Fisiologia da contração muscular

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Fisiologia da contração muscular

  1. 1. Fisiologia da contração muscular Fisiologia da contração muscular1 Organização geral a- Tipos de células musculares b- Características2 Contração muscular a- Transmissão neuromuscular b- Mecanismos moleculares contráteis c- Relaxamento muscular3 Tipos de fibras musculares4 Comando neural1 – Organização geral Todos os animais se movimentam de alguma forma, ainda que para manter suaposição e agir contra a força da gravidade, buscar alimentos ou fugir de predadores. Nohomem a motricidade possui grande complexidade, além da manutenção da postura, osmovimentos são usados para vários fins: utilização de utensílios, comunicação, etc. Os músculos são as estruturas efetoras que executam o trabalho, ou seja, osmovimentos. Os músculos são formados por conjuntos celulares capazes de alterar seucomprimento ativamente, contraindo ou relaxando sob o controle direto ou indireto defibras nervosas, ou ainda espontaneamente segundo ritmos intrinsecamente produzidospor eles. A capacidade contrátil das células musculares é fornecida por proteínasespecializadas do citoesqueleto, ativadas por um complexo sistema molecular disparadopor potenciais de ação que percorrem sua membrana plasmática. Assim, as célulasmusculares são excitáveis como os neurônios.a – Tipos celulares Segundo a organização das suas proteínas contráteis, as células muscularespodem ser lisas ou estriadas. As lisas são geralmente responsáveis pelos movimentosdas vísceras (exceto o coração), dilatação da pupila, constrição e dilatação dos vasossanguíneos. As células musculares estriadas podem ser esqueléticas (a maioria) oucardíacas. Os músculos estriados esqueléticos se contraem deslocando os ossos, oumovendo estruturas como olhos, tecidos, produzindo movimentos dos membros,movimentos faciais.b – Características Por essas células serem alongadas,são também chamadas de fibras musculares.Os músculos esqueléticos são compostos defibras musculares que são organizadas emfeixes, chamados de fascículos. Osmiofilamentos compreendem as miofibrilas,que por sua vez são agrupadas juntas paraformar as fibras musculares. Cada fibrapossui uma cobertura ou membrana, oNathalia Fuga – Fisiologia Página 1
  2. 2. Fisiologia da contração muscularsarcolema, e é composta de uma substância semelhante a gelatina, sarcoplasma.Centenas de miofibrilas contráteis e outras estruturas importantes, tais como asmitocôndrias e o retículo sarcoplasmático, estão inclusas no sarcoplasma. A miofibrilacontrátil é composta de unidades, e cada unidade é denominada um sarcômero. Cadamiofibrila contém muitos miofilamentos. Os miofilamentos são fios finos de duasmoléculas de proteínas, actina (filamentos finos) e miosina (filamentos grossos). A miosina (filamentos grossos) é formada por duas cadeias trançadas queterminam enoveladas. O filamento grosso é formado por várias moléculas de miosinaassociadas em feixe, sobressaindo as cabeças (regiões enoveladas). As cabeças se ligamaos filamentos finos. Os filamentos finos contêmduas cadeias alongadas entrelaçadas de actina F, a tropomiosina (filamentar) e atroponina (globular).2 – Contração musculara – Transmissão neuromuscular A máquina molecular entra em ação se iniciando através da junçãoneuromuscular, uma sinapse excitatória em que o neurotransmissor principal é aacetilcolina. A fibra nervosa motora despolariza e conduz potencias de ação quedespolarizam uma região especializada da fibra muscular, a placa motora. A liberação de acetilcolina por um Visão global da junção neuromuscular: neurônio motor na placa motora leva a 1. Axônio 2. Placa motora ativação de receptores musculares e3. Fibra muscular consequente excitação muscular. O4. Miofibrila resultado da reação entre acetilcolina e seus receptores é abertura de canais de sódio e potássio gerando potencial de ação na placa motora.Nathalia Fuga – Fisiologia Página 2
