CONTRAO MUSCULAR FISIOLOGIA MUSCULAR ESQUELTICA Os efetuadores da postura e do movimento internamente tambm tm msculos com caractersticas esquelticas, como o diafragma. Motricidade Somtica Sistema motor: Todos os elementos (fibras musculares e neurnios) envolvidos com motricidade (somtica e visceral) As atividades motoras somticas permitem ao organismo relacionar-se com o ambiente: a) Manter-se em posio, apesar da gravidade tender a aproxim-lo do cho; b) Locomover-se c) Reagir a estmulos sensoriais especficos d) Manipular objetos e) Realizar comunicao (linguagem e expresso facial) As expresses podem ser reflexas (involuntrias) ou voluntarias, dependendo da rea. O controle voluntario forma o sistema motor sensorial muscular esqueltico, o involuntrio forma o sistema nervoso visceral muscular liso e esqueltico.

Miofibrilas: Do a propriedade do msculo fazer a contrao Sarcomero: A contrao muscular se da pelo encurtamento do sarcomero, encurtando a miofibrila, dando a contrao; Formado por filamentos grossos e finos de protena (actina e miosina) Juno neuro muscular esqueltica

Cada fibra muscular est conectada a um neurnio (juno neuro-muscular), uma sinapse qumica que gera o potencial de ao, fazendo a contrao. Um neurnio pode comandar varias fibras musculares, esse n chamado de unidade motora. Quando esse neurnio ativado, todos os msculos ligados a ele contraem. O neurnio liberado nessa sinapse a Acetil colina que abre o canal de sdio e gera o potencial de ao. As fibras musculares so clulas excitveis como os neurnios: geram PEPS (potencial de placa) e PA. Forma rpida de transmitir os comandos neurais.

Eventos da neuro-transmissao 1. Chegada do PA nos terminais 2. Liberao de Acetilcolina 3. Complexo receptor nicotinico-Ach 4. Abertura de canais Na ps-sinpticos 5. Potencial ps-sinptico (Potencial de Placa) 6. Abertura de Canais Na e K voltagem dependentes no sarcolema 7. Gerao e propagao do PA pelo sarcolema

Para gerar a contrao a clula precisa de clcio que vem de dento da prpria clula, estocado no reticulo sarcoplasmtico. A clula gasta ATP nessa contrao tem muita mitocndria. Tbulo Transverso (Tbulo T) - Invaginao da membrana celular. Quando ocorre o potencial de ao na clula muscular, esse precisa atingir o interior da clula, com isso o tbulo T possibilita a propagao do potencial de ao pelo interior da clula. Para a clula contrair a quantidade de clcio dentro da clula tem que ser alta. O clcio precisa sair do reticulo sarcoplasmtico e ir para o citoplasma. Para isso tem que abrir um canal de clcio na membrana do reticulo. gerado um potencial de ao na clula, este se propaga pelo tbulo T, abrindo canais de clcio na membrana do reticulo. O clcio passa para o citoplasma da clula e se liga com a troponina dando inicio ao processo de contrao.

Sarcomero formado por duas sub-unidades: actina que o filamento fino, composto por Actina, troponina e tropomiosina e miosina que o filamento grosso. Na contrao o filamento grosso se liga ao fino e puxa, o fino desliza sobre o grosso. A miosina um filamento em forma de toco, tem uma calda e duas cabeas onde tem um sitio para actina e outro para ATP que pode se ligar ao ATP ou ADP

Actina ATP ADP

A actina tem um sitio para a miosina. Quando a celula no est gerando potencial de ao, esse sitio est coberto pela tropomiosina, ou seja, No estado de repouso (msculo relaxado) a miosina no consegue se ligar actina porque os stios de ligao esto obstrudos pela tropomiosina.

A troponina tem um sitio para o clcio, tropomiosina e actina, com funo de deslocar a tropomiosina quando ela est ligada ao clcio, retirando a tropomiosina, permitindo a ligao da actina com a miosina, funcionando como reguladora. No estado de repouso o msculo est relaxado. Para esse processo gasta ATP. Quando a miosina se liga, ela est ligando a um ADP, quando se liga ela solta e fica com uma molcula de ATP que usada com ela para deslizar a actina. Se no tiver ATP ocorre fadiga. Ciclo da ponte cruzada

Rigor mortiz (rigidez cadavrica) Aps a morte, os nveis de clcio dentro da celula muscular aumentam e o nvel de ATP cai. Dentro dos msculos, a miosina liga-se a actina e os msculos se contraem. No entanto, sem ATP para fazer as pontes cruzadas retornarem e liberar a miosina, todos os msculos continuam contrados e rgidos.

