Sistema motor

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Sistem� moto�
somátic�:
Regulaçã� endócrin� d�
metabolism� �sse�:
Histofisiologi� �steominera�
Os ossos funcionam como depósito de
cálcio, fosfato e outros íons,
armazenando-os ou liberando-os de
maneira controlada, para manter
constante a concentração deles nos
líquidos corporais.
O tecido ósseo é um tipo
especializado de tecido conjuntivo por
células e material extracelular
calcificado, a matriz óssea.
A medula óssea vermelha se localiza
no osso esponjoso, são células
indiferenciadas que sob o devido
estímulo se diferenciam e formam
outros tipos de célula, como: células
mesenquimais (Origina osteoblasto) e
células hematopoéticas (Origina
osteoclastos).
Esse estímulo se dá pela conexão
entre o periósteo e as trabéculas do
osso esponjoso. A estrutura do
periósteo é inervada por uma rede de
canalículos, que permite a conexão
trabecular com a circulação sistêmica.
Tecid� �sse� primári�
(Esponj�s�):
A parte mais escura é a trabecular, e a
mais clara preenche os buracos
(poros) é a medula vermelha óssea.
Essas células mais escuras tem
características de degradação, são os
osteoclastos. E a mais clarinha dentro
da parte vermelha é uma nova matriz
óssea orgânica (Osteoblastos)
Osteócitos são células maduras
derivadas dos osteoblastos ,
residentes em lacunas da matriz
óssea.
Apresenta fibras colágenas dispostas
em várias direções sem organização
definida, tem menor quantidade de
minerais e maior proporção de
osteócitos do que o tecido secundário.
Tecid� �sse�� secundári�
(Lamela� o� compact�):
É denso pois é formado de fibras
colágenas organizadas em lamelas,
que ficam paralelas umas às outras ou
se dispõem em camadas concêntricas
em torno de canais com vasos,
formando os sistemas de Havers ou
ósteons.
O colágeno se localiza nessa parte do
osso depois será calcificado,
mineralizado.
A parte compacta é formada de matriz
óssea que vai ser sintetizada pelo
osteoblasto
Há um sistema em que os hormônios
sexuais atuam no tecido secundário e
influenciam no crescimento do
indivíduo.
Ex: O GH irá influenciar o osteoblasto.
Não há difusão de substâncias através
da matriz calcificada do osso, a
nutrição dos osteócitos depende de
canalículos que existem na matriz.
Esses canalículos possibilitam as
trocas de moléculas e íons entre os
capilares sanguíneos e os osteócitos.
A mulher na menopausa está sujeita a
osteoporose, pois a ação do
osteoclasto irá retirar o cálcio do osso
para liberar na corrente sanguínea.
Há uma conexão entre o sistema
periférico e a parte trabecular do osso.
Os sistemas de Havers são
constituídos por um cilindro longo em
cujo interior está presente um canal
contendo vasos e nervos, os canais de
Havers. Esses canais comunicam-se
com a cavidade medular e com a
superfície externa do osso por meio de
canais, denominados canais de
Volkmann.
● Matriz extracelular:
Produzida pelos osteoblastos
- Orgânica: constituída
principalmente por fibras
colágenas, as quais
apresentam em sua
constituição colágeno tipo I,
proteoglicanos e glicoproteínas.
- Inorgânica: , principalmente,
por íons cálcio e fosfato,
potássio, magnésio e
bicarbonato.
O cálcio e o fósforo formam cristais,
que, juntamente às fibras
colágenas, são responsáveis pela
rigidez e resistência dos ossos.
Após a remoção do cálcio, os
ossos mantêm sua forma intacta,
porém tornam-se tão flexíveis
quanto os tendões
A hidroxiapatita é um componente
inorgânico, formado através da
mineralização do cálcio e fosfato,
da matriz orgânica, em junção com
o cálcio. Então a parte orgânica e
inorgânica coexistem.
● Células:
- Osteócitos: Estão presentes
em regiões da matriz
denominadas lacunas, de
onde saem os canalículos.
Cada lacuna contém apenas
um osteócito Os osteócitos são
importantes na manutenção
da matriz..
Eles estabelecem contatos por
meio de junções comunicantes.
