Sistema Nervoso

Neurofisiologia

O sistema nervoso é uma rede complexa que permitem que o organismo se comunique com

o ambiente

SISTEMA NERVOSO - Divisão anatômica:

Sistema Nervoso Central

Encéfalo

Cérebro – 2 hemisférios cerebrais (telencéfalo)

Cerebelo – equilíbrio, coordenação motora e tônus muscular (metencéfalo)

Tronco encefálico – respiração, pressão arterial, coração, movimentos peristálticos e vômito (mielencéfalo)

Medula espinhal – ligação com o sist. nervoso periférico e reflexos

Sistema Nervoso Periférico

Nervos – axônios + dendritos

Gânglios nervosos – corpos celulares

Cranianos – 12 pares

Raquidianos – 31 pares ( sensoriais e motores)

Receptores sensoriais

Sistema Nervoso Somático (voluntário)

Sistema Nervoso Visceral (autônomo)

Fibras motoras

Sistema Nervoso Simpático Sistema Nervoso Parassimpático

- Divisão Fisiológico :

SISTEMA NERVOSO

SNP

SISTEMA NERVOSO

(Sistema nervoso somático)

Sistema Nervoso Periférico

NERVOS

Nervos são formados por várias fibras nervosas e cada fibra nervosa é formada por um único axônio e seus dendritos.

Nervos Espinhais: 31 pares -Nervos sensoriais (aferentes): carreiam a informação para a medula espinhal a partir da pele, articulações, músculos, e vísceras.

- Nervos motores (eferente) : carreiam a informação à partir da medula espinhal para a periferia, sendo nervos motores somáticos que inervam os músculos esqueléticos e os nervos do sistema nervoso autônomo, que inervam as vísceras.

12 pares de nervos cranianos 31 pares de nervos raquidianos

Divisão Fisiológica do Sistema Nervoso

- SNP Voluntário ou Somático tem por função reagir a estímulos provenientes do ambiente externo. Ele é constituído por fibras motoras que conduzem impulsos do sistema nervoso central aos músculos esqueléticos. O corpo celular de uma fibra motora do SNP voluntário fica localizado dentro do SNC e o axônio vai diretamente do encéfalo ou da medula até o músculo que inerva. Ex: Movimento do dedo dos pés, dos olhos, dos braços .

Sistema Nervoso Parassimpático

Sistema Nervoso Simpático

- SNP Autônomo ou Visceral: funciona independentemente de nossa vontade e tem por função regular o ambiente interno do corpo, controlando a atividade dos sistemas digestório, cardiovascular, excretor e endócrino. Ele contém fibras nervosas que conduzem impulsos do sistema nervoso central aos músculos lisos das vísceras e à musculatura do coração

Divisão Fisiológica do Sistema Nervoso

Sistema Nervoso Periférico Carrega as informações dos órgãos

sensoriais para o SNC e do SNC para os órgãos efetores

Células do Sistema Nervoso Central

Estrutura Básica do Neurônio

Corpo celular: local onde está armazenado o núcleo e o citoplasma (soma). Dendritos: fino prolongamento que atuam como receptores de estímulos , funcionando como a “antena” para o neurônio. Axônio: filamentos longos que atuam como condutores dos estímulos nervosos. A parte final do axônio é conhecida como botão terminal ( local onde ocorrem as sinapses).

Neurônios ao microscópio óptico (lâmina preparada)

Divisão Anatômica dos Neurônios

Células da glia: são células não neuronais do sistema nervoso central que proporcionam suporte, nutrição e defesa dos neurônios.

