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Como controlar a Força Muscular Fig. 4-20, p.126 Fibra Muscular Terminal axonico Inervação motora Músculo SNC Medula Raízes ventraisFibras musculares Junção neuromuscular nervo Sarcômero Terminação nervosa Ramificação nervosa Unidade motora: o motoneurõnio e as fibras musculares por ele inervadas. Um músculo é controlado por mais de um motoneuronio; possui várias unidades musculares. Unidade motora: uma unidade funcional onde há trocas de fatores tróficos. Quando um deles morre o outro sofre atrofia. RELAÇÃO DE INERVAÇAO Alta: PRECISÂO 1: poucas fibras Baixa : POTENCIA MECANICA 1: muitas fibras JUNÇÃO NEURO-MUSCULAR A sinapse neuromuscular ocorre na região do sarcolema denominada placa motora para onde os NT são liberados. FIBRAS MUSCULARES Excitáveis como os neurônios (geram e propagam PA ). Contráteis (encurta-se quando estimulado) Extensiveis (pode ser estirado) Elásticos (retorna ao seu comprimento de repouso após o estiramento) JUNÇAO NEURO-MUSCULAR ESQUELÉTICA EVENTOS DA NEUROTRANSMISSAO 1. Chegada do PA nos terminais 2. Liberação de Acetilcolina 3. Complexo receptor nicotinico-Ach 4. Abertura de canais Na pós-sinápticos 5. Potencial pós-sináptico (Potencial de Placa) 6. Abertura de Canais Na e K voltagem dependentes no sarcolema 7. Geração e propagação do PA pelo sarcolema As fibras musculares são células excitáveis como os neurônios: geram PEPS (potencial de placa) e PA. Forma rápida de transmitir os comandos neurais. PA no axônio Fibra muscular 1. potencial de ação no neurônio motor 2. Potencial de placa 3. Potencial de ação no sarcolema A tensão muscular se desenvolve bem depois de o PA ter ocorrido. Essa resposta mecanica unitaria é denominada de abalo muscular Latência Contração Relaxamento 1. Condução do PA pelo sarcolema 2. Despolarização dos Túbulos T 3. Abertura de Canais de Ca++ do retículo sarcoplasmático 4. Difusão de Ca++ 5. Aumento de [Ca++] no mioplasma 6. Inicio da contração muscular ACOPLAMENTOELETRO-MECÂNICO Os túbulos T conduzem a onda de despolarização até as cisternas do reticulo sarcoplasmático Quanto o maior número ciclos de pontes cruzadas, maior será o grau de contração muscular ABALO Estímulo limiar: o menor estimulo que causa a contração muscular ou uma resposta muscular unitária denominada abalo (twitch). Latência Contração Relaxamento Contração Tetânica ou máxima Somação de vários abalos ABALO: tensão mecânica isolada do músculo. A menor resposta ao estimulo. SOMAÇAO: somação mecânica de abalos sucessivos TÉTANO: somação mecânica máxima em resposta a freqüência elevada de PA RESPOSTAS MECÂNICAS DO MÚSCULO Fibras musculares neurônio PA ACh Mais Ca no mioplama Maior o encurtamento Abalos Isolados Somação Mecânica Fenômeno de escada Tétano incompleto Tétano completo A força de contração pode ser aumenta aumentando-se a freqüência dos PA, a duração do estimulo e recrutando cada vez mais fibras do músculo em atividade. EMG (eletromiograma) Aumento progressivo da atividade miogenica com o aumento no numero de fibras musculares em atividade Recrutamento de Unidades do músculo Junções neuromusculares múltiplas PA não é tudo-ou-nada Somações pós-sinapticas garantem a graduação da tensão mecânica do músculo Junções neuromusculares simples 1 PA: 1 abalo isolado das fibras musculares Vertebrados Invertebrados Vertebrados e Invertebrados graduam a forca de contração de maneira diferente O desempenho mecânico da contração depende do comprimento inicial do músculo a partir do qual a contração é iniciada Curva de tensão-comprimento Músculo esquelético: por meio da contração muscular move elementos articulados do esqueleto criando movimento. Esqueleto: confere proteção e sustenta o corpo; essencial para a realização do movimento. Endoesqueleto (hidrostático e ósseo) e exosqueleto quitinoso O sistema de alavancas, potencializa a força muscular A contração deslocou apenas 1cm a carga de 7Kg O mesmo músculo associado a um sistema de alavancas ósseas desloca mais e com menos esforço. Flexão do antebraço sobre o braço Extensão da pernaManter a cabeça ereta Ao andarmos, exercemos sobre o chão uma força para trás: a contração muscular exerce uma força de atrito entre a sola do pé e o chão. O chão reage com a força de atrito, de mesma intensidade em sentido contrário provocando o deslocamento! Quanto maior a força aplicada, maior o deslocamento. A função mecânica gerada pela contração do músculo gastrocnêmico ao esticar a perna num texugo (cavador) e numa corsa (saltadora) apresentam vantagens mecânicas diferentes por causa do sistema de alavancas ósseas. A atividade muscular gera movimento porque a musculatura está associada a elementos articulados do esqueleto. SALTAR CORRER NADAR VOAR A força propulsora da ação muscular é a base da locomoção dos animais. Veja a correspondência entre a massa muscular do corpo associado ao padrão de locomoção. Frango Chester Galinha caipira Coxinha de rã Filé de peixe ...e as partes do corpo mais consumidas na culinária humana. A distribuição de massa corpórea tem a ver com a conquista do ambiente terrestre: os apêndices tornaram-se mais importantes na locomoção e os movimentos do tronco e da cauda passaram a ter menos importância. Carne de javali http://www.st-andrews.ac.uk/~wjh/jumping/perform.htm Salto do gafanhoto M. extensor M. flexor Insetos A pouca quantidade de motoneurônios levou a uma especialização. O músculo extensor uma inervação bastante complexa: 1) Extensor rápido da tíbia (excitatório). Ativado apenas durante o salto 2) Extensor lento da tíbia (excitatório). Causa atividade lenta mas não sustentada por muito tempo. Usado durante o caminhar ou quando está estacionado. 3) Inibidor Comum: causa o relaxamento do músculo extensor (esse tipo de neurônio motor inibitório só ocorre nos invertebrados). 4) Neurônio dorso-medial não-pareado do extensor da tibia. Trata-se de um neurônio neurossecretor que atua sobre o estado metabólico do músculo Gânglio metatóracico com destaque aos motoneurônios Vantagens do exoesqueleto quitinoso a) Proteção e sustentação b) Fina e flexível (larvas) c) Espessa e rígida (adulto) d) Articulações elaboradas proporcionando precisão e vantagem mecânica. e) Grande área superficial para os músculos poderem se ancorar Desvantagens a) Limitação do crescimento (muda ou ecdise) b) Reajustes dos órgãos sensoriais e musculares durante a muda. Artrópodes O cilindro muscular dos anelídeos divide-se em feixes musculares que se prendem à superfície interna do exosqueleto, por meio de células epidérmicas especializadas. Na maioria dos artrópodes, a extensão da pata, é feita por meio de aumento na pressão sanguinea. Músculos Assincrônicos Elevadores abaixam o tórax e elevam as asas Depressores arqueiam o torax para cima e abaixam as asas Músculos para o vôo dos insetos Músculos Sincrônicos Elevadores e depressores operam verticalmente http://www.cals.ncsu.edu/course/ent425/tutorial/Communication/sound.html Endoqueleto Hidrostático Anelídeos A contração muscular exerce forca sobre o fluido celômico que funciona como endoesqueleto hidrostático.
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