Sistema Muscular / Musculo esqueletico, liso e cardíaco

UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA - CAMPUS FLORESTAL INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE LICENCIATURA EM EDUCAÇÃO FÍSICA Campus Florestal – Florestal /MG - 35690 -000 - E-mail: san tos.brunard@gma il.com Bruna Rodrigues dos Santos - 1/2019 SISTEMA MU SCULAR Controle e mecanis mo neur omuscular Todo movimento é executado como uma resposta do Sistema Nervoso á algum estimulo. Exemplo:  Arco reflexo, quando encostamos o dedo em algo quente, sistema nervoso central.  Correr diante de um perigo, sistema nervoso perif érico autônomo simpático.  Para que haja movimento deve haver contração muscular.  Neurônio motor causa a junção do sistema nervoso com o sistema muscular (junção neuromuscular; placa motora).  Placa motora: Membrana da fibra muscular (sarcolema), adaptado ao contato com neurônio, p ermitindo desencadear a contraçã o muscular.  Unidade Motora: União de todas as placas motoras e as fibras presentes nela. Responsável por transmitir o Impulso Nervoso e desencadear a contração. Principal neuro transmiss or que indu z a contração mu scular: Acetilco lina  A acetilcolina interage com o receptor e induz o P.A. Gerou P.A Musculo contrai; acabou o P.A Musculo relaxa. Entretanto enquanto houver Acetilcolina na fenda sináptica a fibra muscu lar irá gerar P.A, induzindo a despolarização constante da fibra muscular, gerand o uma contração muscular dolorida. Exemplo: Cãibra.  Sendo assim, deve-se romper a Acetilcolina atravé s da ação da enz ima acetilcolinesterase, que irá remover a Acetilcolina da fenda sináptica. Só haverá outro P.A quando a Acetilcolina for liberada novamente na fenda sináptica.  Membrana forma invaginações transversais no receptor. O P.A no neurôn io é diferente do P.A n a fibra muscular? Sim. Na fibra muscular o P.A se propaga por toda longitude da f ibra muscular em todos os sentido s.  Quando a Acetilcolina forma invaginações com a membrana, ela abre canais iônicos (canal acetilcolina dependente), que permite o fluxo de cargas positivas: Na+, K+, Ca++. *Não passa íons negativ os, porque a membrana é naturalmente negativa, atraindo íons com carga positiva e expelindo íons com carga negativa. Por que O Na+ passa em maior quantidade? 1. Porque há somente dois íons de K+ para terem importância. 2. A membrana permite a entrada de Ca++ e não deix a o K+ sair. O resultado efetivo das aberturas de canais de Acetilcolina dependentes é permitir a passagem de grande quantidade de íons de Na+ para o interior da fi bra.  Potencial de Placa que leva a um P.A na membrana muscular, pr oduzindo a contração muscular.  Para cessar o P.A a acetilcolinesterase e pequena quantidade de Acet ilcolina se difundem para a fenda sináptica, não mais sendo disponível para atuar nas fibras musculares. Biologia Muscu lar da formaç ão e da libe ração da ace tilcolina Citosol das terminações das fibras nervosas Acetilcol ina Liberad a na goteira sináptica Pote ncial de Ação Abertura dos canais de Ca++ Ca++ intracelular Fusão das vesículas de acetilcolina com a membrana da determinação Potencial de Ação Acetilcolinesterase Acetil CoA + Colina (reabsorvida). Propagação do P.A sistema tú bulos transv ersos  O P.A se propaga pela membrana superficial da fibra muscular, produzem f luxo de corrente quase nula na profundidade dessas fibras.  Túbulo T conduz o P.A para o interior da fibra.  Os P.A no túbulo T fazem com que o reticulo sarcoplasmático libere íons de Ca++ na vizinhança imediata de todas as miofibrilas, e esses íons Ca++ então induzem a contração.  