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 MUSCULAR meio de manifestação de atos internos , externos músculo esquelético e cardíaco  músculos estriados 40 % vísceras  músculo liso

Fibra muscular esquelética Células musculares são alongadas  fibras musculares Músculo  centenas ou milhares de fibras Sarcolema  membrana celular da fibra muscular 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:  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 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 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 esquelética Fenda sináptica: espaço entre terminação nervosa e membrana fibra muscular Fendas ou pregas subneurais: no fundo da goteira existem numerosas pregas da membrana muscular

Terminação axônica: mitocôndrias + vesículas Acetilcolina: Síntese: citoplasma da terminação pré-sináptica Armazenamento: vesículas sinápticas Membrana muscular: receptores para acetilcolina são canais iônicos regulados pela acetilcolina Acetilcolinesterase: hidrolisa acetilcolina acetato + colina

Mecanismos da contração muscular Início 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 Contração 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  trabalho  energia  ATP 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

a remoção dos íons cálcio  fator de relaxamento da contração muscular 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 contraído Não há proteínas contráteis, há estruturas contratéis

Músculo 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 muscular 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 (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 ATP CK Fosfocreatina + ADP ATP + creatina

Ultra-estrutura molecular Contração e relaxamento  deslocamento unidirecional Contração  aproximação de linhas Z Relaxamento  afastamento de linhas Z

Miastenia grave: paralisia incapacidade junção neuromuscular transmitir sinais doença auto-imune paralisia músculos respiratórios

Hipertrofia muscular   massa total do músculo Atrofia   massa total músculo Poliomielite  doença viral  acomete neurônios da medula espinhal que inervam músculo  morte e atrofia 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) Exercício

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