fisiologia da contracao muscular
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FISIOLOGIA DA CONTRAO MUSCULARProf. Adenauer Gauglitz
Nos msculos, motores moleculares convertem energia qumica em trabalho mecnico - a mquina mais eficiente e adaptvel j conhecida pelo homem-
Generalidades sobre os msculos
TECIDO MUSCULAR (especializados em contrao e relaxamento)
CLULAS MUSCULARES FIBRAS MUSCULARES
MSCULO
So clulas diferenciadas peculiares: membrana sarcolema citoplasma - sarcoplasma R.E. retculo sarcoplasmtico mitocndrias - sarcosomas
SISTEMA MUSCULAR
fibras musculares + tecidos conjuntivos associados (unidade, irrigao e inervao) movimento, forma do corpo e calor
Tecido muscular 40-60% da massa corporal - + de 600 msculos
Generalidades sobre os msculos
TIPOS DE MSCULOS (segundo a morfologia e a funo)
Msculo liso clulas fusiformes sem estrias transversais contrao lenta controle involuntrio Msculo estriado clulas cilndricas longas e multinucleares esqueltico com estriaes transversais contrao rpida controle voluntrio Msculo estriado clulas alongadas e ramificadas cardaco com estriaes transversais unidas pelos discos intercalares contrao involuntria, vigorosa e rpida
Generalidades sobre os msculoscl. fusiformes ncleo central sem estriao
Msculo liso
contrao fraca, involuntria e lenta
cl. multinucleadas, ncleos perifricos contrao forte, voluntria, descontnua e rpida
Msculo estriado esqueltico
Msculo cardacoestriado,ncleo central, discos intercalares contrao forte, involuntria e rpida
Generalidades sobre os msculos
Msculo estriado esquelticoCaractersticas gerais: clulas especializadas para contrao e relaxamento estruturas que movem o segmento do corpo mantm unidas as peas sseas determinam posies e postura do esqueleto controladas pelo SNC
possuem estriaes transversaissuportam e protegem rgos viscerais e tecidos internos manuteno da temperatura corprea controle voluntrio da deglutio e da defecao eliminao de urina
MICROESTRURA DOS MSCULOS ESQUELTICOS O tecido muscular no constitudo apenas por FIBRAS MUSCULARES. H tambm o TECIDO CONJUNTIVO que as envolve e se prolongam, formando os TENDES ou APONEUROSES que fixam o msculo a um osso.
Funes gerais do conjuntivo: mantem as fibras musculares unidastransmisso da fora de contrao penetrao dos vasos sanguneos
Funes especficas do conjuntivo:
Epimsio - transferncia de tenso muscular ao osso Perimsio - proteo e trajeto para nervos e vasos sanguneos Endomsio - leva os capilares e nervos que nutrem e inervam cada fibra muscular servindo como isolante para a atividade neurolgica
msculo fascculo
nveis de organizao de um msculo esqueltico
fibra muscular fibra muscular
miofibrila miofilamentos ( actina e miosina)
sarcolema
fibra muscularcapilar
miofibrilas perimsio
organizao do msculo estriado esquelticocapilares
epimsio endomsio
epimsio
fibras colgenas
O SARCMERO A UNIDADE CONTRTIL BSICA DO MSCULO.
CONSTITUIO HISTOLGICA DA FIBRA MUSCULAR
Como produzido o movimento e como
a fora graduada? Todas as fibras musculares possuem as mesmas capacidades funcionais? Que fatores participam da fadiga muscular?
Como produzido o movimento?
Unidade motora constituda de um nervo motor mais as fibras musculares que ele inerva.
Uma nica fibra nervosa pode inervar 5a 500 fibras musculares (Foss & Keyteian, 1998), de 10 a 800 fibras musculares (Wilmore & Costill, 2001)
A relao fibra/nervo influencia na contrao muscular?