Quanto o maior nmero ciclos de pontes cruzadas, maior ser o grau de contrao muscular

O potencial de ao no msculo por entrada de sdio que faz com que o clcio seja liberado. Tentativa muscular manter contrao Recrutamento de Unidades Motoras - pode graduar foras podendo ser maior ou menor A fora de contrao pode ser aumenta aumentando-se a freqncia dos PA, a durao do estimulo e recrutando cada vez mais fibras do msculo em atividade. O desempenho mecnico da contrao depende do comprimento inicial do msculo a partir do qual a contrao iniciada As fibras musculares de uma unidade motora so todas do mesmo tipo mas ficam dispersas no msculo. Um msculo formado de vrios tipos de fibras musculares, portanto controlado mais de um motoneurnio. Fibras musculares Brancas e vermelhas. Produzem ATP pela glicolise, conseguem manter a contrao por tempo maior sendo mais resistente a fadiga vermelho (tipo L). No usam muito oxignio, formando muito acido ltico e no conseguindo manter a fora por muito tempo, mais tem fora grande branca (tipo R). Tipos de Unidades Motoras - As unidades motoras cujo tamanho do motoneuronio menor so recrutadas primeiro pois so mais excitveis.

Todos os msculos dependem do consumo de ATP. O ATP disponibilizado pela sntese de: Fermentao anaerbica (produo rpida, mais limitado) no usa O2 Respirao aerbica

Fadiga: fraqueza progressiva e perda da capacidade de contratilidade pelo uso prolongado. Causas: Queda na disponibilidade de ATP Alterao no potencial de membrana Inibio enzimtica pelo acmulo de cido ltico (pH cido) Esgotamento de acetilcolina O encurtamento dos sarcmeros gera tenso mecnica. Os sarcmeros se encurtam tanto nas contraes isotnicas ou isomtricas. A diferena est em como a energia mecnica gerada utilizada. Ento:______________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ _____

Sistema Motor Controle MEDULAR da Motricidade - Reflexos medulares O sistema motor processa os sinais neurais em comandos ordenados que iro determinar no msculo a fora contrtil que dever ser utilizada para realizar um determinado movimento. O sistema motor requer unidades de trabalho que operem em harmonia para a expresso do comportamento (um movimento requer varias unidades de trabalho). Unidade de planejamento e comando: idealizao do movimento (crtex motor) O neurnio motor est inserido na parte ventral da medula, chamado de motoneuronios ventrais, que controlam o msculo esqueletico atravez de comandos recebidos do cortez, tronco enceflico e de neurnios que esto na periferia (sensoriais), podendo ser comandado por varias regioes. O crtex est ligado a outras estruturas que do suporte a esse planejamento motor, o cerebelo e ncleo da base. Unidades de controle: detectam os erros entre o movimento programado e o que est sendo executado (cerebelo e ncleos da base) Unidade de ordenao(comando): enviam aos msculos comandos finais (motoneurnios da medula e do tronco enceflico) vias descendentes dos comando motor Unidade de execuo: realizao do movimento (msculos) Fisiologicamente o nico jeito de contrair o msculo atravs do neuronio Crtex motor primrio - Homnculo motor: representao somatotpica dos msculos do corpo (movimentos). A regio crtex motor tem neurnios responsveis por aqueles que esto no comando. So vrios neurnios que controlam os neurnios que esto na medula, responsveis pela contrao muscular. A rea ocupada pelos neurnios responsveis pelo movimento da Mao e face maior. A rea pr motora e motora suplementar do suporte a esta regio. Controle da Motricidade Crtex motor - Quero movimentar Tronco enceflico Quais msculos Cerebelo e Ncleos da Base Quando o movimento voluntario, parte do crtex. Quando involuntrio, ele a partir do tronco (ajuste de postura) e sistema sensorial (reflexo de dor). O movimento em si o mesmo, o que muda da onde e como ele veio.

