EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO

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Gabriely Pansera – Medicina UCPel 
Fisiologia – P1 
 
EXCITAÇÃO DO MÚSCULO 
ESQUELÉTICO 
GUYTON – cap 7 
 
As fibras musculares esqueléticas são inervadas 
por grandes fibras nervosas mielinizadas que se ori-
ginam nos grandes neurônios motores nos cornos 
anteriores da medula espinhal; 
Cada fibra nervosa após penetrar no feixe muscu-
lar se ramifica e estimula varias centenas de fibras 
musculares esqueléticas; 
Cada terminação nervosa faz uma junção: junção 
neuromuscular: transmissão dos impulsos das 
terminações nervosas para as fibras musculares 
esqueléticas; 
 
ANATOMIA FISIOLÓGICA DA JUNÇÃO – PLACA MOTORA 
A fibra nervosa forma complexo de terminais 
nervosos ramificados, que se invaginam na superfí-
cie extracelular da fibra muscular; 
Toda a estrutura é chamada placa motora, ela é 
recoberta por uma ou mais células de Schawnn; 
A figura C mostra a junção de um terminal de um 
axônio e a membrana da fibra muscular; 
A membrana é invaginada pela goteira sináptica 
ou canaleta sináptica; 
O espaço entre o terminal e a membrana da fibra 
é chamado espaço sináptico ou fenda sináptica; 
No fundo da goteira há inúmeras pequenas dobras 
na membrana muscular, as fendas sub-neurais, 
que aumentam a área de superfície onde o trans- 
sináptico age; 
No terminal há muitas mitocôndrias fornecedoras 
de ATP, que é fonte de energia usada por um 
transmissor excitatório: acetilcolina, que excita a 
membrana da fibra muscular. 
A acetilcolina é sintetizada no citoplasma do 
terminal e é absorvida rapidamente por muitas 
pequenas vesículas sinápticas do terminal de 
uma única placa motora; 
No espaço sináptico há grande quantidade de 
enzimas acetilcolinesterase, que destroem a 
acetilcolina em alguns milissegundos após sua 
liberação pelas vesículas. 
Quando um impulso nervoso atinge a junção 
neuromuscular, cerca de 125 vesículas de acetilc. 
são liberadas dos terminais no espaço sináptico; 
Quando o potencial de ação se propaga para o 
terminal, os canais de Ca dependentes de voltagem 
situados ao lado das barras densas lineares se 
abrem; 
Com a abertura, íons cálcio se difundem do espa-
ço sináptico para o interior do terminal nervoso; 
Os íons Ca ativam a proteína cinase dependente 
da calmodulina-Ca, que fosforila as proteínas 
sinapsina, que ancoram as vesículas de acetilc. ao 
citoesqueleto do terminal pré-sináptico; 
Esse processo libera as vesículas do citoesqueleto 
e permite que se movam para a zona ativa da 
membrana neural e lancem acetilcolina no espaço 
sináptico por exocitose. 
O estimulo efetivo que causa a liberação de Ca 
acetilcolina das vesículas é a entrada de Ca. 
 
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR 
LIBERAÇÃO DE ACETILCOLINA PELOS TERMINAIS 
Gabriely Pansera – Medicina UCPel 
Fisiologia – P1 
 
ABERTURA DE CANAIS IÔNICOS NAS MEMBRANAS PÓS-
SINÁPTICAS PELA ACETILCOLINA 
Há canais iônicos controlados pela acetilcolina, 
além de receptores de acetilcolina; 
Essas moléculas proteicas penetram por toda a 
extensão da membrana situando-se lado a lado para 
formar o canal tubular; 
O canal se mantem fechado até que 2 moléculas de 
acetilcolina se liguem as duas subunidades pro-
téicas alfa, provocando alteração conformacional que 
abre o canal; 
O canal regulado pela acetilcolina tem diâmetro 
grande o suficiente para passar íons Na, K e Ca; 
Íons negativos não passam pelo canal devido as 
fortes cargas negativas na abertura do canal, que 
repelem íons negativos; 
 
Há mais passagem dos íons Na por dois motivos: 
1- Só há 2 íons positivos em alta concentração: Na 
no LEC e K no LIC; 
2- O potencial muito negativo (-80, -90 mv) no la-
do interno da membrana puxa íons Na para o 
interior da fibra e não permite o efluxo de K. 
 
O principal efeito da abertura dos canais 
controlados pela acetilcolina é permitir grande 
influxo de íons Na na fibra; 
Essa ação deixa a carga interna positiva, chamado 
potencial da placa motora, que inicia um potencial 
de ação que se propaga ao longo da membrana 
muscular causando a contração. 
Pode aparecer como canal colinérgico. 
DESTRUIÇÃO DA ACETILCOLINA LIBERADA PELA 
ACETILCOLINESTERASE 
Uma vez liberada no espaço sináptico, continua a 
ativar os receptores de acetilcolina, logo precisa ser 
removida rapidamente por: 
1- A maior parte é destruída pela enzima acetilco-
linesterase; 
2- Uma pequena quantidade se difunde para fora 
do espaço sináptico deixando de estar disponí-
vel para agir sob a membrana da fibra; 
A rápida remoção da acetilcolina evita a reexcita-
ção continuada do musculo depois que a fibra se 
recuperou do seu potencial de ação inicial. 
 
