músculo esquelético

MÚSCULO ESQUELÉTICO
Mário Gomes Marques
Instituto de Fisiologia da FMUL
Potencial de Acção
• Mudança rápida no potencial de membrana, que se propaga a
toda a célula, seguida por um rápido retorno ao potencial de
repouso
• A sua forma e amplitude são diferentes de um tecido excitável
para outro
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Organização do
Músculo
Esquelético
“Do aspecto
macroscópico ao
nível molecular”
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Músculo Esquelético
Um Músculo Estriado
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Músculo Esquelético
A Importância do Retículo Sarcoplásmico
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Mecanismo Geral da Contracção Muscular
1. Um potencial de acção caminha através dum
neurónio motor até à placa NM
2. Na placa NM há libertação de acetilcolina
3. A acetilcolina abre múltiplos canais
“acetylconine-gated” nas membranas das fibras
musculares
4. A abertura destes canais permite a entrada de
grandes quantidades de Na+ para o interior das
fibras musculares, o que desencadeia
potenciais de acção nestas fibras
5. O potencial de acção transmite-se a toda a
membrana da fibra muscular
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Mecanismo Geral da Contracção Muscular
6. A despolarização da membrana influencia
electricamente o interior da célula, o que causa
a libertação de grandes quantidades de Ca++ do
interior do retículo sarcoplásmico para o
sarcoplasma
7. Os iões cálcio desencadeiam forças atractivas
entre os miofilamentos actina e miosina,
causando o deslizamento enttre elas, que é o
mecanismo contráctil
8. Após uma fracção de segundo, o cálcio é
bombeado novamente para o interior do retículo,
cessando a interacção entre os miofilamentos e
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a contracção muscular
Mecanismo Molecular da Contracção Muscular
8
Mecanismo Molecular da Contracção Muscular
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Complexo Troponina-Tropomiosina
• Tropomiosina – moléculas que se enrolam em espiral nas
fibras de actina
• Complexo Troponina:
– Troponina I – afinidade muito forte com a actina
– Troponina T – afinidade muito forte com a tropomiosina
– Troponina C afinidade muito forte com iões cálcio
• As fibras de actina sem o complexo troponina-tropomiosina,
em presença de ATP, ligam-se fortemente à miosina
• A ligação do Ca++ à troponina C provoca uma transformação
na tropomiosina que “penetra” mais fortemente na fibra de 10
actina, promovendo a sua interacção com a miosina
Curva Tensão-Comprimento do Sarcómero
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Curva Tensão-Comprimento do Músculo
Esquelético
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Relação da Carga com a Velocidade de
Contracção do Músculo Esquelético
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Características da Contracção do
Músculo como um Todo
Contracção Isométrica versus
Contracção Isotónica
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Diferenças na Contracção Isométrica de
Vários Músculos Esqueléticos
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Fibras Musculares Rápidas e Lentas
• Fibras Rápidas:
– Fibras largas com grande força de contracção
– Retículo sarcoplásmico abundante, para
libertação rápida de Ca++ e em grandes
quantidades
– Ricas em enzimas glicolíticas
– Fraca irrigação, dado o metabolismo oxidativo
ser de importância secundária
– Poucas mitocôndrias, pela mesma razão
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Fibras Musculares Rápidas e Lentas
• Fibras Lentas:
– Fibras mais pequenas
– Inervadas por menos fibras nervosas
– Aporte vascular mais desenvolvido, para
maior fornecimento do oxigénio
– Maior número de mitocôndrias, para maior
utilização do metabolismo oxidativo
– Contêm grande quantidade de mioglobina,
uma proteína que se combina com o
oxigénio, para posterior fornecimento ás
mitocôndrias
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Fibras Musculares Rápidas e Lentas
• A mioglobina dá uma coloração
avermelhada às fibras em que existe em
grande quantidade
• Daí as designações:
– “Músculo Branco” (pobre em mioglobina)
• Músculo rico em fibras rápidas
– “Músculo Vermelho” (rico em mioglobina)
• Músculo rico em fibras lentas
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Unidade Motora
• Cada motoneurónio que sai da medula espinal
inerva várias fibras musculares
• Todas as fibras musculares inervadas por um
motoneurónio designam-se por “Unidade
Motora”
• Regra geral, quanto mais fino o movimento,
menos fibras fazem parte da unidade motora (2
a 3 em alguns músculos da laringe e várias
centenas em músculos da perna). Em média, 80
a 100 fibras por unidade motora
• Algumas fibras (tipicamente 3 a 15) fazem parte
de mais do que uma unidade funcional
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Contracção Muscular com Diferentes Forças
• Há 2 modos de um músculo aumentar a força
de contracção:
– Aumentando o número de unidades contrácteis
”multiple fiber summation”
– Aumentando a frequência de estimulação “frequency
summation” (levado a determinados valores leva `a
tetanização)
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Tónus Muscular
• Mesmo em repouso, os músculos mantêm
uma certa “tensão”, que se designa por
tónus muscular
– Dado que as células musculares esqueléticas
não desencadeiam potenciais de acção sem
estímulos, o tónus deve-se a um ritmo lento
de impulsos dos motoneurónios da medula,
controlados em parte por sinais originados no
cérebro e em parte por sinais originados no
próprio músculo
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Fadiga Muscular
• A contracção forte e prolongada leva a
fadiga muscular
– É quase directamente proporcional à taxa de
deplecção do músculo em glicogénio,
disponibolizando menos energia para a
contracção muscular
– Um papel muito menor parece ser
desempenhado por deplecção de mediadores
na junção neuromuscular
– A contracção intensa de um músculo por 1 a
2 minutos leva a fadiga por deficiente afluxo
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de sangue