1 INTRODUÇÃO

Os músculos são estruturas individualizadas que cruzam uma ou mais articulações. São

dotados da capacidade de contrair-se e de relaxar-se, e, em conseqüência, transmitem os seus

movimentos aos ossos sobre os quais se inserem. Estes movimentos são efetuados por células

especializadas denominadas fibras musculares, cuja energia latente é ou pode ser controlada

pelo sistema nervoso.

O movimento de todo o corpo humano ou de algumas das suas partes – cabeça, pescoço,

tronco, extremidades deve-se aos músculos. De músculos estão, ainda, dotados os órgãos que

podem produzir certos movimentos (coração, estômago, intestino, bexiga, etc.).

A maquinaria contrátil da fibra muscular está formada por cadeias protéicas que se deslizam para encurtar a fibra muscular. Entre elas há a miosina e a actina, que constituem os filamentos grossos e finos, respectivamente. Quando um impulso chega através de uma fibra nervosa, o músculo se contrai. Cada músculo possui o seu nervo motor, o qual se divide em muitos ramos para poder controlar todas as células do músculo. As divisões mais delicadas destes ramos (microscópicas) terminam num mecanismo especializado conhecido como placa motora. Quando o impulso nervoso passa através do nervo, a placa motora transmite o impulso às células musculares determinando a sua contração. Se o impulso para a contração resulta de um ato de vontade diz-se que o músculo é voluntário; se o impulso parte de uma porção do sistema nervoso sobre o qual o indivíduo não tem controle consciente, diz-se que o músculo é involuntário. (DANGELO, FATTINI, 2002)

O período de recuperação do músculo esquelético é tão curto que o músculo pode

responder a um segundo estímulo quando ainda perdura a contração correspondente ao

primeiro. A superposição provoca um efeito de esgotamento superior ao normal. Depois da

contração, o músculo se recupera, consome oxigênio e elimina bióxido de carbono e calor em

proporção superior à registrada durante o repouso, determinando o período de recuperação.

Com base nessas informações, realizaram-se experimentos utilizando estímulos

neuromusculares em sapos (Buffus murinos) para observar e concluir como se dá na prática o

estímulo, a contração e o relaxamento nervoso e muscular.

2 MATERIAL E MÉTODOS

2.1 MATERIAL:

Sapo (Buffus murinos)

Eletroestimulador

Quimógrafo

Xilocaína 2%

Cloreto de sódio

Alfinetes

Seringa

Pinças

Pega varetas

Tesoura cirúrgica

Luvas de procedimento

Solução de Ringer

Fio de linha

Suporte com cortiça

Placa de petri

2.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

I. Aplicação da anestesia no animal:

a. Para a aplicação da anestesia, segurou-se o animal com a mão esquerda,

deprimindo-lhe a cabeça com o 2º e 3º quirodáctilos, de forma que fosse

possível visualizar a linha mediana dorsal no nível da articulação atlo-

occipital;

b. Neste ponto do canal vertebral introduziu-se 0,5 mL de xilocaína a 2%.

II. Preparo cirúrgico do animal:

a. Fixou-se o animal na prancha de cortiça em decúbito dorsal;

b. Testou-se se o anestésico já havia surtido efeito;

c. Em seguida, foi feita uma incisão na pele, em nível da articulação coxo-

femoral em uma das patas posteriores do animal, com auxílio de pinça e

tesoura;

d. A pele foi, então, dissecada e retirada até o tendão de Aquiles, expondo a

musculatura da coxa e da perna;

e. Depois, isolou-se o músculo gastrocnêmio e com um fio de linha prendeu-se o

tendão de Aquiles, cortando o mesmo distalmente;

f. Afastou-se delicadamente os músculos posteriores dos anteriores da coxa e

localizou-se o nervo ciático, isolando-o do músculo com um pedaço de

plástico;

g. A cobaia preparada foi posicionada sobre a prancha de cortiça do quimógrafo,

sendo presa com alfinetes nas quatro patas;

h. Amarrou-se o tendão de Aquiles na alavanca do quimógrafo onde foi colocado

um pincel para registrar no papel as variações ocorridas no músculo e nervo;

i. Teve-se o cuidado de manter a preparação sempre umedecida com a solução de

Ringer (solução semelhante ao líquido extracelular).

2.3 EXPERIÊNCIAS

a) Limiar de excitabilidade do nervo ciático: o primeiro passo da experiência

propriamente dita foi realizado partindo do ponto de mínima voltagem do estimulador

elétrico aplicando-se estímulos isolados diretamente sobre o nervo ciático até que

fosse encontrado o limiar de excitabilidade, ou seja, a contração do músculo

gastrocnêmio.

b) Limiar de excitabilidade do músculo gastrocnêmio: foi realizado o mesmo

procedimento do item “a”, só que estimulando diretamente o músculo, em vez do

nervo e verificando o seu limiar de excitabilidade.

c) Escala das contrações: foram aplicados estímulos isolados de intensidade crescente,

aguardando um pequeno intervalo entre as estimulações.

d) Fenômeno da escada: três minutos após a experiência anterior foram aplicados

estímulos máximos isolados (um estímulo por segundo), por aproximadamente 10

segundos.

e) Tetania: após repouso de três minutos, aplicou-se sobre o músculo estímulos máximos

com freqüência elevada para obtenção de uma contração tetânica perfeita; em seguida

o músculo foi estimulado com freqüência mais baixa para obtenção do tétano

imperfeito.

f) Estímulo químico: colocou-se sobre o músculo gastrocnêmio uma pequena quantidade

de cloreto de sódio e, em seguida, lavou-se com a solução de Ringer.

g) Fadiga de transmissão: foi feita uma estimulação máxima do nervo ciático até que o

músculo deixasse de contrair, comprovando isto posteriormente com a estimulação

direta do músculo.

h) Fadiga de contração: estimulou-se diretamente o músculo até que ele não respondesse

mais.

3 RESULTADOS

a)

Limiar de excitabilidade do nervo ciático. FAESF, 2012.

b)

Limiar de excitabilidade do músculo gastrocnêmio. FAESF, 2012.

c)

Escala das contrações. FAESF, 2012.

d)

Fenômeno da escada. FAESF, 2012.

e)

Tetania. FAESF, 2012.

f) Não foi possível obter ilustração.

g)

Fadiga de transmissão. FAESF, 2012.

h) Não foi possível obter ilustração.

4 DISCUSSÃO

Na primeira parte do procedimento experimental, foi necessária a aplicação de anestesia

no sapo para que se pudesse proceder à segunda parte da preparação do animal e à experiência

propriamente dita. Nesta etapa foi utilizada a xilocaína a 2%, conhecida também como

lidocaína. Segundo Constanzo (2004), “a lidocaína bloqueia os canais de Na+ sensíveis à

voltagem que impede a ocorrência dos potenciais de ação do nervo”.

A estimulação de uma fibra muscular esquelética inicia um potencial de ação no músculo, que viaja pelo túbulo T e induz a liberação de Ca²+ da cisterna terminal do retículo sarcoplasmático. O aumento na concentração intracelular de Ca²+ causa contração. Quando o Ca²+ é bombeado de volta para dentro do retículo sarcoplasmático pela Ca²+-ATPase ocorre relaxamento. (BERNE, ROBERT, 2004)

As ilustrações “A” e “B” representam o limiar de excitabilidade do nervo e do músculo,

respectivamente, onde aumentou-se a carga positiva no interior da célula muscular, por meio

de estimulador elétrico, tirando-o do estágio do potencial de repouso. O eletroestimulador

passou da tensão 0V no modo automático, com uma freqüência de um estimulo por segundo

para a tensão de 2V sendo esse valor capaz de provocar uma contração no nervo, enquanto no

músculo foi necessário 2,5V.

