JunJunçção Neuromuscularão Neuromuscular

• Os músculos esqueléticos são inervados por grandes fibras nervosas mielinizadas, que se originam nos grandes motoneurônios das pontas anteriores da medula espinhal. Cada fibra nervosa normalmente se ramifica muitas vezes e estimula de três a centenas de fibras musculares esqueléticas. A terminação forma uma junção com a fibra muscular, denominada junção

neuromuscular ou junção mioneural, aproximadamente no seu ponto médio, de forma que o potencial de ação na fibra muscular se propaga igualmente em ambas as direções.

Anátomo-fisiologia da Junção Neuromuscular

• As figuras a seguir ilustram a Junção Neuromuscular entre uma grande fibra nervosamielinizada e uma fibra muscular esquelética. A fibra nervosa ramifica-se na sua extremidade para formar um complexo de terminações nervosas

denominadas placa motora, que se invagina no músculo, localizando-se, porém, totalmente fora da membrana plasmática da fibra muscular. Toda a estrutura é revestida por uma ou mais células deSchwann, que isolam a placa motora dos líquidos circundantes.

Anatomia da Junção (Guyton)

• No terminal do axônio há muitas mitocôndrias que fornecem energia, principalmente para a síntese do transmissor excitatório acetilcolina, que por sua vez excita a fibra muscular. A acetilcolina ésintetizada no citoplasma do terminal, porém éabsorvida rapidamente em várias pequenas vesículas sinápticas, cerca de 300.000 das quais existem normalmente em todas as terminais de uma única placa motora. Na matriz das fendas secundárias, há grande quantidade da enzima colinesterase, capaz de destruir a acetilcolina.

Junção Neuromuscular

SecreSecreçção deão de AcetilcolinaAcetilcolina

• Quando um impulso nervoso chega à junção neuromuscular, cerca de 300 vesículas são liberadas pelos terminais nas fendas sinápticas entre os terminais e a membrana da fibra muscular. Isso resulta do movimento dos íons cálcio do líquido extracelular para as membranas dos terminais quando o potencial de ação despolariza suas membranas. Os íons cálcio determinam que as vesículas de acetilcolina irrompam através da membrana. Na ausência de cálcio, ou na presença de um excesso de magnésio, a liberação de acetilcolina fica bastante diminuída.

Inibição da acetilcolina pela colinesterase

• Dentro de aproximadamente um milisegundo após a liberação da acetilcolina pelo terminal axônico, uma pequena parte dela se difunde para fora da fendasináptica, não atuando mais sobre a membrana da fibra muscular, sendo a maior parte dela destruída pela colinesterase nas fendas sinápticas secundárias. O período de tempo muito curto em que a acetilcolina permanece em contato com a membrana da fibra muscular é quase sempre suficiente para excitar a fibra muscular, e a remoção rápida da acetilcolina evita uma nova excitação após a fibra muscular ter-se recuperado do primeiro potencial de ação

Fator de segurança para a transmissão na Junção Neuromuscular

• Comumente, cada impulso que chega a junção neuromuscular cria um fluxo de corrente na placa terminal, cerca de três a quatro vezes maior do que o necessário para estimular a fibra muscular. Por esta razão diz-se que a junção neuromuscular normal tem um fator de segurança muito alto. A estimulação artificial da fibra nervosa em freqüências maiores que 100 vezes por segundo durante vários minutos, quase sempre diminui o número de vesículas de acetilcolina liberadas a cada impulso, de maneira que os impulsos, então, muitas vezes, deixam de passar para a fibra muscular. Isto denomina-se fadiga da

junção neuromuscular. No entanto, sob condições normais a fadiga raramente ocorre

Fármacos que afetam a Junção Neuromuscular

• Carbacol

• Metacolina

• Nicotina

Junção Neuromuscular (microscópio eletrônico de varredura)

Miastenia Miastenia GraveGrave

• A miastenia grave, que ocorre raramente nos seres humanos faz com que a pessoa fique paralisada devido a incapacidade das junções neuromusculares em transmitir sinais das fibras nervosas às fibras musculares. É uma doença auto-imune, degeneretiva e terminal.

