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SISTEMA ESQUELÉTICO: TECIDO ÓSSEO ➢ • Suporte • Proteção • Assistência ao movimento • Homeostasia mineral (liberação e armazenamento) • Produção das células sanguíneas (hematopoese → medula óssea vermelha → produção de eritrócitos, leucócitos e plaquetas) • Armazenamento de triglicerídeos (medula óssea amarela) ➢ Um osso longo, aquele cujo comprimento é maior do que a largura, é o tipo de osso de melhor visualização das estruturas. Um osso longo comum tem as seguintes partes: • Diáfise = corpo do osso; • Epífise = extremidades do osso; • Metáfise = região entre diáfise e epífise; em um osso em crescimento cada metáfise tem uma cartilagem epifisial que é hialina e permite o crescimento do osso, depois que este cessa a cartilagem é substituída por osso e a estrutura óssea resultante é a linha epifisial; • Cartilagem articular = uma camada fina de cartilagem que cobre a parte da epífise na qual o osso forma uma articulação com outro osso; ela reduz o atrito e absorve o choque em articulações móveis; • Periósteo = cobre a parte externa do osso que não é recoberta por cartilagem articular; tem duas camadas, uma fibrosa externa de tecido conj. Denso não modelado e outra osteogênica interna de células; tem função de proteção do osso, reparo de fratura, nutrição do osso e ponto de fixação de ligamentos e tendões; • Cavidade medular = espaço oco que contém a medula óssea amarela adiposa; • Endósteo = membrana fina que reveste a superfície interna do osso; ➢ O osso tem uma grande matriz óssea. A matriz celular é constituída por 25% água, 25% de fibras colágenas e 50% de sais minerais cristalizados. O sal mais abundante é o fosfato de cálcio que depois se combina com o hidróxido de cálcio e forma cristais de hidroxiapatita. À medida que os cristais se formam eles se combinam com outros sais e íons como fluoreto, potássio e sulfato. Posteriormente, esses sais se depositam em um arcabouço formado por fibras colágenas da matriz extracelular, se cristalizam e assim o tecido endurece. Esse processo é chamado de calcificação e é iniciado pelos osteoblastos. Solidez do osso= sais minerais inorgânicos cristalizados; Flexibilidade = fibras colágenas; Existem 4 tipos de células no tecido ósseo: 1. Células osteogênicas: Células tronco não especializadas que derivam do mesênquima. São as únicas células que não sofrem divisão celular e suas células resultantes se transformam em osteoblasto. É encontrada na parte interna do periósteo, endósteo e canais dentro do osso que tem vasos sanguíneos. 2. Osteoblastos: São as células formadoras de osso. Sintetizam e secretam fibras colágenas e outros componentes orgânicos que ajudam a formar a matriz extracelular e iniciam a calcificação. 3. Osteócitos: Células ósseas maduras. Mantem seu metabolismo diário com a troca de nutrientes e resíduos com o sangue. Não sofrem divisão celular. 4. Osteoclastos: Células grandes derivadas da fusão de até 50 monócitos concentradas no endósteo. Possui uma membrana acentuadamente dobrada onde as células liberam enzimas lisossômicas e ácidos que digerem as partes minerais da matriz. Essa decomposição da matriz é chamada de reabsorção e faz parte do desenvolvimento, manutenção e reparo do osso. ➢ Tem poucos espaços e forma um tecido ósseo mais resistente. Se encontra baixo do periósteo de todos os ossos e forma maior parte da diáfise do osso longo. Fornece proteção e suporte e resiste às forças produzidas pelo peso e movimento. Os componentes do tecido ósseo compacto estão dispostos em unidades estruturais repetidas chamadas de ósteons ou sistemas de Havers. Cada ósteon é um canal central com suas lamelas, lacunas, osteócitos e canalículos. Os ósteons estão alinhados na mesma direção ao longo das linhas de tensão, assim, o corpo de um osso longo resiste a fratura ou encurvamento. Essas linhas de tensão podem ser alteradas em resposta a fraturas ou deformidades. ➢ Não contém ósteons e sim lamelas dispostas em uma treliça irregular de finas colunas de ossos chamadas de trabéculas. Os espaços entre essas trabéculas ajudam a tornar o osso mais leve além da possibilidade