1- Neurônios receptores ou sensitivos (aferentes): são os que recebem estímulos sensoriais e conduzem o impulso nervoso ao sistema nervoso central. 2. Neurônios motores ou efetuadores (eferentes): transmitem os impulsos motores (respostas ao estímulo). 3.Neurônios associativos ou interneurônios: estabelecem ligações entre os neurônios receptores e os neurônios motores

Divisão Fisiológica dos neurônios

Arco Reflexo

SNC = A substância cinza é formada pelos corpos dos neurônios e a substância branca por seu prolongamento

Localização dos Neurônios

Regiões funcionais do encéfalo

Encéfalo humano apresenta 35 bilhões de neurônios e pesa aproximadamente 1.4 gr.

Regiões funcionais do encéfalo

Regiões funcionais do encéfalo

Regiões encefálicas envolvidas com o movimento

Regiões funcionais do encéfalo

Regiões funcionais do encéfalo

O tálamo processa quase todas a informação sensorial que chega ao córtex e quase toa a informação motora que vem do córtex e vai para o tronco encefálico e medula espinhal Hipotálamo: Principal centro integrador das atividades dos órgãos viscerais, sendo um dos principais reguladores da homeostase. Controla a temperatura corporal, regula o apetite e o balanço de água no corpo, o sono e está envolvido na emoção e no comportamento sexual . É também uma glândula endócrina que controla as secreções hormonais da hipófise. Tálamo + Hipotálamo = Diencéfalo = meio do cérebro

Cerebelo

Assim como os núcleos da bases está relacionado ao movimento, além de ser uma das principais regiões relacionadas com o equilíbrio. Está posicionado entre o córtex e a medula espinhal integrando as informações sensoriais sobre a posição da medula, e a informação sobre o equilíbrio vindo dos orgãos vestibulares da orelha.

v

v

Tronco Encefálico

Tronco Encefálico / Bulbo e ponte Funções: Respiração Ritmo dos batimentos cardíacos Pressão Arterial Mesencéfalo Funções: Visão Audição Movimento dos Olhos Movimento do corpo

O cérebro da Mulher

SINAPSE

Que língua os neurônios falam ?

Dentro do sistema nervoso , a informação nervosa se propaga, sendo transmitida de neurônio para neurônio até alcançar seu destino. O local onde se faz essa transmissão e chamado SINAPSE

Sinapse entre duas células nervosas é chamada de Sinapse neurônio-neurônio

Sinapse entre uma célula nervosa e uma célula muscular é denominado junção neuromuscular

Na sinapse a célula transmissora é chamada de célula pré-sináptica e a célula que recebe a informação de pós-sináptica. A ligação neurônio – neurônio pode ocorrer de diferentes modos: a- Sinapse axo-dendrítica b- Sinapse axo-somática c- Sinapse axo-axônica

Com base nas características morfológicas e seus mecanismos de transmissão da informação, as sinapses são classificadas em dois tipos: sinapse elétrica e sinapse química

Sinapse elétrica: A sinapse elétrica permite o fluxo de corrente de uma célula excitável para a outra através de um estrutura especial denominada junções comunicantes.

Essa sinapse é observada no músculo cardíaco e em alguns tipos de músculos lisos, sendo responsável pela condução extremamente rápida verificada nesses tecidos. A rápida condução de célula a célula que ocorre nos ventrículos cardíaco ,no útero, na bexiga, permite que todas as fibras contraiam ao mesmo tempo de modo ritmado. A sinapse elétrica pode ocorrer em ambos sentidos.

Sinapse Química: Na sinapse química existe um espaço entre as membranas da célula pré-sináptica e pós-sináptica denominada fenda sináptica. A informação é transmitida através de neurotransmissores. Essa sinapse é constituído por alguns elementos: - Membrana pré-sinaptica - Fenda sináptica - Vesícula sináptica - Neurotransmissor - Membrana pós-sináptica - Receptor sináptico

Sinapse química inicia-se na membrana pré-sináptica , onde se encontra um grande número de vesículas sináptica, que contém os neurotransmissores. O neurotransmissor é liberando na fenda sináptica e ligam-se nos receptores presentes na membrana pós sináptica. A sinapse química ocorre somente em um sentido (pré- sináptico para pós sináptico).

