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CONTRAÇÃO MUSCULAR
funções físicas do corpo
atividade muscular
movimentos do esqueleto, contração do coração, contração dos vasos sanguíneos, peristaltismo do
intestino, etc...
O corpo tem três tipos diferentes de músculos:
músculo esquelético
músculo cardíaco
músculo liso
O músculo esquelético é responsável pelas ações voluntárias, enquanto que o músculo liso e músculo cardíaco, são responsáveis pelas ações involuntárias. O processo de contração é quase o mesmo em todos os tipos, mas... força de contração e sua duração
CONTRAÇÃO MUSCULARCONTRAÇÃO MUSCULAR
meio de manifestação de atos internos , externos
músculo esquelético e cardíaco músculos estriados 40 % vísceras músculo liso
• Fibra muscular esqueléticaFibra muscular esquelética
• Células musculares são alongadas fibras musculares• Músculo centenas ou milhares de fibras
Sarcolema Sarcolema membrana celular da fibra muscular
consiste em:consiste em: membrana plasmática revestimento externo de polissacarídios com
inúmeras e finas fibrilas colágenas (resistência ao sarcolema)
• nas extremidades das fibras musculares, o sarcolema se funde com uma fibra tendiosa e estas se juntam em feixes para formar tendões musculares, que se inserem nos ossos.
Sarcoplasma:Sarcoplasma:
matriz intracelular (citoplasma) da fibra muscular. Estrutura dentro da qual ficam suspensas as miofibrilas e os constituintes intracelulares usuais, entre eles: potássio, magnésio, fosfato, enzimas e mitocôndrias
Retículo sarcoplasmático:Retículo sarcoplasmático:
retículo endoplasmático liso presente no interior do sarcoplasma das células musculares (envolve miofibrila)
função: armazenar íons cálcio liberar para citosol no momento em que o SN ordenar a ocorrência de uma contração recapturar relaxamento muscular
• Cada fibra muscular contém centenas a milhares de miofibrilas (proteínas contráteis)
• Cada miofibrila 1500 filamentos de miosina e 3000 filamentos de actina, dispostos um ao lado do outro
• Filamentos grossos miosina (composta por duas cadeias trançadas, cada uma com uma seqüência linear de aminoácidos que termina de modo enovelado). Na extremidade, existe um estrutura globular.
• Cada filamento grosso é formado por muitas moléculas de miosina associadas em feixe cabeças
• Cabeças da miosina ATPases
• Filamentos finos
• Contém duas proteínas alongadas trançadas, a actina e a tropomiosina, e uma terceira globular, chamada de troponina.
• Filamento fino molécula da proteína actina, com duas cadeias moleculares enroladas como hélices. Existem muitas moléculas de ADP presas em cada cadeia de actina
• O filamento fino possui dois outros filamentos, formados pela proteína tropomiosina
estado de repouso (sobrepondo pontos ativos dos
filamentos de actina)
• Filamento fino Troponina ocorrendo a intervalos regulares ao longo de cada molécula de tropomiosina
complexo de três moléculas globulares de proteína, uma com forte afinidade por íons cálcio (TN-C), outra por actina (TN-I) e a terceira por tropomiosina (TN-T)
• Os filamentos de miosina e actina são parcialmente superpostos miofibrila apareça com faixas claras e escuras alternadas
• Níveis estruturais no músculoNíveis estruturais no músculo
• Fibra muscular isolada aspectos característicos sarcômero
• Sarcômero se extende entre duas linhas Z 2,5 a 1 um
• Aspecto óptico à microscopia eletrônica: uma zona clara zona H (centro a linha M fina) zona H centro de uma faixa escura faixa A
(anisotrópica) faixa A seguida por uma faixa mais clara faixa I
(isotrópica)
Faixa A filamentos grossos e filamentos finos
estão soltos presos à linha Z (miosina)
TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR
fibras musculares esqueléticas
fibras nervosas mielinizadas motoneurônios medula espinhal
Fibra nervosa: ramifica-se formando terminações neurais invaginam na fibra muscular
Junção: Terminação nervosa + Fibra muscular: PLACA MOTORA
Goteira sináptica: invaginação da membrana da fibra muscular esqueléticaFenda sináptica: espaço entre terminação nervosa e membrana fibra muscularFendas ou pregas subneurais: no fundo da goteira existem numerosas pregas da membrana muscular
Terminação axônica: mitocôndrias + vesículas
AcetilcolinaAcetilcolina:: Síntese: citoplasma da terminação pré-sináptica Armazenamento: vesículas sinápticas
Membrana muscularMembrana muscular: receptores para acetilcolina são canais iônicos regulados pela acetilcolina
AcetilcolinesteraseAcetilcolinesterase:: hidrolisa acetilcolina acetato + colina
Mecanismos da contração muscularMecanismos da contração muscular
Início da contraçãoInício da contração impulso nervoso conduzido pelo axônio do
motoneurônio até a placa terminal acetilcolina receptores membrana fibra muscular alteração conformacional abertura do canal fluxo de íons sódio despolarizam a membrana das fibras potencial de ação
ContraçãoContração despolarização da membrana saída de cálcio
retículo sarcoplasmático cálcio liga-se à troponina TN-C afastamento entre tropomiosina e actina
Quando a musculatura se contrai Quando a musculatura se contrai trabalho trabalho energia energia ATPATP
1-) =músculo repouso as projeções dos filamentos grossos (cabeças) desligadas dos filamentos finos
= antes do início da contração essas projeções fixam ATP
=a ligação ao filamento fino está bloqueada pela tropomiosina
2-) =ação impeditiva da tropomiosina é impedida , os sítios ativos dos filamentos de actina ficam descobertos
=tropomiosina cálcio se liga á troponina (TN-C) =a liberação do sítio ativo da actina fixação da
cabeça de miosina a ele
3-) =ligação da cabeça de miosina ao sítio ativo do filamento de actina instável passa conformação de 45º inclinação em direção ao braço da ponte cruzada sentido da linha Z para H
=nesta inclinação há utilização de energia (ADP + Pi)
4-) =na conformação 45 cabeça de miosina tem baixa afinidade por (ADP + Pi) são liberados para o meio tornando o sítio de ligação do ATP livre.
