Aula Biofísica da contração muscular

1. Biofísica da contração
muscular
Larisse Dalla
Ceres 2017

2. Resumo

3. Tecidosmusculares
Foto microscopia Desenho esquelético

4. Contração muscular
• Os músculos são formados por fibras que podem ser estriadas ou
lisas.
• Fibras lisas contraem-se lentamente, mas a contração pode
demorar muito tempo. Ex: vísceras, tubo digestivo, bexiga, artérias,
etc.
• Fibras estriadas Contraem-se mais rápido, geralmente dura pouco
e podem ser estriadas ou cardíacas
• O musculo transforma energia elétrica em calor e trabalho
mecânico. Estes podem ser medidos por sua eficiência mecânica
(Ef) e calor produzido (C):
Ef =
𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 𝑅𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝐺𝑎𝑠𝑡𝑎
(%) Essa relação mostra quanto de energia virou
trabalho e quanto se gastou como calor
Calor produzido = Energia gasta – Trabalho realizado (J)

5. Exemplo
Um músculo realiza certo trabalho e o calor gasto é medido dando
um total de 850 J. O trabalho mecânico foi levantar massa de 30 Kg
a 1 metro de altura. Qual a eficiência mecânica e o calor produzido?
F= M x A (10 m.s-²) (N)
T= F x D (J) F= 30 x 10 = 300 N
T= 300 x 1= 300 J
Ef =
300
850
= 0,35 𝑜𝑢 35%
C= 850 – 300= 550 J (65%)
A eficiência mecânica foi de 0,35 ou 35%
O calor gasto (produzido) foi de 550 J

6. Tipos de contração
Não há trabalho físico
(Força x Distância é nulo)
O musculo não se encurta durante a
contração porque produz contração sem
movimento articular
Os músculos se contraem e seu comprimento diminui
O calor e trabalho nas contrações musculares é definido pela equação de Hill:
𝑬 𝒏 = A + a.ΔL + f.ΔL
A= calor da ativação ΔL = Comprimento do músculo
a.ΔL= Produto do calor de contração a, pela distância percorrida
f.ΔL = Trabalho realizado pela força f exercida pelo musculo no espaço L.
Contração Isométrica= 𝑬 𝒏 = A
Contração Isotônica= 𝑬 𝒏 = A + a.ΔL + f.ΔL

7. Junção neuromuscular
Placa motora
Axônio
Junção
neuromuscular
(ponto motor)
Fibra
muscular
Miofibrilas

8. Junção neuromuscular
Placa motora
Trajeto percorrido pelo impulso nervoso para que a contração aconteça:
• O receptor sensitivo capta o estímulo;
• O estimulo é levado pelo neurônio aferente para o SNC;
• Ocorre sinapse entre o neurônio aferente e eferente e a liberação de aceltilcolina
pelas vesículas sinápticas do neurônio eferente.
• A acetilcolina leva o musculo a executar a contração.

9. Fibra muscular

10. Estrutura de um sarcómero
• Disco Z: Sítio de ligação dos filamentos finos (actina);
• Banda I: Região ocupada somente por filamentos finos;
• Banda A: Local de sobreposição entre a actina e a miosina;
• Zona H: Região ocupada somente por filamentos grossos
(miosina);
• Linha M: Sitio de ligação dos filamentos grossos (miosina);

11. Estrutura de um sarcómero

12. Filamento fino: Actina, Troponina e Tropomiosina
TnI cobre o sítio ativo da actina
TnC se liga ao cálcio
TnT se liga à tropomiosina

13. Filamento grosso - Miosina
Duas cabeças, uma para o ATP
outra para a actina

14. Contração Muscular

15. Contração Muscular

22. Para a contração muscular acontecer, o íon cálcio tem que se
ligar a troponina nos músculos estriados e calmodulina no
musc. liso. E assim liberar o sítio ativo da actina e, para que se
forme o complexo actina-miosina (responsável pela contração).

23. A energia para a contração muscular vem das moléculas
de ATP (adenosina trifosfato) produzidas durante a respiração
celular. Estas moléculas atuam na ligação de miosina à actina,
ocasionando a contração muscular

24. Musculo Liso
• Unitário: Se contrai como uma unidade (todas as fibras juntas). As
fibras são unidas por junções comunicantes (gap). Ex: bexiga
• Multiunitário: Cada fibra se contrai separadamente. Ex: Musculo
da íris (dilatação e contração da pupila)
• No musculo liso não tem sarcómero;
• Não há tropomiosina, existe calmodulina;
• O túbulo T faz com que o potencial de ação se espalhe rápido, mas
o músculo liso não tem túbulo T e por isso sua contração é lenta
porque o potencial de ação é lento.
• Acetilcolina inicia a contração e
noradrenalina para (relaxa).
• Controle involuntário, menor
força de contração

25. Íons de ca+ já
no citoplasma

26. Contração de células músculo liso

27. Para fixar...
Resolver exercícios do Cap. 14. Ibrahim, 2010 2ºed.
Questões: 1; 2 (a,b); 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11;12.
Obs.: É para entregar!
Material de auxílio aos estudos
https://www.youtube.com/watch?v=j-5959hSHCc
https://www.youtube.com/watch?v=zNjawk8IvUs
https://www.youtube.com/watch?v=Klq_6JaTBBs
https://www.youtube.com/watch?v=mcw6WDuU6Ww&t
=309s

28. Referências
IBRAHIM, F. H. Biofísica Básica. 2ed. 2010. Cap. 14.
HENEINE, I. F. Biofísica básica. São Paulo: Atheneu, 2006.