06/11/2018. Fisiologia neuromuscular. Potencial de ação

Transcrição

1 Fisiologia neuromuscular Potencial de ação 1

2 Junção neuromuscular - Sinapse 1º Chegada do IE 6º Ca ++ 2º 7º 5º 3º 4º 2

3 Junção neuromuscular TERMINAÇÕES NERVOSAS Ramificações nervosas na extremidade distal do axônio PLACAS MOTORAS TERMINAIS Extremidades das terminações nervosas FENDA SINAPTICA (primária) Espaço entre a terminação nervosa e a membrana da fibra muscular FENDA SINAPTICA (secundária) Invaginações do plasmalema o número de receptores para acetilcolina 3

4 Placa Motora PLACA MORA Junção da fibra nervosa com a fibra muscular Estrutura macroscópica do músculo esquelético Forma e função muscular 4

5 Estrutura macroscópica do músculo esquelético EPIMISIO:tecido conjuntivo que envolve o músculo PERIMISIO:tecido conjuntivo que envolve um grupo de fibras musculares (fascículo) ENDOMISIO: tecido conjuntivo que envolve uma fibra muscular Fundem-se nas extremidades e formam o tendão. Estrutura macroscópica do músculo esquelético 5

6 Estrutura macroscópica do músculo esquelético Sarcolema: Membrana celular ou plasmalema Tubulos T: canais perpendiculares; condução do IE; liberação do cálcio do RS. Estrutura macroscópica do músculo esquelético RS: sistema de canais longitudinais que envolve as miofibrilas. Ai encontram-se os canais de cálcio (Rianodina) e a bomba de cálcio. 6

7 Estrutura microscópica do músculo esquelético Miofibrilas: São filamentos contrateis da fibra muscular.possuem 1 a 2 micrometros de diâmetro. Numa fibra de 50 micrometros de diâmetro existem mais de 8000 miofibrilas. Constituem-se de: Proteínas contrateis: Actina e miosina Proteínas regulatórias: Troponina (T,C,I) e tropomiosina Proteínas estruturais: Titina, nebulina. Essa constituição da ao músculo esquelético a aparência estriada. Estrutura microscópica do músculo esquelético Filamento de Actina 7

8 Estrutura microscópica do músculo esquelético Filamento de Miosina 1. Cerca de 200 moléculas alinhadas lado a lado 2. Cada molécula de miosina é formada por dois filamentos protéicos retorcidos 3. Na região distal formam-se as cabeças de miosina (pontes cruzadas) Estrutura microscópica do músculo esquelético Filamentos de Actina, Troponina e Tropomiosina 8

9 Estrutura microscópica do músculo esquelético Sítio ativo da Actina Estrutura microscópica do músculo esquelético Ligação Actomiosina 9

10 Estrutura microscópica do músculo esquelético Estrutura microscópica do músculo esquelético 10

11 Estrutura microscópica do músculo esquelético Sarcômero Estrutura microscópica do músculo esquelético SARCÔMERO Considerada a menor unidade contrátil muscular. É o espaço delimitado por dois discos Z. As miofibrilas constituem-se de sequências de sarcômeros em série e em paralelo. 11

12 Estrutura microscópica do músculo esquelético CÉLULAS SATELITE Estrutura microscópica do músculo esquelético CÉLULAS SATELITE Considerada um tipo de célula tronco,localizada no espaço entre a membrana celular da fibra muscular, capaz de proliferar e diferenciar-se fornecendo núcleos para o reparo do tecido muscular. 12

13 Estrutura microscópica do músculo esquelético Estrutura microscópica do músculo esquelético CÉLULAS SATELITE Especula-se ainda sua participação na hiperplasia muscular. 13

14 Estrutura microscópica do músculo esquelético Estrutura microscópica do músculo esquelético 14

15 Contração Muscular Teoria de Hugh Huxley e Andrew Huxley Teoria dos Filamentos Deslizantes Contração Muscular Com a chegada do IE, na placa motora terminal é liberada acetilcolina na fenda sináptica ligando-se a receptores localizados no sarcolema (fibra muscular). 15

16 Contração Muscular Abrem-se então os canais iônicos (sódio e potássio) que se encontram ao longo da membrana. Contração Muscular Com a abertura dos canais iônicos, o sódio entra para o meio intracelular, enquanto o potássio, sai para o meio extracelular. Esse mecânismo gera o potêncial de ação-despolarização, reestabelecendo o potencial de membrana-repolarização após aproximadamente 2ms. 16

