Slides Fisiologia - Sistema Muscular

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Fisiologia muscular
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Sumário
1. Tipos de músculo
a. Cardíaco, esquelético e liso e suas características
2. Vista anatômica do músculo esquelético
3. Vista anatômica do músculo liso e suas características
a. Contração, calmodulina e retículo sarcoplasmático
4. Etapas da contração do músculo esquelético
a. Excitação e contração com animações
5. Tipos de contrações musculares
6. Tipos de fibras musculares
a. E características para classificação
7. Metabolismo energético
a. Creatina fosfato, glicolítico e oxidativo
8. Referências bibliográficas
Veja aqui quais 
e onde estão os 
assuntos.
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Músculo
Os músculos têm a função de promover força na contração, manutenção da postura, aumento da 
temperatura interna, na respiração e na geração de energia.
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1. Três tipos de músculos
Músculo Liso
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Músculo Estriado Cardíaco Músculo Estriado Esquelético
1.1 Músculo Liso
Também denominado de Músculo Visceral, é mononucleado e 
possui contração lenta e involuntária, controlada pelo sistema 
nervoso autônomo.
Possui morfologia fusiforme com formato cônico e ausência de 
estrias.
Reveste as vísceras, vasos sanguíneos, vagina, esfíncter interno, 
pupila, etc.
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A musculatura lisa é responsável 
pelos movimentos peristálticos do 
corpo humano. Esses movimentos 
são responsáveis pela circulação 
sanguínea e por empurrar o 
alimento ao longo do tubo digestório 
para que assim ocorra a digestão.
1.2 Músculo Estriado Cardíaco
Músculo encontrado somente no coração, recebendo a 
denominação de Miocárdio.
Sua contração é vigorosa e involuntária, possui característica 
mononuclear, além de uma morfologia estriada, com fibras 
ramificadas contando com a presença de discos intercalares.
É revestido externamente por um envoltório denominado de 
pericárdio.
Realiza os movimentos de sístole (contração cardíaca) e diástole 
(relaxamento cardíaco), dando origem ao ciclo cardíaco.
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Os discos intercalares permitem 
comparar o músculo estriado 
cardíaco a uma malha, pois as 
células se fundem. Além disso, a 
presença desses discos garantem a 
lei do tudo ou nada, ou seja, ou o 
músculo contrai-se todo ao mesmo 
tempo ou então não haverá 
contração.
1.3 Músculo Estriado Esquelético
De contração rápida e voluntária é multinucleado, fator que garante alta 
atividade metabólica. Possui morfologia estriada, com fibras alongadas e 
cilíndricas e com ausência de discos intercalares, além de um revestimento 
externo envoltório denominado de fáscia muscular.
Participa dos movimentos de flexão, extensão, abdução, adução, etc
Reveste as regiões presas aos ossos, como os membros inferiores e 
superiores.
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OBS: 40% da composição corporal é formada por músculo esquelético
1.3.1 Força máxima em tetania
“A força máxima da contração tetânica de músculo em atividade em seu comprimento muscular normal é 
em torno do valor médio de 3 a 4 kg por centímetro quadrado (cm^2) de músculo. Dado que o músculo 
quadríceps pode ter até 40 cm^2 em seu ventre, até cerca de 363 kg de tensão podem ser aplicados ao 
tendão patelar. Assim, pode-se facilmente entender como é possível para o músculo arrancar seus 
tendões de suas inserções ósseas”.
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(GUYTON; HALL, 2011)
1.3.1 Estrias musculares
As estrias são provenientes das linhas Z, que é uma proteína de ligamento diferente da miosina e da 
actina. A linha Z percorre transversalmente a miofibrila e igualmente de miofibrila para miofibrila, ou 
seja, o traçado transversal acontece no mesmo ponto em todas a miofibrilas. E por ser a área mais clara 
da miofibrila, a banda I, deixa a impressão de estria.
A visão que temos é mais ou menos essa:
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2. Vista anatômica do músculo esquelético
O músculo esquelético possui inserções no osso. A 
estrutura que liga o músculo ao osso é chamada de tendão, 
é composta por fibrocartilagem e é pouco irrigada.
