FISIOLOGIA II Fisiologia dos Músculos Estriado e Liso Miastenia Grave Prof. Dr. Helder Mauad Pablo Lúcio Gava Fisiologia do Músculo Estriado 1
~40% do corpo são formados por músculos esqueléticos ~10% do corpo são formados por lisos e cardíaco MÚSCULO ESQUELÉTICO 2
ANATOMIA FUNCIONAL DO MÚSCULO ESQUELÉTICO Todos os M.E são formados por numerosas fibras (10 a 80 µm) Cada fibra é formada por subunidades menores As fibras se estendem por todo o comprimento do músculo Apenas uma fibra nervosa inerva cada fibra separadamente Fibra Nervosa Placa motora 3
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sarcolema Membrana celular da fibra muscular Na parte terminal da fibra, a membrana se funde com a fibra tendinosa Miofibrilas Milhares de Miofibrilas Apresentam-se por faixas claras e escuras Banda A Banda I Disco Z Sarcomêro 6
Sarcoplasma Matriz na qual estão suspensas as miofibrilas no citoplasma da Cél. muscular Retículo Sarcoplasmático Retículo citoplasmático Importante controle na função de contração muscular Quanto maior a requisição muscular, maior será o retículo sarcoplasmático MECANISMO GERAL DA CONTRAÇÃO MUSCULAR potencial de ação (P.M) Neurotransmissor Receptores nicotínicos ( canais de sódio) O potencial passa para as fibras musculares O retículo sarcoplasmático libera grande quat.. de cálcio O Cálcio provoca grandes forças atrativas entre os filamentos de actina e de miosina, deslizando entre si Após fração de segundos, os íons cálcio são bombeados de volta ao a retículo 7
nmj[1].exe Mecanismo Molecular da Contração Muscular No estado relaxado, os filamentos de actina apenas começam a ser sobrepor No estado Contraído, por outro lado, esses filamentos passam a se sobrepor uns aos outros O que faz os filamentos de actina deslizarem para o interior do sarcomêro, por entre as fibras de miosina? 8
Interação das PONTES CRUZADAS dos filamentos de miosina com os Filamentos de actina CARACTERÍSTICAS MOLECULARES DOS FILAMENTOS Miosina As 2 cadeias pesadas se enrolam em espiral (alfa hélice) Uma dessas extremidades forma a cabeça da miosina Cauda Cabeça da miosina 9
ACTINA Formado por 3 componentes protéicos Actina, tropomiosina e a troponina Filamento de actina Duas cadeias de actina-f enroladas em hélice Filamento de Tropomiosina Frouxamente presas a cadeia de actina-f No estado de repouso, as moléculas de tropomiosina ficam em cima dos sítios de ligação da cadeia de actina, não permitindo a contração Filamento de troponina Complexo de 3 subunidades Troponina I Troponina T Troponina C 10
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Acoplamento excitação contração 12
CONTRAÇÃO: Túbulo transverso (despolarização) Proximidade do retículo Sarcoplasmático Liberação de cálcio para o citoplasma RELAXAMENTO: Repolarização Retorno do cálcio para o retículo myosin2[1].exe 13
ATP como fonte de energia Características da contração muscular como um todo Contração isométrica Contração do músculo sem seu encurtamento Contração isotônica Contração do músculo com seu encurtamento Contração Concêntrica Contração Excêntrica 14
Fibras musculares rápidas e lentas Músculos que reagem rápido Fibras rápidas (M. para explosão) Músculos que respondem com lentidão Fibras lentas (M. posturais) Fibras Rápidas (II) Maiores Retículo sarcoplasmático extenso Grandes quant. de enzimas glicolíticas Menor suprimento sanguíneo Menos mitocôndrias FIBRAS BRANCAS Fibras Lentas (I) Fibras menores Maior quant. De vasos sanguíneos Maior número de mitocôndrias Maior quant. De mioglobina FIBRAS VERMELHAS Contrações musculares por forças diferentes somação de força Somação por fibras múltiplas Menor estimulação do sistema nervoso, estimula grupamentos musculares menores, maior estimulação grupamentos maiores Somação por freqüência e tetanização Contrações uma após a outra sem tempo para Relaxamento, de modo que as contrações vão se somando 15
Tônus muscular esquelético Mesmo em repouso, os músculos apresentam, certo grau de contração Potenciais de ação oriundos da medula espinhal Fadiga Muscular Contração forte e prolongada leva a um estado de fadiga muscular Diretamente ligado a depleção do glicogênio muscular Rigor Mortis Enrijecimento muscular após a morte sem potenciais de Ação Perda completa do ATP, necessária para produzir separação das pontes cruzadas O relaxamento só ocorre quando as proteínas são destruídas por autólise 16