Vesículas sinápticas

Liberação dos neurotransmissores

1- O potencial de ação propagado através do axônio chega ao terminal sináptico e despolariza a membrana pré sináptica. 2- A despolarização abre canais de Ca2+ dependente de voltagem. A entrada de Ca2+ estimula a exocitose das vesículas sinápticas, liberando o neurotransmissor na fenda sináptica. 3- O neurotransmissor de difunde pela fenda sináptica e atinge a membrana pós-sináptica, alcançando o receptor pós-sináptico. 4- A interação do neurotransmissor com o receptor provoca a alteração na permeabilidade da membrana pós-sináptica 5- Essa alteração de permeabilidade leva a mudança do potencial de membrana pós-sináptico, que é chamado de pós-potencial sináptico (PPS)

Liberação dos neurotransmissores

A Junção Neuromuscular é um exemplo de sinapse química

- A junção neuromuscular é formada por unidade motora. A unidade motora compreende um único motoneurônio (neurônios eferentes que inervam a fibra muscular) e as fibras musculares que ele inerva. - As unidades motoras variam consideravelmente em tamanho. Um único motoneurônio pode ativar umas poucas ou mesmo milhares de fibras musculares. Dessa forma, pequenas unidade motoras estão envolvidas em atividades musculares finas (ex: expressão facial) , e unidades motoras maiores estão envolvidas em atividades musculares grosseiras (ex. músculos quadríceps utilizados em corridas). Atividade muscular grosseira: cerca de 200 fibras musculares por neurônio

Atividade muscular fina: cerca de 8 fibras musculares por neurônio

Seqüências de Eventos na Junção Neuromuscular

Seqüências de Eventos na Junção Neuromuscular

Um potencial de ação no motoneurônio produz um potencial de ação na fibra muscular que ele inerva pela sequência dos seguintes eventos: 1- Potencial de ação propagam-se ao longo do motoneurônio. O terminal pré-sináptico é despolarizado e essa despolarização causa abertura de canais de Ca2+ sensíveis a voltagem. 2- Quando os canais de Ca2+ se abrem a permeabilidade do íon Ca2+ no terminal pré-sináptico aumenta e esse íon flui para o interior do terminal. 3- A captação do de Ca2+ pelo terminal causa a liberação do neurotransmissor acetilcolina , que foi previamente sintetizada e armazenada nas vesículas sinápticas. (A Ach é formada a partir da colina + acetil CoA pela ação da enzima colina acetiltransferase ). 4- A ACh difunde-se através da fenda sináptica para a membrana pós-sinaptica. Essa região especializada da fibra muscular é chamada de placa motora terminal , e contém receptores nicotínicos para ACh ( canal de Na+ e K+). Com isso é propagado o potencial de ação pelo músculo

Agentes que Alteram a Função da Junção Neuromuscular : -Vários agentes interferem na atividade normal da junção neuromuscular, e seus mecanismos de ação podem ser alterados nas diferentes etapas envolvidas da transmissão neuromuscular:

•Toxina Botulínica: Toxina utilizada em clínica de estética. A toxina bloqueia a liberação de ACh dos terminais pré-sináptico, causando bloqueio total da transmissão neuromuscular, paralisando o músculo esquelético. Pode promover morte por falência respiratória.

•Curare: Um droga utilizada antigamente pelos índios, extraído de uma planta. O curare compete com a ACh pelo receptor nicotínico, diminuíndo o potencial de ação . Quando administrado em doses máxima , o curare causa paralisia e morte. -Um simular do curare ( D- turbocurarina) é utilizado terapeuticamente para promover relaxamento do músculo esquelético durante a anestesia.

•Inibidores de acetilconesterase ( anticolinesterásicos) : Já é um medicamento utilizado na clínica, para tratamento da Miasteniase Gravis – doença caracterizada por fraqueza e fadiga muscular esquelética, na qual os receptores de ACh estão bloqueados por anti-corpos. Ex: neostigmina.