de ser preenchida por medula óssea vermelha. Dentro de cada trabécula estão as lacunas que contêm osteócitos. O tecido ósseo esponjoso constitui a maior parte do tecido de ossos curtos, planos, irregulares e epífises de ossos longos além de ser coberta por uma camada de osso compacto, para proteção. Esse tipo de tecido ósseo tende a estar localizado no local onde os ossos não são submetidos a forças muito grandes ou em locais em que as forças são aplicadas a partir de muitas direções. ➢ Os vasos sanguíneos penetram os ossos a partir do periósteo. Artérias periosteais, acompanhadas por nervos, penetram a diáfise por meio de canais perfurantes e irrigam o periósteo e parte externa do osso compacto. Artéria nutrícia penetra o osso compacto, por meio do forame nutrido, e irrigam a parte interna do tecido ósseo compacto da diáfise, o tecido ósseo esponjoso e a medula óssea vermelha até as cartilagens. Artéria metafisária penetra as metáfises de um osso longo, e junto com a nutrícia irriga a medula óssea vermelha e tecido ósseo das metáfises. Artéria epifisial penetra as epífises de um osso longo e irrigam a medula óssea vermelha e o tecido ósseo das epífises. Os nervos acompanham os vasos sanguíneos que irrigam os ossos. O periósteo é rico em nervos sensitivos, alguns responsáveis pelas sensações de dor. ➢ Ocorre em 4 situações: formação inicial dos ossos no embrião e feto, crescimento na lactância, infância e adolescência até a fase adulta, remodelagem do osso e reparo de fraturas. 1. Formação inicial do osso no embrião e no feto: O esqueleto embrionário, inicialmente composto por células mesenquimais é o local onde na sexta semana do desenvolvimento embrionário ocorre a formação de cartilagem e ossificação. Existem dois tipos de ossificação: - Ossificação intramembranosa: o osso se forma diretamente dentro do mesênquima, disposto em camadas semelhantes a lâminas, que se assemelham a membranas. É o método mais simples de formação dos ossos e forma os ossos planos do crânio e mandíbula. Etapas: 1 – Desenvolvimento do centro de ossificação: local onde o osso vai se desenvolver devido a mensagens químicas que aglomeram as células mesenquimais que se diferenciam em células osteogênica e depois osteoblasto. 2 – Calcificação: deposição de sais na matriz. 3 – Formação de trabéculas: posteriormente se fundem e formam o osso esponjoso; os vasos sanguíneos crescem nesse espaço. 4 – Desenvolvimento do periósteo: o mesênquima se condensa e depois se transforma em periósteo. - Ossificação endocondral: o osso forma-se dentro da cartilagem hialina, que se desenvolve a partir do mesênquima. Etapas: 1- Desenvolvimento do modelo cartilagíneo: modelo que consiste em cartilagem hialina secretada por condroblastos. 2 – Crescimento do modelo cartilagíneo: ocorre pela divisão celular contínua de condrócitos e secreção adicional de matriz extracelular da cartilagem. 3 – Desenvolvimento do centro de ossificação primário: uma artéria nutrícia penetra o pericôndrio e o modelo cartilagíneo em calcificação estimula células no pericôndrio a se diferenciar em osteoblastos. 4 – Desenvolvimento da cavidade medular: a medida que o centro de ossificação cresce na extremidade do osso, os osteoclastos decompõem trabéculas dos ossos recém formados criandouma cavidade. 5 – Desenvolvimento dos centros de ossificação secundários: ocorre quando ramos da artéria epifisial penetram as epífises formando os centros de ossificação secundários, na formação o osso permanece dentro das epífises. 6 – Formação da cartilagem articular e epifisial: a cartilagem hialina que cobre as epífises forma a cartilagem articular e a cartilagem hialina que fica entre diáfise e epífise forma a cartilagem epifisial. 