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Esteffane Seitz Músculo liso e cardíaco → A musculatura lisa e cardíaca são mais importantes para a manutenção da homeostasia. → A musculatura lisa possui grande variabilidade funcional. Categorização de músculo liso PELA LOCALIZAÇÃO: → São encontrados pelo corpo, com propriedades diferentes enquanto o esquelético é uniforme. Vascular (parede dos vasos sanguíneos), gastrointestinal (paredes do tubo digestório e órgãos associados), urinário (paredes da bexiga e ureteres), respiratório (vias aéreas), reprodutivo (útero das fêmeas e outras estruturas), ocular (olhos). PELO PADRÃO DE CONTRAÇÃO: → Músculos lisos fásicos: sofrem ciclos periódicos de contração e relaxamento. EX: parede do esôfago inferior, que contrai apenas quando o alimento passa. → Músculos lisos tônicos: permanecem contraídos de forma contínua, estão sempre mantendo algum nível de tônus. EX: esfíncteres do esôfago e da bexiga urinária, relaxam quando necessário permitir a saída ou entrada de algum conteúdo. PELO MODO DE COMUNICAÇÃO ENTRE AS CÉLULAS VIZINHAS: → Músculo liso unitário: as células estão conectadas por junções comunicantes e contraem como unidade coordenada. A maior parte é unitária e também pode ser chamado de músculo liso visceral. Não há unidades de reserva disponíveis para serem recrutadas e aumentar a força, quem regula essa força é o Ca+. → Músculo liso multiunitário: as células não estão ligadas eletricamente e cada célula funciona de modo independente. Cada célula muscular está ligada a um terminal axonal, o aumento da força de contração requer o recrutamento de fibras adicionais. Músculo esquelético X Músculo liso MÚSCULO LISO MÚSCULO ESQUELÉTICO O músculo liso precisa operar com eficiência em uma grande faixa de comprimentos. Está ligado aos ossos e opera com pequena variação de comprimentos. As camadas de músculo liso pode estar em diferentes direções. Dispõe-se de modo que sua contração encurta o músculo. Contrai e relaxa muito mais lentamente. Esquelético e cardíaco contraem e relaxam mais rápido. Utiliza menos energia para gerar e manter um grau de tensão, utilização de ATP menor. Tem menos mitocôndria e dependem mais da glicólise para produção de ATP. Utilização de ATP maior, maior número de mitocôndrias. Pode manter as contrações por longos períodos sem fadiga. Entra em fadiga mais fácil. Esteffane Seitz Formados por células fusiformes pequenas e mononucleadas. Células musculares multinucleadas. Elementos contráteis não estão organizadas em sarcômeros. Organizados em sarcômeros. Sua contração pode ser iniciada por sinais elétricos, químicos ou ambos. A contração sempre inicia com um potencial de ação. Controlado pelo SNA. Controlado pela divisão somática do sistema nervoso. Não apresenta regiões especificas de receptores, eles são espalhados por toda superfície celular. Apresenta regiões especificas de receptores. Ca+ proveniente do LEC e do reticulo sarcoplasmático. Ca+ é proveniente do reticulo sarcoplasmático. O Ca+ inicia uma cascata que termina com a fosforilação da cadeia leve de miosina e ativação de miosina-ATPase. O Ca+ se liga a troponina para dar inicio a contração. Estrutura do músculo liso → Possui os mesmos elementos contráteis (actina e miosina) e o reticulo que armazena e libera Ca+. → Os elementos estruturais diferem. ACTINA E MIOSINA → Actina mais abundante no músculo liso (10 actinas para 15 miosinas). → Possui menos miosina que o músculo esquelético. → Actina: associada a tropomiosina, não possui troponina. → Miosina: filamentos mais longos do que no esquelético, a superfície dos filamentos é coberta de cabeças de miosina, isso permite que o músculo seja mais estirado e ainda fique em tensão ideal. → As células musculares lisas possuem um extenso citoesqueleto com filamentos intermediários e corpos densos no citoplasma. → Os filamentos de actina se ligam aos corpos densos. As fibras do citoesqueleto que ligam os corpos densos a MP mantém a actina no seu lugar. → Fibras proteicas da matriz extracelular: se ligam as células musculares lisas de um tecido entre si e transferem a força de uma célula para células vizinhas. RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO → A quantidade varia de um músculo para outro. → O RS no músculo liso é menos organizada do que no esquelético, constituída por uma rede de túbulos que vai da MP até o interior da célula. → Não tem túbulos T no músculo liso, mas o RS está intimamente ligado as invaginações da membrana (cavéolas: participam da sinalização celular). Controle da contração → Feito por processos reguladores ligados à miosina. → Os processos de fosforilação e desfosforilação da cadeia leve de miosina regulam a contração e relaxamento do músculo liso. → Na cabeça da miosina, estão as cadeias proteicas reguladoras leves. Esteffane Seitz Contração → Pode iniciado por sinais elétrico ou químicos. → Acoplamento eletromecânico: iniciada por sinalização elétrica. → Acoplamento farmacomecânico: iniciada por sinais químicos. Esses podem diminuir a tensão sem mudar o potencial de membrana. → O cálcio vem de duas fontes: reticulo sarcoplasmático e LEC. COMO OCORRE A CONTRAÇÃO? 1. Inicio da contração: elevação citosólica de Ca+, esse Ca+ é liberado do RS e também penetra nas células pelo LEC. 2. O Ca+ se liga à calmodulina. 3. O complexo Ca+ e calmodulina ativa a enzima cinase da cadeia leve da miosina (MLCK). 