O músculo é revestido externamente pelo epimísio, 
camada recobre os feixes musculares. Em volta do feixe há 
o perimísio. O feixe envolve as fibras musculares, onde 
encontramos as miofibrilas e o sarcômero. As fibras são 
separadas entre si pelo endomísio.
Os ventres são recobertos pela fáscia muscular. Um tecido 
delgado com a função de permitir o deslizamento de um 
músculo sobre o outro.
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3. Vista anatômica do 
músculo liso
A principal 
característica do 
músculo liso é que 
suas ligações de 
actina e miosina 
são cruzadas. Veja 
nas imagens ao 
lado.
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(Greys, 2011)
3.1 Multiunitário ou unitário?
A musculatura lisa é dividida em dois grupos: multiunitários e 
unitários. De forma geral são divididos assim:
Multiunitários: contração independente de cada fibra muscular, 
geralmente com um neurônio inervando cada músculo. Ex.: 
piloeretores.
Unitários: contração em massa, todas as unidades se contraem 
ao mesmo tempo e são despolarizada através das ligações 
comunicantes ou GAP. Ex.: artérias.
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(GUYTON; HALL, 2011)
3.2 Contração do músculo liso
Para ocorrer a contração é necessária a presença do íon cálcio, para que possa haver o encurtamento do 
sarcômero. Entretanto o músculo liso não apresenta o retículo sarcoplasmático da mesma forma que o 
músculo estriado, envolvendo as fibras musculares e conectado aos túbulos T.
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O músculo liso apresenta cavéolas, que são formas rudimentares 
dos túbulos T, e retículos sarcoplasmáticos no interior da célula e 
pouco desenvolvidos. 
Acredita-se que o potencial de ação atinja a célula muscular lisa, 
passe pelas cavéolas e libere o cálcio do retículo sarcoplasmático.
(GUYTON; HALL, 2011)
3.3 Íons cálcio e a calmodulina
Ao invés da troponina (porção de ligação do cálcio na actina no músculo estriado esquelético) 
os músculos lisos possuem outra proteína reguladora, que se chama 
calmodulina. Age de forma similar a troponina, entretanto o mecanismo de 
ativação das pontes cruzadas é um pouco diferente.
O cálcio se liga a calmodulina formando o complexo calmodulina-cálcio e, em 
seguida, se liga a miosina e ativa uma enzima chamada miosina-quinase. 
Devido a ativação dessa enzima, uma das cadeias leves da miosina é fosforilada, 
gerando energia e permitindo a formação da ponte cruzada.
16(GUYTON; HALL, 2011)
4. Etapas da contração do músculo esquelético
Vamos conhecer detalhadamente cada uma das 8 etapas para ocorrer uma contração muscular.
Essas etapas correspondem às fases fisiológicas da contração muscular, a utilização de energia e a 
recuperação da homeostasia.
Confira as fases nos próximos slides
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4.1 Etapa 1 - Excitação
O neurônio periférico motor recebe um estímulo do sistema 
nervoso central através de potenciais de ação.
Os potenciais de ação percorrem todo o neurônio até o 
músculo-alvo, que tem a maioria de suas miofibrilas inervadas. 
Quando o potencial de ação chega ao músculo, através da placa 
neuromotora, as miofibrilas são estimuladas e inicia-se o 
processo de contração. 
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(Dr. Larry Ward | Youtube.com)
4.1.1 Unidade motora ou unidade funcional?
A unidade motora do músculo é a “parte” do processo que permite o desencadeamento do 
movimento, nesse caso é o neurônio. Sem ele não poderíamos nos mover ou, se não fosse 
um mecanismo preciso, realizar os movimentos com qualidade.
Já a unidade funcional é a “peça” fundamental e indispensável para acontecer a ação. No 
caso do músculo, a contração só acontece se tiver o sarcômero, onde acontece a 
contração.
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4.2 Etapa 2 - Terminal axonal
Após o neurônio motor há um espaço entre o próprio neurônio e o músculo, este espaço é a sinapse, que 
está no local denominado placa neuromotora.
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O neurotransmissor 
acetilcolina é liberado 
para estimular as 
células musculares e 
garantir a continuidade 
do potencial de ação.
(GOLAN et al, 2009)
4.3 Etapa 3 - Potencial de ação muscular 
A acetilcolina se liga aos canais da membrana plasmática muscular, logo após 
sua liberação. Esses são os canais de sódio, dependentes de ligantes. Após a 
entrada de sódio e o desencadeamento do potencial de ação, os canaisde sódio 
dependentes de voltagem se abrem.
Após abertos, os canais despolarizam a célula muscular, deixando-a mais 
positiva e passando o potencial de ação pela miofibrila.
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4.4 Etapa 4 - O potencial de ação percorre a 
miofibrila
O potencial de ação percorre o sarcolema, membrana que 
envolve as miofibrilas, e despolariza as miofibrilas passando o 
potencial de ação pelos túbulos T (transversos).
22(Dr. Larry Ward | Youtube.com)
4.4.1 Acoplamento Excitação-Contração
Para causar o máximo de contração muscular, 
a corrente tem de penetrar profundamente na 
fibra muscular. 
Isso se dá pela propagação dos potenciais de 
ação pelos túbulos T (túbulos transversos), 
que são extensões internas da membrana 
celular e penetram a fibra muscular de um lado 
a outro.
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4.5 Etapa 5 - Liberação do cálcio no 
sarcoplasma
O potencial de ação que passa pelo túbulo T, traz 
consigo íons de cálcio de fora do sarcolema para 
contato com o retículo sarcoplasmático, liberando 
grandes quantidades de cálcio no sarcoplasma da 
célula muscular.
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(GOLAN et al, 2009)
4.5.1 Acoplamento Excitação-Contração
Os potenciais de ação nos túbulos T provocam a liberação de íons cálcio (que são estocados no 
retículo sarcoplasmático) para o interior da fibra muscular, nas proximidades das miofibrilas, e esses 
íons causam então a contração.
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4.6 Etapa 6 - O cálcio e as pontes cruzadas
Os íons cálcio fazem ligação com a troponina, parte componente da actina, e destrava os sítios de ligação, 
permitindo o contato das pontes cruzadas. O quadro A mostra como acontece a contração a partir da 
entrada do cálcio, já o B mostra a composição da actina (troponina, tropomiosina e actina) e a ponte cruzada.
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A B
(D
r. 
La
rr
y 
W
ar
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Yo
u
tu
b
e.
co
m
)
4.7 Etapa 7 - Cabeça da miosina
Para a conexão da cabeça da miosina com os sítios de ligação, deve 
haver primeiro a hidrólise do ATP em ADP (1), esse processo deixa a 
cabeça da miosina energizada e a aproxima dos sítios de ligação (2), 
após isso o ADP e o fosfato livre são liberados e a cabeça da miosina 
conecta (4).
Para a desconexão entra um novo ATP na cabeça da miosina e o 
cálcio que se ligava a troponina é puxado para o retículo 
sarcoplasmático através do transporte ativo pela bomba SERCA. 
27(GOLAN et al, 2009)
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Curiosidade:
Todo o ATP que surge no sarcoplasma para fazer a 
desconexão da cabeça da miosina, vem de mitocôndrias 
presentes no próprio meio sarcoplasmático.
O líquido sarcoplasma é rico nessas organelas, 
possibilitando a rápida geração de energia através do 
metabolismo oxidativo.
4.8 Etapa 8 - Retorno do cálcio e fim da 
contração
A bomba SERCA fica na membrana plasmática do retículo 
sarcoplasmático, e leva o cálcio, com utilização do ATP, através da 
membrana plasmática e contra seu gradiente de concentração.
Assim volta a homeostasia e finaliza-se a contração.
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(GOLAN et al, 2009)
5. Tipos de contrações musculares
As contrações musculares podem ser classificadas em dois grupos:
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O músculo contrai sem que haja o encurtamento do 
mesmo.
