Fisiologia Humana 4 - Tecido Muscular

TECIDO MUSCULAR

MSc LORENA ALMEIDA DE MELO

INTRODUÇÃO

� 40% - músculo esquelético e 10% - músculo liso e cardíaco.

� Tecido muscular – ½ do peso total do corpo;

MSc Lorena Almeida de Melo

Tipos de Tecido Muscular

� Tecido muscular esquelético� Mover os ossos do esqueleto;� Estriado (faixas claras e escuras);� Voluntário (neurônios - SNS).

� Tecido muscular cardíaco� Parede das câmeras cardíacas;� Estriado;� Involuntário (marcapasso – contração - SNA).

� Tecido muscular liso� Estruturas ocas internas (vasos sangüíneos, vias aéreas);� Não estriado;� Involuntário (SNA). MSc Lorena Almeida de Melo

Tipos de Tecido Muscular

Anatomia Fisiológica do Músculo Esquelético – A Fibra Muscular Esquelética

� Epimísio: membrana que envolve o músculo;

� Perimísio: membrana que envolve o fascículo muscular;

� Endomísio: membrana que envolve a fibra muscular.

Anatomia Fisiológica do Músculo Esquelético – A Fibra Muscular Esquelética

Estrutura Interna da Membrana Muscular Celular

� Sarcolema� Membrana plasmática da fibra muscular;

� Túbulos T (transversos)� Invaginação da membrana da fibra muscular;� Local de propagação dos potenciais de ação;� Fazem contato com as cisternas do retículo

sarcoplasmático.

� Retículo sarcoplasmático� Local de armazenamento e liberação de cálcio;� No RS o cálcio se fixa a calsequestrina.

� Tríade� Túbulo T + 2 cisternas laterais – fazem parte do

retículo sarcoplasmático;

� Sarcômeros� Porção da miofibrila localizado entre dois discos Z

sucessivos.

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO

� Faixa A – situada no centro do sarcômero. São escuras e pode ocorrer sobreposição entre os filamentos;

� Faixa I – situadas a cada lado da faixa A. São claras e apresentam apenas filamentos finos;

� Zona H – situada no centro do sarcômero. Contém apenas filamentos grossos;

� Linha M – divide a zona H ao meioMSc Lorena Almeida de Melo

FILAMENTO GROSSOMIOSINA

� Proteína que forma os filamentos espessos.

� Duas cadeias protéicas (pesada) – entrelaçam -cauda.

� Um par de cabeças (leve)

FILAMENTO GROSSOMIOSINA

� Cabeça

- Sítio fixador da actina- Hidrólise do ATP

FILAMENTO FINOACTINA

� São formados por 3 proteínas: actina, tropomiosina e troponina;

Actina Tropomiosina Troponinas

FILAMENTO FINOACTINA

� ACTINA� Possui um sítio fixador para a miosina;

� Durante o repouso – coberto por tropomiosina.

FILAMENTO FINOTROPOMIOSINA

� TROPOMIOSINA

� Entrelaçada ao longo do filamento de actina;

� Função – bloquear a interação actina-miosina;

� Contração - deslocada de cima do sítio de fixação da actina.

FILAMENTO FINOTROPONINAS

� TROPONINAS� Troponina T – fixa o complexo troponina à

tropomiosina;

� Troponina I – junto com a tropomiosina inibe a interação actina-miosina;

� Troponina C – fixa o cálcio/gera contração muscular.

NEURÔNIOCÉLULA NERVOSA

� A unidade funcional do sistema nervoso;

� Divisão� Corpo celular - Contém o núcleo -regula a homeostase do neurônio.

� Dendritos - recepção da informação de outros neurônios;

� Axônio – fibra nervosa; transmite a mensagem elétrica do corpo celular em direção a outro neurônio ou a um órgão efetor (músculo);

NEURÔNIOCÉLULA NERVOSA

� CÉLULAS DE SCHWANN - revestem as fibras nervosas grandes;

� BAINHA DE MIELINA;

� NÓDULOS DE RANVIER - intervalos entre os segmentos da bainha de mielina;

� O potencial de ação salta de um nódulo ao nódulo seguinte quando ele percorre uma fibra mielinizada (condução saltatória) - condução rápida;

ARCO REFLEXO

Um arco reflexo éa via nervosa do

receptor ao SNC e do SNC

de volta ao órgão efetor através da

via motora.

