FISIOLOGIA MUSCULAR

Picture Source: http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/duchenne.html

Guillaume Duchenne (1806-1875)

Respostas musculares com a estimulação diretamente sobre o músculo

Leopoldo de Meis – UFRJ

Parte 1Parte 2

Músculo esquelético: cuja força mecânica é aplicada sobre ossos; move e estabiliza as articulações proporcionando a relação com o ambiente externo. Nascido para sobreviver

Características gerais dos músculos esqueléticos

40% do peso corporal Associados ao esqueleto Propriedade contrátil Contração rápida e lenta Metabolismo aeróbico/ anaeróbico Diferenças interssexuais

Outras funções dos músculos esqueléticos Termorregulaçao Neoglicogenese durante o jejum prolongado

CONTRAÇÃO ISOTÔNICA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA

A contração muscular proporciona desenvolvimento de força mecânica ou ( tensão). Essa força causa movimento ou se opõe a uma carga (peso).

Músculos fásicosMúsculos tônicos

As fibras musculares cardíacas estão eletricamente acopladas

Músculo cardíaco: cuja contração rítmica ejeta liquido (sangue) – bombeamento.

Músculo Liso : cuja contração mistura , move ou esvazia um conteúdo.

Interactive Physiology: visite o site e conheça os movimentos relacionados à mastigação, deglutição e à motilidade do TGI

Núcleos Motores do tronco encefálico

Córtex motor primário Giro pré-central Origem da via córtico- espinhal

Músculos extrínsecos dos olhosMúsculos da mastigaçãoMúsculos da expressão facialMúsculos do pescoçoMúsculos da língua

Músculos axiaisMúsculos proximais e distais dos membros superiores e inferiores

Núcleos Motores da Medula

Córtex motor primário Giro pré-central Origem da via córtico- espinhal

Músculos axiais e proximais

Músculos distais

Aferências Aferências

Núcleos motores somáticos da medula (cervical)

Músculos axiais e proximais

Músculos distais

Musculatura esquelética e os neurônios motores da medula

GRUPO MEDIALm. axial do tronco e m apendicular proximal (antebraço e ombros)Equilíbrio postural

GRUPO LATERALm. apendicular distal (braços, pernas, mãos e pés)Movimentos finos das extremidades

O SNC envia impulsos nervosos (determinada freqüência de PA) para as fibras musculares que respondem às alterações do potencial de membrana e contração.

O encurtamento das fibras musculares gera tensão mecânica nas extremidades que aplicadas aos ossos, através dos tendões e ligamentos pode estabilizar articulações (postura) ou move-lo ( movimento) .

Contração isotônica

Contração isométrica

Organização morfológica do músculo esquelética

Os filamentos finos deslizam-se sobre os grossos na presença de Ca.

SARCÔMERO: unidade contrátil da fibra muscular

Músculo

Células musculares

Miofibrilas

O deslizamento dos filamentos finos sobre os grossos causam a contração do sarcômero, ou seja, a contração das fibras musculares.

FILAMENTO GROSSO

FILAMENTO FINO

O sarcômero é constituído de moléculas com propriedades mecânicas ATP e Ca dependentes

http://apps.uwhealth.org/health/adam/ap/200000.htm

FibraMuscular

Terminalaxonico

Inervação motora

Músculo

Unidade motora: o motoneurônio e as fibras musculares por ele inervadas.

Um músculo é controlado por mais de um motoneurônio; possui várias unidades musculares.

http://www.fcm.unicamp.br/deptos/anatomia/musnlinervmot.html

FIBRAS MUSCULARES

-Excitáveis como os neurônios (geram e propagam PA ).

- Contráteis (encurta-se quando estimulado)

- Extensiveis (pode ser estirado)

- Elásticos (retorna ao seu comprimento de repouso após o estiramento)

RELAÇÃO DE INERVAÇAO

Alta: PRECISÂO

1: poucas fibras

Baixa : POTENCIA MECANICA

1: muitas fibras

JUNÇÃO NEURO-MUSCULARSinapse entre a neurônio motor e a fibra muscular esquelética

A sinapse neuromuscular ocorre na região do sarcolema denominada placa motora para onde os NT são liberados.

O NT nas fibras musculares esqueléticas é a acetilcolina cujo receptor é ionotrópico e nicotínico .

EVENTOS DA NEUROTRANSMISSAO

1. Chegada do PA nos terminais

2. Liberação de acetilcolina (Ach)

3. Complexo receptor -Ach

4. Abertura de canais de Na NT-dependentes

5. Potencial pós-sináptico = Potencial de

Placa

6. Abertura de Canais Na e K voltagem

dependentes, fora da placa motora

7. Geração e propagação do PA pelo

sarcolema

A freqüência de resposta das fibras musculares é diretamente proporcional a freqüência de estimulação.

A freqüência de PA nas fibras é diretamente proporcional a força de contração muscular.

