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FISIOLOGIA GERAL CONTRAÇÃO MUSCULAR E TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR Prof. Dra . Luana Heimfarth CONTRAÇÃO MUSCULAR Funções - Gerar movimento - Gerar força - Calor* CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Faixa I: filamentos de actina Faixa A: filamentos de miosina e as extremidade dos filamentos de actina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Disco Z: Filamentos de actina se estendem do disco Z em ambas as direções. Composto de proteínas diferentes de actina e miosina Cruza transversalmente toda a miofibrila e entre as miofibrilas SARCÔMERO CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Miofibrilas Proteínas contráteis: miosina e actina Proteínas regulatórias: tropomiosina e troponina Proteínas acessórias: titina e nebulina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Miofibrilas Proteínas acessórias: titina e nebulina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Proteínas contráteis: Filamentos de miosina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Proteínas contráteis: Filamentos de miosina Atividade ATPase da cabeça da miosina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Proteínas contráteis: Filamentos de actina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Proteínas regulatórias: tropomiosina Tropomiosina Repouso: recobrem locais ativos dos filamentos de actina impedem a contração CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO ANATOMIA FISIOLÓGICA DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Proteínas regulatórias: troponina Troponina: I: afinidade com a actina T: afinidade com a tropomiosina C: afinidade com o cálcio CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO MECANISMO MOLECULAR DE CONTRAÇÃO MUSCULAR Interação dos filamentos de actina e o complexo troponina-tropomiosina Inibição dos filamentos de actina pelo complexo troponina-tropomiosina INÍCIO DA CONTRAÇÃO Ativação pelo íon cálcio O complexo troponina muda de conformação, deixando os sítios ativos da actina expostos, permitindo interação com a miosina ACTINA ATIVADA CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO MECANISMO MOLECULAR DE CONTRAÇÃO MUSCULAR Interação dos filamentos de actina e o complexo troponina-tropomiosina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO MECANISMO MOLECULAR DE CONTRAÇÃO MUSCULAR 1. Antes do início da contração, as pontas cruzadas das cabeças se ligam ao ATP. A ativação da ATPase das cabeças da miosina imediatamente cliva o AT`P, mas deixa o íon fosfato 2. Cabeça se inclina em direção a actina, mas ainda não está ligada. CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO MECANISMO MOLECULAR DE CONTRAÇÃO MUSCULAR 3. Ligação ao cálcio 4. Ligação entre a ponte cruzada da cabeça e o local ativo do filamento de actina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO MECANISMO MOLECULAR DE CONTRAÇÃO MUSCULAR 5. Ligação entre a ponte cruzada da cabeça e o local ativo do filamento de actina causa alteração conformacional da cabeça, fazendo com que se incline em direção ao braço da ponte cruzada. CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO MECANISMO MOLECULAR DE CONTRAÇÃO MUSCULAR MOVIMENTO DE FORÇA QUE PUXA O FILAMENTO DE ACTINA CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO MECANISMO MOLECULAR DE CONTRAÇÃO MUSCULAR 6. Liberação do ADP e Pi 7. Ligação de um novo ATP causa desligamento da cabeça pela actina CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO MECANISMO MOLECULAR DE CONTRAÇÃO MUSCULAR TEORIA DO FILAMENTO DESLIZANTE CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Relação Tensão-Comprimento EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO Junção neuromuscular - Placa motora EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO ✓ Os potencial de ação cursam pelo nervo motor até suas terminações nas fibras musculares. ✓ Em cada terminação o nervo secreta pequena quantidade de acetilcolina. EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO ✓ A abertura dos canais regulados pela acetilcolina permite a difusão de íons sódio para o lado interno da membrana das fibras musculares causando despolarização POTENCIAL DA PLACA MOTORA EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO ✓ O potencial de ação propaga por toda membrana da fibra muscular ✓ Túbulos Transversos (Túbulos T): propagação do potencial de ação para a profundidade da fibra muscular Liberação de íons cálcio EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO Liberação de íons cálcio ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO Túbulo transverso-Retículo sarcoplasmático EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO ✓ Os íons cálcio ativam as forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, fazendo com que deslizem ao lado um do outro Contração muscular EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO: TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR E ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO ✓ Após fração de segundo, os íons cálcio são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático pela bomba de cálcio da membrana. FONTES DE ENERGIA PARA A CONTRAÇÃO MUSCULAR 1 - Fosfocreatina 2 - Glicólise do glicogênio → ácido pirúvico e lático 3 – Metabolismo oxidativo (O2 +produtos finais da glicólise) FADIGA MUSCULAR • Condição em que um músculo não é capaz de gerar ou sustentar a produção de potência esperada. • É influenciada por: • Intensidade e duração da contração; • Tipo de metabolismo; • Composição do músculo; • Condicionamento físico.
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