FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR DISCIPLINA: FISIOLOGIA I

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1 FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR DISCIPLINA: FISIOLOGIA I PROFESSOR RESPONSÁVEL: FLÁVIA SANTOS

2 Musculatura corporal

3 Músculo Liso Fibras menores Revestimento de órgãos: Trato gastrointestinal Vasos sanguíneos Bexiga Útero Trato respiratório

4 Músculo Liso Tipos: Dimensões físicas Organização (feixes ou lâminas) Resposta aos estímulos Características da inervação Função

5 Músculo Liso Músculo liso multiunitário: Fibras musculares lisas distintas Contração independente Inervada por única terminação nervosa Superfície externa recoberta individualmente Músculo ciliar do olho, íris, músculo piloeretores

6 Músculo liso unitário: Músculo Liso Fibras agregadas em lâminas ou feixes Membranas celulares aderidas Membranas celulares unidas por junções abertas (propagação de potencial de ação e troca de íons) Contração simultânea das fibras Trato gastrointestinal, vasos sanguíneos, bexiga, útero, ureteres

7 Mecanismo contrátil no músculo Liso Filamentos de actina e miosina Processo contrátil ativado por cálcio e ATP Ausência do complexo troponina

8 Filamentos actina unidos à corpúsculos densos Corpos ou corpúsculos densos unidos a membrana celular ou dispersos na célula muscular Filamentos de miosina entremeados ao filamento de actina

9 Mecanismo contrátil no músculo Liso Filamentos miosina Ponte cruzada de polaridade lateral? Pontes em um lado articulam-se em uma direção Pontes do outro lado articulam-se em direção oposta Contração por até 80% do comprimento

10 Comparação da contração do músculo liso com a contração do músculo esquelético Clivagem lenta das pontes cruzadas de miosina Fixação da miosina à actina e posterior separação para nova fixação para o próximo ciclo é mais lenta no músculo liso (Menor atividade ATPase na cabeça das pontes cruzadas) Fração tempo em que as pontes cruzadas permanecem fixadas aos filamentos de actina é maior no músculo liso

11 Comparação da contração do músculo liso com a contração do músculo esquelético Energia necessária para manter contração do músculo liso Menor necessidade energética para manter tensão de contração devido clivagem de fixação lenta das pontes cruzadas Necessidade de apenas 1 molécula de ATP para cada ciclo de contração

12 Comparação da contração do músculo liso com a contração do músculo esquelético Lentidão do início da contração e do relaxamento do músculo liso Lentidão da fixação e separação das pontes cruzadas com os filamentos de actina Resposta ao íon cálcio mais lenta que musculatura esquelética

13 Comparação da contração do músculo liso com a contração do músculo esquelético Força de contração muscular Força máxima da contração maior que no músculo esquelética Resulta do período prolongado de fixação das pontes cruzadas aos filamentos de miosina

14 Comparação da contração do músculo liso com a contração do músculo esquelético Manutenção prolongada da contração Capacidade da manutenção da força plena de contração devido a redução do grau de ativação em relação ao nível inicial Necessidade de poucos sinais excitatórios contínuos provenientes de fibras nervosas e hormônios

15 Regulação da Contração pelos íons Cálcio Musculatura lisa não contem troponina Evento desencadeante da contração = cálcio intracelular Causas do aumento cálcio intracelular: 1. Estimulação nervosa da fibra muscular 2. Estimulação hormonal 3. Estiramento da fibra

16 Ativação da contração da musculatura lisa Calmodulina: Ativação das pontes cruzadas de miosina 1. Cálcio combina-se à calmodulina 2. Cálcio-calmodulina ativa enzima responsável por fosforilação (cinase miosínica) 3. Cadeia reguladora (cadeia leve da cabeça da miosina) fosforilada une-se ao filamento de actina 4. Clivagem de fixação-separação da cabeça de miosina com filamento de actina ocorre

17 Cessação da contração da musculatura lisa Baixa concentração de íons cálcio Enzima fosfatase miosínica separa fosfato da cadeia leve reguladora Clivagem de fixação-separação da cabeça de miosina com filamento de actina cessa

18 Controle Neural e Hormonal da contração do músculo liso Proteínas receptoras desencadeiam o processo contrátil Vesículas das terminações das fibras nervosas contem acetilcolina e norepinefrina