Motoneuronios medulares Os laterais controlam os msculos distais (responsveis pelos movimentos finos mos e ps); os mediais controlam os msculos axiais (do eixo) responsveis pelo controle da postura.

Padres bsicos do movimento do corpo Atos reflexos: respostas motoras simples (participao de poucos msculos) e estereotipadas (sempre do mesmo jeito), involuntrias e que foram causadas por estmulos especficos. Exemplos: reflexo patelar, reflexo flexo e retirada. Padres motores rtmicos: combinam caractersticas de atos reflexos e voluntrios. Exemplos: andar, correr, mastigar, coar. Para serem iniciados precisam de comando voluntrio, mas uma vez iniciados, seguem um padro reflexo de movimentos repetitivos. Movimentos voluntrios: movimentos complexos, amplamente aprendidos e intencionais como os de escrever, tocar piano, falar, cantar. Uma vez aprendido, repetido e incorporado ao nosso repertrio, os mecanismos de aprendizagem motora garantem que, ao evocarmos a tarefa voluntariamente, as seqncias de movimentos so realizadas automaticamente. Arco reflexo medular - Circuito funcional envolvendo rgo sensorial, neurnios de associao do SNC e um rgo efetuador. Atos e reaes reflexas: atividades motoras somtica causadas por determinados estmulos. O reflexo rpido um movimento clssico para o msculo contrair ele precisa gerar potencial de ao. Fisiologicamente o neurnio precisa ter o P.A. liberar seratonina e assim contrair o msculo. No reflexo a estimulao do neurnio sensorial, que estimula o neurnio motor, tendo a contrao. O circuito polissinaptico - + de 1 neurnio; Circuito monossinaptico 1 neurnio. Apesar da resposta sinptica, outras vias tambm esto atuando. O reflexo est ligado com a proteo do corpo a leses, por exemple, antes de queimar a mo, voc j tira do quente, quando sente a dor, a mo j est fora do calor.

Controle da Motricidade I: Medula Unidades medular neuronais da motricidade

Receptores sensoriais Neurnios sensoriais aferentes Neurnios associativos ou interneuronios (excitatrios e inibitrios) Neurnios motores Msculos (rgo efetuador) Os componentes que esto envolvidos do ato reflexo so: Os receptores sensoriais que podem ser propiceptores (msculos e articulaes) e nociceptores (da dor), a medula que o SNC que faz a integrao entre o sensorial e motor (manda o sinal para o msculo) e Musculo que o rgo efetor. Receptores proprioceptivos musculares So 3 receptores: Os nociceptores (dor), e os prociceptores que podem ser o fuso muscular (detectam variao do comprimento muscular dentro do msculo) e rgo tendinoso de golgi (msculos, articulaes e tendes) detectam a variao da tenso muscular, a fora que o msculo est fazendo. O fuso muscular protege o msculo contra estiramento e o outro protege o msculo contra uma contrao excessiva, atravs de reflexos. Fusos Musculares Dentro dos msculos, tem esse fuso em paralelo com a fibra muscular e dentro do fuso tem fibras intrafusais. As fibras do msculo passam a ser chamadas de fibras intrafusais, sendo essas de 2 tipos: Em bolsa e em cadeia. Estas recebem inervao do tipo IA e II (sensorial mantendo a informao do grau de estiramento). A inervao do timo Gama serve para fazer com que o fuso se contraia junto com o msculo, mantendo a sensibilidade durante a contrao. Funo do fuso detecta a alterao do comprimento muscular e a velocidade com que se deu essa alteraoE durante a contrao ativa dos msculos, os fusos no funcionam? Quando as FE contraem-se ativamente, o fuso tenderia a se afrouxar. Como encurtar-se solidariamente s FE garantido a sua sensibilidade? Soluo: co-ativaao dos motoneurnios g junto com os motoneurnios a. Assim o fuso se mantem operacional no s detectando acrscimos (estiramento) de comprimento muscular como os decrscimos (contrao) !

rgos Tendinosos de Golgi OTG. Est entre o tendo e o msculo, basicamente no tendo e detecta a tenso muscular. uma trama de tecido conjuntivo onde tem um neurnio do tipo IB

