Contraçao muscular 2015

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Contratação Muscular - fisiologia do exercício.

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Contraçao muscular 2015

  1. 1. FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO CONTRAÇÃO MUSCULAR
  2. 2. CONTRAÇÃO MUSCULAR  A contração de um músculo mostra variações no desenvolvimento de tensão.  Por exemplo, o mesmo músculo que pode erguer uma batata frita, como também pode erguer um pacote de seis de refrigerante. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 2
  3. 3. TEORIA DO DESLIZAMENTO DOS FILAMENTOS  A contração de uma célula muscular ocorre com os filamentos finos deslizando além dos filamentos grossos.  Durante contração, o sarcômero encurta- se e os filamentos finos e grossos sobrepõem-se a um maior grau. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 3
  4. 4. ESTRUTURA INTERNA DO M. ESQUELÉTICO o O m. esquelético é composto por um arranjo ordenado de tecidos conectivos e células contráteis. o Todo o músculo é rodeado externamente por um tecido conjuntivo chamado “epimísio”. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 4
  5. 5. ESTRUTURA INTERNA DO M. ESQUELÉTICO  O m. esquelético é composto por fascículos, que são “pacotes” individuais de células musculares.  Cada fascículo é rodeado por uma camada de tecido conjuntivo chamado “perimísio”. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 5
  6. 6. ESTRUTURA INTERNA DO FASCÍCULO Dentro de cada fascículo, estão separadas por uma terceira camada de tecido conjuntivo (“endomísio”), e eletricamente isoladas, as células de um e de outro músculo. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 6
  7. 7. Tec. conectivo que envolve o: I. músculo: epimísio II. fascículo: perimísio III. fibra muscular: endomísio 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 7
  8. 8. ESTRUTURA INTERNA DA CÉLULA MUSCULAR ESQUELÉTICA 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 8
  9. 9. ARRANJO DOS MIOFILAMENTOS O arranjo dos miofilamentos (fino e grosso) forma faixas alternadas claras e escuras (estriamentos) ao longo da miofibrila. As características destas faixas são identificadas por meio de letras. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 9
  10. 10.  BANDA A (escura): contém os filamentos de miosina + extremidades dos filamentos de actina.  BANDA I (clara): contém filamentos de actina. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 10
  11. 11. o O que faz a actina deslizar por meio dos filamentos de miosina é determinado através das forças mecânicas, químicas e eletrostáticas, geradas pelas interações das pontes cruzadas entre os filamentos de actina e o de miosina. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 11
  12. 12. Em condições de repouso as forças de atração entre os filamentos de actina e miosina estão inibidos, mas quando um potencial de ação se propaga sobre a membrana da fibra muscular, determina a liberação de grandes quantidades de íons cálcio para o sarcoplasma que circunda as miofibrilas. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 12
  13. 13.  Estes íons cálcio ativam as forças de atração entre os filamentos e dão início a contração.  Mas também é necessário energia para que ocorra o processo contrátil.  Essa energia é derivada das ligações de alta energia do ATP, que é degradado a ADP para fornecer a energia necessária. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 13
  14. 14. PARTICIPANTES MOLECULARES A Teoria de deslizamentos dos filamentos da contração muscular esquelética envolve a participação de 5 elementos e mais os íons cálcio. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 14
  15. 15. A mol. de miosina é formada por 6 cadeias polipeptídicas (2 pesadas e 4 leves). As cadeias pesadas se enrolam uma em torno da outra, formando uma dupla hélice. Uma das extremidades de cada uma dessas cadeias pesadas é dobrada, formando então a cabeça, a outra parte forma a cauda ou corpo. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 15
  16. 16. Na célula muscular esquelética, as moléculas de miosina são “empacotadas” (organizadas) juntas formando um filamento grosso. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 16
  17. 17. MOLÉCULA DE MIOSINA COM A CABEÇA DOBRADA • A forma de uma molécula de miosina individual é semelhante a um taco de golfe com duas cabeças • A cabeça (ponte cruzada) tem a habilidade para mover atrás e adiante • O movimento dobrando a cabeça provê o golpe de poder para contração de músculo. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 17
  18. 18. LOCAL DE LIGAÇÃO DO ATP NA MIOSINA • A ponte cruzada tem dois locais de ligação importantes. Um local especificamente liga ATP (Adenosina Trifosfato), uma molécula de alto- energia. • Isto é chamado de conformação de baixa-energia. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 18
  19. 19. ENERGIZAÇÃO DA PONTE CRUZADA • A ligação de ATP transfere energia para a ponte cruzada de miosina quando o ATP é hidrolisado de ADP e Pi (fosfato inorgânico). Agora a ponte cruzada está em sua conformação de alta-energia. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 19
  20. 20. O filamento de actina é composto pela actina (F e G), tropomiosina e troponina (Iactina, Ccálcio e Ttropomiosina). ACTINA Actina é o componente principal do filamento fino. A porção de actina do filamento fino é composta de subunidades de actina em uma dupla cadeia helicoidal. Cada subunidade de actina tem um local específico no qual se ligam a miosina, formando a ponte cruzada. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 20