2. Crescimento ósseo durante a lactância, infância e adolescência: Na lactância, infância e adolescência os ossos longos crescem em comprimento e ossos por todo o corpo crescem em espessura. O crescimento em comprimento dos ossos longos compreende dois eventos principais: (1) crescimento intersticial da cartilagem no lado epifisário da cartilagem epifisial e (2) substituição da cartilagem no lado diafisário da cartilagem epifisial com osso, por meio da ossificação endocondral. A cartilagem epifisial é uma camada de cartilagem hialina que consiste em 4 zonas: zona de cartilagem em repouso (1), zona de cartilagem em proliferação (2), zona de cartilagem hipertrófica (3) e zona de cartilagem calcificada (4). (1) camada mais próxima da epífise e consiste em pequenos condrócitos dispersos; as células não atuam no crescimento do osso; (2) condrócitos pouco maiores e que sofrem crescimento intersticial; (3) condrócitos maiores que estão amadurecendo; (4) Como consequência da divisão celular, na cartilagem epifisial, a diáfise de um osso aumenta em comprimento. O osso cresce em largura ou em diâmetro, como consequência do acréscimo de tecido ósseo novo pelos osteoblastos periosteais, em tomo da superfície externa do osso (crescimento aposicional). 3. Remodelagem óssea: A remodelagem óssea é um processo contínuo, no qual os osteoclastos cavam pequenos túneis no tecido ósseo antigo e, em seguida, são reconstruídos pelos osteoblastos. Na reabsorção óssea, os osteoclastos liberam enzimas e ácidos que degradam as fibras colágenas e dissolvem sais minerais. - Fatores que afetam o crescimento e remodelagem do osso: Minerais (especialmente cálcio e fósforo) e vitaminas (A, C, D, K e B 2), da dieta, são necessários para o crescimento e manutenção do osso. Fatores de crescimento insulina-símiles (IGFs), hormônio de crescimento humano, hormônios tireóideos e insulina estimulam o crescimento ósseo. Hormônios sexuais retardam a reabsorção do osso antigo e promovem a deposição de osso novo. 4. Fratura e reparo do osso: Uma fratura é qualquer ruptura em um osso e pode ser denominada de acordo com sua gravidade, forma ou posição da linha de fraura. Tipos de fraturas incluem: • fechada (simples) = não rompe a pele • aberta (exposta) = extremidade fraturada se projeta para fora da pele; • cominutiva = o osso é fragmentado, esmagado ou quebrado em pedaços; • em galho verde = fratura parcial onde só um lado se quebra e outro se dobra; • impactada = uma extremidade do osso fraturado é inserida à força dentro de outra; • por estresse = uma serie de fissuras microscópicas no osso que se forma sem indício de lesão a outros tecidos; • de Pott = fratura da extremidade distai do osso lateral da perna (fíbula), com lesão grave da articulação distai da tíbia • de Colles = fratura da extremidade distai do osso lateral do antebraço (rádio), na qual o fragmento distai é deslocado posteriormente O reparo de uma fratura abrange a formação de um hematoma de fratura – com o extravasamento dos vasos na linha de fratura forma-se uma massa de sangue em torno do local da fratura; um calo fibrocartilagíneo – os periósteos invadem o local da fratura e produzem fibras colágenas; um calo ósseo – osteoblastos começam a produzir trabéculas de tecido esponjoso e a fibrocartilagem forma depois o calo ósseo; e a remodelagem do osso que é quando o osso compacto substitui o esponjoso em torno da periferia da fratura. ➢ O osso é o principal reservatório de cálcio no corpo e uma das formas de manter o nível de cálcio no sangue é controlar as velocidades de reabsorção do cálcio, do osso para o sangue, e da deposição do cálcio do sangue no osso. Paratormônio (PTH) secretado pela glândula paratireoide aumenta o nível de Ca2 no sangue. A calcitonina (CT) produzida pela glândula tireoide possui potencial para diminuir o nível de Ca2 no sangue. A vitamina D aumenta a absorção de cálcio e fosfato e, assim, eleva os níveis sanguíneos dessas substâncias. ➢ Atividades com peso estimulam os osteoblastos e, consequentemente, ajudam a formar ossos mais resistentes e espessos e retardam a perda de massa óssea que ocorre à medida que as pessoas envelhecem. A tensão mecânica aumenta a resistência do osso, aumentando a deposição de sais minerais e a produção de fibras colágenas. Sem a tensão mecânica, o osso não se remodela normalmente, porque a reabsorção ocorre mais rapidamente do que a formação óssea. A remoção da tensão mecânica enfraquece o osso, por meio da desmineralização e da redução das fibras colágenas. ➢ À medida que o nível dos hormônios