] intracelular produz uma 
contração chamada de abalo. Ca++] 
O mecanismo de elevação da [Ca++] 
intracelular envolve a interação entre as 
proteínas do túbulo T e a cisterna terminal do RS 
adjacente. A associação dos túbulos T com as 
duas cisternas terminais adjacentes opostas é 
chamada de tríade. 
Entre as cisternas e os túbulos T tem proteínas são 
chamadas de pés por parecerem pés em 
micrografias eletrônicas. 
Esses pés são os canais de liberação do Ca++, 
As distrofias musculares são um grupo de distúrbios 
degenerativos geneticamente determinados. 
A distrofia muscular de Duchene ocorre com o 
enfraquecimento dos músculos. É uma doença 
recessiva ligada ao X, relacionado ao gene que 
leva a deficiência de proteína distrofina no 
músculo esquelético. A distrofina é uma proteína 
grande que está localizada na superfície 
intracelular do sarcolema em associação com 
glicoproteínas integrais de membrana. Esse 
complexo distrofina+glicoproteínas permite a 
ligação estrutural do citoesqueleto subsarcolemal 
da célula muscular e a matriz extracelular e 
estabiliza o sarcolema prevenindo assim, lesão 
induzida pela contração. 
 
 
 
que são responsáveis pela elevação da [Ca++] 
intracelular em resposta ao potencial de ação. 
Como esse canal se liga a rianodina ele é 
comumente chamado de receptor de 
rianodina(RYR) 
Na membrana do túbulo T o RYR interage com 
uma proteína DHPR, que é um canal de Ca++ 
com cinco subunidades. Uma dessas 
subunidades se ligam a fármacos bloqueadores 
do canal e é fundamental para que o potencial 
de ação no túbulo T induza a liberação do Ca++ 
pelo RS. 
A estimulação da fibra muscular esquelética 
desencadeia potencial de ação no músculo, que 
cursa pelo túbulo T e induz a liberação de Ca++ 
das cisternas terminais do RS. A elevação da 
[Ca++] intracelular causa a contração. Quando 
o Ca ++ é bombeado de volta para o RS, pela 
Ca++-ATPase ocorre o relaxamento. 
O relaxamento ocorre quando o Ca é 
recapturado pelo RS. 
INTERAÇÃO ACTINA-MIOSINA: 
FORMAÇÃO DE PONTES CRUZADAS: 
A contração do músculo esquelético requer 
aumento da [Ca++] intracelular. Além disso o 
processo de contração é regulado pelo 
filamento fino. A tensão aumenta quando a 
[Ca++] é aumentada. O mecanismo pelo qual o 
Ca++ promove o aumento na tensão é o 
seguinte: 
O Ca++ liberado pelo RS se liga a troponina C. 
Uma vez ligada ao Ca++, a troponina C facilita o 
deslocamento da molécula de tropomiosina. Esse 
movimento da tropomiosina expõe o sítio de 
ligação da miosina ao filamento de actina e 
permite que se forme uma ponte cruzada, 
gerando, assim, tensão. 
 
CICLO DAS PONTES CRUZADAS, 
ENCURTAMENTO DO SARCÔMERO: 
A miosina e a actina ligadas tem-se alterações 
de conformação da molécula de miosina, 
dependentes de ATP, resultam no movimento dos 
filamentos de actina em direção ao centro dos 
sarcomeros. Isso diminui o comprimento do 
sarcomero e inicia-se a contração muscular. 
Isso ocorre em 4 etapas básicas: 
 
 
 
A) Repouso: a miosina hidrolisa parcialmente 
o ATP. 
Quando o Ca++ é liberado do RS, o sitio 
de ligação entra a actina e a miosina fica 
exposto. 
B) A cabeça energizada da miosina se liga a 
actina subjacente. 
C) Ação de catraca: A cabeça energizada 
da miosina puxa o filamento de actina em 
direção ao sarcômero. 
A miosina libera ADP e P durante a 
transição para o estado c 
D) A ligação do ATP a miosina diminui a 
afinidade da miosina pela actina 
resultando na liberação da miosina do 
filamento de actina. 
A miosina hidrolisa o ATP parcialmente para 
reerguer sua cabeça e voltar ao estágio de 
repouso. 
A orientação bipolar da miosina permite que ela 
puxe os filamentos de actina para o centro do 
sarcômero. 
Se o suprimento de ATP se esgota (caso de 
morte) o ciclo para no estagio C causando o 
rigor mortis 
O SERCA bombeia Ca++ de volta para o RS. 
Quando a [Ca++] intracelular diminui e o 
complexo troponina-tropomiosina bloqueia os 
sítios de ligação de actina e miosina- ocorrendo 
assim o relaxamento muscuar. 
TIPOS DE MÚSCULOS ESQUELÉTICOS: 
O músculo esquelético pode ser classificado em 
músculo de contração rápida(II A e IIB) e 
músculo de contração lenta (tipo I). 
As fibras rápidas e lentas podem ser distinguidas 
não apenas com base na ação ATP-ase da 
mitocôndria mas também pelas atividades 
enzimáticas glicolíticas e oxidativas. Isso está 
relacionado ao número de mitocondiras na fibra. 
As fibras de contração rápida do tipo II B a 
atividade glicolítica é alta e a atividade oxidativa 
é baixa, há poucas mitocôndrias presentes na 
fibra, possui RS mais extenso , entram em fadiga 
mais rapidamente e consequentemente são 
usadas só em períodos curtos. 
As fibras de contração lenta são usadas em 
atividades mais prolongadas, apresentam maior 
 
resistência, contém numerosas mitocôndrias e 
altos níveis de mioglobina (proteína de ligação 
com oxigênio). Como a mioglobina é vermelha 
elas são chamadas de fibras vermelhas. 
As fibras de contração rápida II A possui muitas 
mitocôndrias. As do tipo IIA são mais raras em 
humanos e outros primatas. 
O perfil metabólico das fibras do tipo I é oxidativo 
e as de tipoII é glicolítico. 
O relaxamento das fibras musculares das de 
contração rápida também ocorrem mais 
rapidamente pois a SERCA 1 presentes nessas 
fibras recapturam o cálcio mais rápido que a 
SERCA 2 presentes nas fibras de contração lenta. 
MODULAÇÃO DA FORÇA DE 
CONTRAÇÃO: 
RECRUTAMENTO: 
O modo simples de aumentar a força de 
contração de um músculo é recrutando mais 
fibras musculares. 
Todas as fibras de uma unidade motora são 
ativadas simultaneamente, e assim todas as fibras 
de uma unidade motora são do mesmo tipo. 
As unidades motoras das fibras de contração 
lenta tendem a ser pequenas. Em contraste, as 
unidades motoras de contração rápida tendem 
a ser grandes. 
Assim, as unidades motoras de contração lenta 
são recrutadas primeiro. Quanto mais força 
necessária, mais unidades motoras de contração 
rápida tende a ser recrutadas. O processo de 
aumento de força da contração pelo aumento 
de unidades motoras é chamada de somação 
espacial. 
 
TÉTANO: 
É o estado de contração sustentada por 
estimulação do músculo, por estímulos repetidos 
a pequenos intervalos. 
A fibra rápida desenvolve maior força máxima 
que a fibra lenta pois possui maior número de 
fibras na unidades motoras e as fibras possuem 
maior diâmetro em relação as de contração 
lenta. 
 
 
MODULAÇÃO DA FORÇA PELOS ARCOS 
REFLEXOS: 
REFLEXO DE ESTIRAMENTO: 
Os músculos esqueléticos tem fibras sensoriais 
(fibras intrafusais) contidas nos fusos musculares. 
No reflexo de estiramento, o estiramento rápido 
do músculo alonga os fusos musculares e resulta 
em aumento da frequência dos potenciais de 
ação dos neurônios aferentes ao fuso. 
TONUS DO MUSCULO ESQUELETICO: 
É causado por baixos níveis de atividade contrátil 
em algumas das unidades motoras e é 
comandada por arcos reflexos dos fusos 
musculares. 
 
 
Débito de oxigênio e fadiga 
Crescimento 
 
DESNERVAÇÃO, REINERVAÇÃO E 
INERVAÇÃO CRUZADA: 
A fasciculação é caracterizada por contrações 
pequenas e irregulare, causadas pela liberação 
de acetilcolina dos termiansi da porção distal do 
axônio em degeneração. 
A reinervação de fibras anteiores rápidas (tipo II) 
por pequeno axônio motor leva a célula a se 
diferenciar em fibra lenta (tipo I). 
 
Quando os músculos se contraem geram força e 
diminuem seu comprimento.. 
A contração isométrica é aquela em que o 
cumprimento do músculo permanece constante, 
medindo a variação de força. Enquanto que a 
contração isotônica mantém a força (tônus) 
muscular medindo, a variação de comprimento. 
Em sarcomeros com comprimento muito longo, 
os filamentos de actina não mais se sobrepõem 
aos filamentos de miosina não ocorrendo a 
contração. 
 
 
A velocidade em que o músculo se encurta é 
muito dependente da intensidade da força que 
o músculo desenvolve. 
A velovidade inicial para um músculo de 
contração rápida e maior do que para o 
músculo de contração lenta devido a 
velocidade máxima da ciclagem das pontes 
cruzadas.