-Outro exemplo de ação dos anticolinesterásicos são os remédios utilizados para demência, que afeta os idosos com Alzheimer ( morte de neurônios colinérgicos). Um dos principais efeitos colaterais desse medicamente, é a excessiva desaceleração do nodo Sino-atrial.

•Hemocolínio : bloqueia a recaptação de colina nos terminais pré-sinápticos, assim depletando os estoques de colina do motoneurônio terminal e diminuindo a síntese de ACh.

Tipos de Potencias Pós- Sinápticos

Conforme o tipo de sinapse ( ou seja, o receptor sináptico ou neurotransmissor liberado) , o PPS pode ser no sentido de despolarização ou hiperpolarização na membrana, sendo então um potencial pós-sináptico excitatório (PPSE) ou potencial pós- sináptico inibitório (PPSI) A célula pós- sináptica integra todas as informações e se o sinal elétrico for o suficiente para conduzir a célula pós-sinaptica até o limiar, então, deflagrará um potencial de ação.

Tipos de Potencias Pós- Sinápticos

Potencial pós-sináptico excitatório (PPSE) – São entradas sinápticas que despolarizam a célula pós sináptica, levando o potencial de membrana pra próximo do limiar e próximo de disparar o PA. Os PPSE são produzidos pela abertura de canais de Na+ . Ex de neurotransmissores excitatórios: Ach, Norepinefrina, Epinefrina, Dopamina, Glutamato e Serotonina

Tipos de Potencias Pós- Sinápticos

Potencial pós sináptico inibitório (PPSI): São entradas sinápticas que hiperpolarizam a célula pós-sináptica tornando o potencial de membrana muito afastado do limiar e mais distante de disparar um potencial ação. Os PPSI são produzidos por abertura de canais de K+ e de Cl- . Ex de neurotrasmissores inibitório: GABA e Glicina.

Processamento de informações do SNC

A base do funcionamento do SNC é a organização sináptica existente na sua estrutura, já que sobre cada um dos seus neurônios ocorrem milhares de sinapses, através das quais chegam informações de outros neurônios. Em média cada neurônio apresenta 1000 sinapses espalhadas por todo o corpo celular e dendritos, e estimativas mostram que 80% da superfície dendrítica-somática é coberta por sinapse. Na estimulação simultânea de sinapses excitatórias e inibitórias , o resultado será a soma algébrica de PPSE e PPSI

Integração da Informação Sináptica

A- Sinapse B- Somação espacial = duas ou mais entradas pré-sinapticas surgem em simultâneo. Se ambas são excitatórias produziram uma maior despolarização. Se for excitatorio e inibitória, elas se anularão. C- Somação Temporal = quando duas entradas chegam na célula em rápidas sucessão. Devido as entradas se sobrepõem no tempo, elas se somam.

Tradução da força do sinal em uma série de impulsos nervosos, de frequência modulada, mostrando a força do sinal (em cima) e os impulsos nervosos separados (embaixo). Esse é um exemplo de somação temporal.

Receptores acoplados a proteína G

Alvos para as proteínas G

Sistema Nervoso Autônomo

mas...

Sistema Nervoso motor (eferente) apresenta dois compartimentos:

SOMÁTICO AUTÔNOMO

Esses dois sistemas se diferem principalmente pelo tipo de órgãos efetores que inervam e pelos tipos de função que controlam

O Sistema Fisiológico é dividido em Sistema Nervoso Somático e Sistema Nervoso Visceral -Sistema Nervoso Somático tem como função a interação do organismo como meio externo

-Sistema Nervoso Visceral é formado pelo conjunto de estruturas que se ocupam do controle do meio interno.

Cada um desses dois sistemas é constituído por uma parte aferente (recebe) e uma parte eferente (executa).

Sistema Nervoso Visceral Sistema Nervoso Somático Músculo Liso Músculo estriado cardíaco Músculo estriado esquelético (involuntário) (voluntário)

Sistema Nervoso Somático: É o sistema motor voluntário Sistema Nervoso Autônomo: É o sistema involuntário que controla e modula basicamente as funções viscerais

Uma característica importante do Sistema Nervoso Autônomo é: Presença de dois neurônios que se interpõem entre o SNC e o órgão efetor; são eles: neurônios pré ganglionares, cujo corpo celular se encontra alojado no SNC e o seu axônio que faz sinapse em um gânglio visceral; e o neurônio pós-sináptico, com o corpo celular localizado num gânglio e o axônio se estende até as vísceras.

Neurônio pré-ganglionar Neurônio pós-ganglionar

SNC

Organização do Sistema Nervoso Autônomo

SNA apresenta duas divisões: Simpático e Parassimpático . Esses dois sistemas freqüentemente agem contrabalanceando a ação um do outro nos órgãos efetores. -O termo simpático e parassimpático são estritamente anatômicos e se referem a origem dos neurônios pré-ganglionares no SNC.

- Os neurônios pré-ganglionares da divisão simpática se originam na medula toracolombar, já os neurônios parassimpáticos se originam no tronco encefálico e na medula sacral.

Sistema Simpático -Neurônios pré-sinápticos originam nos segmentos torácico e lombar da medula espinhal (T1-L3)

-Sistema Parassimpático: Os neurônios pré-ganglionares se originam nos núcleos do tronco encefálico e na medula sacral (S2-S4) da medula espinhal.

Todos os neurônios pré-ganglionares do sistema nervoso autônomo liberam o neurotransmissor ACh. Os neurônios pós ganglionares liberam ACh ou noradrenalina, dependendo do tipo de ação que o corpo irá desenvolver.

Os termos adrenérgicos e colinérgicos são usados para descrever os neurônios de ambas as divisões, de acordo com o neurotransmissor que eles sintetizem e liberam . -Neurônios adrenérgicos liberam noradrenalina: os receptores para noradrenalina , nos órgãos efetores são chamados de receptores adrenérgicos. Estes receptores podem ser ativados pela noradrenalina , que é liberada pelos neurônios adrenérgicos ou pela adrenalina (epinefrina) , que é secretado na circulação pela medula adrenal.

-Neurônios colinérgicos liberam ACh, os receptores de ACh são chamados de receptores colinérgicos.

Tanto neurônios pré-sinápticos da divisão simpática quanto neurônios pré-sinápticos da divisão parassimpática liberam ACh e assim, são chamados de colinérgicos. Já os neurônios pós-sinápticos podem ser adrenérgicos (adrenalina) ou colinérgicos (ACh)

Sistema Nervoso Simpático

Quando uma pessoa é exposta a situação de estresse o sistema nervoso simpático é ativado, resposta conhecida como “ LUTA OU FUGA”. O simpático atua continuamente para modular funções de vários órgãos como: coração, vasos sanguíneos, sistema gastrointestinais, brônquios e glândulas sudoríparas A ativação do sistema nervoso simpático promove: -Aumento da pressão arterial; -Aumento do fluxo sanguíneo para ativar os músculos, -Aumento da taxa metabólica; -Aumento da concentração de glicose no sangue; -Aumento da atividade cerebral e do estado de alerta.