Fisiologia do Músculo Liso Fibras menores 20 X menores do que a esquelética Apresentam disposição física diferente do músculo esquelético Tipos: Multiunitário fibras individuais, inervadas por 1 feixe nervoso Cada fibra pode contrair independentemente, e regulada por sinais neurais Íris, piloeretores e membrana nictante 17
Unitário massa global de fibras que se contraem juntas, como 1 só unidade Apresentam junções abertas, ou sejas, livre trânsito de íons por entre as células Vasos sanguíneos, sistema digestivo e útero 18
Processo de Contração A Base química Contém actina e miosina, semelhante ao M.E Não contém o complexo normal da troponina Interagem quase que da mesma maneira que o músculo esquelético Ocorre ativação por íons cálcio e ATP, que é degradado em ADP para fornecer energia A Base Física Não apresenta a mesma posição estriada do que no M.E Corpo denso Núcleo Actina e miosina Actina e Miosina Célula Contraída 19
Comparação entre músculo Liso e esquelético Ciclos Lentos das pontes cruzadas Velocidade muito menor do que no músculo esquelético No entanto, o fator de tempo em que as pontes cruzadas permanecem ligadas é muito maior Possível atividade ATPásica menor no músculo liso Energia necessária para manter a contração do músculo liso Necessita de menor energia para realização da contração Lenta velocidade de fixação Economia global de energia, visto que alguns órgão necessitam de uma contração constante Lentidão do início da contração e do Relaxamento do Músculo liso Contração após 50 a 100 ms de sua excitação Contração completa em meio segundo e redução da força contrátil em 1 a 2 segundos Tempo 30 X maior do que no M.E A força da Contração muscular Apesar dos poucos filamentos e de duração muito prolongada,a força é maior no M.L. Acredita-se que seja pelo período prolongado de fixação das pontes cruzadas 20
Porcentagem de encurtamento do M.L. durante a contração Capacidade de encurtamento maior do que o M.E., não importante com qual contração prévia ele esteja Papel importante em víceras ocas, permitindo grandes alterações de diâmetro Mecanismo de Tranca para a manutenção de contrações muito prolongadas no M.L. Depois de realizada uma contração, o nível de energia necessária para mantê-la reduz muito Manutenção de contrações tônicas prolongadas Relaxamento por estresse do M.L. Capacidade de relaxar ao estado máximo após um tensão Bexiga por exemplo 21
Regulação da contração pelo íons cálcio O M.L não apresenta a troponina A Contração é ativada por mecanismos diferentes: Combinação do cálcio com a calmodulina Ativação da miosinaquinase E fosforilação da cabeça da miosina No lugar da troponina, as Cels. do M.L. apresentam a calmodulina Semelhante a Troponina, porém difere no modo como desencadeia a contração 1. Os íons cálcio se fixam a calmodulina 2. A combinação Calmodulina-cálcio se prende e ativa a miosina-quinase (Fosforila) 3. Quando ocorre a fosforilação, a cabeça adquire a capacidade de se fixar ao filamento de actina, prosseguindo por todo o processo Cessação da contração Através da Miosina-Fosfatase A reversão da fosforilação da miosina depende de outra enzima, a miosina-fosfatase 22
Origem do íons Cálcio Músculo esquelético Cálcio do retículo sarcoplasmárico Músculo Liso Cálcio do meio extracelular Miastenia Grave 23
As palavras Myasthenia gravis têm origem grega e latina, mys = músculo, astenia = fraqueza e gravis gravis = pesado, severo. (CUNHA, F. B.; SCOLA R. H.; WERNECK L. C., 1999). Histórico Descrita pela primeira vez em 1800; Atenção importante ao tratamento somente em 1930; 1934: inibidores da acetilcolinesterase; 1937: retirada do timo; 1973: indução experimental em coelhos; 24
- Caracteriza-se por distúrbios da transmissão neuromuscular a nível de placa motora, os quais resultam em fraqueza e fadiga da musculatura voluntária; tais distúrbios são decorrentes de alterações auto-imunes, nas quais os pacientes desenvolvem imunidade contra seus próprios prios canais iônicos, ativados pela acetilcolina, ocorrendo produção de auto-anticorpos anticorpos contra os receptores nicotínicos nicos presentes nos músculos m esqueléticos. 25