REFLEXOS MEDULARES So descritos trs reflexos: Reflexo miottico reflexo de estiramento. a estimulao do fuso muscular causando a contrao reflexa do msculo. monossinaptico. O neurnio sensorial est conectado diretamente com o neurnio que ativa o msculo. Isso no quer dizer que no tenham outras sinapses acontecendo. Paralelamente os antagonistas so inibidos (se no, no deixa contrai)e msculos sinergistas so ativados. Funes: Garantir o tnus muscular; controle sobre o comprimento muscular e proteo contra estiramento passivo

Reflexo miottico inverso RTG Desencadeado quando a pessoa est fazendo uma contrao excessiva. O OTG para a contrao hiperporalizando o neurnio intermedirio inibitrio, parando de liberar seratonina, causando o relaxamento muscular, tambm chamado de reflexo inibitrio. dissinaptico conexo com 2 neurnios. Funoes: Proteo contra contrao excessivo e Controle sobre o nvel de excitao dos motoneurnios

Reflexo flexor ou reflexo de retirada Ativado quando sente dor, so receptores cutneos. realizado a flexo do membro estimulado. Ativa os extensores e inibe os extensores. Ento tem os flexores e extensores e conectados a eles os inter-neuronios. Quando chega o estimulo dor realizado a sinapse exitatoria, estimulando o inter-neuronio flexor e o extensor inibido. Esse reflexo polissinaptico pois envolve mais de 2 sinapses. Funo: Proteo contra estmulos nociceptivos

Reflexo de inibiao cruzada - O membro do lado oposto por sua vez, deve se estender, isto , contrair os extensores e relaxar os flexores para suportar o peso. Um lado flexiona e o outro lado faz um movimento contrario para equilibrar o corpo Reflexo de inibiao recproca - Quando um membro flete, os msculos flexores contraem-se e os antagonistas so inibidos.

SISTEMA CARDIO VASCULAR A funo primaria de levar sangue para os tecidos, fornecendo, por esse meio, os nutrientes essenciais para o metabolismo das clulas, enquanto, ao mesmo tempo, remove os produtos finais de metabolismo das clulas. O corao atua como uma bomba, dado que, ao se contrair, gera a presso necessria para deslocar o sangue ao longo da sequencia dos vasos sanguneos. Os vasos que conduzem o sangue do corao para os tecidos, so as artrias, que funcionam com presso elevada, e contem porcentagem relativamente pequena do volume sanguneo. As veias, que conduzem o sangue dos tecidos de volta ao corao, funcionam com baixa presso e contem a maior porcentagem do volume sanguneo. Nos tecidos, vasos sanguneos de paredes muito finas, chamados capilares, ficam interpostos entre as artrias e as veias. A troca de nutrientes, de produtos finais do metabolismo e de liquido ocorrem atravs das paredes dos capilares. O sistema cardio vascular tambm participa de diversas funes homeostticas: participa da regulao da presso arterial; entrega hormnios reguladores, de seus locais de secreo, as glndulas endcrinas, a seus locais de ao, nos rgos-alvo; participa da regulao da temperatura corporal e est envolvido nos ajustes homeostticos em estados fisiolgicos alterados, como hemorragia, exerccio e alteraes posturais. Valvas trio ventricular: direita (Tricuspide) e esquerda (mitral) garante que o fluxo de sangue no volte. 1 som (bulha) Fechamento das valvas (TUM); Valvas semi-lunares: Pulmonar e artica 2 som (bulha) fechamento das valvas (T). O mal funcionamento das valvas causa o sopro. Sistema vascular sistmico distribui sangue rico em O2 para os tecidos