A ilustração “C” é resultado do experimento chamado escala de contração. Os eletrodos

entram em contato com o músculo para emitir um estímulo, de forma que a tensão seja

aumentada progressivamente até a amplitude das contrações não variar mais, ou seja, do

limiar ao máximo. Esse tipo de comando resulta em vários estímulos em pouco tempo,

fazendo com que não haja um completo relaxamento do músculo, gerando o extremo do

potencial daquele músculo.

A ilustração “D” é resultado de outra experiência do músculo, onde o eletroestimulador

no modo manual com a tensão de 10V, através de seus eletrodos, que entram em contato com

o músculo, geram respostas de uma contração máxima a cada vez que é aplicado o estímulo.

A tetania, representada na figura correspondente à experiência “E”, resulta de uma

freqüência rápida, existindo ainda tensão na fibra quando ocorrer o próximo estímulo, devido

ao tempo menor entre cada estímulo. Isto gera a fusão dos potenciais da contração, o que

identifica um tétano imperfeito. Em seguida foi-se diminuindo a freqüência dos estímulos

resultando em um tétano imperfeito.

Em freqüências altas de estimulação o nível extracelular de Ca²+ aumenta e é mantido por todo o período de estimulação; e o nível da força desenvolvida supera grandemente o observado durante o abalo. A resposta é denominada tetania. Em frequência de estimulação intermediaria; o nível intra celular de Ca²+ retorna ao basal antes do próximo estimulo. No entanto, há um aumento gradual na força. Este fenômeno é denominado tetania imperfeita. (BERNE, ROBERT M, 2004)

A ilustração “F” seria resultada de um estímulo químico sobre o músculo gastrocnêmio

do sapo, onde se acrescentou uma pequena porção de cloreto de sódio (NaCl) para se obter

contração. Em seguida, se adicionou solução Ringer para evitar a desidratação do músculo.

Não foi possível a obtenção de gráfico para essa experiência.

A ilustração “G” é resultado da aplicação de estímulos com a tensão de 10 V e com

freqüência de 6 estímulos por segundo experimentado no nervo ciático e no músculo

gastrocnêmio, verificando a fadigação do nervo.

Na experiência “H” não foi possível obter ilustração, pois o músculo já estava fadigado

e não ocorreram mais contrações. Essa fadiga resulta da incapacidade de funcionamento dos

processos metabólicos e contráteis da fibra muscular.

5 CONCLUSÕES

A execução desta experiência deu-nos a entender que quando aplicamos os estímulos

elétricos aumentando gradativamente a amplitude e a freqüência, as respostas aos estímulos

aumentam na mesma proporção. Entendeu-se também que se o músculo for muito estimulado

ele pode fadigar, como ocorreu na experiência.

Assim, nos foi possível compreender o funcionamento fisiológico do nervo ciático e do

músculo esquelético, através da demonstração prática de como de deflagra o seu potencial

ação e como se comporta o mesmo mediante variações de freqüências e intensidade de

voltagem, mediante a estímulos eletroquímicos aplicados nos mesmos, tendo como resposta

variadas contrações musculares que podem ser observados nos gráficos dispostos.

Referências bibliográficas

CONSTANZO, Linda S. Fisiologia. 2ª edição. Rio de Janeiro. Elsevier, 2004.

BERNE, Robert M. Fisiologia. Rio de Janeiro. Elsevier Editora Ltda, 2004.

FATTINI, DANGELO. Anatomia básica dos sistemas orgânicos. 2ª edição. São Paulo: Editora Atheneu, 2002.

GUYTON, Arthur C. Fisiologia humana. Rio de Janeiro, 1988.

GUYTON, Arthur C.; HALL, John E. Tratado de fisiologia médica. 10.ed., Rio de Janeiro.

RESNICK, Robert; HALLIDAY, David; KRANE, Kenneth S. Física 1. 5ª edição. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e científicos Editora, S. A, 2003.

< http://www.auladeanatomia.com/sistemamuscular/gen-musc.htm> Acesso em: 4 mar. 2012.

< http://www.algosobre.com.br/biologia/sistema-muscular.html> Acesso em: 4 mar. 2012.