Isométricas
● Estática
● Estabiliza as articulações
O músculo contrai realizando um encurtamento, 
diminuindo o ângulo da articulação..
Isotônicas
● Aproxima ou distancia as inserções musculares
● Acelera ou freia o movimento
● Divide-se em concêntrica e excêntrica
5.1 Contração Isométrica
Ocorre quando não há alteração do comprimento muscular, devido a contração simultânea dos 
elementos contráteis e alongamento dos elementos elásticos
Também conhecida como Contração Estática
Nesse tipo de contração a força é igual a resistência
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5.2 Contração Concêntrica
Ocorre quando há uma contração de encurtamento, onde os elementos contráteis contraem-se e os 
elementos elásticos não variam de comprimento
Também conhecida como Contração Dinâmica Positiva
Nesse tipo de contração a força é maior que a resistência
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5.3 Contração Excêntrica
Ocorre quando há uma contração de alongamento, onde os elementos contráteis alongam-se e os 
elásticos não variam de comprimento
Também conhecida como Contração Dinâmica Negativa
Nesse tipo de contração a força é menor que a resistência
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6. Tipos de fibras musculares
De forma geral, podemos classificar as fibras musculares esqueléticas em 2 tipos: resistentes à fadiga e 
de potência muscular. 
As resistentes à fadiga são as de tipo I e possuem um alto metabolismo oxidativo, garantindo força e 
energia de utilização lenta.
As de potência muscular são as do tipo II e possuem um metabolismo glicolítico, garantindo força e 
energia de utilização instantânea.
Veja mais detalhes nos slides à seguir.
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6.1 Fibras Tipo I - Músculo vermelho
De contração lenta e alta resistência à fadiga, possuem fibras pequenas (menor diâmetro e extensão), muita 
irrigação sanguínea e cor vermelha devido ao alto número de mioglobina (proteína que participa do processo de oferta 
de oxigênio).
Possuem também alto número de mitocôndrias, possibilitando um alto metabolismo oxidativo e um melhor 
aproveitamento de oxigênio - fator de importância para a determinação do VO2 máximo. Além disso, possuem 
alto número de enzimas oxidativas e predominância do metabolismo aeróbio.
Predomina em atividades aeróbicas de longa duração como natação e corrida
Em relação aos tipos de fibras e resposta hipertrófica, as fibras tipo I respondem ao treinamento com 
aprimoramento de sua capacidade de resistir à fadiga, aumentando o tamanho e o número de mitocôndrias, a 
atividade das enzimas oxidativas e o número de mioglobina, apresentando hipertrofia apenas discreta. 
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A mioglobina é uma proteína que 
transporta oxigênio nos músculos 
e confere a coloração 
avermelhada. Esta proteína é 
liberada no sangue quando há 
lesão séria.
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6.2 Fibras Tipo II - Músculo branco
De contração rápida e baixa resistência à fadiga, possuem fibras com maior diâmetro e maior tensão e 
ocasionará o acúmulo de ácido lático. Além da cor branca devido a baixa quantidade de mioglobina, 
possuem baixa quantidade de mitocôndrias e baixa capacidade oxidativa. 
Possuem também alto número de enzimas glicolíticas permitindo a predominância do metabolismo 
anaeróbio. 
Predominam em atividades como sprint.
Em relação a capacidade de hipertrofia desse tipo de fibra, apresentam uma grande capacidade de 
hipertrofia em resposta ao treinamento, além de, melhorar sua capacidade glicolítica. Além disso, vale 
ressaltar que o treino de força intenso, feito com repetições máximas, é adequado para promover efeitos 
sobre o volume de todos os tipos de fibras.
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VELOCISTA
Fibras do tipo II
MARATONISTA
Fibras do tipo I
Aqui vemos que a capacidade de hipertrofia 
é mais presente na fibra do tipo II.
Porém, a capacidade de resistência à 
fadiga é mais presente na fibra do tipo I.