ContraContraçção do mão do múúsculo esquelsculo esquelééticotico

• A musculatura esquelética constitui cerca de 40% da massa corporal do humano, com outros 5 a 10% correspondendo àmusculatura lisa e cardíaca. No homem varia entre 40 e 44%. Na mulher entre 38 e 42%. A musculatura lisa inclui a maior parte dos órgãos abdominais. No atleta de elite o percentual da musculatura pode chegar a 50%.

Fibra muscular esquelética• Anatomia Fisiológica

• A figura a seguir mostra a organização da musculatura esquelética, indicando que se constitui de numerosas fibras musculares. Cada uma dessas fibras por sua vez, é formada por unidades sucessivamente menores, também representadas na mesma figura. Na maioria dos músculos as fibras se estendem por todo o comprimento do músculo e, cada uma delas éinervada por uma única terminação nervosa localizada próximo ao seu centro.

Miofibrilas: Filamentos de Actina e Miosina

• Cada fibra muscular contém de várias centenas a muitos milhares demiofibrilas, que são representadas pelos pequenos círculos da seção transversal da figura anterior. Cada miofibrila apresenta, por sua vez, dispostos de lado a lado, cerca de 1500 filamentos de miosina e 3000 filamentos de actina, que são grandes moléculas proteicasresponsáveis pela contração muscular. Os filamentos espessos são de miosina e os filamentos finos são de actina. Observe-se que os filamentos de actina e miosina se interdigitam parcialmente e determinam a existência de faixas claras e escuras alternadas nasmiofibrilas. As faixas claras que contêm somente filamentos de actina

denominam-se Bandas I.

• As faixas escuras que contêm os filamentos de miosina são denominadas Bandas A. As pequenas projeções laterais dos filamentos de miosina se denominam pontes cruzadas. Elas se projetam das superfícies dos filamentos de miosina ao longo de toda a sua extensão, exceto na parte mais central. É a integração entre essas pontes cruzadas e os filamentos de actina que determinam a contração.

• A mesma figura mostra ainda que os filamentos deactina estão ligados a membrana Z ou disco Z e que os filamentos se estendem a cada lado desta membrana, para se interdigitarem com os filamentos de miosina. A membrana Z também passa de miofibrila a miofibrila ligando-as entre si, através de toda a fibra muscular. Por essa razão toda a fibra muscular apresenta faixas claras e escuras, como ocorre com as miofibrilasindividuais. São essas faixas que dão a aparência estriada ao músculo cardíaco e esquelético.

• A porção de uma miofibrila (ou de toda a fibra muscular) que se localiza entre as duas membranas Z sucessivas denomina-sesarcômero. De acordo com o comprimento do sarcômero, determina-se a maior ou menor força de contração. Durante uma contração a zona clara que fica no centro da Banda A é denominada Zona H. Nessa faixa, não só as extremidades dos filamentos de actina se superpõem aos de miosina, como também se superpõem entre si.

Mecanismo de deslizamento da Mecanismo de deslizamento da contracontraççãoão

• O mecanismo básico de contração muscular está ilustrado na figura abaixo. Ela mostra o estado relaxado de um sarcômero e o estado contraído do mesmo. No estado relaxado, as extremidades dos filamentos de actina, derivados de duas membranas Z sucessivas, se superpõem discretamente, enquanto ao mesmo tempo se superpõem por completo aos filamentos de miosina.