- Osteoblastos: Encontram-se
sobre as superfícies ósseas e
são as células responsáveis
pela síntese orgânica da
matriz extracelular. E
localizam-se na periferia da
matriz.
Uma vez aprisionado pela
matriz recém-sintetizada, o
osteoblasto passa a ser
chamado de osteócito.
- Osteoclastos: São células
gigantes, móveis e
multinucleadas que reabsorvem
o tecido ósseo, participando da
remodelação dos ossos.Alteram
a configuração da superfície
óssea por meio da liberação
de ácidos e enzimas que
digerem a matriz orgânica e
dissolve os cristais de cálcio.
Idoso precisa fazer atividade física
pela deficiência em hormônios
sexuais, para ajustar o tecido ósseo,
favorecendo a diminuição das
possibilidades de fraturas, deixando o
osso mais denso.
Os mecanismos de modelação
acompanham geralmente os
processos de crescimento e de
hipertrofia do sistema
músculo-esquelético, modificando
estrategicamente o tamanho e a forma
das estruturas ósseas.
Ex: Ao quebrar o osso, após a
imobilização é possível notar o braço
mais fino (Não apenas pela perda de
massa muscular e água, como
também pela perda de densidade
óssea)
Balanço osteoblasto/osteoclasto alto
há uma formação de ossos. E quando
está baixo há uma reabsorção de
minerais, degradando o osso.
A remodelação óssea consiste num
mecanismo de substituição, ou
reconstrução, de áreas de tecido
ósseo de modo a preservar a sua
integridade, optimizar a sua função e
prevenir a sua degradação. O
objectivo da remodelação parece
incluir, duas perspectivas diferentes:
Uma perspectiva mecânica dirigida
para a reparação e adaptação da
estrutura óssea ao meio e uma
perspectiva metabólica, relacionada
com a homeostasia do cálcio
plasmático.
O osso é um tecido bastante dinâmico,
possui:
1. Crescimento
2. Modelação
3. Remodelação
No caso de uma acidose respiratória,
os osteoclastos não têm papel no
processo de balanceamento do pH,
visto que a ação do osteoclasto é
local. E caso ocorresse isso, uma das
consequências da acidificação seria a
tendência a quebrar os ossos.
O paratormônio aumenta os níveis de
cálcio no sangue, estimulando a ação
de reabsorção do cálcio, diminuindo o
balanço osteoblasto/osteoclasto.
O processo de remodelagem óssea é
integrado. Os osteoblastos expressam
fatores que induzem a diferenciação
de células em osteoclastos e, em
seguida, ativam a função deles. Os
osteoblastos liberam o fator
estimulador de colônias de monícitos
(M-CSF), que induz os primeiros
processos de diferenciação que levam
à formação dos precursores dos
osteoclastos. Ele também atua em
conjunto com o RANKL, para
promover a osteoclastogênese.
O RANKL liga-se ao seu receptor
RANK (receptor de membrana).
A proteína RANKL (ligante do receptor
ativador do fator nuclear kappa B) e os
seus dois recetores RANK (receptor
ativador do fator nuclear kappa B) e
OPG (osteoprotegerina) apresentam
papéis fundamentais na biologia dos
osteoclastos, sendo que a interação
RANKL/RANK é essencial para a
estimulação da osteoclastogênese e
promoção da reabsorção óssea.
Estrogênio inibe os osteoclastos,
atuando no osteoblastos pela ativação
da osteoprotegerina (Age como
receptor competitivo ligando-se ao
RANKL e assim impede a sua ligação
ao RANK, diminuindo a ação dos
osteoclastos).
O cortisol deve inibir a
osteoclastogênese
Metabolism� �sse�:
As duas principais fontes de cálcio e
fósforo circulantes são os alimentos e
o esqueleto. Dois hormônios, a
1,25-di-hidroxivitamina D e o hormônio
paratireóideo, regulam a absorção
intestinal de cálcio e fósforo e a
liberação desses elementos para a
circulação após a reabsorção óssea.
Os principais processos responsáveis
pela remoção do Ca e do P do sangue
são a excreção renal e a formação
óssea.
Cálci� extracelula�:
O PTH é o principal hormônio que
protege o corpo contra a hipocalcemia.
Seus alvos são os rins e os ossos.
Exerce um feedback positivo ao
estimular a produção da
1,25-di-hidroxivitamina D.
PTH é secretado como um
polipeptídio e é sintetizado como
pré-pró-PTH, o qual é processado em
pro-PTH no retículo endoplasmático e,
em seguida, em PTH no Golgi e nas
vesículas secretoras. Possui uma
meia-vida curta.
O principal sinal que estimula a
secreção de PTH é a baixa
concentração de cálcio circulante. O
cálcio extracelular édetectado pelos
receptores sensíveis (CaSR) das
células da paratireóide. Nessas
glândulas, quantidades crescentes de
Cálcio intracelular ligam-se aos
CaSRs e ativam as vias de sinalização
que inibem a secreção de PTH.
O PTH também é inibido pela
1,25-di-hidroxivitamina D. A
capacidade da 1,25-di-hidroxivitamina
D de manter sob controle a expressão
do gene do PTH é reforçada pelo
estímulo à expressão do gene do
CaSR coordenado pelos elementos de
resposta à vitamina D que estão
situados na região promotora do
CaSR.
A vitamina D vai aumentar a eficiência
da absorção no trato gastrointestinal.
As células da paratireóides são células
epiteliais.
Com o aumento do cálcio, há uma
diminuição do PTH. É um sistema de
feedback negativo.
O PTH é de natureza proteica, e por
consequência hidrofílica, assim ele vai
livre no plasma e com meia vida curta,
age no receptor de membrana. Os
órgãos alvos do PTH estão nas
células dos ossos e dos rins.
Nos ossos o PTH estimula a
reabsorção (Descalcificação). E
quando nos rins, ativa a vitamina D e a
reabsorção.
A ação do PTH no osso é rápida e não
resolve o problema, é preciso agir nos
rins.
A açã� d� vitamin� D:
A vitamina D é um pró-hormônio que
precisa sofrer duas reações de
hidroxilação sucessivas para se
transformar na forma ativa
1,25-di-hidroxivitamina D. Ela
desempenha um papel decisivo na
absorção do Ca++ e, em menor grau,
na absorção do P. pelo intestino
delgado e também regula a
remodelação óssea e a reabsorção
renal do Ca++ e do P.,
Por ser de origem colesterol, seu
receptor é intracelular, e entra ligado a
um receptor, possui meia vida longa.
A presença da vitamina D auxilia no
processo de transporte ativo e passivo
do cálcio no intestino.
A luz ultravioleta B converte o
pró-hormônio na sua forma ativa.
O principal hormônio na quebra do
cálcio é o paratormônio.
Regulaçã� d� cálci� n� intestin�:
A absorção do cálcio é estimulada
pela vitamina D, por essa razão é mais
eficaz quando há um declínio do cálcio
proveniente da ingestão alimentar.
O cálcio é absorvido no duodeno e no
jejuno por três vias: Uma via
transcelular regulada pelo cálcio, uma
via transcelular regulada por
hormônios e uma via paracelular
passiva.
O movimento do Ca++ do lúmen do
trato gastrointestinal para o interior do
enterócito, que é favorecido pelos
gradientes químico e elétrico, é
facilitado pelos canais de cálcio da
porção apical das células epiteliais
Regulaçã� d� cálci� pel�� �ss��:
Em um adulto saudável, os processos
de formação de osso (acreção) e de
reabsorção de osso estão em
equilíbrio.
O processo de remodelagem óssea
pode ser modulado para fornecer um
ganho líquido de Ca++ e P, ao sangue.
Calcitonin�:
Produzido pelas células C da tireóide.
Sempre é secretada quando o cálcio
está elevado.
A tireoidectomia elimina essas células,
e nem por isso perde a homeostasia
do cálcio.
O fato é que contribui para a
regulação do cálcio, mas não é visto
como um hormônio essencial.
Quando os níveis de cálcio estão
elevados a síntese e secreção de PTH
diminui, e isso é proporcional à
concentração do cálcio.
Com a diminuição do PTH os rins
liberam o cálcio na urina (Excreção),
resolvendo o problema.
Hipocalcemi�:
A hipocalcemia é definida por uma
concentração de cálcio total abaixo de
menor que 8,5mg/dL ou 2,2mM ou
cálcio ionizado inferior aos limites da
normalidade.
Pode causar uma grande variedade de
alterações fisiopatológicas, que
incluem disfunção neuromuscular,
disfunção do SNC, insuficiência renal
e doenças ósseas.
Moviment� corpóre�: O sistem�
moto� somátic�.
O controle visceral é determinado pelo
controle nervoso autônomo e
neuroendócrino.
O sistema motor somático funciona na
musculatura estriada esquelético. Cuja
função é a sustentação de cargas,
geração de calor e movimento.
O músculo esquelético contrai apenas
em resposta ao sinal proveniente de
um neurônio motor somático, e não é
influenciado diretamente por
hormônios. Ele é incapaz de iniciar a
contração de forma independente.
Contração isotônica é a contração
que gera movimento articular.
Contração isométrica gera tensão e
mantém o mesmo comprimento.
Tipos de músculo:
Músculo estriado esquelético
Músculo estriado cardíaco
Músculo liso
Fisiologi� d� múscul� esquelétic�
Quando o bíceps braquial contrai e encurta 1
cm, a mão se move 5 cm para cima.
Os músculos esqueléticos estão
ligados aos ossos pelos tendões.
A origem de um músculo é a sua extremidade
fixada mais perto do tronco ou osso fixo. A
inserção é a porção distal ou mais móvel do
músculo.
Os pares de músculos extensores e
flexores são chamados de músculos
antagonistas.
A membrana plasmática de uma fibra
muscular é denominada sarcolema, e o
citoplasma de sarcoplasma. As principais
estruturas intracelulares são as miofibrilas
(que são feixes de proteínas contráteis e
elásticas no processo de contração)
O retículo sarcoplasmático é um
retículo endoplasmático modificado
que envolve cada miofibrila e é
formado por túbulos longitudinais
chamados de cisternas terminais. O
retículo sarcoplasmático concentra e
sequestra cálcio com o auxílio de uma
Ca2 -ATPase presente na membrana.
A liberação de cálcio do RS produz um
sinal de cálcio que desempenha um
papel-chave na contração.
As cisternas terminais são associadas
a uma rede ramificada de túbulos
transversos (túbulos T).
A miofibrila é a constituída por
sarcômeros de proteínas transversais
(discos Z). Algumas das proteínas que
compõem a microfibrila é a proteína
motora miosina (que forma filamentos
grossos) e os microfilamentos de
actina (filamentos finos), as proteínas.
reguladoras tropomiosina e troponina,
formando o complexo
troponina-tropomiosina.
Enquanto os filamentos grossos são
formados por expansões laterais, que
são chamadas de cabeça da miosina.
Essa cabeça tem grande afinidade a
um sítio específico da actina, mas é
preciso remover a
troponina-tropomiosina por meio de
liberação de cálcio.
Pontes cruzadas é a ligação da
cabeça da miosina com o sítio de
ligação da actina.
As ligações cruzadas têm dois
estados: baixa energia (músculos
relaxados) e de alta energia
(contração muscular).
A unidad� contráti� d� mi�sin� �
constituíd� d�:
Discos Z: Um sarcômero é formado
por dois deles e pelos filamentos
encontrados entre eles. São estruturas
proteicas que servem como pontos de
ancoragem para a actina.
Banda I: É a banda de coloração clara
do sarcômero e tem uma região
ocupada pela actina. Um disco Z
atravessa o centro de cada banda I.
Banda A: É a mais escura do
sarcômero e engloba todo o
comprimento de miosina. Nas porções
laterais, a actina e a miosina estão
sobrepostas. O centro da banda A é
ocupado apenas por miosina.
Zona H: Essa região central da banda
A é mais clara do que as porções
laterais da banda A, uma vez que a
zona H é ocupada por miosina.
Linha M: Essa banda representa as
proteínas que formam o sítio de
ancoragem da miosina. Cada linha M
divide uma banda A ao meio.
Esse cálcio que permite as pontes
cruzadas são encontradas nas
cisternas do retículo sarcoplasmático.
O conjunto formado por um túbulo T e
pelas duas cisternas terminais
associadas a cada um de seus lados,
constitui uma tríade.
Para que tenha contração, além das
pontes cruzadas, é preciso que a
cabeça da miosina se movimente de
um estado vertical para um mais
oblíquo, permitindo que a actina se
deslize e aproxime o disco Z. Para que
haja esse deslizamento é preciso do
ATP.
