Fisiologia do Sistema Neuromuscular
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Fisiologia do Sistema Neuromuscular -Contração do músculo esqueléticoCaroline Pouillard de Aquino Anatomia fisiológica do músculo esquelético - - - Fibra do músculo esquelético Cada fibra se prolonga por todo o comprimento do músculo. Cada fibra é inervada por apenas uma terminação nervosa, situada perto do meio da fibra Sarcolema: Membrana celular da fibra muscular que se funde com a fibra do tendão Anatomia fisiológica do músculo esquelético • • • Miofibrilas; Filamentos de actina e de miosina Cada fibra muscular é composta por miofibrilas (centenas a milhares) Cada miofibrila é composta de 1500 filamentos de miosina (+ espessos) e 3000 de actina, que são proteínas responsáveis pela contração muscular A tintina é a responsável pelo posicionamento lado a lado dos filamentos de miosina e actina Anatomia fisiológica do músculo esquelético - Sarcoplasma: Líquido localizado entre as miofibrilas, rico em potássio, magnésio, fosfato e mitocôndrias - Retículo sarcoplasmático: Presente no sarcoplasma; Importante para a contração muscular; Extensos nas fibras musculares com contração muito rápida Anatomia fisiológica do músculo esquelético Mecanismo Geral da contração muscular 1- Os potenciais de ação cursam pelo nervo motor até suas terminações nas fibras musculares 2- Em cada terminação, o nervo secreta acetilcolina (substância neurotransmissora) 3- Em determinado local da membrana da fibra muscular os “canais regulados pala acetilcolina” são abertos 4- Grande quantidade de Na+ se difunde para o lado interno da membrana das fibras musculares, desencadeando o potencial de ação. Mecanismo Geral da contração muscular 5- O potencial de ação se propaga por toda a membrana da fibra muscular 6- O potencial de ação despolariza a membrana muscular, fazendo com que o retículo sarcoplasmático libere Ca++ 7- Os íons cálcio ativam as forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, fazendo com que eles deslizem ao lado um do outro, o que é o processo contrátil 8- Os íons cálcio são bombeados de volta ao retículo sarcoplasmático pela bomba de Ca++, cessando o processo de contração muscular Relação entre a velocidade de contração e a carga O músculo esquelético se contrai extremamente rápido quando está livre de carga A velocidade de contração fica progressivamente menor à medida que a carga aumenta Quando a carga é aumentada até um valor igual à força máxima que o músculo pode exercer, a velocidade de contração é zero Energética da contração muscular Rendimento do trabalho durante a contração muscular T=CXD T= rendimento do trabalho C= carga D= distância do movimento contra a carga Fontes de energia para a contração muscular - - ATP: Movimentação dos filamentos de actina Bombeamento dos íons cálcio do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático, após o término da contração Bombeamento dos íons sódio e potássio através da membrana da fibra muscular, para manutenção de condições adequadas para propagação do potencial de ação das fibras musculares Fontes de energia para a contração muscular ATP: - ATP é clivado e depois refosforilado - Fontes de energia para refosforilação: 1- Fosfocreatina (é clivada para liberar energia para ligação de um íon fosfato ao ADP) 2- Glicólise do glicogênio previamente armazenado nas células musculares Fontes de energia para a contração muscular 3- Metabolismo oxidativo - Mais de 95% de toda a energia usada pelos músculos para contração mantida por longo tempo é derivada dessa fonte - Nutrientes consumidos: carboidratos, gorduras e proteínas Características da contração do músculo como um todo - - Contração isométrica X isotônica: Isométrica: O músculo não encurta durante a contração Isotônica: O músculo encurta, mas sua tensão permanece constante por toda a contração Fibras musculares rápidas X fibras lentas Cada músculo é composto por uma mistura desses dois tipos de fibras, além das fibras com diferentes graduações entre estes 2 extremos. Os músculos que reagem rapidamente são compostos em sua maior parte por fibras rápidas Os músculos que respondem lentamente, mas com contração prolongada, são compostos em sua maior parte por fibras lentas Fibras musculares rápidas X fibras lentas Fibras rápidas: 1- Grandes, para uma grande força de contração 2- Retículo sarcoplasmático muito extenso, para rápida liberação de íons cálcio 3- Grande quantidade de enzimas glicolíticas 4- Suprimento sanguíneo menos extenso, devido ao metabolismo oxidativo ter importância secundária 5- Menor nº de mitocôndrias Fibras musculares rápidas X fibras lentas Fibras lentas: 1- Menores e inervadas por fibras nervosas pequenas 2- Vasos sanguíneos e capilares extensos e numerosos, para suprir quantidades extras de oxigênio 3- nº elevado de mitocôndrias 4- Fibras com grande quantidade de mioglobina, a qual armazena oxigênio Mecânica da contração do músculo esquelético Unidade motora: - Todas as fibras musculares inervadas por uma só fibra nervosa formam uma unidade motora Em geral, pequenos músculos que devem reagir rapidamente e nos quais o controle deve ser preciso, têm mais fibras nervosas e menos fibras musculares (por ex., apenas 2 ou 3 fibras musculares por unidade motora) Inversamente, grandes músculos que não necessitam de controle fino podem ter muitas fibras musculares em uma unidade motora - - Mecânica da contração do músculo esquelético Contrações musculares com forças diferentessomação das forças: - Somação: soma de contrações individuais para aumentar a intensidade da contração total - A somação ocorre por 2 meios: 1- Pelo aumento do nº de unidades motoras que se contraem ao mesmo tempo (somação por fibras múltiplas) 2- Pelo aumento da frequência de contração (somação por frequência), o que pode levar à tetanização Tônus do músculo esquelético Mesmo em repouso, os músculos apresentam certa tensão, conhecida como tônus muscular. Esse tônus resulta de baixa frequência de impulsos nervosos vindos da medula espinhal. Fadiga muscular Causada por contrações musculares fortes, perdurando por um longo período Aumenta em proporção quase direta com a intensidade da depleção do glicogênio muscular Remodelação do músculo para se ajustar à sua função Diâmetro, comprimento, força, suprimento vascular e fibras musculares podem ser alterados para se ajustar às funções requeridas pelos músculos Hipertrofia e atrofia musculares Hipertrofia: - Aumento da massa muscular total - Resulta do aumento do nº de filamentos de actina e miosina em cada fibra muscular - Ocorre também aumento da intensidade da síntese das proteínas contráteis e do sistema enzimático de fornecimento de energia Hipertrofia e atrofia musculares Atrofia: -Diminuição da massa muscular -Ocorre, por ex, quando um músculo é privado de seu suprimento nervoso (período para reversibilidade: 3 meses a, no máx, 2 anos) -No seu estágio final, há substituição da fibra muscular por tecido fibroso e gorduroso -O tecido fibroso tende a continar a se encurtar por vários meses, o que é conhecido como contratura Atrofia muscular X Fisioterapia Um dos problemas mais importantes na fisioterapia consiste em evitar que os músculos em atrofia venham a desenvolver contraturas debilitantes ou disformes. Isso é conseguido por meio de exercícios diários de alongamento muscular ou pelo uso de aparelhos que mantenham os músculos estirados durante o processo de atrofia.
