Aprenda um pouco mais sobre contração muscular com essa animação!
CONTRAÇÃO MUSCULAR
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Cada Fibra Muscular Esquelética é formada por células também denominadas fibras musculares esqueléticas, sendo constituídas de Miofibrilas – compostas por filamentos alternados de Actina e Miosina.
Todas as Funções físicas do corpo implicam atividade muscular.
Quais são essas funções?
Contração do coração, contração dos vasos sanguíneos, peristaltismo do intestino.
Músculos Esqueléticos: Formados por fibras com diâmetro de 10 a 80 micra.
As unidades das fibras são formadas por:
1- Sarcolema – Membrana plasmática da fibra muscular, formada por polissacarídeos e fibrilas colágenos. Nas extremidades das fibras musculares, essa camada superficial do sarcolema está fundida com fibras tendinosas, que, por sua vez, juntam-se com feixes para formar os tendões musculares que se inserem nos ossos.
2- Miofibrilas – Constituídas por filamentos de actina, finos e claros e filamentos de miosina, grossos e escuros, constituem:
Banda ou Faixa A – Representa o filamento de miosina e as extremidades dos filamentos de actina
Faixa I – Representa os filamentos claros de actina.
Pontes Cruzadas - são projeções laterais nos filamentos da miosina
VEJA: É a interação entre as pontes cruzadas e os filamentos de actina que provocam a contração.
Linha Z – Os filamentos de actina estão fixados nessa membrana ou disco chamado Z.
A porção da miofibrilas (ou de toda a fibra muscular) situada entre as duas sucessivas membranas é o Sarcômero – Unidade de contração muscular.
3- Sarcoplasma - Matriz onde se encontram as miofibrilas em suspensão, contendo Potássio, Magnésio, Fosfato e enzimas protéicas. Existem também mitocôndrias para síntese do ATP.
4- Retículo Sarcoplasmático – Músculos de contração mais rápida possuem retículo sarcoplasmático mais extenso.
Mecanismo Molecular da Contração Muscular
A contração muscular acontece por ação de um mecanismo de deslizamento entre a actina e miosina.
O que faz o deslizamento entre a actina sobre a miosina? Existem forças mecânicas, químicas, eletrostáticas, geradas pelas interações das pontes cruzadas dos filamentos de miosina com os filamentos de actina.
- Nas condições de repouso, as forças atrativas entre os filamentos de actina e de miosina estão neutralizadas, mas quando o potencial de ação passa ao longo da membrana da fibra muscular, isso provoca a liberação de grande quantidade de íons de cálcio no Sarcoplasma que banha as miofibrilas. Os íons de cálcio atraem as forças atrativas e começa a contração. É necessário ATP transformando-se em ADP, liberando Energia.
- Os Filamentos de Miosina formam projeções que são as pontes cruzadas, constituídas de dobradiças e cabeças que interagem com os filamentos de actina para a contração.
- Os Filamentos de Actina é formado por três componentes protéicos: actina, Troponina, Tropomiosina. A organização espacial da actina é composta de duas cadeias moleculares paralelas que se enrolam como hélices; existem muitas moléculas de ADP presas a cada cadeia. (acredita-se que o ADP seja os pontos ativos nos filamentos da actina que vão reagir às pontes cruzadas nos filamentos de miosina para a contração muscular).
- Tropomiosina - Forma dois filamentos que no repouso cobre os pontos de filamentos de actina, impedindo a interação entre a actina e miosina e conseqüentemente a contração muscular.
- Troponina – São 3 moléculas globulares de proteínas fixadas na cadeia de tropomiosina onde cada um apresenta afinidades para a actina, tropomiosina e para os íons de cálcio, que desencadeia o processo de contração.
- A Teoria da Catraca para a Contração – A partir do momento que o filamento de actina fica ativado pelos íons de cálcio, admite-se que a cabeça das pontes cruzada dos filamentos de miosina seja atraída pelos pontos ativos do filamento de actina o que causa a contração. Acontece a fixação das duas cabeças das pontes cruzadas com os pontos ativos da actina no movimento que imita os dentes de uma catraca.
- Dessa forma, as cabeças das pontas cruzadas curvam-se para frente (curso de potencia) e para trás e, passo a passo puxam filamentos de actina em direção ao centro do filamento de miosina. Verifica-se a participação do ATP no movimento das cabeças cruzadas no momento em que ela se curva e fixa o ATP esse promove o desligamento da cabeça ao ponto ativo; quando volta a posição a cabeça se arma com energia resultante da atividade ATPase muito intensa da cabeça que armazena energia para de novo realizar o curso de potencia.
