Fisiologia da Contração Muscular

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Fisiologia da Contração 
Muscular 
Músculos 
Apresentam células altamente especializadas 
com a capacidade de converter energia química em 
energia mecânica. Nela, ocorre o uso do ATP para 
gerar força ou realizar trabalho. 
 
Tipos de fibras musculares 
● Músculo estriado cardíaco: células uni ou 
binucleadas, núcleo central, com estriações no 
citoplasma e presença de discos intercalares 
(conectam fibras umas às outras e facilita a 
transmissão do estímulo nervoso). 
● Músculo estriado esquelético: células 
multinucleadas, núcleo periférico, com 
estriações no citoplasma. 
● Músculo liso: células fusiforme, núcleo único 
e central, sem estriações. 
 
MÚSCULO ESQUELÉTICO 
Esse músculo prende-se ao esqueleto por meio 
dos tendões, o ponto proximal é chamado de origem e 
o distal de inserção (inserção próxima à articulação 
permite movimentos amplos). 
Trata-se do tipo de músculo mais abundante; 
gera força e produz calor, além de fornecer aa para 
diversos processos metabólicos. 
Os componentes do músculo esquelético são: 
● Fascículos: composto por feixes de fibras 
musculares 
● Miofibrilas: feixe de filamento de cada fibra 
● Endomísio: tecido conjuntivo que envolve 
cada fibra 
● Perimísio: envolve os fascículos 
● Epimísio: TC que envolve o músculo inteiro 
● Tendões 
A miofibrila é dividida em sarcômeros, que é 
uma unidade contrátil que se repete: 
● Banda A 
● Linha Z 
● Banda I 
● Banda H 
● Linha M 
 
OBS! ​Relembrar da aula de histologia: cada 
miofibrila é circundada pelo retículo sarcoplasmático 
(RS); rede intracelular de membranas que regula as 
concentrações de Ca+2 intracelular. Invaginações do 
sarcolema (membranas), chamadas de túbulos T se 
estendem para o interior da fibra muscular, próximos 
ao RS; cisternas terminais: região do RS mais 
próxima aos túbulos T é o local de liberação de Ca​+2​. 
 
Organização do filamento fino 
Formado por Actina F, 
nebulina (se estende por 
todo filamento e regula seu 
comprimento), 
tropomiosina (dímeros que 
cobrem os sítios de ligação 
actina-miosina), complexo 
troponina ligada à 
tropomiosina. 
 
Organização do filamento grosso 
É formado pela associação de várias 
moléculas de miosina II, que apresenta duas porções: 
● Cauda: duas cadeias pesadas 
● Cabeça: duas cadeias leves 
 
Controle da atividade do músculo esquelético 
 
 
Unidade motora = neurônio motor + placa motora + 
fibra muscular inervada 
 
Contração muscular 
Os eventos que ocorrem na contração são 
divididos em 3 eventos: 
1. Eventos na junção neuromuscular: convertem 
um sinal químico (ACh liberada pelo neurônio 
motor) em um sinal elétrico na fibra muscular. 
2. Acoplamento excitação-contração: potenciais 
de ação musculares produzem um sinal de 
cálcio, ativando o ciclo de contração e 
relaxamento. 
3. Ciclo contração relaxamento: teoria dos 
filamentos deslizantes. 
 
Teoria dos filamentos deslizantes 
O movimento das ligações cruzadas da 
miosina fornece força que move o filamento de actina. 
O relaxamento é feito pela queda nos níveis de 
cálcio, o qual faz com que a troponina permita que a 
tropomiosina volte a encobrir os sítios de ligação 
actina-miosina. 
 
 
 
 
 
 
 
Liberação do cálcio 
1. Neurônio motor somático libera ACh na JNM; 
a ACh se liga a seus receptores nicotínicos na 
membrana da fibra muscular na JNM e abre os 
seus canais. 
2. Entrada líquida de Na​+ através do 
receptor-canal de ACh, que desencadeia um 
potencial de ação muscular (transdução 
quimioelétrica - um mensageiro químico traz 
uma mensagem para o músculo esquelético, 
que é convertida em um sinal elétrico, um 
potencial de ação) 
3. Potencial de ação se propaga pelos túbulos T 
altera a conformação do receptor DHP (canal 
de cálcio tipo L di-hidropiridina) 
4. Recetor DHP abre os canais de RyR (receptor 
canal de rianodina) de liberação de Ca​+2 do 
retículo sarcoplasmático e o Ca​+2 entra no 
citoplasma 
5. O Ca​+2 se liga à troponina, permitindo a 
ligação entre a miosina e actina 
6. As cabeças de miosina executam o movimento 
de força 
7. Os filamentos de actina deslizam em direção 
ao centro do sarcômero. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Acetilcolina 
Sintetizada a partir da colina, por meio de uma 
enzima chamada de Colina acetiltransferase; após ser 
liberada na JNM, a ACh é degradada pela 
acetilcolinesterase (AChE). 
Ademais, além dos receptores nicotínicos 
(ionotrópicos - presentes na placa motora), presentes 
em gânglios simpáticos e parassimpáticos (inerva a 
musculatura lisa), a ACh se liga também aos seus 
receptores muscarínicos (metabotrópicos - não são 
canais iônicos, são ligadas à proteína G, o qual ocorre 
a ativação de cascatas enzimáticas). 
 
