Fisiologia da Contração Muscular (1)

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Profa Dra Patricia Rabelo 1
FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR
Introdução ANATOMIA MICROSCÓPICA LOCALIZAÇÃO TIPO DE CONTROLE
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Introdução
Propriedades do tecido muscular
1. Excitabilidade elétrica;
2. Contratilidade;
3. Extensibilidade;
4. Elasticidade;
Introdução
• Célula muscular (diferenciada) fibra muscular;
• Célula indiferenciada célula satélite
• Do grego, sarx = carne, músculo;
 Membrana plasmática sarcolema;
 Citoplasma sarcoplasma
 Retículo endoplasmático  retículo sarcoplasmático
 Mitocôndrias  sarcossoma
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Estrutura do músculo esquelético
Estrutura do músculo esquelético
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• Anatomia da fibra muscular
Estrutura do músculo esquelético
Miofibrila
Sarcômero: unidade funcional da miofibrila
Proteínas contráteis:
 Miosina (60%) - filamentos grossos
 Actina (20%) - filamentos finos
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• Anatomia da fibra muscular
Estrutura do músculo esquelético
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Músculo esquelético
• Miofibrilas 
• Proteínas contráteis: miosina e actina
• Proteínas regulatórias: tropomiosina e troponina
• Protéínas acessórias: titina e nebulina
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Músculo esquelético
• Miofibrilas - sarcômero
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Músculo esquelético
• Miofibrilas - Sarcômero
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Músculo esquelético
• Filamento fino (actina, troponina e tropomiosina)
Músculo esquelético
• Filamento fino (actina, troponina e tropomiosina)
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Músculo esquelético
• Filamento groso (miosina)
Músculo esquelético
• Filamento groso (miosina)
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Músculo esquelético
• Atividade ATPase da cabeça da miosina e Mecanismo de ir adiante
Músculo esquelético
• Atividade ATPase da cabeça da miosina e Mecanismo de ir adiante
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Músculo esquelético
• Mecanismo Molecular da Contração muscular
Teoria do deslizamento dos filamentos
A tensão que uma fibra muscular pode gerar é diretamente proporcional ao número de pontes 
cruzadas formadas entre os filamentos finos e grossos.
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Músculo esquelético
• Mecanismo Molecular da Contração muscular
Mecanismo de deslizamento dos filamentos
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Músculo esquelético
• Mecanismo Molecular da Contração muscular
Rigor Mortiz
GUYTON, 2006; SILVERTHORN, 2003.
Gênese da Contração Muscular
• Unidade motora
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Gênese da Contração Muscular
• Junção Neuromuscular (Placa motora)
Gênese da Contração Muscular
• Acoplamento excitação-contração (EC) ou acoplamento eletromecânico
Processo pelo qual a “excitação” elétrica 
da superfície da membrana desencadeia 
um aumento da [Ca2+]i no músculo!
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Gênese da Contração Muscular
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Gênese da Contração Muscular
• Junção neuromuscular - Placa motora
Gênese da Contração Muscular
• Relaxamento-Bomba de Cálcio
SERCA – Ca2+ ATPase do Retículo sarcoplasmático e 
endoplasmático
Calsequestrina
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Gênese da Contração Muscular
Contrações musculares
A força total gerada por um músculo é a soma das forças geradas por muitas 
pontes cruzadas de actina-miosina ciclando de modo independente.
N° de pontes cruzadas ciclando de forma simultânea depende:
• comprimento inicial da fibra muscular
• padrão ou frequência de estimulação da célula muscular.
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Contrações musculares – Somação por frequência
Somação: soma de abalos individuais, para aumentar a intensidade de contração total.
Somação por frequência: aumento da frequência de contração.
Contrações musculares – Somação por múltiplas fibras
Somação por múltiplas fibras: aumento do número 
de unidades motoras que se contraem ao mesmo 
tempo.
Princípio do tamanho: menores unidades motoras 
são recrutadas inicialmente  maiores unidades 
motoras.
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Fadiga Muscular
Incapacidade do músculo de gerar ou manter a potência desejada, com 
declínio tanto da força quanto da velocidade de encurtamento..
• É influenciada por:
• Estado nutricional;
• Intensidade e duração da contração;
• Tipo de metabolismo (aeróbio ou anaeróbio);
• Composição do músculo;
• Condicionamento físico;
• Motivação.
Contrações musculares
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Remodelação do Músculo Esquelético
Hipertrofia Atrofia
Fontes de Energia para a contração muscular
I. ATP armazenado no músculo
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 5 a 6 mmol/kg
 Sustenta potência muscular máxima até 3 s
 25 a 30 mmol/kg
 8 - 10 s de contração
 1,3 – 1,6 min de atividade muscular máxima
 Fonte de energia mais abundante
 Mecanismo primário, a longo prazo, para geração de ATP.
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Fontes de Energia para a contração muscular
Taxas máximas de oferta de ATP – Geração de Potência
Em relação à resistência...
Tipos de fibras do musculo esquelético
Classificação baseada na velocidade de contração e resistência à fadiga!
