FISIOLOGIA MUSCULAR. Mecanismos de controle da força. Enquanto é dada a AP Profa Silvia Mitiko Nishida. Miron, 450 a.c

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1 FISIOLOGIA MUSCULAR Mecanismos de controle da força Enquanto é dada a AP Profa Silvia Mitiko Nishida Miron, 450 a.c

2 Cérebro SNC Medula Unidade Motora 1 Unidade Motora 2 Neurônio motor Nervo Músculo Fibras musculares SNC Um músculo pode ter muitas ou poucas unidades motoras. As UM podem ser pequenas (poucas fibras musculares inervadas) ou grandes (centenas de fibras musculares).

3 A associação do músculo com os ossos forma um sistema de alavancas que potencializa a força do músculo F1 (força de contração do biceps para cima) F2 (peso do próprio braço, sem carga nas mãos) F3 (carga adicional de 7Kg); para não derrubar, a força de contração do bíceps precisará ser aumentada 5cm (D1=distancia da inserção do musculo ao fulcro) 15cm (D2=distancia do fulcro até o centro de gravidade do antebraço 25cm (D3=distancia do fulcro até a mão que carrega a pilha de livro

4 Pausa para uma visão geral Músculo Esquelético Nervos Fascículos musculares Vasos sanguíneos Tecido conjuntivo Conjunto de fibras musculares Tendão, fáscias, aponeurose Fibras musculares Célula muscular Muitos núcleos Sarcolema Túbulos T Potencial de Ação Reticulo sarcoplasmático Miofibrilas Mitocôndrias Glânulos de Glicogênio Troponina Actina Tropomiosina Miosina Titina Nebulina Filamento fino Filamento grosso Deslizamento S A R C Ô M E R O

5 Córtex motor primário Giro pré-central Origem da via córtico- espinhal Núcleos Motores do tronco encefálico Músculos extrínsecos dos olhos Músculos da mastigação Músculos da expressão facial Músculos do pescoço Músculos da língua

6 Córtex motor primário Giro pré-central Origem da via córtico- espinhal Núcleos Motores da Medula Músculos axiais Músculos proximais e distais dos membros superiores e inferiores

7 Musculatura esquelética e os neurônios motores da medula GRUPO MEDIAL m. axial do tronco e m apendicular proximal (antebraço e ombros) Equilíbrio postural GRUPO LATERAL m. apendicular distal (braços, pernas, mãos e pés) Movimentos finos das extremidades Aferências Núcleos motores somáticos da medula (cervical) Aferências Músculos distais Músculos axiais e proximais Músculos distais Músculos axiais e proximais

8 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 variar o ângulo articular ( movimento). As fibras musculares só se contraem sob controle nervoso (diferentemente das fibras cardiacas e lisas)

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10 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)

11 JUNÇÃO NEURO-MUSCULAR Sinapse entre a neurônio motor e a fibra muscular esquelética RELAÇÃO DE INERVAÇAO Alta: PRECISÂO 1: poucas fibras Baixa : POTENCIA MECANICA 1: muitas fibras 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.

12 EVENTOS DA NEUROTRANSMISSAO PA no axônio 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. Fibra muscular A freqüência de PA nas fibras é diretamente proporcional a força de contração muscular.

13 Os túbulos T conduzem a onda de despolarização até as cisternas do reticulo sarcoplasmático TRANSDUÇÃO ELETRO-MECÂNICA 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 Aumento de [Ca ++ ] no mioplasma 6. Inicio da contração muscular

14 Leopoldo de Meis UFRJ Parte 3

15 1. potencial de ação no neurônio motor 2. Potencial de placa 3. Potencial de ação no sarcolema Contração Relaxamento Latência A tensão muscular se desenvolve bem depois de o PA ter ocorrido. Essa resposta mecanica unitaria é denominada de abalo muscular

16 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

17 neurônio PA ACh Como aumentar a força de contração??? 1) Aumentado a freqüência de estimulação das fibras musculares pelo motoneurônio da unidade motora. O aumento de força ocorre por somação mecânica. Fibras musculares RESPOSTAS MECÂNICAS DO MÚSCULO Mais Ca no mioplama Maior o encurtamento Abalos Isolados Somação Mecânica Tétano incompleto Tétano completo Fenômeno de escada

18 2) Recrutando-se progressivamente as unidades motoras do músculo. EMG (eletromiograma) Registra potenciais eletricos extracelulares do conjunto de fibras musculares em atividade.

19 3) aumentando-se a área de seção transversal do músculo, ou seja, hipertrofia ( aumento na quantidade de miofibrilas contrateis)

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21 Distrofia muscular a) Duchenne b) Becker Sinais e Sintomas: fraqueza dos músculos flexores do pescoço e dos músculos proximais dos membros Causa genética Deficiência nas proteínas estruturais dos músculos Defeito no sarcolema Entrada de íons Ca no mioplasma Necrose das fibras musculares

22 CICLO DAS PONTES CRUZADAS Calcio ++ dependente ATP dependente Quanto mais tempo dura o PA no sarcolema, mais tempo dura o Ca ++ no mioplasma. Quanto mais vezes o ciclo se repete, maior será o grau de deslizamento.

23 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