teoria dos filamentos deslizantes
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Fisiologia Muscular
Prof. Ricardo de Freitas Dias M.Sc.Aula 07
Fisiologia Muscular
• Objetivos:
• Esboçar os níveis de organização na estrutura macroscópica e microscópica do m úsculo esquelético;
• Entender o modelo do filamento deslizante;
• Esboçar a sequência de eventos químicos e mecânicos durante a acoplagem excitação-contração do m úsculo esquelético e seu relaxamento;
• Contrastar as características das fibras musculares ;
• Esboçar os padrões de distribuição dos tipos de fib ras musculares entre populações diferentes de atletas.
Questionamentos
• Quais os tipos de músculos?
• Quais as funções e estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?
• Quais os tipos de contração muscular?
• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?
• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?
• Quais as causas da fadiga?
• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?
Tipos de Músculos
SILVERTHORN, 2010
Fibras cilíndricas e longas;
Estriações visíveis
Mútiplos núcleos;
Voluntário.
Fibras curtas e ramificadas;
Estriações visíveis
Único núcleo central;
Involuntário.
Fibras pequenas e aglomeradas;
Sem estriações visíveis
Único núcleo central;
Involuntário.
Questionamentos
• Quais os tipos de músculos?
• Quais as funções e estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?
• Quais os tipos de contração muscular?
• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?
• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?
• Quais as causas da fadiga?
• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?
Constituído:
~ 660 músculos esqueléticos
40% a 50% - MCT
Locomoção;
Respiração;
Sustentação postural;
Conversão de energia química em energia cinética;
Produção de calor.
Funções do m úsculo estriado esquelético
Funções:
Arranjo do Músculo Estriado Esquelético
70% Colágeno
SILVERTHORN, 2010
Composição do m úsculo estriado esquelético
SILVERTHORN, 2010
Composição do m úsculo estriado esquelético
Os túbulos T são associados às cisternasterminais do retículo sarcoplasm ático
SILVERTHORN, 2010
SILVERTHORN, 2010
Estrutura microsc ópica do m úsculo esquelético
Organização bidimensional e tridimensional do sarcôme ro
SILVERTHORN, 2010
O que garante o alinhamento adequado dos filamentos dentro d o sarcômero?
Komi2006,
O que garante o alinhamento adequado dos filamentos dentro do sarcômero ?
SILVERTHORN, 2010
Resumo da organiza ção do m úsculo estriadoesquelético
SILVERTHORN, 2010
Questionamentos
• Quais os tipos de músculos?
• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?
• Quais os tipos de contração muscular?
• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?
• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?
• Quais as causas da fadiga?
• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?
• Contração: ação ou efeito de contrair, encolhimento (Pasquale, 2009);
• Contração: refere-se à capacidade de gerar força pelo complexo actomiosínico das fibras esqueléticas e não implica, necessariamente, encurtamento muscular (Mc Ardle et al., 2008).
Contrações ou ações musculares?
Afim de evitar confusões utilizaremosações musculares.
Tipos de ações musculares
Ação excêntrica ou negativa
Ação isométrica ou estática
Ação concêntrica ou positiva
Questionamentos
• Quais os tipos de músculos?
• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?
• Quais os tipos de contração muscular?
• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?
• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?
• Quais as causas da fadiga?
• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?
SILVERTHORN, 2010
Contra ção Muscular
SILVERTHORN, 2010
Teoria do filamento -deslizante
SILVERTHORN, 2010
O que faz as pontes cruzadas de miosinagerarem força?
MATPase + ATP →→→→ ADP + Pi + H+
Os sinais de cálcio iniciam a contra ção muscular SILVERTHORN, 2010
Como o sinal de c álcio “liga ” e “desliga ” a contra ção muscular?
SILVERTHORN, 2010
Rigor Mortis
Animação: Sliding Filament Theory 27
Eventos moleculares do ciclo contrátil do músculo esquelético
Regula ção do Acoplamento Excita ção-contra ção
Os músculos relaxados são facilmentealongados isso demonstra que emrepouso a actina e a miosina não estãofirmimente ligadas.
O que regula a interação entre actina e miosina?
SILVERTHORN, 2010
Acoplamento excita ção-contra ção
Animação: The Neuromuscular Junction
14
SILVERTHORN, 2010
Sequência temporal dos eventos elétricos e mecânico s durante o acoplamento excitação-contração
Abalo
Questionamentos
• Quais os tipos de músculos?
• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?
• Quais os tipos de contração muscular?
• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?
• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?
• Quais as causas da fadiga?
• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?
Suprimento de energia para a contração muscular
SILVERTHORN, 2010
Suprimento de energia para a contra ção muscular
Questionamentos
• Quais os tipos de músculos?
• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?
• Quais os tipos de contração muscular?
• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?
• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?
• Quais as causas da fadiga?
• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?
SILVERTHORN, 2010
Causas poss íveis e localiza ção da fadiga
•••• ↑↑↑↑ NH3
•••• ↑↑↑↑ Temp. Corporal
Definição
Intensidade
Duração
Composiçãodo Músculo
Nível de condicionamento
físico
Questionamentos
• Quais os tipos de músculos?
• Qual a função e as estruturas que compõem o músculo estriado esquelético?
• Quais os tipos de contração muscular?
• Quais os eventos químicos que ocorrem durante a contração muscular?
• Como ocorre o suprimento de energia para a contração muscular?
• Quais as causas da fadiga?
• Quais as características bioquímicas e contráteis dos tipos de fibras musculares?
Características Bioquímicas e Contráteis dos Tipos de Fibras
• Capacidade Oxidativa:– nº mitocôndrias;– nº capilares;– [mioglobina].
• Tipo da ATPase
Propriedades Bioquímicas Propriedades Contráteis
• Produção de forçamáxima:
• Velocidade de contração:
• Eficiência da fibramuscular:
Atualmente as fibras musculares conhecidas são: I, Ic, IIc, IIa, IIab, II ac e IIb.
SILVERTHORN, 2010
Características Bioquímicas e Contráteis dos Tipos de Fibras
McArdle, 2008
Características Bioquímicas e Contráteis dos Tipos de Fibras
Características Bioquímicas e Contráteis dos Tipos de Fibras
Comparação das Velocidades Máximas de Encurtamento entre os Tipos de Fibras.
100%110%
120%
0%
30%
60%
90%
120%
150%
180%
Tipo I Tipo IIA Tipo IIB
Pro
duçã
o de
forç
a m
áxim
a po
r ár
ea
trans
vers
a da
s fib
ras
mus
cula
res
Comparação das Velocidades Máximas de Encurtamento entre os Tipos de Fibras.
Composição das Fibras em Popula ções Espec íficas
Como determinar os tipos de fibras musculares?
Determinação do tipo de fibra musculares
Altera ções dos Tipos de Fibras Muscularespelo Treinamento Físico
Treinamento de endurance
Tipologia das Fibras Musculares
• Genética;
• Níveishormonais;
• Hábitos de exercício físico.
A porcentagem dos tipos de fibras pode ser influenciada: