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CONTRAÇÃO MUSCULAR

CONTRAÇÃO MUSCULAR. funções físicas do corpo atividade muscular movimentos do esqueleto, contração do coração, contração dos vasos sanguíneos, peristaltismo

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CONTRAÇÃO MUSCULAR

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funções físicas do corpo

atividade muscular

movimentos do esqueleto, contração do coração, contração dos vasos sanguíneos, peristaltismo do

intestino, etc...

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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

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CONTRAÇÃO MUSCULARCONTRAÇÃO MUSCULAR

meio de manifestação de atos internos , externos

músculo esquelético e cardíaco músculos estriados 40 % vísceras músculo liso

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• 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.

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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

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• 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

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• Filamentos finos

• Contém duas proteínas alongadas trançadas, a actina e a tropomiosina, e uma terceira globular, chamada de troponina.

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• 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)

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• Os filamentos de miosina e actina são parcialmente superpostos miofibrila apareça com faixas claras e escuras alternadas

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• 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)

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TRANSMISSÃO NEUROMUSCULAR

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fibras musculares esqueléticas

fibras nervosas mielinizadas motoneurônios medula espinhal

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Fibra nervosa: ramifica-se formando terminações neurais invaginam na fibra muscular

Junção: Terminação nervosa + Fibra muscular: PLACA MOTORA

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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• 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

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Músculo relaxado e músculo contraídoMúsculo relaxado e músculo contraído

Não há proteínas contráteis, há estruturas Não há proteínas contráteis, há estruturas contratéiscontratéis

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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

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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

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Reposição do ATPReposição do ATP

CKCK Fosfocreatina + ADP ATP + creatina

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• Ultra-estrutura molecularUltra-estrutura molecular

• Contração e relaxamento deslocamento unidirecional

• ContraçãoContração aproximação de linhas Z• Relaxamento Relaxamento afastamento de linhas Z

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Miastenia grave:

• paralisia • incapacidade junção neuromuscular transmitir sinais• doença auto-imune• paralisia músculos respiratórios

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• 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

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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