POTENCIAL DA PLACA MOTORA E EXCITAÇÃO DA 
FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA 
O influxo de Na quando os canais colinérgicos se 
abrem na fibra muscular causam variação do 
potencial elétrico no local da placa motora; 
Essa variação leva o potencial local chamado 
potencial da placa motora de 50-75 mv positivos; 
 
FADIGA DA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR = FATOR DE 
SEGURANÇA 
Cada impulso que chega na junção provoca 
potencial da placa motora de amplitude 3 vezes 
maiores que o necessário; 
A junção tem alto fator de segurança; 
A fadiga ocorre quando há muita estimulação da 
fibra por muitos minutos, diminuindo o número de 
vesículas de acetilcolina, o que faz com que não 
sejam mais transmitidos impulsos a fibra; 
Essa fadiga tem o mesmo efeito que a do SNC 
quando as sinapses são superexcitadas; 
Raramente ocorre fadiga, apenas em níveis 
exaustivos de atividade muscular. 
 
 
FÁRMACOS QUE ESTIMULAM A FIBRA MUSCULAR 
POR AÇÃO SEMELHANTE A DA ACETILCOLINA 
Ex.: Metacolina, Carbacol, Nicotina, tem quase o 
mesmo efeito sobre o musculo que a acetilcolina; 
A diferença dos fármacos para a acetilcolina é que 
eles não são degradados pela colinesterase e se são, é 
tão lento que sua ação persiste por muitos minutos ou 
horas; 
Cada vez que a fibra se recupera de uma contração, 
essas áreas despolarizadas pelo vazamento de íons 
iniciam um novo potencial de ação gerando um estado 
de espasmo muscular. 
FÁRMACOS QUE ESTIMULAM A JUNÇÃO NEURO-
MUSCULAR INATIVANDO A ACETILCOLINESTERASE 
Ex.: Neostigmina, Fisostigmina e Fluorofosfato de 
di-isopropil inativam a acetilcolinesterase de modo 
que ela não hidrolisa a acetilcolina; 
Provoca espasmos musculares, que podem causar 
morte devido a espasmo da laringe que sufoca o indi-
víduo; 
Neostigmina e Fisostigmina duram várias horas; 
Fluorofosfato de di-isopropil dura por semanas, é um 
veneno para os nervos, sendo letal. 
 
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O potencial de ação do capitulo 5 se aplica quase 
igual nas fibras musculares esqueléticas, exceto por 
diferenças quantitativas: 
1- Potencial de repouso da membrana: cerca de 
-80 a -90 mv nas fibras musculares esqueléti-
cas, o mesmo das grandes fibras nervosas mie-
linizadas; 
2- Duração do potencial de ação: entre 1 e 5 
milissegundos no musculo esquelético, cerca 
de 5 vezes mais prolongado que nos grandes 
nervos mielinizados; 
3- Velocidade de condução: 3-5 m/s, cerca de 
1/13 da velocidade de condução nas grandes 
fibras nervosas mielinizadas que excitam o 
musculo esquelético. 
 
TÚBULOS TRANSVERSOS E POTENCIAL DE AÇÃO 
A fibra muscular é tão grande que o potencial de 
ação na superfície não provoca fluxo de corrente no 
interior da fibra; 
Para causar contração a corrente tem de penetrar 
profundamente na fibra muscular nas proximidades 
das miofibrilas; 
 Essa penetração ocorre pela propagação dos 
potenciais de ação pelos túbulos transversos que 
penetram a fibra muscular de um lado ao outro; 
Os potenciais no túbulo T provocam liberação de 
íons Ca no interior da fibra muscular que causam 
contração; 
Esse processo é chamado excitação-contração. 
 
TÚBULOS TRANSVERSOS – SISTEMA RETÍCULO 
SARCOPLASMÁTICO 
Os túbulos T são muito pequenos e cursam 
transversalmente às miofibrilas; 
Começam na membrana celulare penetram por 
toda a fibra muscular; 
Esses túbulos se ramificam e formam planos 
inteiros de túbulos T se entrelaçando entre as 
miofibrilas; 
Os túbulos T se abrem para o exterior, no ponto de 
origem, como uma invaginação da membrana 
celular, assim se comunicam com o LEC e LIC; 
As correntes elétricas que circundam os túbulos 
T provocam a contração muscular; 
 
O reticulo sarcoplasmático tem duas partes: 
1- Cisternas Terminais: grandes câmaras que 
fazem contato com os túbulos T; 
2- Longos túbulos longitudinais que circundam 
todas as superfícies das miofibrilas que 
realmente se contraem. 
FÁRMACOS QUE BLOQUEIM A TRANSMISSÇAO NA 
JUNÇÃO NEURO-MUSCULAR 
Ex.: grupo de fármacos conhecidos por fármacos 
Curariformes, impedem a passagem de impulsos da 
terminação nervosa para o musculo; 
Ex.: D-tubocurarina bloqueia a ação da acetilcolina 
nos receptores de acetilcolina da fibra muscular, evi-
tando o aumento a permeabilidade dos canais de 
membrana muscular suficiente para iniciar o 
potencial de ação. 
 