17 Contração Muscular O IE entra pelos túbulos T, acionando a DHP (dihidropiridina), que funciona como um sensor de voltagem, abrindo então os canais de cálcio (Rianodina). Contração muscular O cálcio sai das vesículas do retículo sarcoplasmático e satura o sarcoplasma, ligando-se a Troponina C (3:1) 17

18 Contração Muscular Isso muda a posição espacial do complexo Troponina- Tropomiosina, liberando assim o sítio ativo da Actina que se liga a ponte cruzada da Miosina (ligação forte) Complexo Actomiosina. Contração muscular A miosina- ATP-ase hidroliza ATP (ADP + P) que se encontra na cabeça da ponte cruzada liberando energia, que faz com que a ponte cruzada se desloque de 90 para 45 graus, tracionando o filamento de actina sobre o de miosina-ciclo de ponte cruzada. 18

19 Contração muscular Contração muscular A chegada de um mmol de ATP na cabeça da ponte cruzada desfaz a ligação forte (ligação fraca). Ocorrem vários ciclos de pontes cruzadas, assim os discos Z se aproximam e a zona H desaparece = contração muscular. 19

20 Contração muscular Contração muscular A cada IE o cálcio retorna para o RS através da bomba de cálcio. No RS encontra-se a (calciquestrina), sequestradora de íons cálcio que facilita o processo. 20

21 A UNIDADE MOTORA Axônio do neurônio motor alfa e todas as fibras musculares por ele inervadas. 21

22 UNIDADES MOTORAS S/LO Lentas Oxidativas FR/RO Rápidas Oxidativas FF/RG Rápidas Glicolíticas Tamanho das UM recrutadas A ordem de recrutamento das UMs respeita o Princípio do Tamanho FF: Fadigam rapidamente FR: Resistente a fadiga S:Lentas 22

23 Princípio do Tamanho 23

24 Frequência de Impulsos em cada UM 24

25 Frequência de Impulsos em cada UM Lei do tudo ou nada 1 único impulso é denominado abalo e este não é capaz de causar a contração muscular Esse somatório de impulsos nas UMs é expresso em Herts (Hz), quantidade de impulsos elétricos em 1 seg Quanto maior a frequência (Hz), maior a tensão produzida; Ponto onde o aumento do IE não gera aumento de tensão 25

26 Frequência de impulsos em cada UM Somação Temporal Somação espacial Tipologias das fibras musculares Célula muscular Proteínas Tecido conjuntivo Varias organelas: mitocôndrias, lisossomos, tec.. Multinucleadas 26

27 Tipologias das fibras musculares Inicialmente as fibras musculares foram classificadas em 2 tipos! Tipo I: Lentas ou vermelhas (resistentes a fadiga) Tipo II: Rápidas ou brancas (glicolíticas) Tipologias das fibras musculares Terminologia utilizada para a classificação dos diferentes tipos de fibras musculares SO: Lentas oxidativas; FG:rápidas glicolíticas; FOG rápidas oxidativas. 27

28 Tipologias das fibras musculares Tipologias das fibras musculares 28

29 Tipologias das fibras musculares Tipologias das fibras musculares 29

30 Tipologias das fibras musculares Tipo I: I e Ic Subdivisões das fibras musculares As fibras de contração lenta contraem-se entre 40 e 90 milissegundos Tipo II: IIB, IIAB, IIA, IIAC,IIC As fibras de contração rápida contraem-se entre 90 e 140 milissegundos; O fator determinante para diferenciar os tipos de fibras são a isoformas de miosina (ATPase rápida ou lenta) (Engel, 1962) Plasticidade celular 30

31 Plasticidade celular IIb - glicolíticas; IIa- mistas (glicolíticas-oxidativas) intermediárias; IIc - indefinidas. Plasticidade celular Treinamento de força pode provocar uma diminuição percentual das fibras do tipo IIB, com aumento concomitante das fibras do tipo IIAB Maior resistência a fadiga 31

32 Plasticidade celular Indivíduos que treinam para obter hipertrofia muscular possuem, predominantemente, fibras do subtipo IIA Alguns estudos demonstram, transformação das fibras do subtipo IIA em IIB em virtude do treinamento de força máxima (Andersen et al., 2000) Plasticidade celular Treinamento de força 32