19 Controle Neural e Hormonal da contração do músculo liso Substâncias transmissoras excitatórias e inibitórias nas junções neuromuscular do músculo liso Acetilcolina = Transmissor excitatório e inibitório Norepinefrina = Transmissor excitatório e inibitório Depende da proteína receptora: Receptores excitatórios Receptores inibitáorios

20 Potencial de membrana e Potencial de ação no músculo liso Potencial de membrana: 50 a 60 milivolts

21 Potencial de membrana e Potencial de ação no músculo liso Potencial de ação: Canais de cálcio regulados por voltagem Abertura de canal mais lenta Permanência do canal aberto por período mais longo

22 Potencial de membrana e Potencial de ação no músculo liso Onda lenta no músculo liso Alteração do potencial membrana Não caracteriza-se como potencial de ação Causada pelo aumento e diminuição do bombeamento de sódio para fora da célula Podem desencadear potenciais de ação

23 Potencial de membrana e Potencial de ação no músculo liso Geração espontânea do potencial de ação: Musculatura auto-excitável Potencial de ação tem origem na própria célula

24 Potencial de membrana e Potencial de ação no músculo liso Excitação pelo estiramento: Geração de potencial de ação espontâneo após alongamento Potencial de onda lenta

25 Despolarização do músculo liso multiunitário sem potencial de ação: Contração em resposta a estímulos neurais Acetilcolina e norepinefrina: Despolarização da membrana = contração Não se desenvolve potencial de ação

26 Contração causada por fatores teciduais e hormonais Contração do músculo liso em resposta a fatores químicos teciduais locais: 1. Falta oxigênio acarreta relaxamento e vasodilatação da musculatura lisa 2. Dióxido carbono em excesso produz vasodilatação 3. Adenosina, maior concentração potássio, menor concentração cálcio, temperatura elevada causa vasodilatação

27 Contração causada por fatores teciduais e hormonais Efeito dos hormônios sobre a contração do músculo liso: Receptores excitatórios e inibitórios regulados por hormônios Norepinefrina, epinefrina, acetilcolina, angiotensina, histamina, vasopressina, ocitocina, serotonina

28 Contração causada por fatores teciduais e hormonais Efeito dos hormônios sobre a contração do músculo liso: Estímulo à contração (Despolarização): Hormônio estimulam abertura de canais de sódio ou cálcio

29 Contração causada por fatores teciduais e hormonais Efeito dos hormônios sobre a contração do músculo liso: Inibição da contração (hiperpolarização): cálcio Hormônio estimulam fechamento do canais de sódio ou Hormônios estimulam abertura do canal de potássio

30 Contração causada por fatores teciduais e hormonais Efeito dos hormônios sobre a contração do músculo liso: Receptor membrana acarreta mudança interna na fibra muscular Estimula liberação cálcio pelo retículo sarcoplasmático

31 Contração causada por fatores teciduais e hormonais Efeito dos hormônios sobre a contração do músculo liso: Segundo mensageiro: AMPc (Adenosina monofosfato cíclica) GMPc (Guanosina monofosfato cíclica) Modificação do grau de fosforilação enzimática Inibição da contração

32 Contração causada por fatores teciduais e hormonais Efeito dos hormônios sobre a contração do músculo liso: Segundo mensageiro: AMPc (Adenosina monofosfato cíclica) GMPc (Guanosina monofosfato cíclica) Ativação de bomba que bombeia íons cálcio para fora da célula

33 Fonte dos íons cálcio que causam contração Líquido extracelular Canais de cálcio ativados por hormônio Geralmente não causa potencial ação Manutenção de potencial membrana = Entrada cálcio e saída de potássio

34 Retículo sarcoplasmático Moderadamente desenvolvido Potencial ação -> estímulo à liberação de cálcio pelo retículo -> Liberação de íons cálcio -> Contração

35 Efeito da concentração de íons cálcio extracelular Relaciona positivamente com contração do músculo liso Força contração depende do cálcio extracelular

36 Bomba de cálcio Bombeia cálcio para meio extracelular Bombeia cálcio para o retículo sarcoplasmático Relaxamento muscular