fisiologia humana 4 - tecido muscular
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TECIDO MUSCULAR
MSc LORENA ALMEIDA DE MELO
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INTRODUÇÃO
� 40% - músculo esquelético e 10% - músculo liso e cardíaco.
� Tecido muscular – ½ do peso total do corpo;
MSc Lorena Almeida de Melo
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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
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Tipos de Tecido Muscular
MSc Lorena Almeida de Melo
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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.
MSc Lorena Almeida de Melo
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Anatomia Fisiológica do Músculo Esquelético – A Fibra Muscular Esquelética
MSc Lorena Almeida de Melo
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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.
MSc Lorena Almeida de Melo
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Estrutura Interna da Membrana Muscular Celular
� Tríade� Túbulo T + 2 cisternas laterais – fazem parte do
retículo sarcoplasmático;
� Sarcômeros� Porção da miofibrila localizado entre dois discos Z
sucessivos.
MSc Lorena Almeida de Melo
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Estrutura Interna da Membrana Muscular Celular
MSc Lorena Almeida de Melo
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Estrutura Interna da Membrana Muscular Celular
MSc Lorena Almeida de Melo
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO
MSc Lorena Almeida de Melo
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� 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
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FILAMENTO GROSSOMIOSINA
� Proteína que forma os filamentos espessos.
� Duas cadeias protéicas (pesada) – entrelaçam -cauda.
� Um par de cabeças (leve)
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FILAMENTO GROSSOMIOSINA
� Cabeça
MSc Lorena Almeida de Melo
- Sítio fixador da actina- Hidrólise do ATP
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FILAMENTO FINOACTINA
� São formados por 3 proteínas: actina, tropomiosina e troponina;
MSc Lorena Almeida de Melo
Actina Tropomiosina Troponinas
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FILAMENTO FINOACTINA
� ACTINA� Possui um sítio fixador para a miosina;
� Durante o repouso – coberto por tropomiosina.
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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.
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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.
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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);
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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;
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ARCO REFLEXO
Um arco reflexo éa via nervosa do
receptor ao SNC e do SNC
de volta ao órgão efetor através da
via motora.
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JUNÇÃO NEUROMUSCULARESTRUTURAS
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JUNÇÃO NEUROMUSCULARREPOUSO
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JUNÇÃO NEUROMUSCULARPOTENCIAL DE AÇÃO
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JUNÇÃO NEUROMUSCULARENTRADA DO CÁLCIO
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FUSÃO DAS VESÍCULAS SINÁPTICAS
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JUNÇÃO NEUROMUSCULARLIBERAÇÃO ACh+SAÍDA DO CA+2
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JUNÇÃO NEUROMUSCULARAÇÃO DA ACETILCOLINESTERASE
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JUNÇÃO NEUROMUSCULARREPOUSO
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� Energia para a contraçãoo Antes que a contração comece as cabeças das
pontes cruzadas (miosina) fixam o ATP;
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� 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;
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� Estímulo do neurônioo Propagação do
potencial de ação –túbulos T
o Liberação dos íons cálcio que estavam armazenados no retículo sarcoplasmático;
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� Fixação do cálcio e alteração conformacional
o Íons cálcio se liga à troponina C.
o Alteração conformacional (deslocamento da molécula de tropomiosina).
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� Fixação da miosina
o Sítios ativos no filamento de actinadescobertos pelo complexo troponina-tropomiosina –fixação da miosina.
MSc Lorena Almeida de Melo
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� Uso da energia
o Transformação de energia química (Pi) em energia mecânica (contração);
o Liberação de ADP e Pi
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� 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
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� Energia
o Uma nova molécula de ATP é clivada
o Início de um novo ciclo
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ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
� Bomba de cálcio
o Transporte de cálcio do citosol para o interior do RS.
o Ação da calseqüestrina (proteína fixadora de cálcio).
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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.
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SISTEMAS METABÓLICOS DO MÚSCULO
� 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.
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SISTEMAS METABÓLICOS DO MÚSCULO
� 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).
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TIPOS DE CONTRAÇÃO
� CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA
o Extremidades dos músculos em posição fixa.
o Ausência de encurtamento.
o Não gera trabalho mecânico efetivo.
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TIPOS DE CONTRAÇÃO
� 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
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TIPOS DE CONTRAÇÃO
� CONTRAÇÃO ISOCINÉTICA
o Aparelhos que determinam:
o Velocidade do movimento.
o Adaptam a resistência (tensão máxima para cada ângulo)
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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
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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 .
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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;
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TIPOS DE MÚSCULOS LISOS
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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
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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;
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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.
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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
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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.
MSc Lorena Almeida de Melo
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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.
MSc Lorena Almeida de Melo
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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).
MSc Lorena Almeida de Melo
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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.
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Junções Neuromusculares do Músculo Liso
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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.