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Contração lenta
Oxidativa
Contração rápida Contração rápida
Glicolítica
Unidade Motora 
do Tipo I
Unidade Motora do 
Tipo IIa
Unidade Motora do 
Tipo IIb
Aqui podemos ver, 
resumidamente, a relação entre 
tipo de fibra, hipertrofia e 
principal via energética.
A seguir verá um exemplo de 
cada uma em uma corrida.
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Aqui vemos o tipo de fibra e cada corredor.
A primeira imagem da esquerda mostra um corredor de longa distância com mais fibras 
vermelhas, que possuem mais mioglobina e mais vascularização.
Na última imagem à direita um velocista, com maior quantidade de fibras brancas, que possuem 
maior quantidade de enzimas glicolíticas.
A imagem do meio, revela um corredor com fibras mistas e alcance de média distância.
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6.3 Tabela de fibras
Podemos revisar as fibras dessa forma:
Classificação das fibras e características fundamentais
Característica Tipo I Tipo IIa Tipo IIb
Velocidade de contração Lenta (110ms) Rápida (50ms) Rápida (50ms)
Resistência à fadiga Alta Moderada Baixa
Força da unidade motora Baixa Alta Alta
Capacidade oxidativa Alta Média Baixa
Capacidade glicolítica Baixa Média Alta
7. Metabolismo energético
Neste trecho,veremos detalhadamente cada forma de energética da contração detalhadamente e depois 
uma tabela sintetizando o conteúdo.
O músculo utiliza ATP para conectar a cabeça da miosina, realizando a ponte cruzada e para trazer o 
cálcio de volta ao retículo sarcoplasmático. Entretanto a quantidade de ATP no sarcoplasma é pequena e 
precisa haver uma transformação do ADP em ATP novamente para que ocorra a manutenção da 
contração ou novas contrações musculares.
Confira a seguir as fontes de reconstrução do ATP.
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7.1 Fonte 1 - Creatina fosfato
A fosfocreatina, também chamada de creatina fosfato ou CP, é uma ligação de fosfato de alta energía. A 
creatina fosfato é clivada (quebrada) pela enzima creatina-quinase (CK) liberando energia que permite 
associar o fosfato livre ao ADP, transformando-o em ATP.
Entretanto a quantidade de CP na fibra muscular é pequena, garantindo a capacidade de contração 
máxima por 5 a, no máximo, 8 segundos. 
Por isso é uma fonte de utilização de energia imediata. É uma fonte alática e anaeróbica.
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7.2 Fonte 2 - Glicolítica
A segunda fonte é a glicólise do glicogênio armazenado no músculo. 
O rápido desdobramento do glicogênio a ácidos pirúvico e lactato, gera energia suficiente para converter 
o ADP em ATP e recompor a fosfocreatina. É uma fonte lática e anaeróbica.
A utilização glicolítica apresenta 2 benefícios:
1. As reações glicolíticas podem ocorrer mesmo na ausência de oxigênio e conseguem se manter 
por vários segundos ou até mais que 1 minuto.
2. As reações glicolíticas são 2,5 vezes mais rápidas que as reações com oxigênio, entretanto 
deixam muitos produtos finais, como o ácido lático, além de perder sua capacidade de contração máxima 
após um minuto. 
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7.3 Fonte 3 - Oxidativa
A fonte oxidativa é de maior duração. Utiliza oxigênio e nutrientes (como os da glicólise ou 
macronutrientes) e através da respiração celular produz água, gás carbônico e energia. Esta energia será 
utilizada para ressíntese do ATP. 
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Obrigado pela atenção e até a próxima!
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Referências bibliográficas
GOLAN et al. Princípios de farmacologia: A base fisiopatológica da farmacoterapia. 2ª ed. Guanabara 
Koogan, 2009
GUYTON; HALL. Tratado de fisiologia médica. 12ª ed. Saunders Elsevier, 2011.
STRANDING. Gray’s Anatomia: A base anatômica da prática clínica. 40ª ed. Churchill Livingstone 
Elsevier, 2011.
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