Origem dos neurônios pré-ganglionares simpático

Os neurônios pré-ganglionares se originam de núcleos nos segmentos torácicos e lombar da medula espinhal. Do primeiro segmento torácico ao terceiro segmento lombar (T1-L3). A partir disso, a divisão simpática é referida como toracolombar. - A origem dos neurônios pré-ganglionares na medula espinhal esta anatomicamente relacionada com a projeção para a periferia: Ex: -Órgão no tórax (p.ex, coração) tem neurônio pré-ganglionares que se originam no segmento torácico superior da medula espinhal. - Neurônios pré-ganglionares das vias simpáticas para o órgão na pelve (p.ex. colo e genitália) se originam do segmento lombar da medula espinhal

Neurotransmissores e Tipos de Receptores

Neurônios pré ganglionares da divisão simpática liberam SEMPRE ACh , que interagem com o receptor nicotínico nos corpos celulares dos neurônios pós-ganglionares ( colinérgico). Neurônios pós-ganglionares da divisão simpática liberaram sempre neurotransmissores adrenérgicos em todos os órgão efetores ( noradrenalina /epinefrina).

Os órgãos efetores que são inervados pelos neurônios adrenérgicos simpáticos apresentam 4 tipos de receptores : alfa 1 (α1) , alfa 2 (α2) , beta 1 (β1) , beta (β2).

Sistema Parassimpático

A organização do sistema parassimpático inclui neurônios pré-ganglionares que têm seus corpos celulares localizados no tronco encefálico (mesencéfalo, ponte e bulbo) ou na medula sacral . Os axônios pré-ganglionares se projetam para uma série de gânglios localizados nas proximidades ou no próprio órgão efetor.

Origem dos neurônios Pré-ganglionares

Os neurônios pré-ganglionares se originam dos núcleos dos nervos cranianos ( III, VII, IX , X e dos segmentos S2 – S4 da medula sacral ) , por esse motivo a divisão é craniossacral .

Localização dos gânglios Autônomos

Ao contrário dos gânglios simpáticos, que se localizam próximos do SNC, os gânglios parassimpáticos se localizam próximos , juntos ou mesmo no interior dos órgãos efetores, Ex: gânglio submandibular e ótico. A partir disso , a relação do comprimento dos axônios pré-ganglionares e pós-ganglionares na divisão parassimpática é oposto ao comprimento do simpático; dessa forma os neurônios pré-ganglionares têm axônios longos, e neurônios pró ganglionares tem axônio curto.

Neurotransmissores e Tipos de Receptores

Assim como na divisão simpática, todos os neurônios pré-ganglionares parassimpáticos são colinérgicos por secretarem ACh, que interage com receptores nicotínicos nos corpos celulares dos neurônios pós-ganglionares. Os neurônios pós-ganglionares da divisão parassimpática também é colinérgicos. Os receptores para ACh nos órgãos efetores são mais do tipo muscarínico do que do tipo nicotínico. Divisão pré-ganglionar = ACh = receptor nicotínico Divisão pós-ganglionar = ACh = receptor muscarínico

Inervação Autônoma dos Sistemas de Órgãos

A maioria dos órgãos apresentam ambas as inervações, simpática e parassimpática. Essas inervações operam alternadas ou sinergicamente para produzir as respostas coordenadas. EX: - Coração funciona alternadamente para regular a freqüência cardíaca e a velocidade de condução e força de contratilidade. - Músculo liso das paredes do sistema gastrointestinal e da bexiga possui ambos tipos de inervação, sendo que o simpático produz o relaxamento e o parassimpático a contração. - O músculo radial da íris é responsável pela dilatação da pupila ( simpático) e o músculo circular da íris é responsável pela constrição da pupila ( parassimpático).

Receptores Colinérgicos

Existem dois tipos de receptores colinérgicos: Nicotínico e Muscarínico. -Receptores Nicotínicos são encontrados nas placas motoras do músculo esquelético, em todos os neurônios pós-ganglionares do sistema simpático e parassimpático e nas células da medula adrenal. - Receptores Muscarínicos são encontrados nos órgãos efetores da divisão parassimpática.

Receptores Nicotínicos

O mecanismo de ação dos receptores nicotínicos, tanto nos gânglios quanto nas placas motoras, é baseado no fato de que o receptor de ACh é também um canal iônico para Na+ e K + . Quando o receptor nicotínico é ativado pela ACh o Na+ e o K+ fluem a favor do seu gradiente de concentração, Na+ entra e K sai , com cada ion tentando impulsionar o potencial de membrana para o seu potencial de equilibrio.

