FACULDADE de MOTRICIDADE HUMANA ANATOMOFISIOLOGIA I 2008-2009 Prof. FISIOLOGIA MUSCULAR TEMAS A DESENVOLVER 1) Estrutura macroscópica do músculo 2) Estrutura da fibra muscular esquelética: miofibrilha e sarcómero. 3) Fisiologia da contracção muscular 1
ESTRUTURA MÚSCULO-ESQUELÉTICO 2
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Disposição morfológica das fibras musculares MÚSCULOS "PARALELOS" - orientação das fibras é paralela à linha de tracção, havendo um alinhamento entre as estruturascontrácteiseadirecção da força que é transmitida aos locais de inserção. PRODUZEM MAIOR VELOCIDADE DE ENCURTAMENTO. Disposição morfológica das fibras musculares - MÚSCULOS "PENADOS" as fibras musculares dispõem-se obliquamente em relação à linha de tracção do músculo. PRODUZEM MAIOR QUANTIDADE DE FORÇA. Unipenados; Bipenados e Multipenados 4
IDEIAS-CHAVE Célula muscular = FIBRA MUSCULAR Membrana da fibra muscular= SARCOLEMA. Citoplasma da fibra muscular= SARCOPLASMA TUBOS T - permitem o transporte de substancias para o interior da fibra. RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO armazena cálcio MIOFIBRILHA E O SARCÓMERO A ACTINA E MIOSINA estão dispostas em sequência e formam estruturas alongadas e cilíndricas as MIOFIBRILHAS que apresentam uma estriação transversal. FMH, Out/2007 5
FIBRA MUSCULAR MIOFIBRILHA E O SARCÓMERO 6
MIOFIBRILHA E O SARCÓMERO 7
Composição molecular do miofilamento fino ou ACTINA REGULADA. Constituída por 3 proteínas: 1) A PROTEINA CONTRÁCTIL ACTINA a 2ª mais frequente no sarcómero - cerca de 25% do total das proteínas formada por 2 cadeias helicoidais em dupla hélice. 8
Composição molecular da ACTINA REGULADA. 2) 2 PROTEÍNAS REGULADORAS 2.1. A TROPOMIOSINA proteína alongada formada por 2 sub-unidades enroladas em hélice. 2.2. O COMPLEXO DE TROPONINAS. - 3 proteínas de pequenas dimensões associadas entre si e ligadas aos outros elementos do miofilamento fino (função sensibilidade ao dicatião cálcio). ACTINA REGULADA 9
MIOSINA Entre 2 cisternas encontramos um Tubo-T, formando um conjunto que se chama TRÍADE, no qual um TUBO T ao centro é ladeado por 2 cisternas terminais. TRÍADES servem como pontos de junção entre o sarcolema e o RS, desempenhando um papel fundamental no processo de acoplamentoexcitação/contracção 10
FISIOLOGIA DA CONTRACÇÃO MUSCULAR Modelo do miofilamento deslizante (1954) H.E. Huxley e A.F.Huxley A contracção muscular = deslizamento dos miofilamentos finos sobre os miofilamentos espessos e no sentido do centro do sarcómero. Este deslizamento dá-se pela interacção espontânea entre as pontes transversais de miosina e as moléculas de actina. 11
ETAPES DO PROCESSO DE CONTRACÇÃO MUSCULAR (4) 1) ESTIMULAÇÃO DA FIBRA MUSCULAR implicando o desencadear do potencial de acção e a sua propagação ao longo do sarcolema. 2) ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO/CONTRACÇÃO Ç que inclui os processos de transdução da excitação em actividade contráctil. ETAPES DO PROCESSO DE CONTRACÇÃO MUSCULAR (4) 3) CICLO DAS PONTES CRUZADAS, relacionado com a formação e ruptura cíclicas dos complexos de acto-miosina e à geração de força e de trabalho mecânico. 4) RELAXAMENTO MUSCULAR 12
A - EXCITAÇÃO DA FIBRA MUSCULAR Conceito de unidade ou junção neuromuscular - PLACA MOTORA OU JUNÇÃO MIONEURAL União entre o MOTONEURÓNIO ALFA e o sarcolema. Sinapse com uma estrutura semelhante às sinapses neurais 13
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2) ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO/CONTRACÇÃO 2) ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO/CONTRACÇÃO 16
2) ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO/CONTRACÇÃO 17
3) CICLO DAS PONTES CRUZADAS 18
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4) RELAXAMENTO MUSCULAR Processo activo que consome energia. Fase que depende da recaptação do cálcio para o interior do RS, mas que apresenta um dispêndio energético (obtida através da hidrólise do ATP). 4) RELAXAMENTO MUSCULAR A bomba do cálcio - Ca 2+- ATPase -, transporta 2 iões por cada molécula de ATP hidrolisada. As actividades das bombas de cálcio da membrana do RS e do NA + e K + do sarcolema consomem em conjunto cerca 1/3 do consumo total de ATP durante a contracção muscular. 21