Fisiologia do músculo esquelético

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FISIOLOGIA MÉDICA E BIOFÍSICA I - Aluno: Gabriel de Melo Corrêa - ATM 2026/2 - UNISINOS 
 
 
SISTEMA MOTOR 
Fibras musculares e neurônios envolvidos na 
motricidade . A fibra muscular é a célula que forma o 
músculo. 
MÚSCULO: composto por células excitáveis. São 
capazes de gerar e transmitir impulsos elétricos. 
-`órgãos efetor que traduz sinais neurais 
(controladores) em resposta que se traduzem em 
força contrátil. (contração muscular). A partir disso 
se tem todos os movimentos e posturas corporais. 
Se tem três grandes tipos: 
-Musculo estriado cardíaco – é o do coração . tem 
controle involuntário (não se tem consciência e 
controle deste musculo) ocorre pelo sistema visceral 
(sistema nervoso autônomo) 
-Musculo estriado esquelético – tem o controle 
voluntário e reflexo. A contração/resposta dele 
ocorre via controle do sistema motor somático 
(neurônio motor). se tem consciência do movimento 
(envolvimento do córtex) 
-Musculo liso – reveste nossos órgãos internos e 
endotélio. . tem controle involuntário (não se tem 
consciência e controle deste musculo) ocorre pelo 
sistema visceral (sistema nervoso autônomo). 
DIFERENÇAS ANATÔMICAS: 
O músculo cardíaco e esquelético, são músculos 
estriados. Ou seja, se identifica um padrão de 
estriamento (microscopicamente). Se identifica um 
padrão de estrias através de regiões claras e 
escuras que se intercalam, conhecidas como bambas 
claras e bambas escuras. No musculo não é visto este 
estriamento. Estas estrias se dão devido ao arranjo 
das proteínas. 
M..esquelético = controle voluntário = sistema motor 
somático via neurônios motores que realizam o 
controle pois vai estar envolvido o córtex. Que regula 
a atividade de cada musculo esquelético. 
 
M. Cardiáco e M. Liso = controle pelo sistema nervoso 
autônomo = controle involuntário. Não passa pelo 
córtex, então não se tem consciência da função. 
 
M.. ESQUELÉTICO: vai sempre estar associado ao 
esqueleto e eles garantem a execução dos 
movimentos e posturas do corpo. 
SARCOLEMA: Membrana da fibra muscular 
SARCOPLASMA: citoplasma das células muscular 
RETICULO SARCOPLASMÁTICO: citoplasma da célula 
muscular 
NEURÔNIO MOTOR SOMÁTICO: neurônio que comanda 
a função/contração da fibra muscular. 
ESTRIAÇÕES: formadas por um padrão de 
organização que se repete ao longo de toda fibra do 
musculo esquelético, e se forma por sobreposição de 
proteínas que constituem a fibra muscular. 
MIOFRIBILA: várias miofribilas constituem a fibra 
muscular. 
FILAMENTOS: são as proteínas que compõe as 
miofribilas. 
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UNIDADE MOTORA: é a unidade funcional básica do 
musculo. Sem a presença do neurônio motor a fibras 
muscular não tem função. 
 
PROPRIEDADES IMPORTANTES DO M. ESQUELÉTICO: 
-Compõem 40% do nosso peso corporal 
-Propriedade contrátil (contração do músculo para 
gerar força mecânica). Tanto para executar 
movimentos (compressões isotônicas - que geram 
movimentos), como também força para se opor a 
uma determinada carga (força isométrica). 
-começam e terminam em um tendão que esta ligado 
á uma estrutura óssea, assegurando que o musculo 
contrai e se tem a aproximação de dois tendões. 
-geram calor – termorregulação (em situações de 
hipotermia) 
-mantém a glicemia (concentração normal de glicose 
no sangue) em períodos de jejum prolongado. 
 
FIBRAS CUSCULAREES ESQUELÉTICAS 
• Miofibrilas 
– Contém microfilamentos = proteínas contrácteis 
• Filamentos Grossos = Miosina 
• Filamentos Finos = Actina, Tropomiosina e Troponina 
(I, T e C) 
– Padrão repetitivo de estrias tranversais, formando 
faixas claras e escuras - aparência estriada. 
 