A
relao entre fibras musculares inervadas por um nico nervo motor determinada pela preciso, exatido e coordenao do movimento. Alta relao fibra/nervo movimentos grosseiros e de fora (fibras de contrao rpida - CR) Baixa relao fibra/nervo movimentos precisos e fora baixa (fibras de contrao lenta CL)
Se h ento diferentes tipos de fibras musculares, de acordo com a inervao (unidades motoras), o processo de contrao muscular diferente em cada fibra?placa motora
ACETILCOLINA
ABRIR CANAIS DE Na+AUMENTO DE Ca++ INTRACELULAR
Contrao Muscular
actina
miosina
Como a fora graduada?
ProprioceptoresReceptores sensoriais Retroalimentao para ajuste do movimento Proteo das estruturas articulares, sseas e musculares
A maioria das funes fsicas realizada por contrao dos msculos esquelticos
Para que os msculos funcionem de
modo adequado, necessrio que o SNC saiba instante a instante, o estado do msculo. A maior parte destas informaes transmitida pelo FUSO MUSCULAR e pelo RGO TENDINOSO DE GOLGI
REFLEXO DO ESTIRAMENTO MUSCULAR FUSO MUSCULAR
O msculo quando esticado em demasia capaz de contrair-se instantaneamente. Amortecimento de movimentos musculares Proteo contra leses
REFLEXO TENDINOSO MUSCULAR RGO TENDINOSO DE GOLGI
Tendo
REFLEXO TENDINOSO MUSCULAR RGO TENDINOSO DE GOLGIProvoca o relaxamento muscular quando sua tenso fica estremamente aumentada. Ajuste preciso da tenso necessria Proteo contra tenso excessiva Equalizar a fora contrtil das fibras musculares
Todas as fibras musculares possuem as mesmas capacidades funcionais?
Existem diferentes classificaes de fibras de acordo comas caractersticas estruturais e bioqumicas para exercer esforo de caracterstica aerbia e anaerbiaI Colorao Velocidade Contrtil Metabolismo Resistncia fadiga vermelha lenta oxidativo Alta IIA brancas rpida oxidativa/ glicoltica Baixa IIB brancas rpida glicoltica Baixa indiferenciada Interconverso IIC
Todas as fibras musculares possuem as mesmas capacidades funcionais?
Fora da unidade motora
Baixa
Alta
Alta
HETEROGENEIDADE DAS FIBRAS MUSCULARES
A - Fibras Vermelhas Tipo 1 Alto teor de mioglobina possibilita uma ao muscular regular, contraem-se lentamente com elevada resistncia fadiga.
B - Fibras Brancas Tipo 2De contrao rpida, tm tempos de contrao mais reduzidos fadigando-se mais rapidamente.
FREQUNCIA DE ESTIMULAOMsculos lentos = 10 Hz Msculos rpidos 50 Hz
Caractersticas da Fibras CL e CRAtividade da enzima ATPase
a enzima que quebra o ATP para liberar aenergia para a contrao ou o relaxamento.
As fibras CL possuem uma forma lenta demiosina ATPase, enquanto que as fibras de CR apresentam uma forma rpida
Quando o estmulo neural chega na fibra asde CR tm sua disposio energia para contrair-se mais rapidamente.
Caractersticas da Fibras CL e CRRetculo Sarcoplasmtico As fibras de CR apresentam um retculo sarcoplasmtico mais desenvolvido do que as fibras de CL Isso representa uma maior facilidade na liberao de clcio no interior das clulas musculares, quando estimuladas, podendo contribuir para uma maior velocidade de ao.
Caractersticas da Fibras CL e CR UNIDADENERVO) O motoneurnio de uma unidade motora de CR possui um corpo celular maior e mais axnios e inerva de 300 a 800 fibras musculares Essa diferena de arranjo significa que quando um neurnio motor CL estimula as suas fibras, muito menos fibras musculares se contraem Consequentemente as fibras de CR atingem tenso mxima de modo mais rpido e, coletivamente geram mais fora
MOTORA
(RELAO
FIBRA
Distribuio das Fibras Tipo I e II Feto - troncos e membros tipo IIC Aps 1 ano de vida 50% das fibras tipo I(aps este perodo, variaes no tamanho das fibras) O tamanho adulto da fibra alcanado, em geral, por volta dos 12 a 15 anos A composio do tipo de fibras varia dentro de regies diferentes do mesmo msculo, entre msculos diferentes da mesma pessoa e entre os mesmos msculos de pessoas diferentes.