sexuais diminui, durante a meia-idade até a maturidade, especialmente nas mulheres após a menopausa, a reabsorção óssea pelos osteoclastos supera a deposição óssea pelos osteoblastos, o que leva a diminuição na massa óssea e aumento no risco para osteoporose. O efeito principal do envelhecimento é a desmineralização, uma perda de cálcio pelos ossos que é consequência de redução na atividade dos osteoblastos. Outro efeito é a redução na produção de proteínas da matriz extracelular (principalmente fibras colágenas), o que toma os ossos mais quebradiços e, portanto, mais suscetíveis à fratura. SISTEMA ESQUELÉTICO: ESQUELETO AXIAL Os ossos protegem as partes macias do corpo e tomam possível o movimento; também servem como pontos de referência para localização de partes de outros sistemas do corpo. O sistema musculoesquelético é composto de ossos, articulações e músculos que trabalham em conjunto. ➢ O esqueleto axial é composto por ossos dispostos ao longo do eixo longitudinal. As partes do esqueleto axial são o crânio, os ossículos da audição, o hioide, a coluna vertebral, o esterno e as costelas. O esqueleto apendicular é composto dos ossos dos cíngulos e dos membros superiores e inferiores (extremidades). As partes do esqueleto apendicular são o cíngulo dos membros superiores, os ossos dos membros superiores, o cíngulo dos membros inferiores e os ossos dos membros inferiores. ➢ Com base na forma, os ossos são classificados como longos, curtos, planos, irregulares ou sesamoides. • Osso longo: seu comprimento é consideravelmente maior que a largura e a espessura; composto por grande parte de tecido ósseo compacto na diáfise e tecido ósseo esponjoso na epífise; ex: fêmur, tíbia, fíbula, úmero etc. • Osso curto: apresenta equivalência das três dimensões. Ex: ossos do carpo, ossos tarsais. • Osso plano: seu comprimento e sua largura são equivalentes, predominando sobre a espessura. Ex: Ossos do crânio, como o parietal, frontal, occipital e outros como a escápula e o osso do quadril; • Osso irregular: apresenta uma morfologia complexa não encontrando correspondência em formas geométricas conhecidas. Ex: ossos da coluna vertebral, calcâneo; Estas quatro categorias são as categorias principais de se classificar um osso quanto à sua forma. Elas, contudo, podem ser complementadas por duas outras: • Osso pneumático: apresenta uma ou mais cavidades, de volume variável,revestidas de mucosa e contendo ar. Estas cavidades recebem o nome de seios. Os ossos pneumáticos estão situados no crânio: frontal, maxila, temporal, etmoide e esfenoide • Ossos sesamoides: se desenvolve na substância de certos tendões ou da cápsula fibrosa que envolve certas articulações. os primeiros são chamados intratendíneos e os segundos periarticulares. Ex: patela. • Ossos suturais: são pequenos ossos localizados nas suturas (articulações imóveis nos adultos) entre certos ossos do crânio. ➢ Os acidentes ósseos são características estruturais visíveis nas superfícies dos ossos. Há dois tipos principais de acidentes ósseos: depressão e aberturas que permitem a passagem de tecidos moles como vasos e nervos ou formam articulações ou processos, projeções que ajudam a formar as articulações e servem como pontos de fixação para o tecido conjuntivo. Cada acidente — seja uma depressão, uma abertura ou um processo — é estruturado para uma função específica, como a formação de uma articulação, fixação muscular ou passagem de nervos e vasos sanguíneos. ➢ Os 22 ossos da cabeça incluem os ossos do crânio e da face. Os oito ossos do crânio incluem o frontal, o parietal (2), o temporal (2), o occipital, o esfenoide e o etmoide. Os 14 ossos da face são o nasal (2), as maxilas (2), o zigomático (2), o lacrimal (2), o palatino (2), as conchas nasais inferiores (2), o vômer e a mandíbula. O septo nasal é composto de vômer, lâmina perpendicular do etmoide e cartilagem do septo nasal. O septo nasal divide a cavidade nasal em metades direita e esquerda. Sete ossos da cabeça formam cada uma das órbitas. Os forames do osso da cabeça dão passagem para os nervos e vasos sanguíneos. As suturas são articulações fixas que unem a maioria