Esse processo global é chamado ciclo de acoplamento- excitação – contração O Túbulo T atravessa toda a fibra muscular, interligando todas as diferentes miofibrilas, os túbulos T são extensões internas das membranas celulares. (contato com o LEC). Retículo Sarcoplasmático  Longos túbulos longitudinais  Grandes câmaras: cisternas terminais acopladas aos túbulos transversos. As cisternas liberam Ca++ dentro do sarcoma.  Concentração de Ca++ elevada, e muitos desses íons Ca++ são liberados quando o Túbulo T adjacente é excitado. Liberação de íon s de Ca++ pelo Reticulo Sarco plasmáti co P.A Túbulos T L ibera Ca++ pelo Retícul o Sarcoplasmá tico Entrada de Ca++ no s arcômero Fixação do Ca++ á troponin a C Indução a con tração muscular Bomba de Ca++ pa ra a remoção de íons Ca++ do Líquido S arcoplasmá tico * Enquanto o Ca++ estiver no sarcômero haverá contração muscular. Par a ocorrer o relaxamento, é preciso que o Ca++ saia do sarcômero. Contração muscu lar Bomba de Ca++ e cals equestrina Bombeamento de Ca++ para fo ra do sarcô mero Reativação complexo troponina + tropomiosina indução ao rela xamento musc ular. * O cálcio vai do Retículo Sarcoplasmático para o Sarcômero e do Sarcômero para o Retículo Sarcoplasmático. Acoplamento exci tação – contração conv erte o sinal elétrico em um sinal de cálcio 1. O neurônio Motor Somático libera acetilcolina na junção neuromuscular. 2. A entrada liquida de Na+ através do receptor canal de Acetilcolina desencadeia um P.A muscular. 3. O P.A no Túbulo T altera a conformação do receptor DHP. 4. O receptor DHP abre os canais RyR de liberação de Ca²+ do reticulo sarcoplasmático e o Ca²+ entra no citoplasma. 5. O Ca²+ se liga á troponina, permiti ndo a ligação ente a miosina e a actina. 6. As cabeças de miosina executam o movimento de força 7. Os filamentos de actina deslizam em direção ao centro do sarcômero. Músculo Esquelét ico * 40% do corpo é composto por musculo esquelético e outros 10% são formados por musculo liso e cardíaco. Sarcolema: Membrana que envolve cada fibra muscular. Sarcoplasma: Liquido onde estão as miofibrilas. Sarcômero: Unidade funcional do musculo, que contem actina e miosina, unidade contrátil do musculo. Miofibrila: Filamentos de actina (finos) e miosina (grossos). Pontes cruzadas: União da cabeça da miosina e o sitio ativo da actina. Estrutura da Fib ra Muscula r Esquelética Conjunto de sarcômero Forma miofibrilas Conjunto de Miofibrilas Fibra muscular Conjunto de fibra muscular Forma fascículo Conjunto de fascículo Forma o musculo Sarcômero  Disco Z: Limite do sarcômero une um sarcômero ao outro.  Filamentos de actina e miosina estão fixados ao disco Z, por proteínas estruturais a titina e a nebulina (não o deixam ficar solto).  1 filamento de miosina = várias moléculas de miosina unidas.  1 filamento de actina = varias moléculas de actina unida. Está recober ta por uma proteína chamada tropomiosina tampando os sítios ativos juntamente com a troponina. 3 troponina ligadas a tropomiosina = tropon ina C (cálcio); que possui afini da de ao Cálcio e desencadeia o processo contrátil.  Cada molécula de miosina tem 6 moléculas de actina em sua volta, em formato hexagonal, essas actinas também são da miosina ao lado. De forma que se uma mexe todas mexem, quando um filamento de miosina puxa a actina irá puxar também outros filamentos que podem estar acoplados. Titina : Fixa o s filam entos de miosi na Nebulina: Fixa os filamentos de actina Estabilizam os filamento s no sarcômero. Unidade motora: É composta pelo motoneurônio e todas as suas p lacas motoras e suas fibras por ele inervadas. Responsável por transmitir o impulso nervoso e desencadear a contração. * Grau de precisão: A precisão do movimento dependera de quantas fibras motoras são inervadas pela mesma unidade motora.  