JUNÇÃO NEUROMUSCULARESTRUTURAS

JUNÇÃO NEUROMUSCULARREPOUSO

JUNÇÃO NEUROMUSCULARPOTENCIAL DE AÇÃO

JUNÇÃO NEUROMUSCULARENTRADA DO CÁLCIO

FUSÃO DAS VESÍCULAS SINÁPTICAS

JUNÇÃO NEUROMUSCULARLIBERAÇÃO ACh+SAÍDA DO CA+2

JUNÇÃO NEUROMUSCULARAÇÃO DA ACETILCOLINESTERASE

JUNÇÃO NEUROMUSCULARREPOUSO

ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO

� Energia para a contraçãoo Antes que a contração comece as cabeças das

pontes cruzadas (miosina) fixam o ATP;

� Atividade ATPásicao Cabeça da miosina cliva o ATP → ADP+Pi

o Antes que a contração comece as cabeças das pontes cruzadas (miosina) fixam o ATP;

� Estímulo do neurônioo Propagação do

potencial de ação –túbulos T

o Liberação dos íons cálcio que estavam armazenados no retículo sarcoplasmático;

� Fixação do cálcio e alteração conformacional

o Íons cálcio se liga à troponina C.

o Alteração conformacional (deslocamento da molécula de tropomiosina).

� Fixação da miosina

o Sítios ativos no filamento de actinadescobertos pelo complexo troponina-tropomiosina –fixação da miosina.

� Uso da energia

o Transformação de energia química (Pi) em energia mecânica (contração);

o Liberação de ADP e Pi

� Energia

o Nova molécula de ATP se encaixa o que fará a cabeça se soltar da actina.

o Cabeça da miosina se solta da actina

� Energia

o Uma nova molécula de ATP é clivada

o Início de um novo ciclo

� Bomba de cálcio

o Transporte de cálcio do citosol para o interior do RS.

o Ação da calseqüestrina (proteína fixadora de cálcio).

SISTEMAS METABÓLICOS DO MÚSCULO

� ATP→ ADP+Pi� ATP presente no músculo – 3 segundos de potência

muscular.

� SISTEMA DO ATP-CP (FOSFAGÊNIO)

o A fosfocreatina (CP), como o ATP, é armazenada nas fibras musculares (2 a 4 vezes mais que ATP).

o PC → Creatina cinase (CK) → P+C+energia+energia+ADP+Pi

→ ATPo CP+ATP muscular – potência muscular máxima e

breve.

� SISTEMA GLICOGÊNIO – ÁCIDO LÁTICO (GlicóliseAnaeróbica)

o Todos os carboidratos são transformados em glicose –usada imediatamente ou armazenada – no fígado ou no músculo – glicogênio.

o A molécula de glicose é decomposta em duas moléculas de ácido pirúvico – liberação de energia – 4 moléculas de ATP.

o Ausencia de oxigenio – ácido pirúvico – ácido lático –celulas musculares – sangue e LEC

o Período curto a moderado de contração muscular.

o 1,3 a 1,6 minutos de atividade muscular máxima.

� Sistema Aeróbico

o Utiliza a oxidação de substâncias nutrientes na mitocôndria para fornecer energia.

o Glicose, ácidos graxos e aminoácidos –combinação com o oxigênio – liberando energia

o Mais de 95% de toda a energia usada pelos músculos para a contração prolongada.

o Tempo de contração – ilimitado (duração dos nutrientes).

TIPOS DE CONTRAÇÃO

� CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA

o Extremidades dos músculos em posição fixa.

o Ausência de encurtamento.

o Não gera trabalho mecânico efetivo.

� CONTRAÇÃO ISOTÔNICA

o Uma das extremidades – fixa – alteração no comprimento do músculo.

o Tipos

� Concêntrica: concordância entre a direção do encurtamento e o movimento da carga.

� Excêntrica: sentido da contração oposto ao do movimento da carga

� CONTRAÇÃO ISOCINÉTICA

o Aparelhos que determinam:

o Velocidade do movimento.

o Adaptam a resistência (tensão máxima para cada ângulo)

CONTRAÇÃO MUSCULAR - PRINCÍPIOS

� � Curva de Comprimento-Tensão (Força)

� Força Total Produzida Nº Pontes Transversas de Miosina � Actina � Comprimento Ótimo do Sarcômero.

� Abaixo: Sobreposição dos filamentos de actina

� Acima: Não formação de pontes cruzadas

� Resultado: Prod. de Força Ineficiente

MÚSCULO LISO

� Não possui estriações.

� Os filamentos finos e grossos não estão organizados em sarcômeros – corpos densos.

� É encontrado no trato gastrointestinal, bexiga, útero, vasos sangüíneos, ureteres, bronquíolos.

� Funções: motilidade e manutenção da tensão (vasos sangüíneos .

TIPOS DE MÚSCULOS LISOS

� Músculo Liso Unitário� Encontrado no trato gastrointestinal, bexiga, útero,

ureteres;

� Fibras musculares agregadas - suas células estão conectadas entre si por junções abertas (fácil difusão dos íons).

� Contração coordenada de todo órgão (sincício).