Ocorrência - Cerca de 1 em cada 20.000 pessoas, manifestando-se se principalmente mulheres na proporção de 6 para cada 4 homens, preferencialmente nas idades entre 20 e 35 anos. Causa paralisia, em virtude da incapacidade de transmissão dos sinais das fibras nervosas para as fibras musculares. 26
Desconhece-se se o que desencadeia o ataque do organismo contra seus próprios receptores de acetilcolina, mas a predisposição genética desempenha um papel essencial. Seja qual for a causa, os potenciais da placa motora que ocorrem nas fibras musculares são em sua maioria extremamente fracos para estimular as fibras musculares. Complicações Se não for tratada, a miastenia grave pode evoluir para formas incapacitantes,, nas quais ocorrem lesões importantes das placas motoras. Diante disso, o tratamento deve ser instituído tão logo seja feito o diagnóstico. Se a doença for suficientemente intensa, o paciente morre de paralisia em particular, paralisia dos músculos respiratórios. 27
Sintomas Musculatura em geral Astenia - sensação de fadiga generalizada e cansaço. Musculatura ocular extrínseca Ptose palpebral - que seria a queda das pálpebras. Diplopia - visão dupla. Musculatura bulbar Paresia dos músculos cervicais e extremidades, principalmente regiões proximais das extremidades. Musculatura do tórax Falta de ar (dispnéia). Musculatura da Face Disfonia - voz anasalada. Disfagia - dificuldade de mastigação e deglutição. Diagnóstico O médico suspeita da existência da miastenia grave em qualquer indivíduo que apresente uma fraqueza generalizada, principalmente quando esta inclui os músculos dos olhos ou da face 28
Diagnóstico A história clínica do paciente; O exame físico; A dosagem de anticorpos anti-receptor de acetilcolina; 29
Diagnóstico Eletroneuromiografia; Teste com injeção drogas que aumentam a quantidade de acetilcolina; Tomografia computadorizada. Tratamento São utilizados inibidores de acetilcolinesterase,, juntamente com glicocorticóides,, eventualmente usa-se se imunossupressores como a azatioprina. NEOSTIGMINA: Acúmulo de quantidade de acetilcolina acima de níveis normais Droga mais utilizada: Piridostigmina (apresenta menos efeitos colaterais muscarínicos que a neostigmina). 30
Tratamento Azatioprina e piridostigmina: : tratam formas oculares da doença, melhoram a força muscular do paciente As formas generalizadas são tratadas como as oculares, mas às vezes opta-se pela cirurgia de retirada do timo. 31
Miastenia Grave X Psicologia Relacionando a Miastenia Grave com a Psicologia podemos identificar alguns traços comuns de estresse em pacientes com a doença. Entre eles: Os sintomas são acompanhados por frustração e revolta pelo fato do corpo não fazer o que o paciente quer e quando quer; Ansiedade pela contínua preocupação de que novos sintomas possam aparecer e medo de crises. As medicações podem aumentar o grau de ansiedade; Insatisfação com a aparência: Aumento de peso (pela retenção de líquidos) e olhos inchados podem causar perda da auto-confiança, diminuição da auto-estima e evitação de contatos sociais; Mudanças significativas no estilo de vida: : Alguns pacientes costumam deixar emprego, escola e demais componentes que a identificam como pessoa, quando se perde essa identificação, pode se sentir depressivo e chateado; Relações interpessoais: : o paciente com Miastenia costuma se sentir um peso na família, como se fosse menos importante; o que não permite que ele saiba lidar com as limitações e mudanças causadas pela Miastenia grave; 32
Emoções alteradas: : de tempos em tempos, observa-se em pacientes com miastenia a intensificação de algumas emoções, como a frustração, aborrecimento, depressão, medo e ansiedade. Emoções que encontram um aumento brusco podem fazer com que a família do paciente se sinta incapaz e desconfortável; Estigmatização: : o paciente é visto como inválido, frágil e incapaz; Falta de conhecimento acerca da Miastenia: muitas vezes, pela falta de informação necessária acerca dos sintomas e manifestações da Miastenia pode fazer com que familiares e amigos encontrem dificuldade para entender como a doença do paciente pode variar diariamente ou mesmo em questão de horas. 33