Olho: 1 UM/23 Fibras (mais preciso)  Gastrocnêmio: 1 UM/20000 Fibras (menos preciso) Mecanismo geral d a Contração Mu scular P.A chega no neurônio mo tor libera neurotransm issor entrada de Na+ P.A na fibra propagação do P. A despolari zação da membrana entrada de Cálci o contração mu scular Mecanismo geral d e deslizamento d os fil amentos  Filamento de Miosina puxa o Filamento de Actina em direção ao centro do sarcômero (sempre puxa, não empurra).  Filamento de Miosina funcionam como dobradiças, sempre puxando o Filamento de Actina (sempre no mesmo sentido). Teoria do Sempre e m Frente da Con tração M uscular As cabeças de miosina fazem um movimento em um único sentido.  Sarcômero encurta (contração concêntrica). Bíceps contrai na flexão de cot ovel o e o tríceps contrai na extensão. * Inibição do filamento de actina pelo complexo troponina/tropomiosina. Ca++ se liga á troponina C desloca a tropomiosina ‘’ descobre’’ os sítios ativos interação en tre a actina e as pontes cr uzadas da m iosina teoria do ‘’semp re em frente’’ da co ntração muscul ar.  ATP fonte de energia para contração ás etapas químicas de movimento das cabeças de miosina.  Fixação do ATP á cabeça de Miosina clivagem de ATP  ATP para movimento da carga inibição do complexo troponina/tropomiosina. Teoria da “catraca’’ (o ciclo das pontes cruzadas)  Cabeça de miosina interage com ATP – atividade . ATPásica - acúmulo de energia  Bloqueio troponina-tropomiosina inibido pelo cálcio  Interação actina-miosina  Rotação da cabeça de miosina: perda de Pi (deslocamento com gasto de energia)  Rigidez até que ADP saia e novo ATP ligue  Recomeça o ciclo EXCITOU GASTA ATP ACOPLOU CON TRAIU ADP SAI VEM OUTRO ATP RELAXOU  A contração muscular gerada pelo acoplamento de sarcômeros em serie gera tensão muscular,  A cada ciclo encurtamento-estiramento gera um abalo muscular.  A tensão gerada numa contração muscular pode resultar do efeito somatório desses abalos. (cada um mais rápido que o outro, chega ao máximo que ela pode gerar tensão: cãibra.).  Não existe período refratário na contração muscular, a tensão vai aumentando na medida em que gera os P.A. Regulação da Ten são Muscular: A adição de todas as contrações musculares individuais dos abalos para aumentar a intensidade da tensão gerada pela contração muscular.  Somação das fibras múltiplas: Aumentando o numero de Unidades Motoras recrutadas.  Somação por frequência ou tetanização: Aumento da frequência da contração (disparo ou P.A). Gerar contração muscular aumentar a tensão muscular = Curva comprimento- tensão * Cotovelo estendido = sarcômero alongado. Sitio Ativo da Actina e a cabeça de Miosina não tem nada pra puxar, porque está longe. Tônus do Muscul o Esquelét ico * Neurônios tônicos = fibras muscular tipo 1.  Sempre há certo grau de tensão (contração), mesmo quando os músculos estão em repouso, graças aos neurônios tônicos.  O tônus do musculo esquelético é totalmente dependente de impulsos n ervosos originados na medula espinhal (não é o cérebro que comanda) *Rigor mortis : Incapacidade da musculatura em encurtar e estender, não tem estim ulo do sistema nervoso central e não tem ATP, o musc ulo para do jeito em que ele estava quem estava em ponte cruzada permanece em ponte cruzada, quem estava relaxado permanece relaxado, por isso o musculo fica duro. Eletromiográfo Medir a atividade elétrica muscular.  Musculo relaxado = Pouca atividade elétrica pelos motoneurônios tônicos.  Motoneurônios tônicos: Responsáveis por inervar as fibras do tipo 1 (resistência).  Motoneurô ni os fásicos: Responsáveis por inervar as fibras do tipo 2 (força) contração rápida. 1º contração 2º contração 3º contração 4º contração 5º contração Carga (Kg) 0 0,5 1,5 3,5 MÁX Média (MV) 94,47 79,28 178,34 174,02 491,38 Pico (MV) 373,63 196,6 368,21 639,5 1166,18 Freq. Média (MV) 97,29 101,15 101,88 97,3 95,69 Méd. Normaliza da 91,17% 7,44% 17,20% 16,64% 49,94% * Todas as 4 variações tem relação com a carga.  