fisiologia da contracao muscular

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


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


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


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


quanto forma (disposio paralela):

msculos longos (fusiformes)

m. esternocleidomastideo

m. tibial anterior

longo

longo-fusiforme


quanto forma: (disposio paralela) : msculos largos msculos em lequem. glteo mximo

m. peitoral maior

largo

em leque


quanto forma (disposio paralela):

msculo curto

m. masseter (mastigao)

vista lateral


quanto forma : disposio obliqua das fibras (peniformes)

m. reto da coxa m. extensor longo dos dedos

unipenado

bipenado


quanto ao nmero de inseres proximais: bceps, trceps. quadrceps

* 2cabeas de origem

*m. braquial


quanto ao nmero de inseres proximais: trceps

* *

3

cabeas de origem

*

m. gastrocnmio cabea lateral

m. sleo


quanto ao nmero de inseres proximais: quadrceps

*m. reto da coxa

*

*

4

cabeas de origem

*

m.vasto lateral m.vasto medial

m.vasto intermdio


quanto ao nmero de inseres distais: bicaudados, policaudados (n tendes)

m. flexor dos dedos das mas


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

fisiologia da contracao muscular

Documents