=liga-se ATP à cabeça de miosina provoca o desligamento da miosina do filamento actínico relaxamento muscular
5-) desligada a cabeça de miosina do filamento de actina, esta volta à conformação inicial de 90º e cliva a nova molécula de ATP
Na contração muscular estes ciclos vão se repetindo sucessivamente enquanto houver a ação repressora do
cálcio e a oferta de ATP
• RelaxamentoRelaxamento
Cessa o estímulo nervoso retículo sarcoplasmático retira cálcio do fluido circundante gasto de ATP. Esse processo é efetuado por uma ATPase transportadora de cálcio (Ca2+ ATPase)
cálcio se desliga da troponina cessa a hidrólise de ATP tropomiosina volta a impedir a ligação das projeções contração é desativada músculos voltam posição inicial
a remoção dos íons cálcio fator de relaxamento da
contração muscular
Músculo relaxado e músculo contraídoMúsculo relaxado e músculo contraído
Não há proteínas contráteis, há estruturas Não há proteínas contráteis, há estruturas contratéiscontratéis
Músculo lisoMúsculo liso
tempo de contração e do relaxamento é cerca de 30 x maior que no músculo esquelético
duração dos ciclos de fixação da actina com a miosina
seguido pelo seu desligamento é muito
fator desencadeante da contração = da [ ] de íons cálcio não contém troponina , e sim calmodulina
fixa-se íons Ca2+ (complexo) liga e ativa a miosina-quinase, que fosforila a cabeça de miosina
Quando níveis de Ca2+ caem, a enzima miosina fosfatase, remove fosfato, o ciclo é interrompido e cessa a contração
Tipos de contração muscularTipos de contração muscular
Contração isométrica Contração isométrica (iso=mesmo; metros=comprimento)
• Quando aplica-se força músculo contrai comprimento não altera
• levantar peso não conseguimos• Não há trabalho físico produto da força x distância é nulo• Energia gasta calor
• Contração isotônica Contração isotônica (isso=mesmo; tônus=força)• Quando aplica-se força músculo contrai comprimento
• Trabalho físico• Energia gasta (trabalho, calor)• Encurtamento 1/3 comprimento músculo relaxado
Reposição do ATPReposição do ATP
CKCK Fosfocreatina + ADP ATP + creatina
• Ultra-estrutura molecularUltra-estrutura molecular
• Contração e relaxamento deslocamento unidirecional
• ContraçãoContração aproximação de linhas Z• Relaxamento Relaxamento afastamento de linhas Z
Miastenia grave:
• paralisia • incapacidade junção neuromuscular transmitir sinais• doença auto-imune• paralisia músculos respiratórios
• Hipertrofia muscular Hipertrofia muscular massa total do músculo
• Atrofia Atrofia massa total músculo
• Poliomielite Poliomielite doença viral acomete neurônios da medula espinhal que inervam músculo morte e atrofia muscular
• Fadiga muscular Fadiga muscular ocorre em qualquer fase envolvida no processo de contração muscular (desde o cérebro até as células musculares)
• =contrações prolongadas• =fadiga muscular com a depleção do glicogênio• produção do ácido láctico (queda ATP,
resulta na incapacidade de contração)
• ExercícioExercício
FÁRMACOS QUE ATUAM SOBRE A TRANSMISSÃO NA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
• fármacos que estimulam a fibra muscular por ação semelhante a da acetilcolina
• fármacos que bloqueiam a transmissão na junção neuromuscular
• fármacos que estimulam a junção neuromuscular por inativarem a acetilcolinesterase