Média: Indica o valor médio da contração muscular, desde o início e fim da contração.  Pico: Ativação elétrica máxima durante a contração. 1º e 2º - Usou mais unidades motoras do que necessário, depois houve uma regulação por somação aumentada.  Média Normalizada: Média normalizada pela força dele no início. Valor médio da ativação muscular relativo à ativação máxima no inicio. (usado para comparar indivíduos distintos).  Frequência Media: Indicativo de qual motoneurônio está recrutando e consequentemente qual fibra está sendo ativada. = ou > 80: Motoneurônio fásico, fibra tipo 2. = ou Res posta: Ocorre uma proporcionalidade direta entre a modulação da força aplicada a certa resistência empregada em uma articulação em relação à carga e a atividade elétrica muscular. O aumento da carga e a força muscular gerada para levanta-la é resultado do recrutamento de novas e maiores unidades motoras, que irão depender da regulação da tensão muscular durante a contração. Com isso a atividade elétrica no musculo é determinada pelos números de fibras musculares recrutadas e sua frequência media de excitação, os mesmos fatores que determina a força muscular. Portanto quanto maior a carga, mais longo será a duração do potencial de ação da unidade motora, para que ocorra a contração muscular desencadeando a força necessária para levantar a carga, ou seja, quanto mais fibras musculares forem despolarizadas durante a contração, maior será a atividade elétrica muscul ar. Fadiga Muscular Contrações fortes e prolongadas, causadas por processos ou metab ólicos ou contráteis .  A transmissão do sinal neural da placa motora também diminui a Contração Muscular.  Interrupção ou diminuição do fluxo sanguíneo, falta de oxigênio causa contrações fortes e prolongadas de um musculo. Mecanismos do processo de fadiga responsáveis pela diminuição da capacidade do musculo em gerar tensão :  Mecanismo de fadiga central originado do sistema nervoso central, que possui sensações subjetivas de cansaço e um desejo de cessar a atividade diminuindo a capacidade do musculo em gerar tensão.  Mecanismo de fadiga periférica originado em algum lugar entre a junçã o neuromuscular e os elementos contráteis do musc ulo. Possíveis causas da fadiga:  Baixo Ph em casos de esforço máximo;  Causas neurais, surgidas por falha de comunicaçã o na junção neuromuscular, ou dos neurônios de comando do sistema nervoso central;  Depleção das reservas de glicogênio muscular;  Níveis elevados de fosfato inorgânico;  Desequilíbrios iônicos. Em que medida o aumento da carga a ser levantada influencia na atividade elétrica? Curva comprimento tensão relação aos Saltos Em uma fibra muscular, a tensão desenvolvida durante um abalo depend e diretamente dos sarcômeros individuais antes do inicio da contração. Cada sarcômero contrai desenvolvendo sua força máxima se estiv er no seu comprim ento ideal (nem muito longo, nem muito curto) antes da contração iniciar. A tensão que u ma fibra muscular pode gerar é diretamente proporcional ao numero de pontes cr uzadas formadas entre os filamentos finos e grossos.  Salto sem banco: Quando as fibras iniciam a contração o comprimento do sarcômero não tem um grau de estiramento máximo, então os filamentos interagem muito pouco e não poder gerar muita força.  Salto com 1 banco: O sarcômero encontra-se em seu comprimento ideal e os filamentos iniciam a contração com numerosas pontes cruzadas entre os filamentos finos e grossos, possibilitando que a fibra gere força máxima naquele abalo.  Salto com 2 bancos: Quando inicia a contração o sarcômero encontra-se muito alongado e perde ponte cruzada, a falta de sobreposição dos filamentos finos e grossos resulta em diminuição da tensão.

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Fisiologia II

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