Metabolismo Do Músculo Em Repouso E Durante O Exercício

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DIURÉTICOS E BLOQUEADORES DOS CANAIS DE CÁLCIOMETABOLISMO DO MÚSCULO EM REPOUSO E DURANTE O EXERCÍCIO
Liz Schettini
· Quais os tipos de células musculares?
· ( ) A contração pelo sistema de actina e miosina regulada pelo cálcio ocorre em todas as células musculares.
· Qual a diferença da glicólise hepática da muscular?
· Como o músculo armazena ATP?
· Quais os tipos de fibra muscular?
· Quais as características das células musculares esqueléticas?
· O que é sarcolema?
· O que é sarcoplasma?
· O que são e para que servem os túbulos T?
· Quais as características da célula do musculo liso?
· Quais as características dos cardiomiócitos?
 Existem 3 tipos de células musculares: lisa, cardíaca e esquelética. Em todas a contração ocorre pelo sistema de filamentos actina/miosina deslizantes regulado pelos níveis intracelulares de cálcio. 
 O músculo utiliza glicogênio, glicose, ácidos graxos e aminoácidos como energia. A glicose muscular é regulada de forma diferente da hepática. A PFK-2 cardíaca é ativada por uma proteína-quinase estimulada por insulina, PFK-2 a muscular não é inibida pela fosforilação. Embora as células musculares não sintetizem ácidos graxos, elas possuem uma isoenzima da acetil-CoA para regular a velocidade de oxidação de ácidos graxos.
 O músculo utiliza fosfato de creatinina para armazenar ligações de alta energia. A creatinina é derivada da arginina e glicina no rim. A enzima CPK catalisa a transferência reversível de um fosfato do ATP para a creatina, formando creatina-fosfato e ADP, onde o fosfato é instável e cicliza para formar a creatinina. 
 As células musculares podem ser divididas em fibra do tipo I (contração lenta e prolongada + metabolismo oxidativo + resistente à fadiga + muita mitocôndria e mioglobina -> fibra vermelha), fibra IIa (glicolíticas-oxidativas -> características das duas fibras) e fibra do tipo IIb (contração rápida + glicólise + pouca mitocôndria e mioglobina + susceptível à fadiga pela produção de ácido lático). O transporte de glicose para o interior do músculo pode ser estimulado durante o exercício devido à alta atividade da proteína-quinase-AMP-ativada. Geralmente a captação é dependente dos níveis de ácido graxo circulante, o qual é aumentado pela liberação de adrenalina.
· Tipos de Células Musculares
1. Músculo esquelético: 
 Estão ligados aos ossos e facilitam a movimentação do esqueleto. Encontrados em pares, responsáveis pelas direções opostas e coordenadas do movimento do esqueleto. Controle voluntário.
 As células musculares esqueléticas são fibras alongadas e cilíndricas que se estendem pelo comprimento do músculo. Multinucleadas. A membrana celular que envolve a fibra é chamada sarcolema e o sarcoplasma é o meio intracelular. O retículo sarcoplasmático é análogo ao reticulo endoplasmático. Outra estrutura presente são os túbulos T, que são invaginações do sarcolema, formando túneis da superfície em direção ao centro da fibra. O potencial de ação se propaga para dentro dos túbulos T.
 As estriações do músculo são devido a presença de miofibrilas que consiste em filamentos finos e grossos, como actina (filamento fino) e miosina (filamento grosso).
2. Músculo liso:
 Encontrado no TGI, vasos sanguíneos, bexiga, vias aéreas e útero. As células são fusiformes com um núcleo central. Não apresentam estrias. Contração involuntária. Conseguem manter a contração por muito tempo com pouco gasto energético.
3. Músculo cardíaco:
 As células são similares ao musculo esquelético porque são estriadas, mas também se parecem com o músculo liso por serem involuntárias. Formato quadrangular. Formam uma rede com muitas outras células através das junções gap. São planejadas para a resistência e coerência. Dependem do metabolismo aeróbico, pois contém muitas mitocôndrias e pouco glicogênio.
· Sinais Neuronais Para o Músculo· Como ocorre a estimulação muscular nervosa?
· Qual a diferença da rota de glicólise e oxidação muscular das normais do resto dos tecidos?
· Qual o principal substrato energético utilizado pelo coração?
· Que mudanças ocorrem na produção de energia quando há uma isquemia?
· Porque o influxo rápido de ácidos graxos pode ser prejudicial após uma isquemia?
· ( ) O ATP não é uma boa escolha para armazenamento energético.
