tudo sobre sinapse e contração muscular

Local onde se originam os potenciais de ação neuromusculares, sinapse entre um neurônio motor somático e uma fibra muscular esquelética. Na extremidade do neurônio motor, existem diversas vesículas de Ach. A extremidade da célula muscular, no sarcolema, existe a placa terminal motora com receptores nicotínicos (receptores de acetilcolina). Receptores abundantes nas dobras juncionais.

Um impulso nervoso produz um potencial de ação muscular da seguinte forma:

• Liberação da acetilcolina - Potencias de ação no neurônio provocam exocitose de vesículas de Ach.
• Ativação dos receptores da ACh - A Ach se liga a receptores nicotínicos provocando à abertura de canais de sódio sensíveis a acetilcolina. Há influxo de sódio para a célula.
• Geração do potencial de ação muscular – O influxo iônico torna a célula positivamente carregada, isso provoca alteração no potencial de membrana, abrindo canais de sódio sensíveis a voltagem que aumentam ainda mais o potencial que se propaga ao longo do sarcolema pelo sistema de túbulos T. Isso faz com que o RS libere seu ion cálcio e por conseguinte a fibra muscular se contrai. 
• Término da atividade da ACh -  O efeito da ligação da ACh é apenas temporário, porque a ACh é rapidamente decomposta por uma enzima chamada de acetilcolinesterase (AChE). Esta enzima está presa às fibras colágenas na matriz extracelular da fenda sináptica. A AChE cliva a ACh em acetil e colina, produtos que não ativam o receptor da ACh.

  No início da contração, o retículo sarcoplasmático libera íons cálcio (Ca2+) no citosol, que se prendem à troponina. Em seguida, a troponina afasta a tropomiosina dos sítios fixadores de miosina na actina. Uma vez que os sítios de fixação estão “livres”, começa o ciclo de contração — a repetição da sequência de eventos que produz o deslizamento dos filamentos. O ciclo de contração consiste em quatro etapas:

  •          Hidrólise do ATP - A cabeça da miosina contém um sítio de ligação de ATP e uma ATPase. Essa reação de hidrólise reorienta e energiza a cabeça de miosina. Os produtos da hidrólise do ATP ainda permanecem ligados à cabeça da miosina.
  •          Fixação da miosina à actina para formar as ligações transversas -  A cabeça energizada da miosina se prende ao sítio de ligação de miosina, na actina, e libera o radical fosfato, previamente hidrolisado. Quando as cabeças de miosina se prendem à actina durante a contração, são chamadas de ligações transversas.
  •          Movimento de força - Após a formação das ligações transversas, ocorre o movimento de força. Durante o movimento de força, o sítio na ligação transversa no qual o ADP ainda está fixado se abre. Como resultado, a ligação transversa gira e libera o ADP. A ligação transversa gera força à medida que gira em direção ao centro do sarcômero, deslizando o filamento fino sobre o filamento grosso em direção à linha M.
  •          Separação da miosina da actina - No final do movimento de força, a ligação transversa permanece firmemente fixada à actina até fixar outra molécula de ATP. À medida que o ATP se prende ao sítio de ligação de ATP, na cabeça da miosina, esta se solta da actina.

  O ciclo de contração se repete à medida que a ATPase hi drolisa a molécula recém-ligada do ATP e continua enquanto o ATP estiver disponível e o nível de Ca2+ próximo do filamento fino for suficientemente alto. As ligações transversas ficam girando de um lado para o outro, com cada movimento de força puxando os filamentos finos em direção à linha M. Cada uma das 600 ligações transversas, em um filamento grosso, se prende e se solta aproximadamente 5 vezes por segundo. A todo instante, algumas das cabeças de miosina estão presas à actina, formando ligações transversas e gerando força, enquanto outras estão soltas e prontas para se fixarem de novo.

  À medida que o ciclo de contração continua, o movimento das ligações transversas aplica a força que puxa as linhas Z na direção uma da outra e o sarcômero encurta-se. Durante a contração muscular máxima, a distância entre duas linhas Z se reduz à metade do seu comprimento em repouso. As linhas Z, por sua vez, puxam os sarcômeros vizinhos e toda a fibra muscular se encurta. Alguns dos componentes de um músculo são elásticos: esticam-se ligeiramente antes de transferirem a tensão gerada pelos filamentos deslizantes.

  À medida que as células de um músculo esquelético começam a se encurtar, primeiro, puxam seus revestimentos de tecido conjuntivo e tendões. Os revestimentos e tendões se esticam e, em seguida, tomam-se esticados e a tensão passada pelos tendões traciona os ossos aos quais estão fixados. O resultado é o movimento de uma parte do corpo.

  Ao fim do último potencial de ação sobre os túbulos T, os canais de liberação de Ca2+ se fecham. À medida que as bombas devolvem o Ca2 para o RS, a concentração de Ca2+, no citosol, diminui rapidamente. No interior do RS, moléculas de uma proteína ligadora de cálcio, apropriadamente chamada de calsequestrina, ligam-se ao Ca2+, permitindo que mais Ca2* seja sequestrado ou armazenado no RS.