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FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR BRUNA ARAUJO PIRES OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM • DESCREVER AS CARACTERÍSTICAS DO TECIDO MUSCULAR; • DIFERENCIAR OS TIPOS DE TECIDO MUSCULAR; • ESQUEMATIZAR A FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR; INTRODUÇÃO • É FORMADO POR UM CONJUNTO DE ÓRGÃOS DENOMINADOS MÚSCULOS QUE TEM A CAPACIDADE DE REALIZAR A CONTRAÇÃO. • Importância Funcional: os músculos determinam toda a dinâmica do nosso corpo, desde o deslocamento dos ossos até o peristaltismo das vísceras. • Ação Locomotora: Correspondem à parte ativa do aparelho locomotor, graças ao poder de contração das células que compõem o tecido dos músculos: as fibras musculares. • Assegura a dinâmica e a estática do corpo humano, bem como mantém unidas as peças ósseas determinando a posição e a postura do esqueleto • 40% do corpo é composto por MÚSCULO ESQUELÉTICO. SISTEMA MUSCULAR • ORIGEM MESODÉRMICA LISO ESTRIADO ESQUELÉTICO ESTRIADO CARDÍACO TECIDO MUSCULAR DIFERENTES CARACTERÍSTICAS ➢ Músculo Esquelético: ✓ Apresentam-se listradas, pela presença de um padrão alternado de complexos protéicos, são multinucleadas, pois resultam da fusão de diversas células. ✓ Contração rápida e voluntária. ➢ Músculo Cardíaco: ✓ Apresentam uma estrutura ramificada, o que aumenta a sua resistência mecânica. ✓ Contração involuntária, vigorosa e rítmica. ➢ Músculo Liso: ✓ São dispostas em lâminas, e estão em contato elétrico umas as outras permitindo a propagação do potencial de ação entre elas. ✓ Contração involuntária e lenta. DIFERENTES CARACTERÍSTICAS DIFERENTES CARACTERÍSTICAS ESTRIADO CARDÍACO ESTRIADO ESQUELÉTICO LISO VAMOS PREENCHER ESSE QUADRO ESTRIADO ESQUELÉTICO ESTRIADO CARDÍACO LISO TIPO DE CONTRAÇÃO ESTRIAS TRANSVERSAIS NÚCLEOS DISCOS INTERCALARES VAMOS PREENCHER ESSE QUADRO ESTRIADO ESQUELÉTICO ESTRIADO CARDÍACO LISO TIPO DE CONTRAÇÃO VOLUNTÁRIA INVOLUNTÁRIA INVOLUNTÁRIA ESTRIAS TRANSVERSAIS PRESENTES PRESENTES AUSENTES NÚCLEOS VÁRIOS NÚCLEOS PERIFÉRICOS 1 OU 2 NÚCLEOS CENTRAIS 1 NÚCLEO DISCOS INTERCALARES AUSENTES PRESENTES AUSENTES • QUAIS SÃO AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO TECIDO MUSCULAR? TECIDO MUSCULAR • QUAIS SÃO AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO TECIDO MUSCULAR? TECIDO MUSCULAR EXCITABILIDADE EXTENSIBILIDADE ELASTICIDADE CONTRATILIDADE FUNÇÕES DO MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO - MOVIMENTO E MANUTENÇÃO DA POSTURA; - PRODUÇÃO DE CALOR; - PROTEÇÃO E ALTERAÇÃO DA PRESSÃO PARA AUXILIAR A CIRCULAÇÃO; - ABSORÇÃO DE CHOQUES PARA PROTEGER O CORPO. • Um músculo é formado por um conjunto de fibras musculares; • SARCOLEMA: membrana que envolve a fibra muscular. • MIOFIBRILAS: filamentos de actina e miosina. Uma fibra muscular contém vários filamentos de proteínas responsáveis pela contração. ANATOMIA E FISIOLOGIA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO FIBRA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ➢Membranas Conjuntivas: ➢Epimísio: tecido conjuntivo fibroso que envolve vários fascículos musculares; ➢Perimísio: tecido conjuntivo que envolve um fascículo muscular; ➢Endomísio: tecido conjuntivo frouxo (com fibras elásticas e reticulares) que envolve cada fibra muscular. UNIDADE MORFOFUNCIONAL DO MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO ➢ Fibras Musculares (ou Miócitos) ✓ É uma célula larga e cilíndrica, multinucleada e visível em microscopia. Grupos de fibras musculares agrupam-se formando FASCÍCULO (visíveis à vista desarmada) que, finalmente, se associam para formar os diferentes tipos de músculos. ➢ Miofibrilas: ✓ São organelas cilíndricas dispostos em feixes longitudinais que preenchem quase totalmente o citoplasma das células musculares. Cada miofibrila apresenta cerca de 1500 filamentos de miosina e 3000 de