4. A enzima ativa as cadeias leves de miosina, ocorre a fosforilação das cadeias leves de miosina. Isso aumenta a atividade da enzima. OBS: quando a atividade da miosina- ATPase é alta, a ligação à actina e os ciclos das ligações cruzadas aumentam a tensão muscular. 5. As ligações cruzadas ativas da miosina deslizam ao longo da actina e geram tensão muscular. OBS2: A desfosforilação da cadeia leve de miosina pela fosfatase da cadeia leve da miosina (MLCP), diminui a atividade da miosina-ATPase. LIBERAÇÃO DE CÁLCIO → A liberação e cálcio do RS é mediada pelo canal receptor de IP3, ocorre a liberação de cálcio induzida por cálcio. → Esses canais abrem quando receptores acoplados a proteína G ativam as vias de transdução de sinal da fosfolipase C. Esteffane Seitz → Quando o IP3 se liga ao canal receptor de IP3, o Ca+ flui do RS pro citosol. → O RS possui armazenamento de cálcio, quando o estoque cálcio diminui, a ST1M1 (proteína-sensor) presente na membrana do RS, interage com canais de Ca+ operados por estoque na MP. → Esses canais se abrem pra permitir a entrada de mais Ca+ na célula. → As bombas Ca+ ATPase levam Ca+ citosólico pro RS. ENTRADA DE Ca+ PELA MP → A entrada de Ca+ na célula sem ser por questão de estoque, ocorre por canais de membrana. 1. Canais de cálcio dependentes de voltagem e abrem em resposta a u estimulo despolarizante. Os PA’s podem ser gerados na própria célula ou vir de células vizinhas. Esses potenciais podem causar abertura de canais que cálcio. O cálcio entra, despolariza a célula e canais adicionais de Ca+ abrem. 2. Canais de cálcio dependentes de ligante se abrem após resposta à ligação de um ligante, permite a entrada de Ca+ na célula e induz liberação pelo RS. 3. Canais ativados por estiramento: se abrem quando uma pressão ou força deforma a MP. A célula despolariza, abrem os canais de Ca+ dependentes de voltagem. → Contração miogênica: originada da própria fibra, são comuns nos vasos sanguíneos que possuem tônus constante. → À medida que o estiramento continua, os canais de Ca+ começam a fechar. Ai, à medida que o cálcio vai pra fora da célula, o músculo relaxa. Potenciais de membrana instáveis→ O músculo liso pode hiperpolarizar ou despolarizar. → Hiperpolarização: diminui a probabilidade de contração. → Despolarização: as células tem potenciais de ondas lentas. Se o pico da despolarização é alcançado, disparam potenciais de ação. → Potenciais de ondas lentas: Ocorre em células que possuem despolarização e repolarização cíclicas de potenciais de membrana. Produzem potenciais de ação quando atingem o limiar. → Músculos que possuem potenciais de membrana oscilantes: geralmente sempre atingem o limiar máximo e geram potencial de ação (potenciais marca-passo). → Potenciais marca-passo: geram ritmos regulares de contração. São encontrados em algumas células musculares cardíacas e músculo liso. Se devem a canais iônicos presentes na membrana celular e fecham espontaneamente. Sempre despolarizam até o limiar. → Acoplamento farmacomêcanico: ocorre quando sinais químicos mudam a tensão muscular por via de transdução de sinal, com pouca ou nenhuma diferença no potencial de membrana. 1. A desfosforilação da miosina não resulta automaticamente no relaxamento. 2. A miosina desfosforilada pode ficar em contração isométrica (estado de tranca). 3. Estado de tranca: mantém a tensão muscular com consumo mínimo de ATP. Relaxamento → A atividade da MLCK e MLCP determinam a contração. → A MLCP tá sempre presente, então quem “decide” é a MLCK. A MLCK depende do complexo Ca+ calmodulina. Esteffane Seitz 1. O Ca+ é removido do citosol quando Ca+ ATPase o bombeia pra dentro do RS. 2. Parte do Ca+ também é bombeada para fora da célula. 3. A diminuição do Ca+ citosólico az com que ocorra o desligamento da calmodulina. 4. A MLCK é inativada, com isso a MLCP desfosforila a miosina. 5. A atividade da miosina-ATPase diminui, o músculo relaxa. CONTROLE DE SENSIBILIDADE DO CA+ → A MLCP controla. → Sinais químicos, neurotransmissores, hormônios alteram a sensibilidade do músculo liso ao cálcio, porque modulam a MLCP. → Caso a MLCK e o complexo Ca+ calmodulina continuarem constantes e a atividade da MLCP aumentar, a MLCP domin. → A miosina ATPase desfosforila, a força contrátil diminui. → Quando ocorre essa dessensibilização para o cálcio, ele é menos efetivo para produzir contração. Sinais químicos que influenciam na atividade do músculo liso NEUROTRANSMISSORES AUTONÔMICOS E HORMÔNIOS → Os neurotransmissores e hormônios que controlam o músculo liso se ligam a receptores acoplados à proteína G. → Os sistemas de segundos mensageiros determinam a resposta muscular: o IP3 ativa a contração, e o AMPc promove o relaxamento. SINAIS PARÁCRINOS → Podem alterar a contração do músculo. → Ex: na asma, as vias aéreas contraem na presença de histamina, essa constrição pode ser revestia com adrenalina (relaxa o músculo liso). → Óxido nítrico: sintetizado pelas células endoteliais dos vasos sanguíneos, ele relaxa a musculatura lisa. Esteffane Seitz Músculo cardíaco → Músculo especializado do coração. → Possui características do musculo liso e esquelético. → São estriadas, apresentam sarcômeros. → Fibras mais curtas do que as fibras esqueléticas, podem ser ramificadas e tem núcleo único. → As fibras estão eletricamente conectadas umas as outras, formando o sincício cárdico. → Regulada por controle simpático e parassimpático.