• Fibras do Tipo I (contração lenta) e Tipo II (contração rápida);
• Velocidade de contração:
- isoforma da ATPase miosínica;
- velocidade com que o retículo sarcoplasmático remove o Ca2+ do citosol;
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Tipos de fibras do musculo esquelético
Parece ser totalmente determinado por herança genética!!!!!!
VOCÊ NASCEU PARA SER UMA SALTADORA???? MARATONISTA?????
Percentuais de fibras no quadríceps de diferentes tipos de atletas.
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Músculo Liso
• Características
• Dimensões físicas;
• Organização em feixes ou folhetos;
• Diferentes variações (vascular, gastrintestinal, urinário, respiratório, genital e ocular)
• Diferentes funções
- Determinar o movimento dos materiais dentro do corpo;
• Responde a diferentes tipos de estímulos (múltiplos níveis de controle);
- Inervação autonômica, contração espontânea, hormônios e substâncias parácrinas;
Músculo Liso
• Características;
• Possui propriedades elétricas variáveis;
• Múltiplas vias influenciam a contração e relaxamento do músculo liso;
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Músculo Liso
• Tipos de Músculos Liso
• Unitário (Sincicial ou Visceral)
 Fibras que contraem juntas, como uma única unidade;
 Membranas celulares ligadas por junções comunicantes
 Músculo liso sincicial/visceral
 Maior parte do controle é exercido por estímulos não-nervosos;
Músculo Liso
• Tipos de Músculos Liso
• Multiunitário
Cada fibra se contrai independente das outras;
Controle exercido principalmente por sinais nervosos;
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Padrões de atividade do Músculo Liso
• Fásico – exibe atividade rítmica
TGI e urogenital;
Unitário;
• Tônico – continuamente ativo
Vascular, respiratório e alguns
esfíncteres;
Multiunitário;
Músculo Liso
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Músculo Liso
• Estrutura do músculo liso 
• Junções comunicantes;
• Junções de aderência;
• Citoesqueleto;• Miofilamentos.
• Estrutura do músculo liso 
• Células menores organizadas em feixes oblíquos;
• Ausência de região receptora especializada;
• Varicosidades;
• Retículo sarcoplasmático menor;
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• Estrutura do músculo liso (aparato contrátil)
• Não possui sarcômeros;
• Miosina;
• Actina mais abundante;
- ligada aos corpos densos;
- não possui troponina;
- presença da tropomiosina;
• Retículo sarcoplasmático menor;
Músculo Liso
Músculo Liso
• Estrutura do músculo liso
• Filamentos de miosina
• Toda sua superfície recoberta por cabeças de miosina.
• Polarização lateral.
• Isoforma diferente do músculo esquelético.
• ATPase mais lenta.
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Músculo Liso
• Regulação da contração pelos íons cálcio (sinal de Ca2+)
- Fontes de Ca2+: retículo sarcoplasmático e LEC
• Ausência de troponina.
• A proteína regulatória - calmodulina (Ca2+ se liga).
• A fosforilação das proteínas (miosina) tem papel central;
Contração Relaxamento
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Músculo Liso
• Mecanismo contrátil
• Mecanismo de Trava (tensão de trava)
Condição de contração tônica, durante a qual a força é mantida com baixo gasto de energia.
- A miosina desfosforilada permanece ligada à actina por um tempo;
- Desativação da quinase e fosfatase da miosina;
- Tensão muscular prolongada;
- Sem consumo de ATP;
- Capacidade de sustentar contrações sem entrar fadiga;
Músculo Liso
Ca2+
Estímulos nervosos
Estiramento
Alteração química 
no ambiente
Hormônios
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Os potenciais de ação, no
músculo liso, são extremamente
variáveis e, nem sempre,
necessários para iniciar a
contração!!!!!!!
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Músculo Liso
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Controle Neural da Contração 
do Músculo Liso
• Junções Neuromusculares
• Sistema Nervoso Autônomo.
• Junções difusas.
• Varicosidades
• Acetilcolina ou Noradrenalina.
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Músculo Liso
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Potenciais de Membrana e Potenciais de 
Ação no Músculo Liso
• Potenciais de Ação do músculo liso visceral
• O fluxo de íons cálcio para o interior da célula é o principal responsável pelo
potencial de ação.
• Os canais de cálcio se abrem muito mais lentamente que os canais de sódio e
permanecem abertos por um período maior.
• O cálcio atua diretamente sobre o mecanismo contrátil do músculo liso.
• Alguns músculos lisos são autoexcitatórios.
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Mecanismos de excitação ou inibição do 
músculo liso por hormônios ou fatores teciduais
• Excitação (com ou sem geração de PA)
• Abertura de canais de sódio ou cálcio;
• Liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático.
• Receptores de membrana que causam liberação de Ca2+ do retículo sarcoplasmático.
• Inibição 
• Fechamento de canais de sódio ou de cálcio;
• Abertura dos canais de potássio;
• Receptores de membrana  ativação de adenilato ciclase ou guanilato ciclase 
formação de AMPc e GMPcfosforilação de enzimas que inibem a contração
• Ativação das bombas que movem Ca2+ a partir do ambiente intracelular.
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OBRIGADA!!!!!
patricia.rabelo@unir.br
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