Teoria do Deslizamento

• Por outro lado, no estado contraído, esses filamentos de actina são tracionados para dentro, entre os filamentos de miosina, de modo que passam então a se sobrepor em maior extensão. Também as membranas Z sãotracionadas pelos filamentos de actina até as extremidades dos filamentos de miosina. Na verdade, os filamentos de actina podem ser tão fortemente tracionados que as extremidades dos filamentos de miosina chegam a se encurvar durante uma contração muito intensa. Desta forma , a contração muscular ocorre por um mecanismo de deslizamento dos filamentos.

Filamentos contráteis

• Por outro lado, no estado contraído, esses filamentos de actina são tracionados para dentro, entre os filamentos de miosina, de modo que passam então a se sobrepor em maior extensão. Também as membranas Z são tracionadas pelos filamentos de actina até as extremidades dos filamentos de miosina. Na verdade, os filamentos de actina podem ser tão fortemente tracionadosque as extremidades dos filamentos de miosina chegam a se encurvar durante uma contração muito intensa. Desta forma , a contração muscular ocorre por um mecanismo de deslizamento dos

filamentos.

Filamento de ACTINA

• O filamento de Actina compõe-se de três partes: actina,tropomiosina e troponina. A actina apresenta-se sob a forma de uma dupla hélice de actina F que por sua vez écomposta de actina G. A tropomiosina está frouxamente ligada a actina F e que, no estado de repouso, ela cobre de forma física os locais ativos da actina, de modo que a interação entre a actina e a miosina não possa ocorrer para causar a contração. A troponina é um complexo de três proteínas globulares onde uma tem grande afinidade pelaactina, outra pela tropomiosina e outra pelos íons cálcio. Este complexo fixa a tropomiosina à actina. A grande afinidade da troponina com os íons cálcio parece iniciar o processo da contração.

Músculo Estriado

Músculo Estriado

Elastina (Proteína elastomérica do músculo)

Hipertrofia Muscular• A atividade muscular vigorosa determina um

aumento do tamanho muscular, um fenômeno denominado hipertrofia. Os diâmetros das fibras musculares individuais aumentam, aumenta osarcoplasma e as fibras ganham vários nutrientes e substâncias metabólicas intermediárias, tais como ATP, fosfocreatina, glicogênio, lipídeos intracelulares e muitas mitocôndrias adicionais. Asmiofibrilas também aumentam de tamanho, bem como em número. Em resumo, a hipertrofia aumenta tanto o poder motor do músculo, quanto os mecanismos de nutrição para poder mantê-lo.

Atrofia Muscular

• A atrofia muscular é o inverso da hipertrofia muscular; ela resulta de um período de inatividade muscular ou mesmo quando o músculo é usado apenas em contrações muito fracas. A atrofia acontece particularmente quando os membros são engessados, evitando, dessa maneira, a contração muscular. Um mês de desuso pode algumas vezes reduzir o tamanho muscular a metade do normal.

Rigidez Cadavérica

• Várias horas após a morte, todos os músculos do corpo entram num estado de contratura denominado rigidez

cadavérica; isto é, os músculos se contraem e tornam-se rígidos mesmo sem potenciais de ação. Acredita-se que esta rigidez seja causada pela perda de todo o ATP necessário para determinar a separação entre as pontes cruzadas e os filamentos de actina durante o processo de relaxamento. Os músculos permanecem rígidos até que ocorra a destruição de suas proteínas, o que se dáprincipalmente devido a autólise causada pela liberação de enzimas dos lisossomos, ao redor de 15 a 25 horas mais tarde.

Eletromiografia

• Cada vez que um potencial de ação percorre uma fibra muscular, uma pequena porção da corrente elétrica se espalha, indo do músculo até a pele. Se muitas fibras musculares se contraem simultaneamente, o somatório dos potenciais elétricos que ocorrem na pele, pode ser muito grande. Colocando-se dois eletrôdos sobre a pele, ou inserindo-os no músculo sob forma de agulha, pode-se fazer um registro elétrico, denominadoeletromiograma. A figura abaixo mostra um registro eletromiográfico durante uma contração moderada.

Eletromiografia