dos ossos do crânio. Exemplos são as suturas coronal, sagital, lambdóidea e escamosa. Os seios paranasais são cavidades nos ossos da cabeça que se comunicam com a cavidade nasal. Os ossos frontal, esfenoide, etmoide e as maxilas contêm os seios paranasais. Os fontículos são espaços preenchidos com mesênquima entre os ossos do crânio dos fetos e dos recém-nascidos. Os principais fontículos são o anterior, o posterior, os anterolaterais (2) e os pos- terolaterais (2). Após o nascimento, os fontículos são preenchidos com osso, dando lugar às suturas. ➢ O hioide é um osso em forma de U que não se articula com qualquer outro osso. O hioide dá suporte à língua e fornece fixação para alguns músculos da língua e para alguns músculos da faringe e do pescoço. ➢ A coluna vertebral, o estemo e as costelas formam o esqueleto do tronco do corpo. Os 26 ossos da coluna vertebral do adulto são as vértebras cervicais (7), as vértebras torácicas (12), as vértebras lombares (5), o sacro, (5) vértebras fundidas) e o cóccix (normalmente 4 vértebras fundidas). A coluna vertebral do adulto contém quatro curvaturas normais (cervical, torácica, lombar e sacral), que dão resistência, suporte e equilíbrio. Cada vértebra normalmente consiste em um corpo vertebral, um arco vertebral e sete processos. As vértebras em diferentes regiões da coluna variam em tamanho, forma e detalhe. ➢ O esqueleto do tórax consiste em esterno, costelas, cartilagens costais e vértebras torácicas. A caixa torácica protege os órgãos vitais no tórax e na parte superior do abdome. SISTEMA ESQUELÉTICO: ESQUELETO APENDICULAR ➢ Cada um dos cíngulos do membro superior é composto por uma clavícula e por uma escápula. Cada cíngulo do membro superior une um membro superior ao esqueleto axial. Cada um dos dois membros superiores (extremidades) contém 30 ossos. Os ossos de cada membro superior incluem o úmero, a ulna, o rádio, os ossos carpais, os ossos metacarpais e as falanges. ➢ O cíngulo do membro inferior consiste em dois ossos do quadril. Cada osso do quadril consiste em três ossos fundidos: o ílio, o púbis e o ísquio. Os ossos do quadril, o sacro e a sínfise púbica formam a pelve óssea. Esta suporta a coluna vertebral e as vísceras pélvicas e fixa os membros inferiores livres ao esqueleto axial. A pelve menor é separada da pelve maior pela linha terminal. Os ossos do esqueleto masculino, geralmente, são maiores e mais pesados do que os ossos do esqueleto feminino, além disso, também possuem acidentes ósseos mais proeminentes para fixação dos músculos. A pelve feminina é adaptada para a gravidez e para o parto. ➢ Cada um dos dois membros inferiores (extremidades) contém 30 ossos. Os ossos de cada membro inferior incluem o fêmur, a patela, a tíbia, a fíbula, os ossos tarsais, os ossos metatarsais e as falanges. Os ossos do pé estão dispostos em dois arcos, o arco longitudinal e o arco transverso, para fornecer suporte e força mecânica (de alavanca). ➢ A maioria dos ossos se forma a partir do mesoderma por meio da ossificação intramembranácea e endocondral; grande parte do esqueleto do crânio origina-se do ectoderma. Os ossos dos membros se desenvolvem a partir dos brotos do membro, que consistem em mesoderma e ectoderma. ARTICULAÇÕES: São classificadas com base em suas características anatômicas e funcionais, com base no tipo de movimento que permitem. A classificação estrutural é feita com base na presença ou ausência de espaço entre os ossos, cavidade articular, e pelo tipo de tecido conjuntivo que mantem os ossos unidos. - Articulação fibrosa = não tem cavidade articular e os ossos são unidos por um tecido conjuntivo denso não modelado, rico em colágeno. A articulação fibrosa ainda se subdivide em: • Sindesmose: uma articulação fibrosa presente no tecido conjuntivo denso não modelado entre as faces articulares; permite pouco movimento. Ex: sindesmose tibiofibular. • Suturas: articulação fibrosa composta de tecido conjuntivo denso não modelado, mais fino que a sindesmose e une os ossos do crânio. Ex: sutura coronal entre frontal e parietal. • Membranas interósseas: lâmina de tecido conjuntivo denso não modelado que une