33 Tipologia das fibras e a contribuição genética Tipologia das fibras e a contribuição genética 33

34 Plasticidade celular O QUE DETERMINA O TIPO DE FIBRA MUSCULAR? A genética determina que neurônios motores inervam cada fibra muscular. As fibras musculares se tornam especializadas de acordo com o tipo de neurônio que as estimula. Treinamento e inatividade muscular podem resultar em pequenas alterações no percentual de fibras CR e CL. Envelhecimento pode resultar em alterações no percentual de fibras CR e CL. Proprioceptores São órgãos sensoriais encontrados nos músculos e articulações. Sua função é conduzir informações sensoriais para o SNC a partir dos músculos, tendões,articulações e ligamentos. Estão relacionados a cinestesia, que informam inconscientemente a posição do corpo em relação ao meio ambiente. 34

35 Proprioceptores Segundo MaCardle, Katch e Katch (1998) os proprioceptores são órgãos sensoriais que transmitem rapidamente informações sobre a dinâmica do movimento para as áreas consciente e inconsciente do SNC, permitindo um registro contínuo da progressão do movimento e uma adequação necessária proporcionando uma base para modificar a ação motora subsequente. Os proprioceptores As informações proprioceptivas são oriundas de receptores específicos distribuídos por todo o corpo: Receptores articulares: Corpúsculos de Golgi-Mazzoni. Corpúsculo de Pacine. Corpúsculos de Ruffine. Receptores musculares: Fuso muscular. Órgão Tendinoso de Golgi. 35

36 Fuso muscular Ação primária: controla a velocidade e a mudança de comprimento da fibra muscular; Ação secundária: controle do tônus muscular para manutenção da postura estática; Reflexo miotático. Fuso muscular Nervo anuloespiralado Fibras sensoriais I Fibras sensoriais II Neurônios motores Gama (y) Neurônios motores Alfa (a) 36

37 Fuso muscular Sistema Alfa (a) Gama (y) Podem ser estimulados: Pelos centros motores localizados no córtex cerebral - Esse arranjo cria um sistema sensível para a execução de movimentos precisos. Cargas externas - Esse arranjo cria um mecanismo de defesa contra possíveis lesões e favorece a aumento da força muscular. Vias descendentes Contração Extrafusal Contração Intrafusal a g 37

38 Fuso muscular Ação reflexa das fibras aferentes Excita os motoneurônios da musculatura agonista Excita os motoneurônios da musculatura sinergista (facilitação) Inibe os motoneurônios da musculatura antagonista 38

39 Orgão Tendinoso de Golgi OTG Encontram-se encapsulados nas fibras tendinosas, próximos a junção musculotendínea. Quais são as funções dos Órgãos Tendinosos de Golgi? Pode ser considerado tanto sensível ao estiramento quanto à tensão. São menos sensíveis que o fuso muscular, portanto precisam de estímulos mais intensos. Gera inibição do músculo agonista e excitação dos antagonistas, favorecendo o relaxamento muscular. Função: Proteção contra contração excessiva Controle sobre o nível de excitação dos motoneurônios 39

40 Orgão Tendinoso de Golgi OTG Conexões medulares das fibras aferentes Ib Inibe os motoneurônios da musculatura agonista Inibe os motoneurônios da musculatura sinergista Excita os motoneurônios da musculatura antagonista Objetivo opor ao desenvolvimento de uma tensão excessiva da musculatura 40

41 Alterações morfofuncionais decorrentes do treinamento de força FATORES QUE MODIFICAM A FORÇA MUSCULAR Neurais Musculares Psicológicos 41

42 Modelo de fatores neurais e hipertróficos Fatores Neurais Coordenação Intramuscular Coordenação Intermuscular 42

43 Fatores Neurais Coordenação Intramuscular Junção neuromuscular; Número de UM recrutadas; Tamanho das UM recrutadas; Frequência de impulsos em cada UM; Sincronização das UM Inibição do OTG; Estimulação dos fusos musculares; Junção neuromuscular perímetro (15%) área (16%) receptores de ACh 43

44 Número de unidades motoras recrutadas Aumento do número de UM recrutadas aumenta de acordo com a intensidade (carga) do trabalho; ATIVAÇÃO: Destreinados- 25 a30% Treinados- 89 a 90% ZIMKIN (1984). Princípio do Tamanho 44

45 Sincronização das UM Sincronização das UM 45

46 Hipertrofia Hipertrofia muscular Aumento da secção transversal de cada fibra muscular; A hipertrofia é apontada como a principal adaptação do músculo esquelético diante do treinamento de força (Fleck e Kraemer, 1997); Fatores que interferem na magnitude da hipertrofia muscular: genética, idade, treinamento e sexo. Hipertrofia Muscular Miofibrilas Tecido Conjuntivo Tamanho Número Sarcoplasma Fibras Musculares Tamanho Número? 46

47 Hipertrofia Muscular Miofibrilar X Sarcoplasmática 47