 
MIASTENIA GRAVE CAUSA FRAQUEZA MUSCULAR 
A miastenia grave causa fraqueza muscular devido a 
incapacidade das junções neuromusculares transmi-
tirem sinais suficientes da fibra nervosa para as fibras 
musculares; 
Patologicamente, anticorpos atacam receptores de 
acetilcolina = doença autoimune; 
Qualquer potencial da placa motora é muito fraco 
para iniciar a abertura dos canais de Na regulados por 
voltagem, não ocorrendo despolarização da fibra; 
Se a doença for intensa o paciente morre por insufi-
ciência respiratória pela debilidade acentuada dos 
músculos respiratórios; 
Os efeitos podem ser amenizados por horas se admi-
nistrado Neostigmina ou algum outro fármaco 
Anticolinesterásico que provoca acumulo de acetilc. 
no espaço sináptico. 
 
 
 POTENCIAL DE AÇÃO MUSCULAR ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO 
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LIBERAÇÃO DE ÍONS CÁLCIO PELO RETÍCULO 
SARCOPLASMÁTICO 
Uma das suas características especiais é que no 
interior dos seus túbulos vesiculares há excesso de 
íons Ca em alta concentração; 
Muitos desse íons são liberados de cada vesícula 
quando um potencial de ação ocorre em túbulo T 
adjacente; 
O potencial de ação do túbulo T provoca fluxo de 
corrente para as cisternas do RS no ponto em que 
tocam o túbulo T; 
A variação de voltagem é detectada pelos recepto-
res de di-idropiridina ligados aos canais de 
liberação de Ca, também chamados receptores de 
canal de rianodina nas cisternas adjacentes do RS; 
A ativação desses receptores desencadeia a aber-
tura de canais de liberação de Ca das cisternas em 
seus túbulos longitudinais associados; 
Esses canais permanecem abertos por milissegun-
dos liberando Ca para o sarcoplasma que banha as 
miofibrilas causando contração. 
BOMBA DE CÁLCIO 
A contração permanece enquanto a concentração 
de íons Ca for elevada no liquido miofibrilar; 
Uma bomba de Ca continuamente ativada locali-
zada nas paredes do RS, bombeia os íons CA para 
longe das miofibrilas, de volta para os túbulos 
sarcoplasmáticos; 
Além disso, dentro do reticulo existe a proteína 
calsequestrina que acumula 40x mais Ca que se 
ficasse livre. 
 
“PULSO” EXCITATÓRIO DE ÍONS CÁLCIO 
A concentração normal de íons Ca no estado de 
repouso no citosol que banha as miofibrilas é baixo 
para provocar contração; 
A excitação do túbulo T e do sistema reticulo 
sarcoplasmático provoca liberação de íons Ca 
suficiente para aumentar a concentração no liqui-
do miofibrilar; 
Em seguida a bomba de Ca reduz outra vez a 
concentração dos íons; 
A duração total desse “pulso” de Ca na fibra 
muscular esquelética é de 1/12 de segundo; 
Durante o pulso de Ca, ocorre a contração 
muscular; 
Para a contração persistir sem interrupção por 
longos intervalos, uma serie de pulsos de CA tem 
de ser iniciada por serie continua de potenciais de 
ação repetitivos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ANOTAÇÕES DA AULA 
• Neurônio motor: emerge do SNC e envia seu longo 
axônio pelo corpo; 
• Sistema Nervoso Somático: é voluntario, rege 
os músculos esqueléticos; 
• O terminal do axônio do neurônio motor se rami-
fica no fim, inervando um terminal pra cada mus-
culo; 
• Junção neuromuscular/placa motora: encontro 
do neurônio motor com as fibras musculares que 
ele inerva; 
• Goteira: invaginação que recebe o encaixe do 
terminal; 
• Fenda: espaço entre a goteira e o terminal; 
• Muita mitocôndria no terminal produzindo ener-
gia para formar acetilcolina; 
• Junção neuromuscular: ➔ potencial de ação vem 
do neurônio ao terminal do axônio ➔ despola-
rização ➔ abertura dos canais de Ca dependen-
tes de voltagem ➔ liberação de acetilcolina das 
vesículas na fenda sináptica ➔ ligação da acetil-
colina aos receptores de acetilcolina ➔ despolari-
zação do musculo; 
• Ca tem que entrar para liberar acetilcolina; 
• Acoplamento excitação-contração: excitou o neu-
rônio motor = contração do musculo, não tem 
como parar no meio do caminho = tudo ou nada; 
• Assim que para a excitação do neurônio motor, a 
acetilcolina é degradada e não mais liberadas.