Possuem unidades repetitivas chamadas 
SARCÔMEROS = unidade contráctil da fibra 
muscular 
- Delimitados pelas linhas Z 
- Local de ancoramento dos filamentos de actina, 
fixos 
- Filamentos de miosina ligados à linha M, móveis, se 
intercalam aos de actina 
– Sarcoplasma – citoplasma da fibra muscular = 
grande quantidade de 
mitocôndrias - ATP ; íons potássio, magnésio, fosfato 
e enzimas 
– Retículo sarcoplasmático (RS) – retículo 
endoplasmático = depósito de Ca2+ 
– Túbulos transversos (T) – conduzem a 
despolarização até o retículo 
sarcoplasmático (PA para dentro da fibra muscular) 
 
ESTRUTURA DO MÚSCULO ESUQUELÉTICO 
Proteínas contráteis: geram força, durante a 
contração. Ex.: actina e miosina 
Proteínas reguladoras: ajudam a ligar ou desligar o 
processo contrátil. Ex: tropomiosina e troponina 
Proteínas estruturais: mantêm os filamentos rossos 
e finos no seu alinhamento. Ex.: tinina e nebulina 
 
PROTEÍNA: 
• Filamento fino = actina, tropomiosina e troponina 
ACTINA; 
-Dois filamentos que se contorcem um sobre o Outro 
em dupla-hélice 
-Sítio de ligação à miosina 
 
 
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TROPÓMIOSINA: 
- Acompanha a dula-hélice de actina, e obstrui o ítio 
de ligação da actina com a miosina (quando o músculo 
está relaxado) 
- Troponina – três subunidades 
- T – tem ligação com a tropomiosina 
- I – tem a função de “puxar” a tropomiosina e 
Liberar o sítio de ligação de actina com miosina 
- C – tem sítio de ligação ao Ca2+ 
 
• Filamento grosso = miosina 
– Cadeias leves (cauda) 
– Cadeias pesadas (cabeça) 
• Sítio de ligação para ATP = Atividade de ATPase 
• Sítio de ligação para actina 
– Projeções laterais de miosina = pontes cruzadas 
» Interação das pontes cruzadas com a actina 
contração 
 
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR 
• Músculo esquelético só se contrai por comando 
neural 
• Sinapse entre o neurônio e a célula muscular = 
ocorre através da placa motora 
• Único neurotransmissor = acetilcolina (excitatório) 
– Receptor nicotínico ionotrópico = Ligação de Ach 
abre canais de Na+ 
 
CONTRAÇÃO MUSCULAR 
• 1a. Etapa = transmissão do impulso nervoso 
2a. Etapa = propagação do P.A da placa motora, ao 
longo da fibra muscular, através dos túbulos T 
 
3a. Etapa = CONTRAÇÃO MUSCULAR 
Ocorre a seguir: 
– Ativação da ATPase da miosina hidrólise do ATP 
– Ligação da miosina à actina formação de ponte 
cruzada entre 
os filamentos grossos e finos 
– Movimento da cabeça da miosina, COM GASTO 
ENERGÉTICO 
– Deslizamento dos filamentos de actina por entre 
os de miosina, 
aproximando as linhas Z e reduzindo a largura do 
sarcômero 
Contração Muscular 
- Muitos sarcômeros contraindo-se juntos 
levam à contração do músculo todo 
 
RELAXAMENTO MUSCULAR: 
- Terminada a contração, o cálcio deve ser Recaptado 
de volta para o retículo sarcoplasmático 
– Desligamento do íon Ca2+ da troponina C, que volta 
à conformação original 
– Bombeamento de Ca2+ ao retículo sarcoplasmático, 
pela Ca2+,Mg2+- ATPase = COM GASTO ENERGÉTICO 
• Encobrimento da actina pela tropomiosina e 
desligamento da ligação entre actina e miosina 
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• Proteínas contrácteis retornam à conformação 
original, largura do sarcômero volta ao normal 
 
RIGOR MORTIS 
• Morte cessa aporte de sangue e O2 à 
Musculatura, cessa produção de ATP 
– Ainda há contração muscular pela via anaeróbica, 
em presença de Ca2+ 
enrijecimento muscular generalizado = Rigidez 
cadavérica 
- No entanto não há mais ATP necessário para o 
relaxamento muscular 
- Começa após 3 a 4h depois da morte, atinge o pico 
máximo em 12h 
- Cadáver permanece em rigor até a destruição das 
proteínas musculares (autólise por enzimas 
lisossomais), em aproximadamente 48h após a morte. 
 
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO 
- Músculos estão em contínuo remodelamento 
- Pode-se alterar diâmetro, comprimento, força, 
vascularizações, tipos 
de suas fibras, recrutamento de novasunidades 
motoras 
- Processo rápido, ocorrendo dentro de poucas 
semanas 
Fontes de Energia 
• ATP – essencial para contração E relaxamento 
muscular 
– A energia liberada, quando ATP é hidrolisado, é 
usada pela ATPase da miosina 
para movimento de fibras musculares (contração) e 
pela Ca2+-ATPase para 
bombear Ca2+ de volta ao retículo sarcoplasmático 
(relaxamento) 
– Fontes de ATP no músculo 
• Fosfocreatina 
• Glicogênio muscular/lactato 
– Oxidação anaeróbica 
• Oxidação aeróbica de carboidratos e ácidos graxos 
– Queima calórica 
 
