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1 Esther Andrade – Turma 85 Funções biológicas 1 Contração muscular - Denominações específicas: Membrana plasmática - sarcolema Citoplasma - sarcoplasma Retículo endoplasmático – retículo sarcoplasmático Mitocôndria - sarcossoma - Tipos de célula muscular: Célula muscular cardíaca 1 ou 2 núcleos por célula Núcleo central Muitas mitocôndrias Células ramificadas Célula muscular esquelética Célula multinucleada, longa e cilíndrica Núcleos periféricos Célula muscular lisa Células fusiformes Mononucleadas Núcleo central - Tipos de músculos: Músculo estriado esquelético Tríade: túbulo T + 2 cisternas de retículo sarcoplasmático A maioria do tecido é ligado ao esqueleto Contração muscular forte, voluntária e rápida Músculo estriado cardíaco Díade: túbulo T + 1 cisterna de retículo sarcoplasmático Discos intercalares: Junções GAP + Desmossomo + Zonas de adesão Contração muscular forte, involuntária e rápida Músculo liso Sem retículo sarcoplasmático Não possui linha Z nem sarcômeros Contração fraca, lenta e involuntária. - Reparo, cicatrização e regeneração muscular Hiperplasia - formação de novas células. Aumento no número de fibras musculares. Hipertrofia – Aumento no volume da célula. Aumento no numero de filamentos de actina e miosina em cada fibra muscular. Introdução 2 Esther Andrade – Turma 85 Funções biológicas 1 - Sistema nervoso somático: controla voluntariamente o músculo esquelético, com efeito apenas estimulatório. - Sistema nervoso autônomo: dividido em simpático e parassimático, controla involuntariamente tanto o músculo liso quanto o cardíaco, com efeito estimulatório ou inibitório (dependendo do neurotransmissor envolvido) - Responsáveis pela manutenção da postura e do movimento. - Controle motor: atividade reflexa - A grande maioria dos músculos esqueléticos atravessam articulações para produzir movimento OBS.: Unidade motora - É o conjunto de um neurônio motor e das fibras musculares por ele inervadas. - Controle neuromuscular Sistema nervoso central – tem áreas motoras e sensoriais Comandos de atividade de reflexo e controle motor, parte do SNC, no encéfalo. - Junção neuromuscular (sinapse química) Neurotransmissor: Acetilcolina Remoção do neurotransmissor: Acetilcolinesterase Cada potencial que chega à junção neuromuscular provoca um potencial de ação na fibra muscular esquelética O potencial de ação que chega no músculo esquelético NUNCA é inibitório. - Ação muscular Músculos agonistas – realizam o movimento principal Músculos antagonistas – realizam o movimento contrário ao principal Exemplo: para o movimento de flexão do cotovelo o bíceps é agonista enquanto o tríceps é o antagonista. - Tipos de contração Isotônica: Há encurtamento muscular. As fibras musculares se encurtam e ocorre realização do trabalho. Contração dinâmica Isométrica: Não há encurtamento das fibras musculares ou movimento articular. Contração estática O músculo esquelético Movimento de abaixa e levanta Parado 3 Esther Andrade – Turma 85 Funções biológicas 1 - Bioenergética e a contração muscular ATP – dura 1 a 2 segundos Fosfocreatina (transfere o fosfato para o ADP, reconstituindo o ATP) – dura 5 a 10 segundos Glicólise (utiliza a reserva de glicogênio) – gera ATP suficiente para 2 a 4 minutos Metabolismo oxidativo (utiliza a reserva de glicogênio, lipídeos e proteínas para produzir ATP ilimitado) – gera ATP por horas. - Tipos de fibras musculares Fibras do tipo I Relaxa lentamente Aeróbia Contração lenta Atividades de alta resistência à fadiga Alto conteúdo de mioglobina Alta atividade mitocondrial Ideal para atividades de grande duração (maratonas, ciclismo) Fibras do tipo IIa Relaxa rapidamente Aeróbia Contração rápida Atividade de média resistência Médio conteúdo de mioglobina Média atividade mitocondrial Ideal para atividades com duração intermediária (corrida de 500m, natação de 100m) Fibras do tipo IIb Relaxa rapidamente Anaeróbia Contração rápida Atividade de baixa resistência Baixo conteúdo de mioglobina Baixa atividade mitocondrial Ideal para atividades de curta duração (corrida de 100m, natação de 50m) - Organização morfofuncional do músculo: Cada miofibrila contém muitos sarcômeros, os quais contém filamentos grossos (miosina) e filamentos finos (actina). O sarcômero vai de uma linha Z até outra linha Z. Banda A – Contém actina e miosina Banda I – Contém apenas actina Zona H- Contém