Músculo esquelético. Dinâmica da contração muscular. Biofísica Vet FCAV/UNESP

Transcrição

1 Músculo esquelético Dinâmica da contração muscular Biofísica Vet FCAV/UNESP

2 Vias de comunicação do sistema nervoso Transmissão Via aferente Processamento SNC Transmissão Via eferente Receptores Ex. Efetores Estímulos externos e internos Músculos Resposta aos estímulos

3 Contração muscular Toda manifestação externa dos seres vivos Ivan Sechenov (1863) eletrofisiologista Movimentos intracelulares (citoesqueleto celular) Migração celular (sangue, espermatozóides) Movimento de cílios (pulmões, trato gastrointestinal Equilíbrio, sustentação e movimentação do corpo

4 Característica das células musculares A capacidade de usar energia química para produzir força e movimento Relações energéticas no músculo Transformações energéticas B Ação Energia Térmica A Repouso Energia elétrica potencial Músculo C Ação Energia mecânica D Ação Energia térmica Reações bioquímicas Contração muscular Atrito

5 Tipos de músculos lisos estriados esquelético cardíaco Características Esquelético suporte e movimento do esqueleto - contração voluntária, iniciada por impulsos nervosos Músculo cardíaco - Impulsiona o sangue pelo sistema circulatório. É regulado pelo sistema nervoso autônomo. Pode sofrer contrações espontâneas Liso - reveste órgãos ocos (estômago, intestinos, bexiga urinária, útero, vasos sanguíneos, vias aéreas pulmonares) movimento do conteúdo luminal/regulação de fluxo sanguíneo por controle do diâmetro de vasos Presentes no folículo piloso e íris Contração controlada pelo sistema nervoso autônomo (atividade involuntária)

6 Tipos de músculos M. estriado esquelético M. estriado cardíaco M. liso

7 Músculo esquelético hierarquia estrutural

8 Músculo esquelético hierarquia estrutural Músculo Estriações Endomísio Fibra muscular Sarcolema Sarcoplasma Núcleo Filamentos Miofibrilas

9 deltoide Nível de organização do músculo esquelético Músculo Fibra Fibrila Sarcômeros Proteínas

10 Arranjos de filamentos de uma fibra muscular padrão de bandas estriadas

11 Estriação transversal (sarcômero)

12 Estriação transversal (sarcômero) M Titina/filamento fino Actina/filamento fino Linha M Miosina/filamento grosso

13 Músculo esquelético Estriação transversal (sarcômero)

14 Estriação relação actina/miosina Arranjo hexagonal da actina em relação a miosina

15 Estrutura proteica do músculo Elementos importantes no ciclo da contração muscular Actina (G) 42kD Miosina 542 kd Contração Tropomiosina Troponina Relaxamento Íon cálcio ATP

16 Dados recentes (2016) mostram a participação de inúmeras proteínas interagindo na composição do sarcômero

17 Actina e proteínas contráteis associadas

18 Actina e proteínas contráteis associadas Relação da actina com o Disco Z

19 Corte transversal do filamento Miosina

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21 Estruturas intracelulares Retículo sarcoplasmático e túbulos transversos (T) Regulação do cálcio celular

22 Retículo sarcoplasmático e túbulos transversos

23 Retículo sarcoplasmático e túbulos transversos Canal de rianodina (canais de Ca)

24 Mecanismo molecular da contração muscular

25 Mecanismo molecular da contração muscular

26 Mecanismo molecular da contração muscular

27 Mecanismo molecular da contração muscular

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29 Unidade motora

30 Placa motora

31 Junção neuro-muscular - Sinapse química

32 O QUE É A TOXINA BOTULÍNICA ou TETÂNICA (Botox)? Produto de bactéria (Clostridium botulinum) - causa paralisia muscular por inibição da liberação de acetilcolina. Neurotoxina funciona como protease, digerindo componentes do complexo de fusão, inibindo a exocitose das vesículas sinápticas e impedindo a liberação da Ach. Uso médico (incontinência urinária, bexiga hiperativa, hiperatividade muscular involuntária; desordens dolorosas musculoesqueléticas; dor de cabeça; estrabismo, blefaroespasmo, espasmo hemifacial, distonias e bruxismo. Uso estético (rugas, hiperidrose palmar e axilar)

33 AÇÃO DA TOXINA BOTULÍNICA CONTRAÇÃO MUSCULAR HIPERATIVA

34 Resposta à aplicação de toxina botulínica

35 Junção neuro-muscular - Sinapse química

36 Mecanismo molecular da contração muscular

37 Biofísica do sistema contrátil

38 Somação e tétano

39 Tétano e fadiga Contratura

40 Energética da contração muscular Creatina - composta por 3 aminoácidos: arginina, glicina e metionina

41 Consumo energético durante o exercício

42 Tipos de fibras musculares esqueléticas Classificação de acordo com a atividade da ATPase da miosina Tipo I - contração lenta Tipo II contração rápida Tipo II A contração oxidativa Tipo II B contração glicolítica

43 Músculos extraoculares posição dos olhos - têm alta proporção de fibras tipo II (contração rápida) Músculo soleus pernas (postura) têm alta proporção de fibras tipo I (contração lenta) Capilares envolvendo fibras oxidativas Mitocôndrias

44 Fibras de diferentes músculos a músculos extraoculares b gastrocnemio c - soleo

45 Predominância de tipos de fibras em humanos com diferentes estilos de vida * * sedentário * Usain Bolt 80% fibras rápidas Diferença depende da genética e treinamento

46 Ocorrência de fadiga em diferentes tipos de fibras Fibras lentas Fibras rápidas oxidativas Fibras rápidas glicolíticas

47 Quais são os músculos mais fortes do corpo humano? E o mais fraco? O corpo humano tem mais de 600 músculos alguns com poucos milímetros de extensão, outros milhões de vezes maiores, com até meio metro. O tamanho dos músculos, no entanto, não é sinônimo de força... Força muscular é a força máxima - ou tensão - que pode ser gerada por um músculo ou por um grupo muscular contra uma resistência"...

48 Glúteo máximo um dos mais fortes da estrutura humana - sustenta nosso corpo na posição ereta. Por ser composto por fibras de contração lenta, são resistentes à fadiga e suportam mais peso Soleo e gastrocnemio músculos da panturrilha estão associados ao glúteo. O conjunto de três músculos (soleo, gastrocnêmio lateral e medial) é responsável pelos principais movimentos do corpo Masseter músculo da mandíbula, pressão muito grande (a maior já medida em um humano chegou a 422 quilos por dois seg) Levantador da pálpebra superior além de ser o mais fraco dos músculos, é um dos menores do corpo. Divide o espaço do globo ocular com outros seis músculos

49 Aula prática Eletromiografia em músculo esquelético de rã Propriedades elétricas e mecânicas do músculo esquelético

50 Objetivo desta aula: Examinar algumas propriedades do músculo gastrocnemio isolado de rã, quando estimulado (eletricamente) diretamente. Músculo da panturrilha

51 Dissecção de rã exposição da inervação da musculatura dos membros inferiores, na região sacral gastrocnemio

52 Sinapses e junção neuromuscular Correlação clínica: Miastenia grave História Trata-se de um cão Shepherd alemão, fêmea, 5 anos. O dono relata que o cão torna-se progressivamente fraco com exercício. Além disso, recentemente, após comer, o animal começou a vomitar a comida em bolos de forma cilíndrica. Exame Clínico Todas as anormalidades observadas no exame clínico se referiam ao sistema neuromuscular. Após repouso, o exame neurológico do cão era normal, mas, mesmo com exercício moderado, o animal tornava-se progressivamente fraco, particularmente nas patas dianteiras. A injeção intravenosa de um inibidor de acetilcolinesterase (Tensilon) eliminava os sinais clínicos de fraqueza. Radiografias do tórax revelavam esôfago e timo aumentados.

53 Comentários A história, o esôfago aumentado e a resposta ao Tensilon confirmam o diagnóstico de miastenia grave (forte fraqueza muscular). Ela é causada por uma falha de transmissão ao nível da sinapse neuromuscular. A falha de transmissão é devido à presença de anticorpos produzidos pelo corpo contra os próprios receptores da acetilcolina. Os receptores complexados com estes anticorpos anormais não podem causar a despolarização da membrana pós-sináptica, no tempo em que a acetilcolina deve atuar. Os inibidores de acetilcolinesterase permitem que a acetilcolina permaneça na sinapse, facilitando a transmissão normal. A grande quantidade de músculo esquelético presente no esôfago do cão explica o aumento e a paralisia. Sem contrações, o bolo permanece no canal esofágico, e o paciente vomita a comida em bolos esféricos, logo após comer. A miastenia grave está associada sempre a massas mediastínicas, principalmente do timo, que pode ser a fonte, tanto de anticorpos antireceptor como de antígenos. Tratamento Remissões espontâneas são comuns. Até então, inibidores anticolinesterásicos orais devem ser dados diariamente.

54 Exemplos de alterações associadas à miastenia grave em cães: megaesôfago e atrofia muscular da cabeça

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56 Pastor Alemão. Adoção Especial Nas redes sociais... Este é o Prabhu, cachorrinho do meu pai. Por motivos de força maior (óbito na família), meu pai terá que se mudar para um apartamento com urgência. O Prabhu tem 6 anos, é dócil e esperto. Há dois anos, foi diagnosticado com Miastenia gravis: a dilatação do esôfago, a miastenia gravis, consome em 33 dias 3 caixas de 60 comprimidos de Mestinon por mês (cerca de R$27,00 cada caixa), e a gente tem de ter o Lábeu, (cloridrato de ranitidina) à mão quando começa com crises de vômito (pouco frequentes). Além do suporte da vasilha de ração ter de ficar a 30 cm do chão. São três doses diárias de 1 comprimido e 3/4 que são colocados junto à sua ração. Com a medicação, ele é um cão absolutamente normal, faz a guarda, brinca, é carinhoso e atende comandos de adestramento. Estou muito angustiada na busca por um novo lar para ele. Não é possível que ele fique em abrigo ou instituições por causa da saúde dele. Na impossibilidade de conseguir um novo lar, talvez ele tenha até que ser sacrificado. Caso você possa, ou saiba quem possa adotá-lo, por favor, entre em contato comigo. Me ajude também repassando essa mensagem. Obrigada.