6. Contração do Músculo Esquelético - Resumo Guyton Cap. 6

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Contração do Musculo Esquelético 
CAPÍTULO 6 - GUYTON E HALL 
ANATOMIA DO MÚSCULO 
ESQUELÉTICO 
FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA 
➡ Músculos esqueléticos são envolvidos por 
uma membrana fina que se funde com 
tendões chamada de sarcolema. 
➡ O músculo esquelético é composto de 
numerosas fibras musculares variando de 10 
a 80 micrômetros de diâmetro. 
➡ Cada fibra é composta por centenas a 
milhares de miofibrilas menores. 
MIOFIBRILAS 
➡ Compostas de filamentos de actina e 
miosina, que são as proteínas responsáveis 
pela contração muscular. 
➡ Filamentos grossos: miosina 
➡ Filamentos finos: actina, troponina e 
tropomiosina. 
➡ Banda clara / banda I: sobreposição de 
filamentos de actina. Dão aparência 
estriada aos músculos esqueléticos e 
cardíacos. 
➡ Banda A: sobreposição do final dos 
filamentos de actina com os filamentos de 
miosina. 
➡ Disco Z: onde a porção final do filamento de 
actina se ancora. 
➡ Sarcômero: região entre 2 discos Z. 
➡ Músculo contraído: filamentos de actina 
completamente sobrepõe os de miosina e 
começam a sobrepor outros filamentos de 
actina. Nesse estado o sarcômero possui 2 
micrômetros. 
FILAMENTOS DE TITINA 
➡ Mantém os filamentos de actina e miosina 
em seus devidos lugares. 
➡ Seu segmento final atua como uma mola e 
está ligado ao disco Z. 
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SARCOPLASMA 
➡ Fluido intracelular entre as miofibrilas. 
➡ Contém grandes quantidades de potássio, 
magnésio e fosfato e várias enzimas. 
➡ Possui, também, muitas mitocôndrias para 
fornecer ATP para a contração. 
RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO 
➡ É um retículo endoplasmático especializado 
que envolve as miofibrilas para regular a 
estocagem, liberação e recaptação de cálcio 
e, portanto, a contração muscular. 
M E C A N I S M O G E R A L D E 
CONTRAÇÃO MUSCULAR 
1. Um potencial de ação se propaga por uma 
fibra nervosa até chegar no sua porção 
final onde encontra as fibras musculares. 
2. Os neurônios secretam o neurotransmissor 
acetilcolina. 
3. A acetilcolina abre canais catiônicos 
ativados pela acetilcolina. 
4. Altas quantidades de sódio difundem por 
esses canais e entram na fibra muscular, 
causando uma despolarização que provoca 
o início de um potencial de ação. 
5. O potencial de ação se propaga pela fibra 
muscular e faz com que o retículo 
sarcoplasmático libere grande quantidade 
de íons cálcio. 
6. Os íons cálcio fazem com que os filamentos 
de actina e miosina deslizem um sobre o 
outro - processo de contração. 
7. Os íons cálcio são bombeados de volta 
para o retículo sarcoplasmático onde ficam 
estocados para uma nova contração. Essa 
remoção dos íons cálcio faz com que a 
contração muscular pare. 
MECANISMO MOLECULAR DE 
CONTRAÇÃO MUSCULAR 
➡ Contração muscular ocorre por um 
mecanismo de deslizamento de filamentos. 
➡ Os filamentos de actina deslizam sobre os 
de miosina na contração muscular. 
➡ Isso é causado por uma força gerada pela 
interação de pontes cruzadas dos 
filamentos de miosina com os filamentos 
de actina. 
➡ Essa força é gerada quando o potencial 
de ação faz com que os íons cálcio sejam 
lliberados do retículo sarcoplasmático. 
➡ A energia para a contração vêm da 
hidrólise do ATP. 
MIOSINA 
➡ A molécula é composta por 6 cadeias 
polipeptídicas: duas pesadas e quatro leves. 
➡ As duas cadeias pesadas formam uma 
dupla hélice, que constitui a cauda da 
molécula de miosina. 
➡ O final de cada cadeia pesada se dobra 
bilateralmente formando uma estrutura 
chamada de “cabeça” da miosina. 
➡ As cadeias leves fazem parte da cabeça de 
miosina, com 2 cadeias leve por cabeça. 
➡ Essas cadeias leves ajudam a controlar a 
função da cabeça durante a contração. 
➡ Um filamento de miosina é composto por 
200+ moléculas de miosina. 
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➡ O corpo do filamento é feito de caudas de 
miosina. 
➡ O braço é composto pela parte final das 
caudas de miosina. 
➡ As pontes cruzadas correspondem aos 
braços + cabeças de miosina. 
➡ Cada ponte cruzada é flexível em duas 
porções, chamadas de dobradiças. 
➡ As cabeças com dobradiças farão parte do 
processo de contração propriamente dito. 
➡ A cabeça da miosina possui uma ATPase, 
que fornece a energia necessária (ATP) 
para a contração. 
ACTINA 
➡ Esqueleto formado pela proteína em hélice 
actina-F, que é formada por moléculas de 
de actina-G polimerizada. 
➡ Cada molécula de actina-G possui um ADP, 
que correspondem aos sítios ativos nos 
filamentos de actina que interagem com as 
pontes cruzadas de miosina. 
➡ Moléculas de tropomiosina se enrolam na 
molécula de actina-F, formando uma hélice. 
No estado de repouso, a tropomiosina 
esconde os sítios ativos da actina. 