actina, dispostos lado a lado ➢ Sarcômero ou Miômero: ✓ É um dos componentes básicos do músculo estriado que permite a contração muscular. Cada sarcômero é constituído por um complexo de proteínas, entre as quais actina e miosina, alinhados em série para formar uma estrutura cilíndrica designada miofibrila, no interior das células musculares UNIDADE MORFOFUNCIONAL DO MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO ➢ Sarcolema ➢ Membrana Plasmática das fibras musculares ➢ Núcleos ➢ São numerosos, seu número depende do comprimento da fibra; Localiza – se na periferia (imediatamente por baixo do sarcolema). ➢ Sarcoplasma ➢ Citoplasma das fibras musculares ➢ Sarcossomas ➢ Mitocôndrias encontradas no sarcoplasma ➢ Retículo Sarcoplasmático (RS) ➢ É um sistema contínuo de sarcotúbulos limitados por membranas; ➢ Cisternas Terminais - ➢ Túbulos T – Invaginação da M.P. permitindo rapidez na despolarização MIOFIBRILAS • Cada miofibrila é composta por cerca de 1.500 filamentos de miosina e 3.000 filamentos de actina. • Filamentos grossos: miosina • Filamentos finos: actina • Pontes cruzadas: são as interações entre os filamentos de actina e miosina. Ponto da contração muscular; • Disco Z: Local de ligação dos filamentos de actina. Delimitam o sarcômero. Também formado por proteína. • Sarcômero: segmento de miofibrila situado entre dois discos Z. O SARCÔMERO SARCÔMERO SARCÔMERO Banda I : ➢Clara porque a luz atravessa os finos filamentos de actina que a constituem. Banda A: ➢Escura por ser composta por actina e espessos filamentos de miosina, dificultando a passagem da luz. SARCÔMERO RELAXADO SARCÔMERO - Linha Z ➢Divide ao meio cada banda I. - Sarcômero ➢ Segmento compreendido entre duas linhas Z consecutivas, incluindo uma banda A e a metade de duas bandas I contíguas. - Banda H ➢ Zona mais clara na Banda A, constituída por filamentos de miosina, localizada no meio da banda A, pode ser ainda observada uma linha escura delgada, a Linha M TITINA • É a maior molécula de proteína do corpo; • É bastante flexível; • Responsável por manter os filamentos de miosina e actina no local; SARCOPLASMA • É o líquido intracelular que preenche o espaço entre as miofibrilas; • Contém potássio, magnésio, fostato, enzimas e mitocôndrias (ATP); FISIOLOGIA MUSCULAR CARATERÍSTICAS MOLECULARES DO FILAMENTO DE MIOSINA -Filamento de Miosina: várias moléculas de Miosina - Moléculas de Miosina: 2 cadeias pesadas e 4 leves ✓Cadeia Pesada ✓Enrolam – se em dupla hélice e forma a cauda ✓Sua extremidade si engloba e forma 2 cabeças ✓Cadeia Leve ✓Ajuda a controlar a função da cabeça na contração – clivagem do ATP FILAMENTO DE MIOSINA FISIOLOGIA MUSCULAR - Filamento de Miosina: ✓Formado por cerca de 300 moléculas de miosina ✓Cauda unida em feixe formando o corpo do filamento ✓Alguns filetes dirigem – se para o lado, formando o BRAÇO, juntando – se com a cabeça. ✓A Cabeça dirige – se para os lados, junto com os braços, formando as Pontes Cruzadas ou Transversas. FILAMENTO DE MIOSINA CARACTERÍSTICAS MOLECULARES DOS FILAMENTOS DE ACTINA FILAMENTO DE ACTINA • É formado por três proteínas: actina, tropomiosina e troponina. • Possui dois filamentos que formam dupla hélice; • Existe ADP ligado ao filamento que interage com as pontes cruzadas da miosina para produzir a contração; • TROPOMIOSINA: proteínas que, durante o repouso, recobrem os locais ativos da actina, impedindo a atração entre a actina e a miosina. • TROPONINA: ligam-se à tropomiosina. Regulam a contração muscular. Possui grande afinidade com o Ca++. FILAMENTO DE ACTINA FISIOLOGIA MUSCULAR ➢Moléculas de Tropomiosina ✓O filamento de actina contém também duas fitas adicionais de proteína que são polímeros de moléculas de Tropomiosina. ✓No repouso elas estão na parte superior impedindo a contração entre a actina e miosina FISIOLOGIA MUSCULAR - Moléculas de Troponinas ✓Formadas por complexos de três moléculas