O corao possui clulas autorritimicas (clulas diferencias) que geram sinal eltricos (P.A. para passar para clulas musculares) que formam nodos. O sinal gerado no nodo sino atrial, pelo feixe internodal passa para os trios (despolarizando os trios). Em seguida o sinal passa para o nodo atrial ventricular, seguindo para o feixe de His e as clulas de Purkinje para despolarizar os ventrculos. Eletrofisiologia cardaca Inclui todos os processos participantes na ativao eltrica do corao: os potenciais de ao cardacos, a conduo desses potenciais pelo tecido especializado de conduo, a excitabilidade e os perodos refratrios, os efeitos moduladores do sistema nervoso autonmico sobre a frequncia cardaca, a velocidade de conduo, a excitabilidade e o eletrocardiograma. Para atuar como uma bomba, os ventrculos devem ser eletricamente ativados e, em seguida, contrair. No musculo cardaco, a ativao eltrica se deve ao potencial de ao cardaco que, normalmente, se origina no nodo sinoatrial. Origem e Propagao da Excitao pelo Corao: Corao - 2 tipos de clulas musculares Contrteis que formam a maior parte dos tecidos atriais e ventriculares e so as clulas responsaveis pelo trabalho cardaco. Os potenciais de ao nas clulas contrateis produzem contrao e gerao de fora ou presso - Condutoras so encontradas no nodo sino atrial (AS), nos tratos internodais, no nodo AV, no feixe His e no sistema Purkinje. So clulas musculares especializadas que no se contraem, nem geram fora, ao invez disso, geram, espontaneamente, potenciais de ao para todo miocrdio.

Automatismo cardaco No necessita de estimulo externo para iniciar um potencial de ao, caracteriza as clulas do NSA, NVA e as fibras de purkinje, no existe um potencial de repouso fixo, sendo a repolarizao seguida de uma despolarizao lenta da membrana denominada despolarizao diastlica ou fase 4 dos potenciais de ao automticos. Nodo Sinoatrial: Regio marcapasso. Despolarizao diastlica mais rpida o que se traduz em maior frequncia de disparo Tratos internodais e trios.

Nodo Atrioventricular: menor velocidade de transmisso do impulso. 1) Diminuio do dimetro das fibras internodais. 2) Apresentam potenciais de membrana menos negativo - canais de sdio inativados. 3) Perodo refratrio prolongado Feixe de Hiss, Sistema de Purkinje: conduo extremamente veloz, distribui o potencial de ao rapidamente para os ventrculos. Potenciais de Ao Cardac - Potencial de membrana: ons permeantes; Potencial de Equilbrio; Potencial de Repouso: determinada primariamente pelos ons potssio; Na+, K+ ATPase; Variaes do potencial de membrana: Despolarizao e hiperpolarizao. Potenciais de Ao dos Ventrculos, trios e Sistema de Purkinje - (1) Longa Durao: Longos perodos refratrios; (2) Potencial de Repouso Estvel; (3)Plat: Perodo sustentado de despolarizao Excitabilidade e Perodos Refratrios - Excitabilidade: a capacidade do miocrdio gerar PA em resposta da correntes despolarizantes de influxo A- Perodo refratrio absoluto: este perodo acaba quando a clula repolarizou a - 50 mV B- Perodo refratrio efetivo: no pode ser gerado um potencial de ao conduzido C- Perodo refratrio relativo: possivel gerar um PA caso o estmulo seja supra-limiar D- Perodo supranormal: os canais de sdio j esto em repouso Marcapassos Latentes - Nodo AV, Feixe de His e as fibras de Purkinje; O marcapasso com maior velocidade de despolarizao da fase 4 e o potencial de ao com menor durao quem controla a freqncia cardacaLocalizao Nodo SA Nodo AV Feixe de Hiss-Purkinje Freqncia Intrnseca da Atividade (impulsos/ min) 80-70 60-40 40-15

Marcapassos Latentes - Condies nas quais o marcapasso latente assume o marcapasso cardaco marcapasso ectpico: (1) Se a freqncia do Nodo SA diminuir (ativao parassimptica) ou parar completamente (leso) (2) Aumento da freqncia intrnseca de algum dos marcapassos latentes (3) Conduo do potencial de ao gerado no nodo SA for interrompido Efeitos do SNA sobre o Corao Controla a frequencia cardaca fazendo uma inervao no ndulo sinoatrial modulando a frequncia cardaca causando o efeito cronotrpico. Quando o parassimptico ocorre reduo da frequncia cardaca porque libera acetil colina que se liga no NSA aumentando a permeabilidade ao potssio, hiperpolarizando a clula, reduzindo a velocidade na fase 4. Efeito cronotrpico negativo.

O simptico faz o efeito contrario, aumentando a frenquencia cardaca (efeito cronotrpico positivo). Ele libera a nora adrenalina que se liga ao receptor B-1 que aumenta a permeabilidade ao sdio e ao clcio, despolarizando a celula, o que aumenta a corrente de influxo, aumentando a velocidade da fase 4 e consequentemente aumenta a frenquencia cardaca.

