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).

Tipos de Tecido Muscular


Anatomia
Fisiológica
do
Músculo
Esquelético – A Fibra Muscular Esquelética

Epimísio:
músculo;

membrana

que

envolve

o

Perimísio: membrana
fascículo muscular;

que

envolve

o

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.

Muscular Celular
Tríade
Túbulo T + 2 cisternas laterais – fazem parte do
retículo sarcoplasmático;

Sarcômeros
Porção da miofibrila localizado entre dois discos Z
sucessivos.


Muscular Celular


Estrutura Interna da
Membrana Muscular Celular


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 meio MSc Lorena Almeida de Melo

FILAMENTO GROSSO
MIOSINA
Proteína que forma os filamentos espessos.
Duas cadeias protéicas (pesada) – entrelaçam cauda.
Um par de cabeças (leve)


FILAMENTO GROSSO
MIOSINA
Cabeça

- Sítio fixador da actina
- Hidrólise do ATP


FILAMENTO FINO
ACTINA
São formados por 3
tropomiosina e troponina;
Actina

proteínas:

Tropomiosina

actina,
Troponinas


FILAMENTO FINO
ACTINA
ACTINA
Possui um sítio fixador para a miosina;
Durante o repouso – coberto por tropomiosina.


FILAMENTO FINO
TROPOMIOSINA
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 FINO
TROPONINAS
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.


NEURÔNIO
CÉLULA 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);

NEURÔNIO
CÉLULA 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 é
a via nervosa do
receptor ao
SNC e do SNC
de volta ao órgão
efetor através da
via motora.

JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
ESTRUTURAS


REPOUSO


POTENCIAL DE AÇÃO


ENTRADA DO CÁLCIO


FUSÃO DAS VESÍCULAS
SINÁPTICAS


LIBERAÇÃO ACh+SAÍDA DO CA+2


AÇÃO DA ACETILCOLINESTERASE


ACOPLAMENTO
EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO
Energia para a contração
o

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


ACOPLAMENTO
Atividade ATPásica
o
o

Cabeça da miosina cliva o ATP → ADP+Pi
Antes que a contração comece as cabeças das
pontes cruzadas (miosina) fixam o ATP;


ACOPLAMENTO
Estímulo do
neurônio
o

o

Propagação
do
potencial de ação –
túbulos T
Liberação dos íons
cálcio que estavam
armazenados
no
retículo
sarcoplasmático;

ACOPLAMENTO
Fixação do cálcio e alteração conformacional
o
o

Íons cálcio se liga à troponina C.
Alteração conformacional (deslocamento
molécula de tropomiosina).

da


ACOPLAMENTO
Fixação da miosina
o

Sítios
ativos
no
filamento de actina
descobertos
pelo
complexo troponinatropomiosina
–
fixação da miosina.


ACOPLAMENTO
Uso da energia
o

o

Transformação
de
energia química (Pi)
em energia mecânica
(contração);
Liberação de ADP e
Pi


ACOPLAMENTO
Energia
o

o

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


ACOPLAMENTO
Energia
o

o

Uma nova molécula
de ATP é clivada
Início de um novo
ciclo


ACOPLAMENTO
1-

Bomba de cálcio
o
o

Transporte de cálcio do citosol para o interior do RS.
Ação da calseqüestrina (proteína fixadora de cálcio).
3-

1

3

2

4

SISTEMAS METABÓLICOS DO
MÚSCULO
ATP→ ADP+Pi
ATP presente no músculo – 3 segundos de potência
muscular.
SISTEMA DO ATP-CP (FOSFAGÊNIO)
o

o

o

A fosfocreatina (CP), como o ATP, é armazenada
nas fibras musculares (2 a 4 vezes mais que ATP).
PC → Creatina cinase (CK) → P+C+energia
+energia+ADP+Pi
→ ATP
CP+ATP muscular – potência muscular máxima e
breve.

MÚSCULO
SISTEMA GLICOGÊNIO – ÁCIDO LÁTICO (Glicólise
Anaeróbica)
o

o

o
o
o

Todos os carboidratos são transformados em glicose –
usada imediatamente ou armazenada – no fígado ou no
músculo – glicogênio.
A molécula de glicose é decomposta em duas moléculas
de ácido pirúvico – liberação de energia – 4 moléculas
de ATP.
Ausencia de oxigenio – ácido pirúvico – ácido lático –
celulas musculares – sangue e LEC
Período curto a moderado de contração muscular.
1,3 a 1,6 minutos de atividade muscular máxima.

MÚSCULO
Sistema Aeróbico
o

o

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

o

Não gera trabalho mecânico efetivo.

o


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
o

Velocidade do movimento.
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
independente;

–

fibra


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 actina

COMPARAÇÃO DAS CONTRAÇÕES DOS
MÚSCULOS LISO E ESQUELÉTICO
Ciclo lento das pontes cruzadas
o 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 liso
o Baixa velocidade dos ciclos de fixação das pontes
cruzadas;
o Uma molécula de ATP/ciclo.

Lentidão do início da contração ou do relaxamento
o
o

Contração 50 a 100 milisegundos após ser excitado;
Lentidão da fixação e da liberação das pontes cruzadas;

COMPARAÇÃO DAS CONTRAÇÕES DOS
MÚSCULOS LISO E ESQUELÉTICO

Força de contração muscular
o
o

Poucos filamentos de miosina e lento tempo de ciclo das
pontes cruzadas;
Longo período de fixação das pontes cruzadas da miosina aos
filamentos de actina.

Encurtamento percentual do músculo liso –
contração
o

Grande capacidade de encurtamento durante a contração;

Mecanismo de tranca
o
o

Contração – Relaxamento – mantém uma contração tônica
prolongada – pouco consumo de energia.
Fixação prolongada das pontes cruzadas da miosina aos
filamentos de actina.

PROCESSO CONTRÁTIL
MÚSCULO 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 CONTRÁTIL
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS
Cabeça da miosina não está fosforilada – ciclo fixaçãoliberação da cabeça de miosina com a actina não pode
ocorrer;
Os íons cálcio se fixam à calmodulina;
Combinação
cálcio-calmodulina
–
miosinaquinase (enzima fosforilativa);

ativação

da

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 CONTRÁTIL
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS
Cessação da contração
o
o

o

Redução da concentração dos íons cálcio;
Ação da enzima miosina fosfatase – cliva o fosfato
da cadeia reguladora;
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.

Músculo Liso

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 será
inibido 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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