ossos longos vizinhos e permite pouco movimento. Ex: entre o rádio e ulna. - Articulação cartilagínea = não existe cavidade articular e os ossos são unidos por cartilagem. Permite pouco ou nenhum movimento. É subdivida em: • Sincondrose: articulação conectada por uma cartilagem hialina. Ex: lâmina epifisial que conecta epífise e diáfise de um osso em crescimento. • Sínfise: as extremidades dos ossos são recobertas com cartilagem hialina mas os ossos são conectados por um disco plano de fibrocartilagem. Ex: sínfise púbica - Articulações sinoviais = ossos tem cavidade articular e são unidos por tecido conjuntivo denso não modelado de capsula articular e por ligamentos acessórios. Os ossos que contem cartilagens sinoviais são recobertos por cartilagem articular que é hialina, o que ajuda a reduzir o atrito entre os ossos na articulação durante o movimento e ajuda a absorver choques. A articulação sinovial secreta a sinóvia, líquido que reduz o atrito pela lubrificação da articulação e fornecimentos de nutrientes. A articulação sinovial ainda se subdivide em: • Plana: são achatadas ou levemente curvadas. Ex: articulação intercarpais, intertarsais. • Gínglimo: a face convexa do osso se encaixa na face côncava do outro osso e produzem movimento de abertura e fechamento. Ex: articulação do cotovelo. • Trocóidea: face arredondada ou pontiaguda do osso se articula com um anel formado parcialmente por outro osso e parcialmente por um ligamento. Ex: movimento do não com a cabeça. • Elipsóidea: projeção oval convexa de um osso que se encaixa na depressão oval côncava de outro osso. Ex: articulação radiocarpal.• Selar: a face articular de um osso tem o formato de uma sela e a face articular do outro osso se encaixa nessa sela. Ex: articulação carpometacarpal. • Esferóidea: a face esférica de um osso se encaixa na depressão caliciforme de outro osso. Ex: ombro e quadril A classificação funcional é feita relacionando o grau de movimento que permitem: - Sinartrose = articulação fixa - Anfiartrose = articulação pouco móvel - Diartrose = articulação livremente móvel. Todas as diartroses são articulações sinoviais. TECIDO MUSCULAR ESQUELÉTICO Cada musculo esquelético é um órgão separado composto por centenas a milhares de células chamadas de fibras musculares, em razão da forma alongada. Tecido conectivos conectam as fibras com outros músculos. ➢ Tela subcutânea ou hipoderme = separa o músculo da pele e é formada por tecido conectivo areolar e tecido adiposo. Fornece via de saída ou entrada de nervos e vasos dos músculos. Funciona como uma camada isolante e protege o músculo de traumas. Fáscia = bainha densa ou faixa larga de tecido denso não modelado que reveste a parede do corpo e os membros. Sustenta e envolve músculos e outros órgãos do corpo. Permite o movimento livre dos músculos e preenche espaços entre os músculos. Epimísio = envolve o músculo Perimísio = envolve feixes de 10 a 100 ou mais fibras musculares no interior do músculo chamadas de fascículos. Endomísio = envolve cada fibra individualmente. O epimísio, perimísio e endomísio se estendem além do músculo como um tendão – cordão de tecido conjuntivo denso modelado composto por feixes paralelos de fibras colágenas com função de fixar um músculo a um osso. ➢ Geralmente, uma artéria e uma ou duas veias acompanham cada nervo que penetra em um músculo esquelético. Os músculos esqueléticos são bem servidos de nervos e vasos que se relacionam com a contração, principal caracteristica do musculo. Os neurônios motores fornecem os impulsos nervosos que estimulam o músculo a se contrair. Os capilares sanguíneos trazem oxigênio e nutrientes e removem calor e subprodutos do metabolismo muscular. ➢ As principais células do tecido muscular esquelético são denominadas fibras musculares esqueléticas que são revestidas por uma membrana plasmática chamada de sarcolema. O citoplasma da fibra muscular é chamado de sarcoplasma e contém muitas mitocôndrias que que produzem grande quantidade de ATP na contração. No sarcoplasma tem o retículo sarcoplasmático que armazena íons cálcio requeridos para a contração muscular. Presente também no sarcoplasma