protéicas globulares: ✓Troponina I: Afinidade por Actina ✓Troponina T: Afinidade por Tropomiosina ✓Troponina C: Afinidade por Cálcio INTERAÇÃO DO CA++ • Grandes quantidades de Ca++ inibem o complexo troponina/tropomiosina. • Favorecem a ligação das cabeças de miosina com com os locais ativos da actina. • Para que haja acontração muscular, é preciso a inibição do complexo troponina/tropomiosina. INTERAÇÃO DO CA++ PRESENÇA DE CA++ POTENCIAL DE AÇÃO LIBERAÇÃO DO CA++ PELO RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO LIGAÇÃO DO CA++ COM A TROPONINA TROPONINA TRACIONA A TROPOMIOSINA DESCOBRIMENTO DOS LOCAIS ATIVOS DA ACTINA ATRAÇÃO DAS PONTES CRUZADAS DA CABEÇA DA MIOSINA CONTRAÇÃO MUSCULAR TEORIA DO WALK ALONG • Teoria do “ir para diante” ou teoria da catraca. TEORIA DOS FILAMENTOS DESLIZANTES 1) Com o sítio de ligação de ATP livre, a miosina se liga fortemente a actina; 2) Quando uma molécula de ATP se liga a miosina, a conformação da miosina e o sítio de ligação se tornam instáveis liberando a actina; 3) Quando a miosina libera a actina, o ATP é parcialmente hidrolizado (transformando-se em ADP) e a cabeça da miosina inclina-se para frente; 4) A religação com a actina provoca a liberação do ADP e a cabeça da miosina se altera novamente voltando a posição de início, pronta para mais um ciclo. MECANISMO GERAL DA CONTRAÇÃO MUSCULAR MECANISMO GERAL DA CONTRAÇÃO MUSCULAR 1. Potencial de ação passa por meio do nervo motor até as terminações nas fibras musculares; 2. Liberação de acetilcolina; 3. Abertura dos canais regulados pela acetilcolina; 4. Difusão de Na+ para o lado interno da membrana, desencadeando o potencial de ação da membrana; 5. Propagação do potencial de ação por toda a membrana; 6. Despolarização da membrana; 7. Eletricidade do potencial de ação pelo centro da fibra, estimulando o retículo sarcoplasmático a liberar Ca++. 8. Os íons Ca++ ativam as forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, ocorrendo o deslizamento (contração); 9. Após segundos, os íons de Ca++ são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmpático da membrana, até um outro potencial seja gerado. 10. Fim da contração muscular. FISIOLOGIA MUSCULAR ➢Unidade Motora ➢Uma unidade motora é constituída por um feixe nervoso que inerva as fibras musculares. ➢ Placa Motora ➢Contato do motoneurônio com o sarcolema da fibra muscular ➢A placa motora contém numerosas microvesículas de ACH que é libertada despolarizando o sarcolema. ➢Desencadeia – se, assim, um potencial de ação que se propaga ao longo da fibra muscular a uma velocidade aproximada de 5 m/seg. UNIDADE MOTORA • Todas as fibras musculares inervadas por um motoneurônio que sai da medula (corno anterior) formam uma UNIDADE MOTORA. ATP NA CONTRAÇÃO MUSCULAR • Efeito Fenn: quanto maior a quantidade de trabalho realizada pelo músculo, maior a quantidade de ATP degradada. O MÚSCULO PRECISA DE ATP PARA: ❑Ativar o mecanismo de “ir para diante” ❑Bombear os íons de Ca++ do sarcoplasma para dentro do retículo sarcoplasmatico ❑Bombear os íons de Na+ e K+ para manter o ambiente iônico ideal para a propagação do potencial de ação TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR ISOMÉTRICA ISOTÔNICA MÚSCULO NÃO ENCURTA DURANTE A CONTRAÇÃO MÚSCULO ENCURTA DURANTE A CONTRAÇÃO. TENSÃO CONSTANTE. TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES FIBRAS LENTAS FIBRAS RÁPIDAS - Menores - Fibras nervosas pequenas - Vasos sanguíneos mais extensos - Maior quantidade de mitocôndrias - Grande quantidade de mioglobina - Músculos vermelhos - Maiores - Retículo sarcoplasmático extenso - Grande quantidade de enzimas glicolíticas - Pequena quantidade de vasos sanguineos - Menor quantidade de mitocôndrias - Músculos brancos https://youtu.be/-Mfo3Af5E3c VAMOS PESQUISAR? • Quais são os princípios fisiológicos da TETANIA?
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