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Contração do músculo esquelético Cerca de 40% do corpo são compostos por músculos esqueléticos Anatomia fisiológica do músculo esquelético • A figura apresenta a organização do músculo esquelético, demonstrando que todos esses músculos são compostos por fibras. • Cada uma dessas fibras é formada por subunidade successivamente ainda menores, também mostradas na figura. Sacolema • O sacolema é a membrana celular da fibra muscular. • Ele consiste na membrana plasmática e com revestimento de fina camada de material polissacarídeo contendo muitas fibras colagenose delgada. Miofribrina • Cada fibra uscular contem centenas de miofibrinas • Cada miofibrina é composta por filamentos de miosina e por filamentos de actina • Filamentos de miosina e actina estão parcialmente interliga dos, fazendo com que a miofibrina altere faixas escuras e claras. • As faixas claras contem filamentos de actinas, sendo conhecidas como faixa I, por serem isotropicas a luz polarizada. • A faixa escura contem miosina, sendo chamados de faixa A, por serem anisotropicas a luz polarizada. • O segmento da miofibrina (ou de toda a fibra muscular) situado entre dois disco Z (mostrado na figura anterior) successivos é referido como sarcomero. • Quando a fibra muscular está contraída os filamentos de actina se sobrepõem completamente aos filamentos de miosina, e as pontas dos filamentos de actina estão quase o mercado a se sobrepor. Sarcoplasma • Os espaços entre as miofrinas são preenchidos pelo líquido intracelular conhecido como sarcoplasma, contendo grande quantidade de potassio, magnésio e fosfato, alem de múltiplas enzimas protéica e um numero intenso de mitocôndrias. Retículo saco plástico é o retículo endoplasmatico especializado do músculo esquelético • Circulam as miofibrinas de cada fibra muscular, existe retículo extenso, referido como retículo sarcoplasmatica. • Esse retículo tem organização especial que é extremamente importante para regular o armazenamento, a liberação e a receptação de cálcio e, portanto, a contratação muscular • Os tipos de fibras musculares com contração muito rápida apresentam retículos sarcoplasma ticos especialmente muito extensos. Mecanismo geral da contração muscular • O inicio e a execução da contração muscular ocorrem nas seguintes etapas: 1. Os potenciais da contração cursam pelo nervo motor ate suas terminações nas fibras musculares 2. Em cada terminação, o nervo secreta pequena quantidade da substância neurotransmissor a acetilcolina. 3. A acetilcolina age em area local da membrana da fibra muscular para abrir múltiplos canais de cation, por meio de moléculas de proteínas que flutuam na membrana. 4. A abertura dos canais regulados pela acetilcolina permite a difusão de grande quantidade de ions sodio para o lado interior da membrana das fibras musculares. Essas ação causa despolarização local que produz a abertura de canais de sodio. 5. O potencial de cão despolarização a membrana muscular, do mesmo modo como o potencial de ação curva pela membrana das fibras nervosas. 6. O potencial de ação despolarização a membrana muscular e grande parte da eletricidade do potencial de ação flui pelo centro da fibra muscular. Faz com que o retículo sacoplasmatico libere grande quantidade de íons cálcio armazenado ss nesse retículo 7. Os íons cálcio ativam as forcas atrativas entre os filamentos de miosina e actina, fazendo com que deslizem ao lado um do outro, que é o processo contrario. 8. Os íons cálcio sbombeados de volta para o retículo sarcoplasmatico pela bomba de Ca+ d membrana, onde permanecem armazenados ate que novo potencial de ação muscular se inicie. Mecanismo molecular da contração muscular • Quando um potencial de ação passa pela fibra muscular ele faz com que o retículo sarcoplastico libere grande quantidade de íons cálcio. • Os Ions calcio, por sua vez, ativam as forcas entre os filamentos de miosina e d actina, a contração se inicia • A energia necessária para que o processo continue é derivada das ligações de alta energia da molécula de ATP que é degradada ao difosfato de adenosina (ADP) para liberar energia. Filamento de miosina • A molécula de miosina é compost por seis cadeias polipeptídico - duas cadeias pesadas e quatro cadeias leves. • As duas cadeias pesadas se espiraram uma com a outra, para forma dupla hélice, chamada cauda ou haste da molécula de miosina. • Uma ponta de cada uma dessas cadeias é dobrada para um dos lados, formando a estrutura polipeptídica globular, chamada cabeça da miosina, duas para cada cabeça. • Parte do corpo de cada molécula de miosina estão penduradas nas partes laterais, junto com as cabeças, formando um braço que estende a cabeça para fora do corpo • As projeções dos braços e das cabeças formam as pontes cruzadas. • Cada ponte cruzada e flexível em dois locais, designados como dobradiças - uma junção entre o braço e o corpo do filamento de miosina, e o outro ponto de ligação da cabeça ao braço. • Os braços moveis permitem que as cabeças sejam estendidas, afastando-se do coro do filamento de miosina. • O filamento de miosina é retorcido de forma que cada par successibo de pontes cruzadas é axial mente deslocado dopar anterior. • Essa torção assegura a extensão das pontes cruzadas em todas as direções em torno de um filamento. Atividade da adenosina • Outras caracteristica da cabeça da miosina, fundamental para muscular, é sua funções como uma enzima trifosfatase (ATPase) • Essa propriedade permitem que a cabeça cliveo ATP e utilize a energia derivada das ligações de alta energia do fosfato do ATP para energizar o processo de contração. Os filamentos de actina • A viga mestra do filamento de cana é de duas moléculas de proteínas F actina, representadas pelos dois filamentos de cor mais clara na figura. • Esses dois filamentos se enroscam, em forma de hélice, de modo semelhante ao que ocorre com as moléculas de miosina. • Cada filamento em dupla hélice da actina F é composta por moléculas de actina G polimerizadas. • Ligada a cada molécula de actina G existe uma molécula de ATP. • Acredita-se que essas moléculas de ADP sejam os locais ativos, nos filamentos de miosina para produzir a contração muscular. As moléculas de tropomiosina • Os filamentos de actina também contem outra proteína, a tropomiosina. • Essas moléculas estão espiralavas nos sul os da dupla hélice da Tina F • Durante o moléculas as moléculas de tropomiosina recobrem os locais ativos de filamentos de actina, de forma a Impedir que ocorra atração entre os filamentos de actina e de miosina para produzir contração. A troponina e seu papel na contração • Ligado intermitentemente aos lados das moléculas de proteínas, referida como troponina. • Essas moléculas protéicas são complexos de tres subunidade protéicas frouxamente ligadas, cada uma com participação especifica na regulação da contração muscular. • Admite-se que a forte afinidade da troponina pelos ions cálcio seja o evento que desencadeia o processo da contração. Inibição do filamento de actina • O filamento puro de actina, na falta do complexo troponina- tropomiosina, se liga instantaneamente e fortemente as cabeças das moléculas de miosina.
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