encontra-se numerosas mioglobinas, pigmento avermelhado semelhante a hemoglobina que armazena oxigênio até ser exigido da mitocôndria. Cada fibra (célula) muscular contém centenas de miofibrilas, os elementos contráteis do músculo esquelético. O retículo sarcoplas- mático circunda cada miofibrila. Na miofibrila existem filamentos finos e espessos, dispostos em compartimentos, chamados de sarcômeros. A sobreposição dos filamentos espessos e finos produz as estriações. As faixas A, mais escuras, alternam-se com as faixas I, mais claras As miofibrilas são compostas por três tipos de proteínas: contráteis, reguladoras e estruturais. As proteínas contráteis são a miosina (filamentos grossos) e a actina (filamentos finos). As proteínas reguladoras são a tropomiosina e a troponina, ambas fazendo parte do filamento fino. As proteínas estruturais incluem a titina (liga a linha Z à linha M e estabiliza o filamento grosso), a miomesina (forma a linha M), a nebulina (ancora os filamentos finos às linhas Z e regula o comprimento dos filamentos finos durante o desenvolvimento) e a distrofina (liga os filamentos finos ao sarcolema). As proeminentes cabeças de miosina contêm sítios de ligação de actina e de ligação de ATP e são as proteínas motoras que energizam a contração muscular. ➢ Antes de se contrair, o musculo deve ser estimulado por um sinal elétrico chamado de potencial de ação muscular que é transmitido por um neurônio motor. Essa estimulação provoca a contração de todas as fibras musculares ao mesmo tempo. - Junção neuromuscular (JNM): sinapse entre o neurônio motor e a placa motora de uma fibra muscular. A JNM ocorre da seguinte forma: chegada do impulso libera acetilcolina → a ligação da acetilcolina no receptor abre os canais de Na → o influxo de Na gera um potencial de ação muscular → a acetilcolina se degrada na fenda sináptica. A contração muscular ocorre porque as ligações T se fixam e “caminham” ao longo dos filamentos finos, nas duas extremidades do sarcômero, puxando, progressivamente, os filamentos finos em direção ao centro do sarcômero. À medida que os filamentos finos deslizam na direção do sarcômero, as linhas Z ficam mais próximas umas das outras, e o sarcômero encurta. - Fisiologia da contração: o Ca+ e ATP são necessários para a contração muscular. Fibra muscular contraída: baixa concentração de Ca+ no sarcoplasma (membrana do retículo com bombas de transporte ativo que transportam o Ca+ do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático). Ciclo de contração: é a sequência repetida de eventos que causam o deslizamento dos filamentos: a ATPase da miosina hidrolisa ATP, ficando energizada → a cabeça de miosina se fixa à actina, formando ligações transversas → as ligações transversas geram força, conforme giram em direção ao centro do sarcômero (movimento de força) → a ligação de ATP à cabeça de miosina separa a miosina da actina. A cabeça de miosina, novamente, hidrolisa ATP, retoma à sua posição original e fixa-se a um novo sítio, na actina, à medida que o ciclo continua. O ciclo de contração se repete enquanto ATP e Ca++ estão disponíveis no sarcoplasma. A todo instante, algumas das cabeças de miosina estão fixadas à actina, formando pontes cruzadas e gerando força, enquanto outras estão separadas e prontas pra se ligarem novamente. Durante a contração máxima, o sarcômero encurta até a metade do seu comprimento em repouso. Relaxamento: duas alterações permitem o relaxamento após a contração. 1. Degradação da acetilcolina pela enzima acetilcolinestarase: Potencial de ação cessa → liberação de acetilcolina também cessa e é degradada pela AChE → fechamento dos canais de liberação de Ca++ do retículo. 