Receptores Muscarínicos

Os receptores muscarínicos são encontrados em todos os órgãos efetores do sistema nervoso parassimpático: coração, sistema gastrointestinal, bronquíolos , bexiga nos órgão sexuais feminino e masculino. São encontrados também em órgãos efetores do simpático, especificamente na glândula sudorípara. Alguns receptores muscarínicos apresentam o mesmo mecanismo de ação dos receptores α1. A ação ocorre através de proteína Gi que indiretamente promove a abertura de canais de K+

Diferenças entre o SNS e o SNP

1º Localização dos corpos dos neurônios : - Simpático : Encontram-se na região torácico e lombar da medula espinhal. Os neurônios pré ganglionares são curtos e os pós- ganglionares são longos. O principal neurotransmissor envolvido na sinapse é a noradrenalina

- Parassimpático: Encontram-se em diversos núcleos viscerais do tronco encefálico e da medula sacral. Os neurônios pré - ganglionares são longos e os pós- ganglionares são curtos. O principal neurotransmissor envolvido na sinapse é a acetilcolina

FISIOLOGIA MUSCULAR

ESTUDO DIRIGIDO

1- Conceitue sistema nervoso autônomo. Qual é a sua função no organismo? 2- Qual é a divisão do SNA do ponto de vista anatômico? 3- Qual é o neurotransmissor simpático? Quais são os seus receptores? Cite ações desse neurotransmissor nos receptores. 4- Qual é o neurotransmissor parassimpático? Quais são os seus receptores? Cite ações desse neurotransmissor nos receptores. 5- Explique a ação do neurotransmissor acetilcolina na contração muscular. 6- Cite os agentes que podem alterar a função da junção neuromuscular, citando os mecanismos de ação.

Músculo esquelético

• Geralmente associado aos ossos do esqueleto (exceção: língua)

• Responsável pelos movimentos amplos e vigorosos: caminhar, correr, levantar peso

• Responsável por movimentos delicados e pequenos: manipulação de objetos, movimentação dos olhos, sorriso

• Controle voluntário: marcha, fala

• Alguns funcionam de forma automática: respiração, pestanejar das pálpebras

• Função secundária: produção de calor

40% do corpo é constituído por músculo esquelético

O músculo esquelético

A fibra muscular esquelética

Cada fibra muscular é inervada por apenas uma terminação nervosa (motoneurônio), localizada próximo a parte média da fibra

A fibra muscular esquelética -componentes

•Sarcolema •Miofibrilas (filamento fino e filamento grosso) •Sarcoplasma •Retículo Sarcoplasmático (túbulo T ) •Sârcomero

Sarcoplasma e Retículo Sarcoplasmático • Sarcoplasma é a matriz intracelular da fibra. Contém íons, enzimas e mitocrôndrias

• Retículo Sarcoplasmático – Vesícula importante no acoplamento excitação-contração

Miofibrilas

•Formadas por filamentos de actina e miosina

Actina : 3 proteínas: Actina, - tropomiosina: bloqueia o local de ligação da actina pela miosina - troponina: troponica C, local onde Ca 2+ se liga para promover a contração. Miosina: proteína de miosina

Elementos estruturais de uma fibra muscular esquelética

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

SARCÔMERO: unidade contrátil da fibra muscular

z z

Contração Muscular •Os filamentos de actina e miosina deslizam entre si e encurtam o músculo.

Junção Neuromuscular

• As fibras musculares esqueléticas são inervadas por grandes fibras nervosas mielinizadas, com origem nos cornos anteriores da medula espinhal

• O terminal axonal é rico em mitocrôndrias que fornecem ATP para a síntese de acetilcolina • Acetilcolina é armazenada em vesículas sinápticas

Os túbulos transversos •A fibra é tão grande que o potencial de ação não se propagaria para o interior da fibra.