� Músculo Liso Multiunitário� Encontrado na íris, músculo ciliar, cristalino;

� Fibras musculares lisas individualizadas – fibra independente;

TIPOS DE MÚSCULOS LISOS

PROCESSO CONTRÁTIL DO MÚSCULO LISO

� BASE QUÍMICA DA CONTRAÇÃO� Presença dos filamentos de actina e miosina –

características semelhantes (não idênticas).� Ativação do processo contrátil: Íons Cálcio e

Hidrólise da ATP - fornecimento de energia.

� BASE FÍSICA DA CONTRAÇÃO� Filamentos de actina presos a corpos densos� Corpos densos interligados - pontes protéicas

intercelulares – transmissão de força;� Filamentos de miosina apresentam-se intercalados

entre os filamentos de actinaMSc Lorena Almeida de Melo

COMPARAÇÃO DAS CONTRAÇÕES DOS MÚSCULOS LISO E ESQUELÉTICO

� Ciclo lento das pontes cruzadaso Pontes cruzadas permanecem fixadas ao filamento de

actina por longo tempo – força de contração;o Cabeças das pontes cruzadas – baixa atividade

ATPásica – lentidão na degradação do ATP.

� Energia necessária para manter a contração do músculo lisoo Baixa velocidade dos ciclos de fixação das pontes

cruzadas;o Uma molécula de ATP/ciclo.

� Lentidão do início da contração ou do relaxamentoo Contração 50 a 100 milisegundos após ser excitado;o Lentidão da fixação e da liberação das pontes cruzadas;

COMPARAÇÃO DAS CONTRAÇÕES DOS MÚSCULOS LISO E ESQUELÉTICO

� Força de contração muscularo Poucos filamentos de miosina e lento tempo de ciclo das

pontes cruzadas;o Longo período de fixação das pontes cruzadas da miosina aos

filamentos de actina.

� Encurtamento percentual do músculo liso –contraçãoo Grande capacidade de encurtamento durante a contração;

� Mecanismo de trancao Contração – Relaxamento – mantém uma contração tônica

prolongada – pouco consumo de energia.o Fixação prolongada das pontes cruzadas da miosina aos

filamentos de actina.

PROCESSO CONTRÁTILMÚSCULO LISO

� Fator desencadeador – aumento dos íons cálcio intracelular;

� Ausência de troponina (proteína ativada pelos íons cálcio – contração do músculo esquelético);

� Presença da calmodulina (proteína reguladora) –desencadeia a contração ao ativar as pontes cruzadas de

PROCESSO CONTRÁTILSEQÜÊNCIA DE EVENTOS

� Cabeça da miosina não está fosforilada – ciclo fixação-liberação da cabeça de miosina com a actina não pode ocorrer;

� Os íons cálcio se fixam à calmodulina;

� Combinação cálcio-calmodulina – ativação da miosinaquinase (enzima fosforilativa);

� Cabeça de miosina é fosforilada pela miosinaquinase;

� Cabeça da miosina fosforilada – fixação da miosina na actina e prossegue todo o ciclo da mesma forma do músculo esquelético.

PROCESSO CONTRÁTILSEQÜÊNCIA DE EVENTOS

� Cessação da contração

o Redução da concentração dos íons cálcio;

o Ação da enzima miosina fosfatase – cliva o fosfato da cadeia reguladora;

o Cessam os ciclos e termina a contração.

Controle Neural e Hormonal da Contração do Músculo Liso

� Estímulo para contração do músculo liso

� Sinais neurais, estimulação hormonal, estiramento do músculo.

� Presença de proteínas receptoras (contração e inibição).

Junções Neuromusculares do Músculo Liso

� Fibras nervosas autonômicas – se ramificam sobre uma camada de fibras musculares lisas.

� Ausência de contato direto das fibras nervosas com as fibras musculares lisas – formam as junções difusas – secretam substâncias transmissoras.

� Os axônios não apresentam botões terminais

� Ausência de placa motora presença de varicosidades contendo vesículas.

� Acetilcolina ou norepinefrina – excitam e inibem o músculo liso – proteína receptora.

Junções Neuromusculares do Músculo Liso

� Acetilcolina e Norepinefrina

� Excitam ou inibem o músculo liso.

� Proteína receptora excitatória e inibitória.

� Tipo de receptor que determina se o músculo liso seráinibido ou excitado.

� Efeitos hormonais sobre a contração do músculo liso

� Norepinefrina, epinefrina, acetilcolina, angiotensina, vasopressina, ocitocina, serotonina e histamina;

� Um hormônio produz contração do músculo liso quando a membrana celular desse músculo contém receptores excitatórios para o hormônio respectivo; e causa inibição quando a membrana tem receptores inibitórios.

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