Biofsica da Contrao Muscular

IntroduoTipos de msculos: Fibras lisas: Contraem-se lentamente, mas a contratura pode durar muito tempo. Fibras estriadas: Contraem-se mais lentamente, mas a contratura pode durar mais tempo

Relaes energticas do msculoO msculo um biossistema que transforma Energia Eltrica Potencial de biomolculas em Calor e TrabalhoRepouso En El Poten Ao Trabalho mecnico Ao En Trmica

Ao En Trmica

+Reaes Bioqumicas Contrao muscular Atrito

Relaes energticas do msculoEficincia mecnica: indica quanto da energia virou Trabalho EF=Trabalho realizado Energia gasta Ex: Trabalho + Calor 850 j, para levantar 30 Kg EF=0,35 ou 35 % Calor produzido 850-300=550 J (65%) So 13,2 calorias ou elevar em 0,13 1 litro gua. Um msculo que pesa 0,1 Kg elevaria a temperatura em 1,3 C.

Tipos de contrao muscularQuando o msculo se contrai existe duas situaes diferentes, denominadas contrao isomtrica (mesmo comprimento) e contrao isotnica

Tipos de contrao muscularIsomtrica o msculo se contrai, mas seu comprimento no altera. No h trabalho fsico. (Fora X distncia = 0) Toda a energia dissipada em calorIsotnica o msculo se contrai, e seu comprimento diminui. H trabalho fsico. Fora X distncia = 0 Trabalho + Calor

Msculo como um MotorO musculo um motor eltrico linear. Eltrico porque a contrao provem da atrao e repulso de cargas eltricas em sua estrutura. Linear porque no h rotao, deslocam-se em linha. Contrao comea em nvel molecular e termina em sistema.

Nveis estruturais do msculo Sarcmero se extende entre duas linhas Z Cerca de 2,5 a 1 m Filamentos finos ligam-se a linha Z Filamentos grossos esto soltos Finos (actina) Grossos (miosina)

Mecanismos da Contrao Existem vrias teorias: Incio da contrao: O impulso conduzido pelo neurnio at a placa motora que libera Ach, despolariza as fibras. Contrao: A despolarizao libera Ca2+ do retculo sarcoplasmtico, ao ligar-se com A Troponina, cataliza a atividade ATPsica da actinomiosina. Mudanas conformcionais resultam no aparecimento de uma fora eltrica , que provoca o deslizamento das molculas de actina Como resultado AS estruturas Z-Z se encolhem

RelaxamentoQuando cessa o estmulo nervoso, ocorre a retirada ce Ca2+. Com a queda de clcio , cessa a hidrlise do ATP perto do centro ativo da Actinomiosina, a contrao desativada e os msculos voltam a posio inicial e a troponina inibitria assume seu papel (quebrando o complexo actinamiosina)

Termognese

BIOTERMOLOGIATemperatura Corprea: 36,7 - 37oCTermognese Biolgica O homem um animal homeotermo Claude Bernard (1876)Contrao muscular (termognese mecnica)

Reaes exotrmicas (termognese qumica)

BIOTERMOLOGIATermognese Mecnica Baseada no calafrioContrao desorganizado dos msculos esquelticos Resposta involuntria Exposio a baixas temperaturas Estados febris

Nem todos os animais homeotermos apresentam a termognese mecnica.

BIOTERMOLOGIATermognese Qumica Temperatura cai vagarosamente Aumento do metabolismo interno Mais importante para a manuteno da temperatura corporal Metabolismo das gorduras (gordura marrom), protenas e carboidratos

BIOTERMOLOGIAProduo Basal de Calor

Aproximadamente 1,5 Kcal / min num homem de 70 Kg e 1,8 m2 de superfcie corporal Principalmente no fgado, crebro e msculos esquelticos.

BIOTERMOLOGIAFatores que afetam a termognese

Todos relacionados com o metabolismo interno dos alimentosDiminuem o metabolismo basalSonoSubnutrio Hipotireoidismo

BIOTERMOLOGIAFatores que afetam a termognese

Aumentam o metabolismo basalHipertireoidismo Tenso muscular permanente

CalafrioAlimentao Exerccio Fsico

BIOTERMOLOGIATermlise Biolgica

VaporizaoRadiao Conveco Conduo

BIOTERMOLOGIAVaporizao

EvaporaoPele e Pulmes 20 a 25% do total de calor perdido pelo corpo

Cada grama de suor o corpo perde 0,58 KcalTaquipnia e Febre Grandes Queimados

BIOTERMOLOGIARadiao Ondas eletromagnticas (infravermelho) 60% do total de calor perdido pelo corpo Fluxo do corpo mais quente para o mais frio A pele a principal fontePoder emissivo de 97%

BIOTERMOLOGIAConveco Transferncia de energia trmica atravs da movimentao de massa de fluido Correntes da regies mais frias para as mais quentes e vice-versa. Efeito refrigerador = clima privado

BIOTERMOLOGIAConduo Equao do fluxo de calor: F = -k x A x G Onde:F=fluxo K=constante de condutividade trmica da barra A=rea da barra G=gradiente de temperatura ao longo da barra

Condutividade Trmica

BIOTERMOLOGIA Fatores Que Afetam A Temperatura Da Pele

Fatores ExternosRoupa Temperatura Movimento do ar

Fatores InternosCaractersticas fsicas da pele Circulao sangunea Ingesto de alimentos

BIOTERMOLOGIAFatores Externos RoupaAltera pouco a dissipao de calor por radiao Influencia a troca por conveco Protege a pele das variaes rpidas de temperatura O poder isolante em unidades de clo. Um clo o isolamento capaz de reduzir em 5,5 Kcal / m2/ h o fluxo de calor trocado entre a pele e o ambiente

Poder Isolante das Roupas

Fatores Externos Movimento do arAumentam a evaporao Dependncia Temperatura Velocidade do vento

Sensibilidade ao frio em funo da temperatura ambiente e do vento

BIOTERMOLOGIA Fatores Internos Caractersticas fsicas da pele

Pele branca reflete 40 a 50% da luzEmisso trmica 97% independente da corLei de Stefan-Boltzmann (fluxo de calor emitido por uma determinada rea da pele)

Calor dissipado varia de acordo com a regio do corpo

Emisso Calorfica do Corpo Humano

BIOTERMOLOGIAFatores Internos

Circulao sanguinea Ingesto de alimentos