  21. 21. TROPOMIOSINA • A proteína reguladora tropomiosina também faz parte do filamento fino. • A Tropomiosina enlaça ao redor da actina. • No músculo não estimulado, a posição da tropomiosina cobre os locais em que se ligam as subunidades de actina e previne a ligação das pontes cruzadas. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 21
  22. 22. TROPONINA  Para expor os locais que ligam com a miosina, deve ser movida a molécula de tropomiosina aparte.  Isto é facilitado pela presença de um terceiro complexo molecular chamado troponina.  Troponina é fixada e espaçada periodicamente ao longo da linha de tropomiosina. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 22
  23. 23. ÍONS CÁLCIO Depois de um potencial de ação, são libertados íons cálcio da cisterna terminal e se ligam a troponina. Isto causa uma mudança de conformação no complexo de tropomiosina-troponina, enquanto arrastando as praias de tropomiosina fora dos locais que se liga. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 23
  24. 24. CICLO DA PONTE CRUZADA SIMPLES Sítio ativo não exposto 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 24
  25. 25. CICLO DA PONTE CRUZADA SIMPLES Sítio ativo exposto 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 25
  26. 26. PASSO 1 EXPOSIÇÃO DOS LOCAIS DE LIGAÇÃO DA ACTINA libera íons Cálcio da cisterna terminal do retículo sarcoplasmático PA 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 26
  27. 27. PASSO 1 EXPOSIÇÃO DOS LOCAIS DE LIGAÇÃO DA ACTINA Ca+ inundam o cytosol e ligam-se a troponina muda conformação do complexo troponina-tropomiosina. expõem sítios ativos da actina 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 27
  28. 28. Com o sítio ativo da actina exposto, uma ponte cruzada energizada pode se ligar no local PASSO 2 LIGAÇÃO DA MIOSINA À ACTINA 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 28
  29. 29. PASSO 3 GOLPE DE FORÇA DA PONTE CRUZADA A ligação da miosina na actina provoca mudança na conformação da ponte cruzada liberação de ADP e Pi 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 29
  30. 30. PASSO 3 GOLPE DE FORÇA DA PONTE CRUZADA “Cabos” da ponte cruzada puxam o filamento fino para dentro (centro) do sarcômero “golpe de força” 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 30
  31. 31. A energia química do ATP foi transformada em energia mecânica de contração PASSO 3 GOLPE DE FORÇA DA PONTE CRUZADA 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 31
  32. 32. PASSO 4 DESCONECTANDO A PONTE CRUZADA DA ACTINA Para desconectar a ponte cruzada da actina, uma molécula de ATP tem que ligar-se em seu local na ponte cruzada 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 32
  33. 33. PASSO 4 DESCONECTANDO A PONTE CRUZADA DA ACTINA Para desconectar a ponte cruzada da actina, uma molécula de ATP tem que ligar-se em seu local na ponte cruzada 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 33
  34. 34. PASSO 5 RE-ENERGIZAÇÃO E REPOSICIONAMENTO DA PONTE CRUZADA A liberação da ponte cruzada de miosina da actina ativa a hidrólise da molécula de ATP ADP e Pi 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 34
  35. 35. PASSO 5 RE-ENERGIZAÇÃO E REPOSICIONAMENTO DA PONTE CRUZADA É transferida energia do ATP para a ponte cruzada de miosina, que volta a sua conformação de alta energia 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 35
  36. 36. PASSO 6 REMOÇÃO DOS ÍONS CÁLCIO O Ca+ é transportado ativamente do cytosol para o retículo sarcoplasmático através de bombas de íons 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 36
  37. 37. PASSO 6 REMOÇÃO DOS ÍONS CÁLCIO Com o Ca+ removido, o complexo troponina- tropomiosina cobre os locais de sítio ativo da actina 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 37
  38. 38. BOMBAS DE CÁLCIO O transporte ativo de Ca+ envolve bombas de íons especializadas na membrana do retículo sarcoplasmático 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 38
  39. 39. BOMBAS DE CÁLCIO Estas bombas devem ser energizadas por ATP 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 39
  40. 40. BOMBAS DE CÁLCIO 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 40
  41. 41. BOMBAS DE CÁLCIO 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 41
  42. 42. CICLO DE PONTE CRUZADA SIMPLES 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 42
  43. 43. CICLO DE PONTE CRUZADA MULTIPLO 4 pontes cruzadas de maneira coordenada 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 43
  44. 44. CICLO DE PONTE CRUZADA MULTIPLO Durante uma contração, nenhuma das pontes cruzadas realizada a conexão ou desconexão ao mesmo tempo 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 44
  45. 45. CICLO DE PONTE CRUZADA MULTIPLO 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 45
  46. 46. CICLO DE PONTE CRUZADA MULTIPLO 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 46
  47. 47. CICLO DE PONTE CRUZADA MULTIPLO 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 47
  48. 48. MIOFILAMENTOS MÚLTIPLOS Interação dos filamentos de actina e miosina Teoria do deslizamento 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 48