PA no axônio

Fibra muscular

1. Condução do PA pelo sarcolema

2. Despolarização dos Túbulos T

3. Abertura de canais de Ca++ voltagem dependentes

do retículo sarcoplasmático

4. Difusão de Ca++

5. Aumento de [Ca++] no mioplasma

6. Inicio da contração muscular

TRANSDUÇÃO ELETRO-MECÂNICA

Os túbulos T conduzem a onda de despolarização até as

cisternas do reticulo sarcoplasmático

Leopoldo de Meis – UFRJ

Parte 3

1. potencial de ação no neurônio motor2. Potencial de placa3. Potencial de ação no sarcolema

A tensão muscular se desenvolve bem depois de o PA ter ocorrido. Essa resposta mecanica unitaria é denominada de abalo muscular

Latência

Contração Relaxamento

Contração Tetânica

ou máxima

Somação de vários abalos

ABALO: tensão mecânica isolada do músculo. A menor resposta ao

estimulo.

SOMAÇAO: somação mecânica de abalos sucessivos

TÉTANO: somação mecânica máxima em resposta a freqüência

elevada de PA

RESPOSTAS MECÂNICAS DO MÚSCULO

Fibras musculares

neurônioPA

ACh

Mais Ca no mioplamaMaior o encurtamento Abalos

IsoladosSomaçãoMecânica

Fenômeno de escada

Tétano incompleto

Tétano completo

1) Aumentado a freqüência de estimulação das fibras

musculares pelo motoneurônio da unidade motora. O

aumento de força ocorre por somação mecânica.

Como aumentar a força de contração???

EMG (eletromiograma)

Registra potenciais eletricos extracelulares do conjunto de fibras musculares em atividade.

2) Recrutando-se progressivamente as unidades motoras do músculo .

Causa genética

Deficiência nas proteínas estruturais dos músculos

Defeito no sarcolema

Entrada de íons cálcio no mioplasma

Necrose das fibras musculares

Distrofia musculara) Duchenne b) Becker

Sinais e Sintomas: fraqueza dos músculos flexores do pescoço e dos músculos proximais dos membros

3) aumentando-se a área de seção transversal do músculo, ou seja, hipertrofia ( aumento na quantidade de miofibrilas contrateis)

CICLO DAS PONTES CRUZADASCalcio ++ dependenteATP dependente

Quanto mais vezes o ciclo se repete, maior será o grau de deslizamento.

Quanto mais tempo dura o PA no sarcolema, mais tempo dura o Ca++ no mioplasma.

Rigor Mortis (Rigidez cadavérica)

• Começa apos 3 a 4h e atinge o pico máximo em 12h. Diminui dentro de 48h.• A deterioração do reticulo sarcoplasmático leva ao aumento de Ca no mioplasma• Formação das pontes cruzadas• Não há ATP para causar o relaxamento ou para remover o Ca• Estado de rigidez

Rigidez cadavérica

O sistema de alavancas, potencializa a força muscular

A contração deslocou apenas 1cma carga de 7Kg

O mesmo músculo associado a um sistema de alavancas ósseas desloca mais e com menos esforço.

Flexão do antebraço sobre o braço

Extensão da pernaManter a cabeça ereta

CONTRAÇÃO ISOTÔNICA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA

Não há encurtamento das fibras musculares ou movimento articular).Contração estática

Há encurtamento muscular. As fibras musculares se encurtam e ocorre a realização de trabalho.Contração dinamica

Há dois tipos de contração

O CORPO EM MOVIMENTO

Enquanto o SISTEMA NERVOSO SENSORIAL possibilita...Transdução dos sinais físicos e químicosRepresentação do mundo exterior e do estado interno do corpoPercepção: detectar, analisar e estimar o significado dos estímulos ambientais (gnosias)

O SISTEMA NERVOSO MOTOR SOMÁTICO...

Transdução dos sinais neurais em força contrátil que se expressa na forma de movimentos e posturas do corpo (comportamento)

MOVIMENTOS REFLEXOS (baixa complexidade) - Evocados por estímulos específicos - Utiliza algumas unidades de trabalho da motricidade - Estereotipados e Inatos - Podem ser condicionados

MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS (alta complexidade)- Planejamento e estratégia (praxias)- Amplamente modulado pela aprendizagem - Utiliza todas as unidades de trabalho da motricidade

-“...sussurrar uma silaba quanto derrubar uma floresta”

ELEMENTOS DO SISTEMA MOTOR SOMÁTICO

EFETUADORES os músculos esqueléticos que realizam a atividade

ORDENADORES os motoneurônios (da medula e do tronco encefálico) que comandam as

fibras musculares

CONTROLADORES Cerebelo e núcleos da base que modulam a atividade motora

PROGRAMADORES e INICIADORES: áreas corticais motoras associativas e primária.

SISTEMA MOTOR: todos os elementos (fibras musculares e neurônios) envolvidos com a motricidade (somática e visceral).

NUCLEOS DA BASE(inicio e ajustes posturasi)

Lobo posteriorCEREBELO(coordenação)

Lobo Lobo

Anterior Floculo-nodular

CORTEX CEREBRALÁreas de associação Área pré-motora Áreas motoras(desejo de se mover) (programas) (iniciação)

Receptores vestibulares

(equilíbrio)

Fusos MuscularesÓrgãos tendinosos de

Golgi

TRONCO ENCEFÁLICO

MEDULA

Fibras Extrafusais

Programas que controlam os músculos

Programas que controlam os programasMedulares da medula