Teoria Dos Filamentos Deslizantes

Fisiologia Muscular

Prof. Ricardo de Freitas Dias M.Sc.Aula 07

Fisiologia Muscular

• Objetivos:

• Esboçar os níveis de organização na estrutura macroscópica e microscópica do m úsculo esquelético;

• Entender o modelo do filamento deslizante;

• Esboçar a sequência de eventos químicos e mecânicos durante a acoplagem excitação-contração do m úsculo esquelético e seu relaxamento;

• Contrastar as características das fibras musculares ;

• Esboçar os padrões de distribuição dos tipos de fib ras musculares entre populações diferentes de atletas.

Questionamentos

• Quais os tipos de músculos?

• Quais as funções e estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?

• Quais os tipos de contração muscular?

• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?

• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?

• Quais as causas da fadiga?

• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?

Tipos de Músculos

SILVERTHORN, 2010

Fibras cilíndricas e longas;

Estriações visíveis

Mútiplos núcleos;

Voluntário.

Fibras curtas e ramificadas;

Estriações visíveis

Único núcleo central;

Involuntário.

Fibras pequenas e aglomeradas;

Sem estriações visíveis

Único núcleo central;

Involuntário.

Questionamentos

• Quais os tipos de músculos?

• Quais as funções e estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?

• Quais os tipos de contração muscular?

• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?

• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?

• Quais as causas da fadiga?

• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?

Constituído:

~ 660 músculos esqueléticos

40% a 50% - MCT

Locomoção;

Respiração;

Sustentação postural;

Conversão de energia química em energia cinética;

Produção de calor.

Funções do m úsculo estriado esquelético

Funções:

Arranjo do Músculo Estriado Esquelético

70% Colágeno

SILVERTHORN, 2010

Composição do m úsculo estriado esquelético

SILVERTHORN, 2010

Composição do m úsculo estriado esquelético

Os túbulos T são associados às cisternasterminais do retículo sarcoplasm ático

SILVERTHORN, 2010

SILVERTHORN, 2010

Estrutura microsc ópica do m úsculo esquelético

Organização bidimensional e tridimensional do sarcôme ro

SILVERTHORN, 2010

O que garante o alinhamento adequado dos filamentos dentro d o sarcômero?

Komi2006,

O que garante o alinhamento adequado dos filamentos dentro do sarcômero ?

SILVERTHORN, 2010

Resumo da organiza ção do m úsculo estriadoesquelético

SILVERTHORN, 2010

Questionamentos

• Quais os tipos de músculos?

• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?

• Quais os tipos de contração muscular?

• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?

• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?

• Quais as causas da fadiga?

• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?

• Contração: ação ou efeito de contrair, encolhimento (Pasquale, 2009);

• Contração: refere-se à capacidade de gerar força pelo complexo actomiosínico das fibras esqueléticas e não implica, necessariamente, encurtamento muscular (Mc Ardle et al., 2008).

Contrações ou ações musculares?

Afim de evitar confusões utilizaremosações musculares.

Tipos de ações musculares

Ação excêntrica ou negativa

Ação isométrica ou estática

Ação concêntrica ou positiva

Questionamentos

• Quais os tipos de músculos?

• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?

• Quais os tipos de contração muscular?

• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?

• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?

• Quais as causas da fadiga?

• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?

SILVERTHORN, 2010

Contra ção Muscular

SILVERTHORN, 2010

Teoria do filamento -deslizante

SILVERTHORN, 2010

O que faz as pontes cruzadas de miosinagerarem força?

MATPase + ATP →→→→ ADP + Pi + H+

Os sinais de cálcio iniciam a contra ção muscular SILVERTHORN, 2010

Como o sinal de c álcio “liga ” e “desliga ” a contra ção muscular?

SILVERTHORN, 2010

Rigor Mortis

Animação: Sliding Filament Theory 27

Eventos moleculares do ciclo contrátil do músculo esquelético

Regula ção do Acoplamento Excita ção-contra ção

Os músculos relaxados são facilmentealongados isso demonstra que emrepouso a actina e a miosina não estãofirmimente ligadas.

O que regula a interação entre actina e miosina?

SILVERTHORN, 2010

Acoplamento excita ção-contra ção

Animação: The Neuromuscular Junction

14

SILVERTHORN, 2010

Sequência temporal dos eventos elétricos e mecânico s durante o acoplamento excitação-contração

Abalo

Questionamentos

• Quais os tipos de músculos?

• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?

• Quais os tipos de contração muscular?

• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?

• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?

• Quais as causas da fadiga?

• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?

Suprimento de energia para a contração muscular

SILVERTHORN, 2010

Suprimento de energia para a contra ção muscular

Questionamentos

• Quais os tipos de músculos?

• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?

• Quais os tipos de contração muscular?

• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?

• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?

• Quais as causas da fadiga?

• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?

SILVERTHORN, 2010

Causas poss íveis e localiza ção da fadiga

•••• ↑↑↑↑ NH3

•••• ↑↑↑↑ Temp. Corporal

Definição

Intensidade

Duração

Composiçãodo Músculo

Nível de condicionamento

físico

Questionamentos

• Quais os tipos de músculos?

• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?

• Quais os tipos de contração muscular?

• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?

• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?

• Quais as causas da fadiga?

• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?

Características Bioquímicas e Contráteis dos Tipos de Fibras

• Capacidade Oxidativa:– nº mitocôndrias;– nº capilares;– [mioglobina].

• Tipo da ATPase

Propriedades Bioquímicas Propriedades Contráteis

• Produção de forçamáxima:

• Velocidade de contração:

• Eficiência da fibramuscular:

Atualmente as fibras musculares conhecidas são: I, Ic, IIc, IIa, IIab, II ac e IIb.

SILVERTHORN, 2010

Características Bioquímicas e Contráteis dos Tipos de Fibras

McArdle, 2008

Características Bioquímicas e Contráteis dos Tipos de Fibras

Características Bioquímicas e Contráteis dos Tipos de Fibras

Comparação das Velocidades Máximas de Encurtamento entre os Tipos de Fibras.

100%110%

120%

0%

30%

60%

90%

120%

150%

180%

Tipo I Tipo IIA Tipo IIB

Pro

duçã

o de

forç

a m

áxim

a po

r ár

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trans

vers

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ras

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cula

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Comparação das Velocidades Máximas de Encurtamento entre os Tipos de Fibras.

Composição das Fibras em Popula ções Espec íficas

Como determinar os tipos de fibras musculares?

Determinação do tipo de fibra musculares

Altera ções dos Tipos de Fibras Muscularespelo Treinamento Físico

Treinamento de endurance

Tipologia das Fibras Musculares

• Genética;

• Níveishormonais;

• Hábitos de exercício físico.

A porcentagem dos tipos de fibras pode ser influenciada: