fisiologia muscular
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FISIOLOGIA MUSCULAR
Picture Source: http://chem.ch.huji.ac.il/~eugeniik/history/duchenne.html
Guillaume Duchenne (1806-1875)
Respostas musculares com a estimulação diretamente sobre o músculo
Leopoldo de Meis – UFRJ
Parte 1Parte 2
Músculo esquelético: cuja força mecânica é aplicada sobre ossos; move e estabiliza as articulações proporcionando a relação com o ambiente externo. Nascido para sobreviver
Características gerais dos músculos esqueléticos
40% do peso corporal Associados ao esqueleto Propriedade contrátil Contração rápida e lenta Metabolismo aeróbico/ anaeróbico Diferenças interssexuais
Outras funções dos músculos esqueléticos Termorregulaçao Neoglicogenese durante o jejum prolongado
CONTRAÇÃO ISOTÔNICA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA
A contração muscular proporciona desenvolvimento de força mecânica ou ( tensão). Essa força causa movimento ou se opõe a uma carga (peso).
Músculos fásicosMúsculos tônicos
As fibras musculares cardíacas estão eletricamente acopladas
Músculo cardíaco: cuja contração rítmica ejeta liquido (sangue) – bombeamento.
Músculo Liso : cuja contração mistura , move ou esvazia um conteúdo.
Interactive Physiology: visite o site e conheça os movimentos relacionados à mastigação, deglutição e à motilidade do TGI
Núcleos Motores do tronco encefálico
Córtex motor primário Giro pré-central Origem da via córtico- espinhal
Músculos extrínsecos dos olhosMúsculos da mastigaçãoMúsculos da expressão facialMúsculos do pescoçoMúsculos da língua
Músculos axiaisMúsculos proximais e distais dos membros superiores e inferiores
Núcleos Motores da Medula
Córtex motor primário Giro pré-central Origem da via córtico- espinhal
Músculos axiais e proximais
Músculos distais
Aferências Aferências
Núcleos motores somáticos da medula (cervical)
Músculos axiais e proximais
Músculos distais
Musculatura esquelética e os neurônios motores da medula
GRUPO MEDIALm. axial do tronco e m apendicular proximal (antebraço e ombros)Equilíbrio postural
GRUPO LATERALm. apendicular distal (braços, pernas, mãos e pés)Movimentos finos das extremidades
O SNC envia impulsos nervosos (determinada freqüência de PA) para as fibras musculares que respondem às alterações do potencial de membrana e contração.
O encurtamento das fibras musculares gera tensão mecânica nas extremidades que aplicadas aos ossos, através dos tendões e ligamentos pode estabilizar articulações (postura) ou move-lo ( movimento) .
Contração isotônica
Contração isométrica
Organização morfológica do músculo esquelética
Os filamentos finos deslizam-se sobre os grossos na presença de Ca.
SARCÔMERO: unidade contrátil da fibra muscular
Músculo
Células musculares
Miofibrilas
O deslizamento dos filamentos finos sobre os grossos causam a contração do sarcômero, ou seja, a contração das fibras musculares.
FILAMENTO GROSSO
FILAMENTO FINO
O sarcômero é constituído de moléculas com propriedades mecânicas ATP e Ca dependentes
http://apps.uwhealth.org/health/adam/ap/200000.htm
FibraMuscular
Terminalaxonico
Inervação motora
Músculo
Unidade motora: o motoneurônio e as fibras musculares por ele inervadas.
Um músculo é controlado por mais de um motoneurônio; possui várias unidades musculares.
http://www.fcm.unicamp.br/deptos/anatomia/musnlinervmot.html
FIBRAS MUSCULARES
-Excitáveis como os neurônios (geram e propagam PA ).
- Contráteis (encurta-se quando estimulado)
- Extensiveis (pode ser estirado)
- Elásticos (retorna ao seu comprimento de repouso após o estiramento)
RELAÇÃO DE INERVAÇAO
Alta: PRECISÂO
1: poucas fibras
Baixa : POTENCIA MECANICA
1: muitas fibras
JUNÇÃO NEURO-MUSCULARSinapse entre a neurônio motor e a fibra muscular esquelética
A sinapse neuromuscular ocorre na região do sarcolema denominada placa motora para onde os NT são liberados.
O NT nas fibras musculares esqueléticas é a acetilcolina cujo receptor é ionotrópico e nicotínico .
EVENTOS DA NEUROTRANSMISSAO
1. Chegada do PA nos terminais
2. Liberação de acetilcolina (Ach)
3. Complexo receptor -Ach
4. Abertura de canais de Na NT-dependentes
5. Potencial pós-sináptico = Potencial de
Placa
6. Abertura de Canais Na e K voltagem
dependentes, fora da placa motora
7. Geração e propagação do PA pelo
sarcolema
A freqüência de resposta das fibras musculares é diretamente proporcional a freqüência de estimulação.
A freqüência de PA nas fibras é diretamente proporcional a força de contração muscular.