· Qual o principal substrato utilizado pelo músculo esquelético?
· Explique a utilização de substratos no repouso.
· Explique a utilização de substratos no jejum.
 Quando estimulada de forma apropriada, a célula nervosa libera acetilcolina na junção neuromuscular, que ativa receptores que estimulam a abertura dos canais de cálcio, iniciando o potencial de ação. O PA se espalha pela fibra e atinge o retículo sarcoplasmático, onde inicia a liberação de cálcio do seu lúmen pelo receptor de rianodina. O Ca+ se liga à troponina, para que esta se afaste do sítio de ligação da miosina, possibilitando o giro e deslize sobre a actina. Um ATP se liga à cabeça da miosina para que ela se solte, caracterizando o relaxamento. Enquanto Ca+ e ATP estiverem disponíveis a miosina irá repetir esse ciclo de ligação, giro e deslizamento.
· Glicólise e Metabolismo de Ácidos Graxos
 A diferença das rotas de glicólise e oxidação nos músculos é somente como elas são reguladas. A PFK-2 é regulada negativamente for fosforilação no fígado (ela catalisa a fosforilação e a proteína-quinase dependente de AMPc). Mas no músculo a PFK-2 não é regulada pela fosforilação, e sim por uma proteína-cinase estimulada pela insulina. Isso permite o coração ativar a glicólise e utilizar a glicose sanguínea quando os níveis de glicose estão elevados.
 A captação de ácido graxo pelo músculo requer participação de proteínas ligadoras de ácidos graxos e das enzimas normais da oxidação.
· Utilização de Substratos Energéticos no Músculo 
1. Cardíaco:
 O coração utiliza principalmente ácidos graxos, lactato e glicose (em ordem decrescente). Maior parte do ATP gerado é de maneira oxidativa. O transporte de glicose para o cardiomiócitos ocorre pelo GLUT1 e GLUT4. (esses transportadores aumentam em número na MP quando há um processo de isquemia)
 Quando o fluxo é interrompido o coração altera seu metabolismo para anaeróbico. A velocidade da glicólise aumenta, mas o acúmulo de prótons é prejudicial. A isquemia também aumenta a quantidade de ácido graxo no sangue e, quando o oxigênio é reintroduzido no coração, a alta velocidade de oxidação de ácidos graxos é prejudicial à recuperação das células danificadas. A oxidação é tão rápida que o NADH acumula na mitocôndria e citoplasma, e à formação de lactato gera mais prótons.
 A oxidação de ácidos graxos aumenta os níveis de acetil-CoA mitocondrial, o que inibe a piruvato-desidrogenase, levando ao acúmulo de piruvato e à produção de mais lactato. Conforme a produção de lactato aumenta, o pH intracelular diminui, sendo mais difícil de manter os gradientes de concentração. É necessária hidrólise de ATP para “consertar” esses gradientes, reduzindo a quantidade de ATP disponível.
2. Esquelético:
 Utilizam muitos substratos para obter ATP. O ATP não é uma boa escolha para armazenamento de energia então as células musculares resolvem esse problema gerando o fosfato de creatina, como explicado acima.
 No repouso ele pode utilizar glicose, aminoácidos ou ácidos graxos (dependendo dos níveis séricos de cada um). Existe um balanço entre a oxidação de glicose e a de ácidos graxos que é regulado pelo citrato.
 Durante o jejum, com a queda dos níveis de glicose e insulina, há uma redução dos transportadores GLUT4, com diminuição da utilização de glicose, para que esta possa ser utilizada pelo sistema nervoso. Os ácidos graxos se tornam o substrato principal. A AMP-PK está ativa, para produzir ATP.
 No exercício a velocidade de utilização de ATP é muito maior, logo as rotas de oxidação precisam ser ativadas rapidamente para responder a uma demanda maior. O ATP e fosfato-creatina podem ser esgotados rapidamente. Então a síntese de ATP ocorre pela glicólise e pela fosforilação oxidativa. A glicólise anaeróbica é especialmente importanteem 3 condições: no período inicial do exercício (antes do aumento de fluxo sanguíneo), no exercício realizado por músculos contendo predominantemente fibras musculares glicolíticas de contração rápida (porque elas têm baixa capacidade oxidativa) e durante a atividade extenuante (quando a capacidade de ATP excede a capacidade oxidativa do tecido)· Qual a fonte de energia escolhida para ser utilizada no exercício?
· Quais as situações em que a glicólise é indispensável no exercício?