CONTRAÇÃO MUSCULAR. funções físicas do corpo atividade muscular movimentos do esqueleto,...

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