  3. 3. Fisiologia da contração muscularb – mecanismos moleculares contráteis A despolarização da placa motora faz com que ocorra a abertura de canais decálcio que entram na célula muscular, além disso, um estoque intracelular de cálcio é liberado, aumentando muito a quantidade de cálcio no interior da fibra muscular. Os íons cálcio atingem as moléculas contráteis e são captados pela troponina, o que faz com que a conformação dos filamentos finos seja alterada. Essa alteração resulta em um afastamento entre tropomiosina e actina, expondo o sítio ligante da actina. Quando isso ocorre, verdadeiras pontes de ligação entre actina e miosina se formam e um filamento desliza sobre o outro encurtando seu comprimento.c – Relaxamento muscular O mecanismo de contração muscular ocorre através do mecanismo excitação-contração, um termo que descreve os fenômenos eletroquímicos que relacionampotencial de ação muscular e encurtamento de miofibrilas. Quando cessa adespolarização da membrana muscular, ocorrem os fenômenos contrários a contração eocorre o relaxamento muscular. O relaxamento decorre da diminuição de cálcio nointerior da célula, diminuição das pontes transversas (entre actina e miosina) e orestabelecimento do comprimento original do músculo.Nathalia Fuga – Fisiologia Página 3
  4. 4. Fisiologia da contração muscular3 – Tipos de fibras musculares Dentro de um músculo esquelético há diferentes tipos de fibras musculares,distribuídas dispersamente. Os tipos morfológicos de fibras musculares se relacionamestreitamente com o tipo de função que exercem, repercutindo na função desempenhadapelo músculo. São três os tipos de fibras musculares: a) Fibras vermelhas ou lentas: dispõem de rico suprimento sanguíneo, muitas mitocôndrias e metabolismo aeróbico. Essas fibras realizam movimentos sustentados e lentos e são bastante resistentes á fadiga. (Geralmente músculos proximais). b) Fibras brancas ou rápidas: possuem poucos capilares, poucas mitocôndrias, mas grandes reservas de glicogênio. Seu metabolismo é anaeróbico, gerador de ácido láctico. São fibras de contração rápida, fortes e transitórias que se fadigam rapidamente. (Geralmente músculos distais). c) Fibras intermediárias: possuem características mistas.4 – Comando neural Os músculos esqueléticos funcionam estritamente sob o comando neural. Osordenadores diretamente envolvidos com o comando motor são conjuntos de neurôniosmotores ou motoneurônios, situados na medula espinhal e no tronco encefálico. Dentretodos os motoneurônios, há uma população para cada músculo, ou seja, aquele grupoespecífico de motoneurônio inerva somente aquele músculo. Dentre o motoneurônio temos três tipos: a) Motoneurônio α (alfa): apresentam corpos celulares grades ou médios. Seus axônios emergem das raízes ventrais da medula e se integram até chegarem aos músculos correspondentes. São esses motoneurônios que comandam a contratilidade muscular. b) Motoneurônio γ (gama): apresentam corpos celulares pequenos, inervam fibras musculares modificadas que fazem parte de receptores sensoriais (fusos musculares), especializados no monitoramento do comprimento muscular e suas variações. Não agem diretamente sobre a contração, mas participam de um mecanismo de controle indireto da contração muscular. c) Motoneurônio β (beta): apresentam propriedades intermediárias. Seus axônios se bifurcam inervando fibras musculares comuns e fibras dos fusos musculares. As fibras musculares são inervadas por um único motoneurônio, mas diversas fibras podem ser inervadas por um motoneuônio. Dessa forma, a unidade funcional de comando é formada por um motoneurônio e o conjunto de fibras musculares por ele inervadas. Esse conjunto recebe o nome de unidade motora. È a unidade motora que auxilia o controle da força e da precisão da contração.Nathalia Fuga – Fisiologia Página 4
  5. 5. Fisiologia da contração muscular FluxogramaPrincipais eventos fisiológicos e moleculares da contração COMANDO NEURAL Potenciais de ação nos terminais axônicos TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR Liberação de acetilcolina Potencial de placa motora Potenciais de ação muscular EXCITAÇÃO MUSCULAR Despolarização da membrana da fibra muscular Abertura dos canais de cálcio MECANISMOS IÔNICOS Abertura dos receptores Aumento de cálcio no citoplasma Formação das pontes de actina e miosina MECANISMOS MOLECULARES CONTRÁTEIS Deslizamento dos filamentos Encurtamento dos sarcômeros Repolarização da membrana muscular RELAXAMENTO MUSCULAR Diminuição de cálcio intracelular Deslizamento reverso dos filamentos Retorno do tamanho dos sarcômerosNathalia Fuga – Fisiologia Página 5

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