•O potencial percorre os túbulos T e assim todas miofibrilas recebem o estímulo à contração.

•O estímulo chega ate até o retículo sarcoplasmático onde está armazenado o íon Ca2+ fundamental para a contração

•Canais importantes: Liberação de Ca2+ = receptor de rianodina •Recaptação de Ca2+ = Ca ATPase

Acoplamento Excitação-contração • Retículo sarcoplasmático contém altas concentrações de íons cálcio. • Quando o PA dos túbulos T chega ao retículo sarcoplasmático, ele libera cálcio sobre as miofibrilas e se liga fortemente a troponinaC

Tá difícil??? Vamos relembrar!

1.Motoneurônio libera acetilcolina na placa motora 2.Potencial de ação é gerado e percorre os túbulos T 3.O PA chega no retículo sarcoplasmático e ele libera cálcio 4.o cálcio liberado se liga a troponinaC

Mecanismo molecular da contração muscular •A miosina tem uma “cabeça” ATPAse •O filamento de actina é formado por 3 componentes: actinaG, troponina e tropomiosina

Mecanismo molecular da contração muscular • O complexo troponina-tropomiosina estão ligados à actina de tal forma que o sítio onde a miosina poderia ligar fica ocupado.

• Quando cálcio se liga a troponinaC, o sítio da actina é liberado e a cabeça da miosina se liga nele.

• A cabeça da miosina desliza sobre a actina e gera encurtamento do sarcômero. (Pontes cruzadas)

• Este processo consome ATP pois a cabeça da miosina cliva ATP em ADP e este último fica fixado até a miosina se ligar a actina.

• Para retornar a posição novo ATP é necessário

TETANIA Um único potencial de ação resulta na liberação de uma quantidade fixa de Ca2+ do retículo sarcoplasmático que produz uma única contração. A contração termina (ocorre o relaxamento) quando o retículo sarcoplasmático recapta esse Ca2+. Se o músculo é estimulado repetidamente , não há tempo suficiente para o retículo recaptar esse Ca2+ e a concentração do íon intracelular não voltar ao basal. Se o nível do íon Ca2+ permanecer elevado , resultando numa ligação continuada com a tropinina C permanecerá as pontes cruzadas. Neste caso a contração e mantida chamado de tétano .

Contração forte

Abalos Isolados

Somação Mecanica Fenômeno de escada

Tétano imperfeito

Tétano perfeito

A força de contração pode ser aumenta aumentando-se a freqüência dos PA, a duração do estimulo e recrutando cada vez mais fibras do músculo em atividade.

Mais Ca no mioplama Maior o encurtamento

Fadiga: fraqueza progressiva e perda da capacidade de contratilidade pelo uso prolongado

Causas: Queda na disponibilidade de ATP

– Alteração no potencial de membrana – Inibição enzimática pelo acúmulo de ácido lático (pH ácido) - Esgotamento de acetilcolina

Caimbra : A falta de aporte energético (ATP) e do balanço hidroeletrolítico promove uma contração forte e prolongada do músculo. Uma das formas de diminuir o processo da caimbra é a injestão de K+ responsável pelo relaxamento muscular. Ex: banana

Tipos de fibras musculares • tipo 1 -fibras de contração lenta ( vermelha) -aeróbicas, esportes de longa duração

• tipo 2 (A, B, C) (branca) -contração rápida -anaeróbicas, esportes de velocidade

Rigor Mortis (Rigidez cadavérica)

• Começa após 3 to 4 h da morte e atinge o pico máximo em 12 h. Diminui dentro de 48h.

• A deterioração do reticulo sarcoplasmático libera Ca2+

• Estimula a formação de pontes cruzadas • Não há ATP para causar o relaxamento

Rigidez cadavérica