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO 
• Diferenças sexuais 
– Testosterona (hormônio masculino) = potente 
efeito anabólico 
• acentuado da deposição de proteínas, 
especialmente no músculo 
– Estrogênio (hormônio feminino) = da deposição de 
gordura 
• Possui mais gordura em sua composição corporal 
(~27% X ~15% dos homens) 
– Pior desempenho em atividades que exijam força e 
velocidade, mas pode ajudar em provas atléticas de 
resistência (gordura usada como fonte energética) 
 
Tipos de Fibras Musculares 
• Fibras lentas (vermelhas) = aeróbicas 
– Equipadas para manter atividade física prolongada 
e contínua, resistentes à fadiga 
• Muitas mitocôndrias e mioglobina (armazena O2 no 
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músculo), alta vascularização, gotículas de gordura 
(reserva energética), ricas em enzimas oxidativas 
(para metabolismo aeróbico) 
 
• Fibras rápidas (brancas) = anaeróbicas 
– Responsáveis pela contração rápida e intensa 
– Ricas em fosfagênios e glicogênio, realiza o 
metabolismo anaeróbico, pobre em mioglobina 
– Rápidas na liberação de Ca2+ do retículo 
sarcoplasmático 
 
Tipos de Contração 
• Isotônica – há movimento de fibras musculares, 
com encurtamento dos 
sarcômeros, com força constante 
• Isométrica – força exercida nos pontos de fixação 
sem movimento de fibras musculares 
 
– Há um aumento de tensão e rigidez do músculo = 
Manutenção de posturas, exercícios de sustentação, 
atuação contra força oposta. 
-CONTRAÇÃO ISOTÔNICA 
-CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA 
 
Particularidades 
• Força muscular 
– Determinada principalmente pelo tamanho dos 
músculos 
– Para aumentar a força = exercícios anaeróbicos, 
trabalhando com contração máxima (sobrecarga) 
• Exercícios curtos, com sobrecarga, em grupos 
musculares específicos, recrutando fibras rápidas - 
Aumento de proteínas contráteis e hipertrofia dos 
músculos solicitados (MUSCULAÇÃO). 
 
• Resistência 
– Depende do aporte nutricional para o músculo 
– Acentuada por dieta rica em carboidratos 
( aumento do glicogênio) 
– Para aumentar a resistência = exercícios 
aeróbicos, 
que recrutam fibras musculares lentas por longa 
duração 
• Aumento de mitocôndrias e capilares, melhora 
perfusão 
sanguínea e condicionamento cárdio-respiratório 
(CORRIDA) 
 
HIPERTROFIA 
– Aumento da massa muscular 
– O constante uso do músculo estimula a síntese de 
proteínas contráteis 
– Hipertrofia das fibras musculares em resposta à 
contração muscular 
máxima (com sobrecarga) 
• Fisiculturistas – quando abandonam os exercícios 
há atrofia por desuso 
 
Artifícios utilizados 
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• Cafeína = melhora o desempenho por promover  
de Ca2+ intracelular 
• Esteróides anabolizantes = hormônios masculinos 
(testosterona e derivados) causam hipertrofia e 
aumentam a eritropoese 
– 2a guerra – tropas alemãs ( agressividade dos 
soldados) 
– Pós-operatório (contenção do excesso de perda 
muscular), anemias graves, queimaduras extensas, 
déficit hormonal em homens, ganho de peso na AIDS 
– Doping – testosterona, nandrolona, stanozolol, 
metenolona – empilhamento (2 drogas), pirâmide 
(aumento crescente da concentração) 
– Câncer, lesão hepática, diminuição da função e 
atrofia testicular 
Artifícios utilizados 
• Hemogenin = eritropoetina, facilita oxigenação, 
efeito anabolizante 
• Anfetaminas e cocaína = usadas para aumentar o 
desempenho 
– Interagem com a adrenalina e noradrenalina 
liberadas durante exercício 
físico pelo sistema nervoso autônomo simpático 
reação fatal por 
hiperexcitabilidade cardíaca 
• Creatina = para aumentar depósitos de 
fosfocreatina 
• BCAA = AAs de cadeia ramificada (ile, leu e val) = 
gliconeogênicos, massa 
muscular 
• Whey Protein = proteína do soro do leite, para 
massa muscular 
• Hormônio do crescimento = efeito anabólico 
 
Distúrbios relacionados 
• Fadiga muscular: incapacidade de gerar e manter 
força –  disponibilidade de ATP ou de Ach, alteração 
no potencial de membrana, acúmulo de ácido lático, 
acúmulo de K + extracelular – Dor muscular = sinal de 
excesso de exercício 
• Caimbra – contração involuntária por excesso de 
disparo de potenciais de ação – Desequilíbrio 
eletrolítico no fluido extracelular, excesso de 
exercício ou desidratação persistente 
- Atrofia =  de massa muscular 
- Paralisia muscular (plegia) 
- Incapacidade de contração 
- Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) 
- Degeneração dos neurônios motores