Integrando as informaes As fibras musculares desempenham sua funode contrao muscular de maneira bem especfica produzindo contrao mais forte e mais rpida ou mais fraca e mais duradoura, de acordo com a composio de suas unidades motoras e as caractersticas bioqumicas. O ajuste do movimento e a proteo da estrutura muscular garantido pelos proprioceptores A composio do tipo de fibra muscular varia entre as pessoas, e nos msculos e pores musculares de uma mesma pessoa.
Resumo da contrao muscular esqueltica
1) O impulso nervoso alcana a clula muscular por meio de uma sinapse especial, chamada sinapse neuro-muscular ou placa motora. H liberao de mediadores qumicos nas placas motoras que excitam as clulas musculares estriadas e o mediador qumico a acetilcolina. 2) O mediador qumico atinge a membrana plasmtica da clula muscular, que recebe o nome especial de sarcolema. Uma vez a clula muscular tendo sido excitada, um potencial de ao desencadedo na clula muscular. 3) Esse potencial de ao propaga-se por todo o sarcolema e tambm pelo retculo sarcoplasmtico (RS), nome que recebe o retculo endoplasmtico dessas clulas. Com o estmulo, as membranas do RS tornam-se permeveis aos ons clcio. Anteriormente armazenados nas cisternas do RS, os ons clcio penetram nos sarcmeros e colocam-se em contato com as molculas de actina e de miosina. 4) Na presena de clcio, as molculas de miosina adquirem atividade cataltica (atividade ATPsica) e comeam a degradar molculas de ATP, convertendo-as em ADP. 5) Com a energia liberada pela hidrlise do ATP, as molculas de miosina deslizam-se sobre as de actina, encurtando os sarcmeros. Com o encurtamento dos sarcmeros, as miofibrilas como um todo encurtam, diminundo o comprimento da clula inteira.
Mecanismo da Contrao Muscular
Fonte: http://www.vetmed.wsu.edu/van308/muscleanimation.htm
wfdaj.sites.uol.com.br
BIOFSICA
COMPONENTES ANATMICOS DOS MM. ESQUELTICOS
A-poro mdia - carnosa, vermelha - ventre muscularB-extremidades esbranquiados - fitas - tendes lminas aponeuroses ventre muscular parte ativa contrtil tendes e aponeuroses prendem o ventre ao esqueleto
COMPONENTES ANATMICOS DO M. ESQUELTICO
tendo
ventre muscularm. bceps braquial
ventre muscularm. grande dorsal
aponeurose
vista anterior do brao
vista posterior do dorso
Mecnica MuscularVentre muscular livre p/ contrair reduo de 1/3 a 1/2 Tendes prendem-se aos ossos, cruzando a articulao
encurtamento do msculo
COMPONENTES ANATMICOS DO M. ESQUELTICOVentre muscular: parte ativa contrtil fibra muscular unidade motora (placa motora) Tendo : tecido conjuntivo denso modelado fibras colgenas em paralelo suportam foras de tenso produzidas pelos msculos juno miotendnea (fibra muscular/fibra de colgeno) conexo c/ osso (peristeo e crtex) rgo tendinoso de Golgi (OTG)
Generalidades sobre os msculosJuno entre o tendo e a fibra muscular
Eletromicrografia da poro terminal de uma fibra muscular esqueltica de r em seco longitudinal mostrando a juno miotendinosa
INSERES DOS MSCULOS ESQUELTICOS
Insero proximal(origem)
Insero distal(insero)
pea ssea que no se desloca ponto fixo PROXIMAL
pea ssea que se desloca ponto mvel DISTAL
classificao dos msculos
quanto funo da atividade muscular: AGONISTA - contraem-se ativamente na produo do movimento ANTAGONISTA - relaxamento em oposio ao agonista
SINERGISTA - complementam a ao do agonistas
classificao dos msculos
A-quanto forma: 1-disposio paralela das fibras: longos, curtos, largos, leque
2-disposio obliqua das fibras: peniformes unipenados bipenadosB - quanto ao nmero de inseres proximais bceps trceps quadrceps C- quanto ao nmero de inseres distais bicaudados policaudados D- quanto ao nmero de ventres musculares digstricos poligstricos E- quanto ao: flexor, extensor, adutor, abdutor, rotator lateral, rotator medial, pronador, supinador, flexor plantar, flexor dorsal
classificao dos msculos
quanto forma (disposio paralela):
msculos longos (fusiformes)
m. esternocleidomastideo
m. tibial anterior
longo
longo-fusiforme
classificao dos msculos
quanto forma: (disposio paralela) : msculos largos msculos em lequem. glteo mximo
m. peitoral maior
largo
em leque
classificao dos msculos
quanto forma (disposio paralela):
msculo curto
m. masseter (mastigao)
vista lateral
classificao dos msculos
quanto forma : disposio obliqua das fibras (peniformes)
m. reto da coxa m. extensor longo dos dedos
unipenado
bipenado
classificao dos msculos
quanto ao nmero de inseres proximais: bceps, trceps. quadrceps
* 2cabeas de origem
*m. braquial
classificao dos msculos
quanto ao nmero de inseres proximais: trceps
* *
3
cabeas de origem
*
m. gastrocnmio cabea lateral
m. sleo
classificao dos msculos
quanto ao nmero de inseres proximais: quadrceps
*m. reto da coxa
*
*
4
cabeas de origem
*
m.vasto lateral m.vasto medial
m.vasto intermdio
classificao dos msculos
quanto ao nmero de inseres distais: bicaudados, policaudados (n tendes)
m. flexor dos dedos das mas
classificao dos msculos
quanto ao nmero de ventres musculares: digstrico/ poligstrico (n de ventres)
m.digstrico posterior tendo intermedirio
m.reto do abdome
m.digstrico anterior
2 ventres
> 2 ventres
Quais as adaptaes musculares que
ocorrem com o treinamento? Um indivduo pode modificar o tipo de fibra com o treinamento?
O que fadiga muscular e quais osmecanismos que a explicam?
Fadiga Muscular Declnio na capacidade de gerar foramxima Estmulo importante para os msculos aprimorarem sua fora e fazerem suas adaptaes estruturais e metablicas Tanto os fatores metablicos quanto uma deteriorizao da ativao neuronal parecem desempenhar algum papel na fadiga do msculo humano
Fadiga e Distribuio de Fibras Musculares A fadiga muscular (indicada pelamagnitude de declnio na tenso mxima) tanto maior quanto maior for o percentual de fibras tipo II no msculo e maior a rea de fibras do tipo II .
Locais e Causas da Fadiga Muscular Nervo motor Juno Neuromuscular Mecanismo contrtil
Sistema nervoso central
Fadiga na Juno Neuromuscular Provvelreduo na liberao transmissor qumico (acetilcolina), parte das terminaes nervosas de por
Fadiga do Mecanismo Contrtil Acmulo de cido ltico Depleo das reservas de ATP CP Depleo das reservas musculares de
glicognio Outros fatores: falta de oxignio, fluxo sangneo inadequado.
Fadiga Neural Central Distrbios locais causados pela fadigacontrtil assinalam para o crebro que necessrio enviar sinais inibitrios para o sistema motor
Os locais primrios de fadiga parecem estar dentro da prpria clula muscular e no envolvem o sistema nervoso central nem a juno neuromuscular.
Concluso
FIM