PA no axônio
Fibra muscular
1. Condução do PA pelo sarcolema
2. Despolarização dos Túbulos T
3. Abertura de canais de Ca++ voltagem dependentes
do retículo sarcoplasmático
4. Difusão de Ca++
5. Aumento de [Ca++] no mioplasma
6. Inicio da contração muscular
TRANSDUÇÃO ELETRO-MECÂNICA
Os túbulos T conduzem a onda de despolarização até as
cisternas do reticulo sarcoplasmático
Leopoldo de Meis – UFRJ
Parte 3
1. potencial de ação no neurônio motor2. Potencial de placa3. Potencial de ação no sarcolema
A tensão muscular se desenvolve bem depois de o PA ter ocorrido. Essa resposta mecanica unitaria é denominada de abalo muscular
Latência
Contração Relaxamento
Contração Tetânica
ou máxima
Somação de vários abalos
ABALO: tensão mecânica isolada do músculo. A menor resposta ao
estimulo.
SOMAÇAO: somação mecânica de abalos sucessivos
TÉTANO: somação mecânica máxima em resposta a freqüência
elevada de PA
RESPOSTAS MECÂNICAS DO MÚSCULO
Fibras musculares
neurônioPA
ACh
Mais Ca no mioplamaMaior o encurtamento Abalos
IsoladosSomaçãoMecânica
Fenômeno de escada
Tétano incompleto
Tétano completo
1) Aumentado a freqüência de estimulação das fibras
musculares pelo motoneurônio da unidade motora. O
aumento de força ocorre por somação mecânica.
Como aumentar a força de contração???
EMG (eletromiograma)
Registra potenciais eletricos extracelulares do conjunto de fibras musculares em atividade.
2) Recrutando-se progressivamente as unidades motoras do músculo .
Causa genética
Deficiência nas proteínas estruturais dos músculos
Defeito no sarcolema
Entrada de íons cálcio no mioplasma
Necrose das fibras musculares
Distrofia musculara) Duchenne b) Becker
Sinais e Sintomas: fraqueza dos músculos flexores do pescoço e dos músculos proximais dos membros
3) aumentando-se a área de seção transversal do músculo, ou seja, hipertrofia ( aumento na quantidade de miofibrilas contrateis)
CICLO DAS PONTES CRUZADASCalcio ++ dependenteATP dependente
Quanto mais vezes o ciclo se repete, maior será o grau de deslizamento.
Quanto mais tempo dura o PA no sarcolema, mais tempo dura o Ca++ no mioplasma.
Rigor Mortis (Rigidez cadavérica)
• Começa apos 3 a 4h e atinge o pico máximo em 12h. Diminui dentro de 48h.• A deterioração do reticulo sarcoplasmático leva ao aumento de Ca no mioplasma• Formação das pontes cruzadas• Não há ATP para causar o relaxamento ou para remover o Ca• Estado de rigidez
Rigidez cadavérica
O sistema de alavancas, potencializa a força muscular
A contração deslocou apenas 1cma carga de 7Kg
O mesmo músculo associado a um sistema de alavancas ósseas desloca mais e com menos esforço.
Flexão do antebraço sobre o braço
Extensão da pernaManter a cabeça ereta
CONTRAÇÃO ISOTÔNICA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA
Não há encurtamento das fibras musculares ou movimento articular).Contração estática
Há encurtamento muscular. As fibras musculares se encurtam e ocorre a realização de trabalho.Contração dinamica
Há dois tipos de contração
O CORPO EM MOVIMENTO
Enquanto o SISTEMA NERVOSO SENSORIAL possibilita...Transdução dos sinais físicos e químicosRepresentação do mundo exterior e do estado interno do corpoPercepção: detectar, analisar e estimar o significado dos estímulos ambientais (gnosias)
O SISTEMA NERVOSO MOTOR SOMÁTICO...
Transdução dos sinais neurais em força contrátil que se expressa na forma de movimentos e posturas do corpo (comportamento)
MOVIMENTOS REFLEXOS (baixa complexidade) - Evocados por estímulos específicos - Utiliza algumas unidades de trabalho da motricidade - Estereotipados e Inatos - Podem ser condicionados
MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS (alta complexidade)- Planejamento e estratégia (praxias)- Amplamente modulado pela aprendizagem - Utiliza todas as unidades de trabalho da motricidade
-“...sussurrar uma silaba quanto derrubar uma floresta”
ELEMENTOS DO SISTEMA MOTOR SOMÁTICO
EFETUADORES os músculos esqueléticos que realizam a atividade
ORDENADORES os motoneurônios (da medula e do tronco encefálico) que comandam as
fibras musculares
CONTROLADORES Cerebelo e núcleos da base que modulam a atividade motora
PROGRAMADORES e INICIADORES: áreas corticais motoras associativas e primária.
SISTEMA MOTOR: todos os elementos (fibras musculares e neurônios) envolvidos com a motricidade (somática e visceral).
NUCLEOS DA BASE(inicio e ajustes posturasi)
Lobo posteriorCEREBELO(coordenação)
Lobo Lobo
Anterior Floculo-nodular
CORTEX CEREBRALÁreas de associação Área pré-motora Áreas motoras(desejo de se mover) (programas) (iniciação)
Receptores vestibulares
(equilíbrio)
Fusos MuscularesÓrgãos tendinosos de
Golgi
TRONCO ENCEFÁLICO
MEDULA
Fibras Extrafusais
Programas que controlam os músculos
Programas que controlam os programasMedulares da medula