  49. 49. MIOFILAMENTOS MÚLTIPLOS Embora o sarcômero encurte, o comprimento de cada miofilamento não muda, apenas a largura das zonas H 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 49
  50. 50. JUNÇÃO NEUROMUSCULAR As células do músculo esquelético se contraem como resultado de impulsos do neurônio motor. Junção neuromuscular é o nome dado ao local em que o neurônio motor estimula a célula muscular. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 50
  51. 51. PAPEL DO NEURÔNIO MOTOR As células musculares estão isoladas eletricamente uma da outra pelo endomísio Para que cada célula muscular se contraia deve ser estimulada por um neurônio motor 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 51
  52. 52. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 52
  53. 53. ATIVIDADE DA J-NM + e – representam a polarização Potencial da membrana de repouso 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 53
  54. 54. PA chega no axônio terminal; Acetilcolina é liberada Despolarização do local PA propaga-se ao longo do sarcolema e abaixo do Túbulo T Contração do sarcômero 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 54
  55. 55. CHEGADA DO PA AO AXÔNIO TERMINAL (AT) Quando o PA chega ao AT, a mudança da voltagem da membrana abre os canais voltagem- dependente de Ca+, permitindo aos íons Ca+ entrar no AT 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 55
  56. 56. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 56
  57. 57. FUSÃO DA VESÍCULA SINÁPTICA Os íons Ca+ causam a fusão de vesículas sinápticas com a membrana do axônio terminal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 57
  58. 58. LIBERAÇÃO DE ACETILCOLINA O neurotransmissor acetilcolina contido dentro das vesículas é liberado na fenda sináptica 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 58
  59. 59. Adicionalmente, ions Ca são bombeados para fora do axônio terminal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 59
  60. 60. A acetilcolina se liga nos locais do receptor de canais de íon quimicamente regulados 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 60
  61. 61. Abre os canais, permitindo o fluxo de Na e K. Esta troca de íons causa despolarização. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 61
  62. 62. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 62
  63. 63. Após um breve período a acetilcolina difunde para longe do receptor e o fluxo de íons cessa, sendo fechado o canal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 63
  64. 64. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 64
  65. 65. PROPAGAÇÃO DO PA A despolarização da porção final motora inicia um PA que se propaga ao longo do sarcolema em todas as direções e abaixo dos Túbulos T 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 65
  66. 66. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 66
  67. 67. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 67
  68. 68. A propagação do PA causa a liberação de íons Ca+ da cisterna terminal no citosol 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 68
  69. 69. RESUMO • Cada célula do músculo esquelético é estimulada individualmente por um neurônio motor. • A junção neuromuscular é o local onde a porção terminal de um axônio do neurônio motor conecta-se a membrana da célula muscular, separada pela fenda sináptica. 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 69
  70. 70. • Um PA chega ao axônio terminal provocando a liberação de acetilcolina causando a despolarização da porção final motora. • Despolarização da porção motora dispara um PA que se propaga ao longo do sarcolema e tubulos T. • O PA causa a liberação de íons Ca+ da cisterna terminal no cytosol, ativando a contração da célula muscular.07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 70
  71. 71. CONTRAÇÃO DE UNIDADES MOTORAS • A contração do músculo esquelético resulta da atividade de grupos de células musculares chamadas unidades motoras. • O tamanho e o número de unidades motoras que são estimuladas determina a força de uma contração muscular.07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 71
  72. 72. A UNIDADE MOTORA Um neurônio motor e as células musculares estimuladas são chamadas de unidade motora Junção neuromuscular neurônio motor A neurônio motor B nervo espinhal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 72
  73. 73. A UNIDADE MOTORA Junção neuromuscular neurônio motor A neurônio motor B nervo espinhal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 73
  74. 74. Quando uma contração forte é necessária, o sistema nervoso estimula mais de uma unidade motora. RECRUTAMENTO neurônio motor A neurônio motor B nervo espinhal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 74
  75. 75. Essa excitação de unidades motoras adicionais ou força aumentada de contração é chamada de recrutamento RECRUTAMENTO neurônio motor A neurônio motor B nervo espinhal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 75
  76. 76. RECRUTAMENTO neurônio motor A neurônio motor B nervo espinhal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 76
  77. 77. TAMANHO DA UNIDADE MOTORA Qual a vantagem de ter apenas poucas células musculares por unidade motora? a) gera movimentos precisos b) permite movimentos totais neurônio motor A neurônio motor B nervo espinhal 07/04/2015 FIFIOLOGIA DO EXERCICIO - PROF. CLOVIS ROBERTO GURSKI 77

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