Eletrocardiograma - a medida da diferena de potencial, na superfcie do corpo, que refletem a atividade eltrica do corao. Registra ondas de hiperpolarizao e de polarizao. Vantagem: Procedimento no invasivo com n de informaes muito grande. Estimulos no NSA depois vai para todo trio depois vai para NSV depois vai para todo ventrculo, ou seja, 1 o trio despolariza depois o ventrculo, gerando 5 ondas chamadas de: Onda P (despolarizao do trio), Onda Q, Onda R, Onda S (despolarizao do ventrculo, complexo QRS) e Onda T (repolarizao do ventrculo)

Quando o ventrculo est despolarizando, o trio est repolarizando, sendo a onda mascarada pelo complexo QRS. Uma despolarizao = uma contrao. Um eletro normal composto de 12 registros

Inotropismo Fora de contrao do corao. Quanto mais fora mais sangue injetado. Esta fora mais sangue injetado. Essa fora est diretamente relacionada com o clcio, qunato mais clcio mais forte a contrao. Efeitos inotrpicos positivos e negativos - Concentrao intracelular de clcio. Depende: (1) Da intensidade da corrente de influxo de clcio o que entra durante o PA; (2) Da quantidade de clcio armazenada no retculo sarcoplasmtico Sistema simpatico positivo: Noradrenalina aumenta a quantidade de canais de clcio na membrana externa e do reticulo, aumentando a concentrao de clcio e a fora de contrao Sistema parassimptico negativo: Reduz a entrada de clcio na clula, reduzindo a fora de contrao. Lei de Frank-Starling: o volume de sangue ejetado pelos ventrculos depende do volume presente no ventrculo ao fim da distole. Toda vez que ele recebe mais sangue, ele contrai com mais sangue. A estimulao simptica aumenta o volume de sangue. Quanto maior for a distensibilidade da fibra ventricular cardaca maior vai ser a fora de contrao e consequentemente maior vai ser o volume de ejeo de sangue. O corao bombeia em relao ao que ele recebe, garatindo que no ocorra represamento de sangue no ventrculo. Dbito cardaco proporcional ao retorno venoso. Volume diastlico final = volume de sangue que o corao recebe no final da distole. Quanto maior o volume diastlico final ele contrai mais. Tem um comprimento timo de estiramento do sarcomero ora esse estimulo acontecer. O que resta no corao depois que ele faz cistole chamado Volume cistolico final

Ciclo Cardaco Cistole ejeta sangue; Diastole recebe sangue O corao vai receber sangue das veias, o trio comea a se encher atravez da veia cava da circulao sistmica e di pulmonar do pulmo. Ele j promove o fechamento da vlvula ventricular e o ventrculo j comea a se encher, essa primeira fase chamada de enchimento ventricular passivo, ainda no tem contrao. Contrao Atrial 70% do sangue passado do trio para o ventrculo passivamente no sendo to importante quanto a contrao venticular. Assim que o trio contrai entrando em distole ai o ventrculo comea a contrair e o trio fica relaxado com vlvula fechada dando a primeira bulha (TUM). O ventriculo continua a contrao mais com a valvula fechada que para abri-la necessrio de uma presso diastlica, abrindo essa vlvula semi-lunar, chamada de contrao ventricular isovolumtrica que dura ate ele conseguir a fora para abrir a valvula semilunar ai comea a fase de ejeo sistlica rpida, em seguida ele comea a relaxar, perdendo presso com tendncia do sangue a voltar para o ventriculo com isso a valvula semi lunar se fecha dando a segunda bulha (T), ele relaza com essa vlvula fechada ate a presso chegar a 0 recomeando tudo denovo. Ento: 1 Enchimento ventricular passivo; 2 Contrao atrial; 3 Contrao Ventricular; 4 ejeo Ventricular; e 5 Relaxamento ventricular isovolumtrico. O ventrculo se enche de sangue durante a distole (presso 0) o trio contrai e termina de encher o ventrculo. Em seguida o ventrculo despolariza e comea a contrao ventricular. Comea a

aumentar a presso, a vlvula fecha e gera a primeira bulha. O ventrculo continua a contrair so que com a vlvula fechada