Na medula espinal o motoneurônio
está localizado no corno ventral.
Unidade motora é o conjunto de fibras
musculares inervadas por um único
motoneurônio.
Somação espacial é a adição de
unidades motoras para que possa
aumentar o grau de força muscular.
Eventos necessários para contração
muscular: Liberação de cálcio (para
que haja a formação de pontes
cruzadas) e a hidrólise do ATP (para
que tenha o deslizamento da actina
sobre a miosina)
Dessa forma, para que haja contração
muscular, as cabeças de miosina
ligam-se às moléculas de actina. Um
sinal de cálcio inicia o movimento de
força, produzido quando as ligações
cruzadas de miosina mudam a
conformação,movendo-se para a
frente e empurrando os filamentos de
actina em direção ao centro do
sarcômero. Ao final do movimento de
força, cada cabeça de miosina
solta-se da actina, inclina-se para trás
e liga-se a uma nova molécula de
actina.
A mudança entre os estados “ligado” e
“desligado” da tropomiosina é
regulada pela troponina. Quando a
contração é iniciada em resposta ao
cálcio, à troponina C liga-se
reversivelmente ao cálcio . O
complexo cálcio-troponina C desloca a
tropomiosina, afastando-a
completamente dos sítios de ligação à
miosina na actina. Essa posição
“ligada” permite que as cabeças da
miosina façam ligações cruzadas
fortes, e executem o movimento de
força, puxando o filamento de actina.
A placa motora é a região da
membrana plasmática de uma fibra
muscular (o sarcolema) onde se dá o
encontro entre o nervo e o músculo
permitindo desencadear a contração
muscular. E o potencial da placa
motora é a adição efetiva de carga
positiva que despolariza a membrana
da fibra muscular.
O botox impede a exocitose de ACh,
com isso ele impede a contração
muscular. Sendo assim, ele é um
relaxante muscular.
Um fármaco relaxante muscular não
agem no mesmo local do botox, eles
agem no motoneurônio alfa (no corno
ventral da medula espinal)
O ATP também devolve o cálcio para
o retículo sarcoplasmático. A ligação
do ATP à cabeça da miosina acaba
soltando a actina da miosina.
A hidrólise do ATP fornece a energia
necessária para a cabeça de miosina
se inclinar e ligar-se novamente à
actina.
Somação temporal é quando um
estímulo repetido no tempo produz, de
forma cumulativa e por meio de uma
única via excitatória, uma
despolarização da membrana do
neurônio pós-sináptico.
A combinação de eventos elétricos e
mecânicos ocorrem em uma fibra
muscular é chamada de acoplamento
excitação-contração. E ele envolve
quatro eventos importantes:
1. A ACH é liberada pelo neurônio
motor somático.
2. A ACh leva à geração de um
potencial de ação na fibra
muscular.
3. O potencial de ação muscular
desencadeia a liberação de
cálcio pelo retículo
sarcoplasmático.
4. O cálcio liga-se à troponina,
dando início ao processo de
contração.
Tensã� muscula� depend�:
1. Disponibilidade de ATP
2. Tipos de fibras
3. Somação temporal
4. Somação espacial
A reserva energética de segurança
dos músculos é a fosfocreatina.
A via anaeróbica tem vantagem por
ser rápida, porém produz pouco ATP e
produz ácido lático.
Fibras oxidativas-glicolíticas de
contração rápida produzem tensão
rápida. Elas clivam o ATP mais
rapidamente e, assim, podem
completar múltiplos ciclos contráteis
com maior velocidade. Elas produzem
contrações rápidas, e elas se fadigam
mais rapidamente em comparação às
fibras musculares oxidativas de
contração lenta.
O� moviment�� corporai�:
São três tipos de movimentos
1. Reflexos: é um movimento
padronizado que depende do
estímulo, estereotipado.
2. Rítmico/automático:
comando voluntário e após isso
a execução dele é automática,
inconsciente.
3. Movimentos voluntários:Não
depende de um estímulo e ele não é
estereotipado. O local que inicial e
executa isso é o giro pré-central.
Os axônios que ligam o neurônio
motor até o córtex córtico-espinal.O
córtex motor controla os movimentos
dos músculos contralaterais.