2. Transporte do Ca++ do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático: baixa do nível de Ca++ no sarcoplasma → filamentos finos voltam para sua posição relaxada. Tônus muscular: mantem os músculos esqueléticos firmes, mas não resulta em uma contração intensa o bastante para produzir movimento. É estabelecido por neurônios do encéfalo e da medula espinal que excitam os neurônios motores do músculo. ➢ As fibras musculares têm três fontes de produção de ATP: fosfato de creatina, respiração celular anaeróbica e respiração celular aeróbica. Fosfato de creatina: molécula rica em energia presente somente em fibras musculares; A creatinoquinase catalisa a transferência do radical fosfato de alta energia do fosfato de creatina para o ADP para formar novas moléculas de ATP. Em conjunto, o fosfato de creatina e o ATP fornecem energia suficiente para que os músculos se contraiam ao máximo durante aproximadamente 15 segundos. A próxima fonte de ATP é a glicólise. Respiração celular anaeróbica: A glicose é convertida em ácido pirúvico nas reações da glicólise, que produzem duas moléculas de ATP, sem usar oxigênio. Essa respiração celular anaeróbica fornece energia suficiente para aproximadamente 2 minutos de atividade muscular máxima. Respiração celular aeróbica: A atividade muscular com duração maior que meio minuto depende da respiração celular aeróbica, as reações mitocondriais dependentes deoxigênio para produzir ATP. As fibras musculares têm duas fontes de oxigênio: oxigênio difundido a partir do sangue e o liberado pela mioglobina no sarcoplasma. Fadiga muscular: A incapacidade do músculo de contrair-se, vigorosamente, após atividade prolongada. Um fator importante na fadiga é a redução na liberação de íons de cálcio a partir do retículo sarcoplasmático, o que reduz o nível de Ca++ no sarcoplasma. Consumo de oxigênio após a atividade física: O aumento no uso de oxigênio, após o exercício, é chamado de captação de oxigênio de recuperação que serve para converter ácido lático em reserva de glicogênio no fígado, ressintetizar fosfato de creatina e ATP e substituir o oxigênio removido da mioglobina. ➢ Contração de abalo = é a rápida contração de todas as fibras musculares em uma unidade motora, em resposta a um único potencial de ação em seu neurônio motor. Frequência de estimulação: Somação temporal = estímulos que chegam um após o outro, antes que uma fibra muscular tenha relaxado completamente causando contrações maiores. Tétano incompleto = contração contínua, mas oscilante. Tétano completo = Os estímulos repetidos com maior rapidez produzem uma contração prolongada, sem relaxamento parcial entre os estímulos. Recrutamento de unidade motora = processo no qual o número de unidade motoras em contração aumenta; é o fator responsável pela produção de movimentos uniformes, em vez de uma série de movimentos bruscos. A ativação involuntária contínua de um pequeno número de unidades motoras produz o tônus muscular, essencial para a manutenção da postura. Na contração isotônica concêntrica, o músculo encurta para produzir movimento e diminuir o ângulo de uma articulação. Durante a contração isotônica excêntrica, o músculo se alonga. As contrações isométricas, nas quais é gerada tensão sem alteração no comprimento do músculo, são importantes porque estabilizam algumas articulações, enquanto outras são movidas. ➢ Fibras oxidativas lentas (OL) ou fibras vermelhas = São vermelho escuras e tem uma grande quantidade de mioglobina. Geram ATP por respiração aeróbia. São lentas, resistentes a fadiga e capazes de contrações prolongadas e contínuas. Fibras oxidativo glicolíticas rápidas (OGR) = São vermelho escuras e tem uma grande quantidade de mioglobina. Geram ATP por respiração aeróbia e tem resistência moderadamente alta a fadiga. Geram ATP também pode glicólise aeróbia. São rápidas. Fibras glicolíticas rápidas (GR) ou fibras brancas = Pouca mioglobina e mitocôndria. Geram ATP principalmente por glicólise anaeróbia. Usadas para movimentos intensos de curta duração pois fadigam rapidamente. ➢ Vários tipos de exercícios são capazes de provocar mudanças nas fibras de um músculo esquelético. Exercícios de resistência (aeróbicos) provocam uma transformação gradual de algumas fibras glicolíticas rápidas em fibras oxidativas- glicolíticas rápidas. Exercícios que exigem grande resistência por curtos períodos produzem aumento no tamanho e na força das fibras glicolíticas rápidas. O aumento no tamanho é consequência do aumento na síntese dos filamentos grossos e finos
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