Fontes de energia para a contração muscular 
Anaeróbico 
Glicólise do glicogênio armazenado nas 
células mms - fornece energia para conversão de ADP 
em ATP; utilizada em atividades de curta duração 
devido ao pequeno rendimento desse trabalho. O ATP 
produzido no metabolismo do organismo é 
armazenado na forma de creatina-fosfato. 
 
 
Aeróbica ​- metabolismo oxidativo 
Combinação de O​2 com produtos finais da 
glicólise e nutrientes celulares (carboidratos, lipídeos 
e proteínas) = ATP; utilizada em atividades de longa 
duração. 
 
MÚSCULO LISO 
Os músculos lisos apresentam uma grande 
variedade muscular. 
Semelhanças com o mms esquelético: 
● A força é criada pelas ligações cruzadas entre 
actina e miosina - interação entre os 
filamentos deslizantes. 
● A contração é iniciada pelo aumento das 
concentrações citosólicas de Ca​+2​ livre 
 
Particularidades do mms lisos: 
● Precisam operar em uma grande faixa de 
comprimento 
● Em um mesmo órgão, camadas de músculo 
liso podem estar dispostas em diferentes 
direções 
● Contrai e relaxa muito mais lentamente 
● Utiliza menos energia para gerar e manter 
tensão 
● Pode-se manter contraído por longos períodos 
● Elemento contráteis não estão organizados em 
sarcômeros 
● Contração pode ser iniciada por sinais 
elétricos, químicos ou ambos 
● Controlada pelo SNA 
● Não apresenta regiões receptoras especiais, 
como as placas motoras 
● O Ca​+2 necessário para a contração vem do 
MEC e do RS 
● Músculo liso não tem troponina; o Ca​+2 inicia 
uma cascata que termina com a fosforilação da 
cadeia leve da miosina e ativação da 
miosina-ATPase 
 
Organização do músculo liso 
Contração do músculo liso 
 
Relaxamento do músculo liso 
A retirada de cálcio da célula pode ser feita 
por transporte ativo ou por contratransporte. 
 
Liberação de cálcio no mms liso 
● Cálcio extracelular: entram por meio de canais 
dependentes de voltagem, de ligantes e de 
estiramento 
● Canais receptores de rianodina no retículo 
sarcoplasmático: são ativados pelo próprio 
cálcio que entra na célula da MEC; são 
chamados de canais de cálcio dependentes de 
cálcio. 
● Canais receptores de IP3: receptores acoplados 
à proteína G (muscarínicos) liberam o IP3, que 
é um intermediário da via de sinalização, o 
qual ativa esse canal. 
 
Potenciais de membrana no músculo liso 
Os potenciais dos miócitos lisos tem algumas 
características distintas: 
● Potenciais de ondas lentas: potenciais que 
estão abaixo do limiar e que ocorrem de 
maneira cíclica, polarizando e despolarizando, 
mas sendo isso feito abaixo do limiar; todavia, 
na presença de um estímulo adequado, essa 
polarização atinge o limiar e ocorre opotencial de ação. 
● Potenciais marcapasso: são despolarizações 
regulares sempre que atingem o limiar; ciclos 
de potenciais sequenciais e constantes em um 
intervalo de tempo 
● Acoplamento farmacomecânico: ocorre 
quando os sinais químico mudam a tensão 
muscular, sem modificação do potencial de 
membrana 
 
 
Controle da contração do músculo liso 
Como o músculo liso é associada ao SNA, ela 
deve ser controlada corretamente. Geralmente, uma 
da principais formas de regular a contração muscular 
lisa é controlar a quantidade de cálcio, já que ele é 
considerado como a fase limitante da contração. Uma 
outra forma, é regular a MLCK, que, de certa forma, 
também está ligada ao cálcio, devido a relação dessa 
enzima com o complexo Ca-calmodulina. 
 
OBS! ​O músculo liso sempre está com certo tônus, as 
vezes está mais ou menos contraído 
 
MÚSCULO CARDÍACO 
Apresenta características de músculo liso e 
esquelético; apresenta fibras estriadas e sarcômeros; 
fibras mais curtas, podem ser binucleadas ou 
uninucleadas; eletricamente comunicadas, devido aos 
seus discos intercalares (transmissão do sinal elétrico 
célula à célula); potenciais marcapasso (capacidade de 
auto gerar potenciais); controle autonômico e 
hormonal. 
 
Contração do coração 
Depende do cálcio intra e extracelular; o Ca de 
dentro do retículo sarcoplasmático sai devido aos 
canais de rianodina (canais de cálcio dependentes de 
cálcio - RyR), que se abrem com o Ca que entra da 
MEC com a despolarização. A partir daí, a contração 
ocorre igual a do músculo esquelético.