➡ A troponina se liga intermitentemente ao 
lado das moléculas de tropomiosina. É um 
complexo de 3 subunidades: troponina I 
(afinidade pela actina), troponina T 
(afinidade por tropomiosina) e troponina C 
(afinidade por íons cálcio). 
EVENTOS DA CONTRAÇÃO 
1. Antes do início da contração, as cabeças 
das pontes cruzadas se ligam ao ATP e o 
clivam. ADP e Pi ficam ligados à cabeça e 
a miosina ainda não se liga à actina. 
2. O complexo troponina-tropomiosina se liga 
aos íons cálcio e os sítios ativos do 
filamento de actina ficam descobertos e as 
cabeças de miosina se ligam nesses sítios. 
3. A ligação entre a cabeça da ponte cruzada 
e o sítio ativo da actina provoca uma 
mudança conformacional na cabeça, 
fazendo com que ela se desloque em 
direção ao braço da ponte cruzada e 
fornecendo a força para puxar o filamento 
de actina. Essa energia já estava estocada 
na cabeça pela hidrólise prévia do ATP. 
4. ADP e Pi são liberados da cabeça de 
miosina. Então, nesse sítio livre, outra 
molécula de ATP se liga e a cabeça de 
miosina se desliga da actina. 
5. Com o ATP, um novo ciclo de contração 
pode se iniciar. A contração continua até os 
filamentos de actina puxarem a membrana 
Z contra as porções finais da miosina ou 
até a carga no músculo ficar muito forte 
para a contração ocorrer. 
➡ Tensão desenvolvida pelo músculo que está 
contraindo depende da quantidade de 
sobreposição entre filamentos de actina e 
miosina. 
➡ A velocidade de contração diminui a medida 
que a carga aplicada ao músuclo aumenta. 
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ENERGÉTICA DA CONTRAÇÃO 
MUSCULAR 
➡ A energia para a contração é utilizada 
principalmente para o mecanismo de 
deslizamento das fibras. 
➡ Energ ia também é u sada pa ra o 
bombeamen to do s í o n s cá l c i o do 
sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático 
após o término da contração e o 
bombeamento de sódio e potássio pelas 
fibras musculares. 
FONTES DE ENERGIA 
➡ Fosfocreatina: possui uma ligação fosfato 
de alta energia semelhante ao ATP. A 
quebra dessa ligação gera energia usada 
para a formação de ATP, fazendo um 
fosfato se ligar ao ADP. 
➡ Glicogenólise: quebra de glicogênio 
estocado nas células musculares gerando 
glicose, que passa pela glicólise gerando 
piruvato e ácido lático. Essas reações geram 
energia utilizada para converter ADP em 
ATP. 
➡ Metabolismo oxidativo: de onde vem 95% 
da energia utilizada pelos músculos. 
C A R A C T E R Í S T I C A S D A 
CONTRAÇÃO MUSCULAR TOTAL 
➡ Contrações isométricas não encurtam o 
músculo. 
➡ Contrações isotônicas encurtam o músculo 
em uma tensão constante. 
➡ Fibras lentas - tipo I, músculo vermelho 
➡ Menores que fibras rápidas. 
➡ Inervadas por fibras nervosas pequenas. 
➡ Maior número de mitocôndrias para atuar 
em altos níveis de metabolismo oxidativo. 
➡ Contém grandes quant idades de 
mioglobina, que dão aparência vermelha. 
➡ Fibras rápidas - tipo II, músculo branco 
➡ São grandes, para uma alta força de 
contração. 
➡ Têm menor suprimento sanguíneo que as 
lentas e menos mitocôndrias. 
➡ Possuem um déficit de mioglobina. 
➡ Retículo extenso e muitas enzimas 
glicolíticas. 
MECÂNICAS DA CONTRAÇÃO 
➡ Unidade motora: conjunto de fibras 
motoras que são inervadas por uma única 
fibra nervosa. 
➡ Músculospequenos que reagem rápidos e 
que o controle deve ser mais exato possuem 
mais fibras nervosas para uma menor 
quantidade de fibras musculares. 
➡ Soma de forças: adição de contrações 
individuais aumentando a intensidade total 
da contração. Ocorre de duas formas: 
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➡ Aumentando o número de unidades 
motoras contraindo simultaneamente - 
soma de múltiplas fibras. 
➡ Aumentando a frequência de contração - 
soma de frequência, que pode levar a 
tetanização -> contrações sucessivas 
tornam-se tão rápidas que se fundem e a 
contração parece ser contínua. Isso ocorre 
porque os íons cálcio são mantidos no 
sarcoplasma, mesmo entre os potenciais 
de ação, então um estado de contração 
permanente é atingido, sem período de 
relaxamento. 
➡ Efeito escada/Treppe: quanto um músculo 
começa a contrair após um longo período de 
relaxamento, sua força de contração pode 
ser até metade da força de após de 10-50 
contrações. 
➡ Causado pelo aumento dos íons cálcio no 
sarcoplasma após vários potenciais de 
ação. 
➡ Tônus muscular esquelético: quando o 
músculo está em estado relaxado, ainda 
assim há um tônus que é gerado por uma 
taxa baixa de impulsos nervosos originados 
pela medula óssea. 
FADIGA MUSCULAR 
➡ Contração forte e prolongada de um 
músculo leva ao estado de fadiga muscular. 
➡ Fadiga aumenta proporcionalmente ao nível 
de depleção de glicogênio muscular. 
➡ Diminuição da habilidade das fibras 
musculares de fazer o processo contrátil. 
➡ Interrupção do fluxo sanguíneo para o 
músculo em contração leva a fadiga 
muscular completa em 1 a 2 minutos, por 
falta de oxigênio.