contração muscular - edisciplinas.usp.br · • separação de cromossomas • dineína – usa...
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Contração muscular
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Motores moleculares
• Miosina
– Usa a actina como substrato.
• Miosinas II: conrtação muscular
• Miosinas V: transporte de organelas
• Kinesina
– Usa os microtúbulos como substrato.
• Transporte axonal anterógrado
• Separação de cromossomas
• Dineína
– Usa os microtúbulos como substrato.
• Transporte axonal retrógrado
• Movimentos de cílios e flagelos
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Motores moleculares usam a energia livre da
hidrólise do ATP para gerarem conformações
moleculares que levam ao movimento
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O músculo estriado
esquelético
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A junção neuromuscular é uma sinapse do tipo 1 para 1•ou seja: 1 potencial de ação pré-sináptico causa 1 potencial de ação
muscular
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A unidade motora compreende o nervo motor
mais as fibras que ele inerva
• Cada fibra recebe um
terminal.
• O tamanho da unidade
motora depende da
função do músculo.
• A unidade motora é a
unidade geradora de
força do músculo
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A unidade motora compreende o nervo motor
mais as fibras que ele inerva
• Rectus lateralis = 5
• Masseter = 640
• Gastrocnemius = 1800
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O sarcômero
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O sarcômero relaxado e
contraído
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Principais proteínas do sarcômero do
músculo esquelético
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A formação da ponte cruzada e o ciclo
do ATP
Músculo relaxado
Músculo contraído
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Contração do sarcômero1. Despolarização da membrana pós-sináptica, sarcolema e túbulos T
2. Mobilização de Ca2+
3. Ação do Ca2+ nos mecanismos regulatórios miofibrilares
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Acoplamento excitação-contração
• O que é?
– Mecanismo por qual o sinal elétrico (potencial
de ação) se converte em uma ação mecânica
(contração).
– Para isso precisamos de um segundo
menssageiro químico:
• Cálcio!
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Mecanismos de acoplamento
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A contração do músculo esquelético
depende da despolarização do sarcolema• Sensor de potencial
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Mecanismos de acoplamento no músculo
esquelético
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Os tubulos T e a cisterna terminal
estão em contato íntimo,
formando as tríades
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O sensor de voltagem é um canal de cálcio (receptor de DHP) acoplado a
um canal de cálcio do retículo sarcoplasmático (receptor de rianodina)
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O acoplamento EC no músculo esquelético é
mecânico
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A Ca-ATPase reticular (SERCA) retorna
o cálcio sarcoplasmático aos níveis
basais
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A hipertermia maligna é uma doença
genética do receptor de rianodina que
desacopla a contração da excitaçãoO RyR desses pacientes possui mutações que conferem
sensitividade a anestésicos voláteis como o halotano
Ensaio feito com músculo esquelético de um paciente com hipertermi malignaUCLA Department of Anesthesiology
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Mecânica da contração do
músculo esquelético
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Representação mecânica do
músculo
Matriz extracelular, sarcolemas vizinhos, ceitoesqueleto
tendões
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A contração do músculo esquelético (twitch) acontece 30 a 40 ms após o
pico do potencial de ação e é controlada pelo aumento do cálcio
Um único AP libera cálcio suficiente para saturar seus sítios nas troponinas, porém
de forma rápida
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A força máxima gerada pelo músculo esquelético
depende do intervalo da resposta de estímulos
consecutivos
Tétano
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Medindo a relação entre força e comprimento
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Contração isométrica e isotônica
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A força de contração isométrica depende da quantidade de
sobreposição entre os filamentos espessos e finos
Tensão passiva = força necessária para esticar o músculo relaxado
Tensão total = tensão isométrica máxima de um músculo em determinado comprimento
Tensão ativa = diferença entre a tensão total do músculo contraído e a tensão passiva
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A velocidade da
contração isotônica
decai com o aumento
da força (load)
aplicada
Vo = velocidade maxima (atividade máxima de
formação de pontes cruzadas)
Fo = força máxima produzida pelo músculo
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Existem 3 tipos de músculos esqueléticos
FF = Rápidos fatigáveis (tipo I)
FR = Rápidos resistentes (tipo II)
S = Sustentados (tipo II)
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Diferenças entre as fibras
Property White muscles (I) Red muscles (II)
Twitch contraction time,
msec
Fast, 50-80 Slow, 100-200
Minimum tetanic
frequency
60/sec 16/sec
Myoglobin content Low High
Primary source of ATP Glycolysis Oxidative
phosphorylation
Glycogen High Low
Myosin-ATPase activity High Low
Capillary blood flow Low High
Fatiguability Easy Difficult
Nerve fiber size Large Small
Nerve fiber activity Intermittent, high
frequency
Continuous, low frequency
Tension produced Larger Smaller
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O Músculo estriado cardíaco
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O acoplamento no músculo cardíaco é
químico, envolvendo a liberaçõ de cálcio
induzida pelo cálcio
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O cálcio no músculo cardíaco é expulso tanto pela SERCA
como por mecanismos de membrana.
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Músculo liso
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Tipos de contração de músculos
lisos
Tônicos
(multiunitários)
Fásicos
(unitários)
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Multiunitários(tônicos)
Unitários
(fásicos)
Trato GI, urogenitalBronquiolos, vascular
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A velocidade de contração do
músculo liso é muito inferior a do
estriado
isométrica
isotômica
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Relação entre o potencial de membrana
(Em) e geração de força (F) (1)
Abalos gerados por
potenciais de ação
característicos de fibras
unitárias fásicas.
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Relação entre o potencial de membrana
(Em) e geração de força (F) (2)
Abalos gerados por
potenciais de ação
gerados por oscilações
do potencial da
membra devido a
atividade de bombas
eletrogênicas (marca-
passo intrinsico).
Característico dos
musculos unitários do
trato GI.
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Relação entre o potencial de membrana
(Em) e geração de força (F) (3)
Abalos gerados por por
oscilações do potencial
da membra devido a
atividade de bombas
eletrogênicas.
Característico dos
musculos tônicos
mulunitários.
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Relação entre o potencial de membrana
(Em) e geração de força (F) (4)
Abalos gerados por
acoplamento
farmacomecânico sem
alterações no potencial
da membrana
NE, ACh, serotonina, histamina, NO,
vasopressina, angiotensina, e
oxitocina
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Ca mioplasmático no músculo liso
(4)
(2,3)(1)
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O Acoplamento no músculo liso é
diferente do músculo estriado
Ca++ + calmodulina (CaCM)
Ativa a miosina quinase
Interação miosina-actina
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Contração do
músculo liso
Miosina ATPase
•A miosina
fosforilada se liga a
actina.
•A miosina fosfatase
desfosforila a
miosina terminando
o acoplamento.
MLCK = miosina kinase
CaCm = Ca/calmodulina
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O Músculo liso pode manter uma contração forte mesmo com
níveis basais baixos de cálcio -contração tônica
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O Músculo liso pode manter uma contração forte mesmo com
níveis basais baixos de cálcio -contração tônica