apenas miosina A contração do músculo esquelético 4 Esther Andrade – Turma 85 Funções biológicas 1 - Características moleculares dos filamentos: Miosina: é um filamento grosso e é dividida em corpo e cabeça (essa parte se liga à actina) Actina: é um filamento fino e contém dois grupos de proteínas acopladas a ela (troponina e tropomiosina) - Proteínas do músculo esquelético: Contráteis Actina Miosina Reguladoras Troponina – Ligação com o Ca++, actina e tropomiosina Tropomiosina – Bloqueia o sítio de ligação na actina para miosina Estruturais Titina – proporciona elasticidade e estabiliza a miosina Nebulina – auxilia o alinhamento da actina Miomesina – fixadora de miosina. Encontra-se na linha M Distrofina - liga o citoesqueleto da fibra muscular à matriz extracelular - Sistema sarcotubular Leva o impulso nervoso para as miofibrilas. Contém: Túbulos T – contínuo com o sarcolema Retículo sarcoplasmático (cisternas terminais)- rede em volta de cada miofibrila Contato com os túbulos T na junção das bandas A e I - Mecanismo dos filamentos deslizantes: Durante a contração muscular, os filamentos protéicos deslizam uns sobre os outros aumentando seu grau de sobreposição e diminuindo o comprimento dos sarcômeros. (CONTRAÇÃO) Tamanho do sarcômero = Tensão = interação actina/miosina = Ca 5 Esther Andrade – Turma 85 Funções biológicas 1 - Funcionamento químico da contração: 1. O potencial chega proveniente de células adjacentes 2. Canais de Ca++ controlados por voltagem se abrem. O Ca++ entra na célula 3. O Ca++ induz a liberação de Ca++ pelos canais receptores de rianodina 4. Liberação local causa faíscas de Ca++ 5. A soma de faíscas de Ca++ cria um sinal desse íon 6. Os íons Ca++ se ligam na troponina para iniciar a contração 7. O relaxamento ocorre quando o íons se desligam da troponina 8. Ca++ é bombeado de volta para dentro do retículo sarcoplasmático e termina a contração - Mecanismo da contração: ATP se liga a miosina A hidrólise do ATP permite a mudança de posição da miosina, quando se liga a actina A saída do ADP provoca uma flexão da molécula, onde a miosina puxa a actina A associação irá se desfazer quando outro ATP se ligar a miosina RESUMINDO: - Contração Liberação de acetilcolina na placa motora por um neurotransmissor motor Mudança de voltagem na membrana da fibra muscular causa abertura de canais de cálcio do retículo sarcoplasmático Difusão de Ca++ para o citosol se liga a troponina e causa desbloqueio nos sítios de ligação de actina Tropomiosina libera a ligação actina-miosina ATP se liga a miosina e é hidrolisado, promovendo a contração 6 Esther Andrade – Turma 85 Funções biológicas 1 - Relaxamento Degradação da acetilcolina (acetilcolinesterase) Canais iônicosfecham-se (Na+ e K+) Repolarização da membrana Diminuição da permeabilidade do retículo sarcoplasmático aos íons de Ca2+ Os íons de Ca2+ são bombeados de volta ao retículo (processo lento com consumo de ATP) Os íons de Ca2+ são retirados das moléculas de troponina C, que volta a conformação original A tropomiosina retorna a cobrir a região do encaixe da actina Separam-se os complexos miosina-actina O complexo miosina-ATP se reconstitui nas cabeças de miosina, pronto para um novo potencial de ação - A contração do músculo estriado cardíaco se equivale à contração do músculo estriado esquelético. - Diferenciais: Maior necessidade de íons Ca++ Maior ativação do complexo actina-miosina - Excitação do músculo cardíaco: Nó sinoatrial provoca a contração atrial Sinal chega ao nó atrioventricular Estimula o feixe de His e as fibras de Purkinje Ventrículos contraem - Na contração do músculo liso, as células acabam se deformando - Não há sarcômeros, sendo assim, o mecanismo de contração se diferencia da contração do músculo estriado. - No lugar de sarcômeros, o músculo liso possui feixes que cruzam a célula em diversas direções - É multiunitário: cada fibra se contrai independentemente - Como ocorre? Estímulo ao sistema nervoso autônomo provoca a despolarização A despolarização gera um influxo de Ca++ O íon cálcio se liga a calmodulina (receptor de Ca++) Ativação da enzima quinase(cinase da miosina) A partir disso, o processo é igual ao do músculo esquelético OBS.: O hormônio responsável pela contração do músculo liso é igual ao do músculo esquelético: a acetilcolina A contração do músculo cardíaco A contração do músculo liso
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