Fisiologia da Contração Muscular

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Biofísica da Contração Muscular 
Biofísica da Contração Muscular 
• INTRODUÇÃO
• Os Músculos são responsáveis pelos movimentos do corpo.
• São constituídos por células alongadas (denominadas de fibras musculares)
caracterizadas pela presença de grande quantidade de filamentos
citoplasmáticos específicos.
Célula muscular Tecido muscular 
Biofísica da Contração Muscular
• Propriedades fisiológicas relacionadas à capacidade do músculo de 
produzir movimento:
• Contratilidade 
• Capacidade de se encurtar 
• Excitabilidade 
• Capacidade de receber e responder a um estímulo 
• Extensibilidade
• Capacidade de se estirar
• Elasticidade 
• Capacidade de retornar a sua forma original após contração ou estiramento.
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• A célula muscular (Fibra muscular) por ser altamente especializada,
seus componentes recebem denominações específicas:
• Membrana citoplasmática = sarcolema
• Citoplasma = sarcoplasma
• Fibras contráteis citoplasmáticas = miofibrilas
• Retículo endoplasmático = retículo sarcoplasmático
• Mitocôndrias = sarcossoma.
Tipos de fibras musculares:
• Fibras lisas: Contraem mais lentamente, mas a contratura pode
demorar muito tempo. São encontradas nas vísceras,
especialmente no tubo digestivo, bexiga e artérias.
• Fibras estriadas: Contraem mais rapidamente, e em casos
normais sua contração dura pouco. Formam os músculos
esqueléticos, e como um tipo especial, o miocárdio.
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• CLASSIFICAÇÃO
• De acordo com as características morfológicas e funcionais distinguimos nos
mamíferos três tipos de tecido muscular:
• MUSCULAR ESTRIADO ESQUELÉTICO;
• MUSCULAR ESTRIADO CARDÍACO;
• MUSCULAR LISO;
M. estriado 
cardíaco
M. esquelético M. liso
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• Tecido muscular estriado esquelético
• Constitui o volume muscular do corpo;
• Responsável pelos movimentos voluntários dos membros, do tronco e da
cabeça;
• O nome estriado deriva do aspecto de estriações transversais observadas ao
microscópio óptico.
• Também recebe o nome de músculo esquelético porque está geralmente
inserido em ossos e é responsável pelos movimentos articulares.
• Regulado pelo SNA e pelo SNC
• Células com núcleos múltiplos e periféricos
• Apresentam fibras brancas e vermelhas
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• Músculo Liso
• É um dos principais componentes das paredes de órgãos do sistema
digestório e urogenital, bem como da maioria dos vasos sanguíneos – artérias
e veias.
• São células fusiformes e não possuem estrias
• Cada célula tem 1 núcleo central
• O movimento resultante da contração das fibras musculares lisas é lento;
• A contração é regulada e coordenada pelo SNA – involuntária.
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• Músculo Estriado cardíaco
• É um tipo especial
• Cada célula tem 1 ou 2 núcleos, geralmente centrais;
• Tecido restrito ao coração, constituindo a maior parte da espessura da parede
cardíaca (miocárdio);
• Constituído de células alongadas e ramificadas – formando os discos
intercalados que facilitam a transmissão do impulso nervoso
• O movimento é rítmico, vigoroso e involuntário, responsável pela circulação
do sangue;
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• Músculo Estriado cardíaco
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• Contração Muscular
• A contração muscular refere-se ao deslizamento da actina sobre a miosina nas
células musculares, permitindo os movimentos do corpo.
• Actina e miosina – são as principais proteínas contrateis das fibras musculares
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• Contração Muscular
• Sarcômero – menor unidade estrutural
do músculo, delimitado pela linha Z
• Actina – principal proteína dos filamentos finos
• Miosina – principal proteína dos filamentos
grossos
• Banda A – região de sobreposição da filamentos
finos e grossos
• Zona H – apenas filamentos grossos, região no
centro da banda A
• Linha M: contém enzimas para o metabolismo
energético relacionado a contração;
• Banda I: somente filamentos finos
Teoria do filamento deslizante
Na Teoria dos Filamentos Deslizantes, os filamentos de actina e a miosina, deslizam uns sobre os outros 
e o resultado é a contração muscular.
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• Fisiologia da Contração Muscular
• No repouso a actina e a miosina não se encostam, mas querem se encostar,
existindo uma forte atração entre elas.
• Existe um local na proteína actina que execre essa atração pela miosina – sitio
de ligação;
• Existe um complexo proteico que impede a ligação entre a actina e a miosina;
• Formado pela troponina e tropomiosina (Complexo troponina tropomiosina)
Músculo em repouso
Filamento de 
actina
Filamento de 
miosina
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• Fisiologia da Contração Muscular
• E para que haja a contração muscular existe uma serie de processos que
precisam acontecer para que a miosina consiga encostar na actina, tracionar o
seus filamentos e ocasionar a contração muscular.
• Para isso, é necessário que o complexo troponina tropomiosina saia do sitio
de ligação entre a actina e a miosina, e assim, havendo a ligação entre elas
(actina e miosina).
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• Fisiologia da Contração Muscular
• Porém, só existe uma maneira de como o complexo troponina tropomiosina
irá deixar livre o sitio de ligação da actina e miosina;
• A troponina precisa se ligar a uma molécula de cálcio (Ca+);
• Quando a molécula de Ca+ se liga a troponina o complexo troponina
tropomiosina muda sua conformação estrutural e deixa livre o sitio de ligação
da actina;
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• Fisiologia da Contração Muscular
• Mas como nem tudo na vida é tão simples
assim, as moléculas de Ca+ não estão de forma
abundante no sarcoplasma (citoplasma) da fibra
muscular (célula muscular)
• Dentro da fibra muscular o Ca+ fica armazenado
dentro de cisternas, denominadas de Retículo
Sarcoplasmático;
• E as saídas dessas cisternas são bloqueadas por
proteínas sensíveis a voltagens – dependentes
de estímulos elétricos.
• Potencial de ação neuromuscular
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• Mecanismo da Contração muscular
• Liberação de acetilcolina na placa motora
• Potencial de ação na placa motora gerado pelo influxo de sódio;
• Estímulo propagado ate o Túbulo T;
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• Mecanismo da Contração muscular
• O Túbulo T estimula o Retículo
Sarcoplasmático a liberar o Cálcio;
• O Cálcio se liga ao Sítio de ligação da
troponina
• A Troponina e a tropomiosina se deslocam
• O sítio de ligação entre actina e miosina ficam
expostos
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• Mecanismo da Contração muscular
• Ocorre a quebra de ATP e interação da Actina com miosina 
• Contração muscular
Biofísica da Contração Muscular
• Mecanismos do Relaxamento Muscular
• Retorno ativo de cálcio para o Retículo Sarcoplasmático 
• O Sítio de ligação entre a actina e a miosina é bloqueado;
• Degradação da acetilcolina pela acetilcolinesterase
FIM