Propagação do potencial de ação para o interior da fibra muscular – Sistemas Retículo Sarcoplasmático e Túbulos Transversos – O potencial de ação que passa pela membrana produz fluxo insignificante de corrente em seu interior em virtude do calibre grosso da fibra muscular. Desse modo para que ocorra contração é necessário que a corrente elétrica chegue a todas as miofibrilas, sendo conduzida pelos Túbulos T, que atravessa a fibras de um lado ao outro, perpendicular aos filamentos das miofibrilas.O potencial de ação dos túbulos T faz com que o reticulo sarcoplasmático libere os íons de cálcio nas vizinhanças das miofibrilas, provocando a contração.Esclarecendo mais: Os Túbulos Transversos são delgados e atravessam toda a espessura da fibra muscular, tendo sua origem na membrana celular e são abertos para o exterior, comunicando-se com o meio extracelular, portanto são extensões da membrana celular. No caso do reticulo sarcoplasmático possuem grandes extensões e são constituídos de longos túbulos longitudinais que terminam em grandes câmaras chamadas de cisternas terminais (terminam junto aos túbulos T).
§ Uma das características especiais do reticulo sarcoplasmático é a de que contem íons de cálcio em concentrações elevadas e muito desses íons são liberados quando o túbulo T adjacente fica excitado, difundindo-se até as miofibrilas, onde se fixam a troponina.
§ Ao término da contração é ativada a Bomba de Cálcio que deverá bombear os íons de cálcio para o interior do retículo sarcoplasmático, provocando a depleção quase total do cálcio no liquido que banha as miofibrilas.
Unidade Motora: Todas as fibras musculares inervadas pela mesma fibra nervosa motora formam a unidade motora. Músculos pequenos, de reação rápida e controle preciso possuem poucas fibras musculares em cada unidade motora e são inervados por muitas fibras nervosas; já os músculos de grande extensão com grau pouco apurado de controle podem ter unidades motoras com grande número com muitas fibras musculares. Um valor médio para todos os músculos do corpo pode ser considerado como em torno de 150 fibras musculares em cada unidade motora.
Abalo Muscular: É definido mediante um estímulo, com duração breve aplicado ao nervo que se encaminha para o músculo e o resultado da contração é denominada “abalo” muscular, compreendida entre 1/5 e 1/100 e segundo, dependendo do tipo de músculo.
Contração Isotônica - (Força igual) – É considerada quando a forma do músculo ao ser estimulado, se modifica, encurtando e tem inércia. Ex: Erguendo o braço, andando.
Contração Isométrica – (comprimento igual) – A estimulação dos músculos sob essas condições faz com que ele fique tenso, mas sem encurtar seu comprimento de forma significativa. Não tem inércia, duração menor do que a isotônia, são mais comuns e são dependentes apenas das propriedades intrínsecas dos músculos e não de fatores extrínsecos.Ex: Quando se estar de pé, tencionando os músculos da perna para manter numa posição fixa.
Influencia do comprimento inicial do músculo sobre a força de contração – O comprimento a que um músculo é distendido, antes que se contraia, apresenta efeito acentuado sobre a contração. Quando o comprimento é menor a contração diminui, o inverso não exerce a contração com a força possível e esperada. Desse modo, o comprimento normal de um músculo, na sua posição mais distendida é quase que o ótimo para a força máxima de contração. Outros fatores que determinam a força de um movimento são o modo de fixação dos músculos ao esqueleto e a estrutura da articulação onde vai ocorrer o movimento.
Grau de Contração Muscular: Na realização do trabalho muscular este se apresenta com graus diversos de força e isso é conseguido pela somação da contração de numero variáveis de fibras musculares . a determinado instante. Os processos de gradação muscular são: Somação das múltiplas unidades motoras: A força da contração muscular aumenta progressivamente conforme aumenta o numero de unidades motoras em contração.As menores unidades motoras são mais excitáveis do que as maiores. Por serem inervadas por fibras de menores calibres com corpo celulares na medula espinhal que possuem alto grau de espontâneo de excitabilidade.
Contração de Ondas – A contração é produzida por um único abalo muscular e quando este ainda está terminando, começa o segundo, agora um pouco maior e a freqüência vai aumentando sucessivamente e fica progressivamente maior.
Tetanização – Quando um músculo é estimulado a freqüências progressivamente maiores, é atingida uma determinada freqüência na qual as contrações sucessivas ocorrem fundidas e não podem ser separadas uma das outras. A freqüência crítica é a menor freqüência obtida na tetanização.
Fatiga Muscular – É resultado principalmente da incapacidade dos processos contráteis e metabólicos da fibra muscular em produzir a mesma quantidade de trabalho. (depleção do ATP nas próprias fibras musculares).
Efeito da Atividade no Desenvolvimento Muscular: Hipertrofia – É o aumento da massa do músculo – quanto mais usado um músculo, maior será seu tamanho e força. Ex: aumento da massa da coxa dos corredores.Associado a esses fatores há o aumento da eficiência da contração muscular (armazenamento do glicogênio) e o aumento do numero de miofibrilas contráteis. A hipertrofia, na maioria das vezes é resultado de atividade muscular intensa.
Quando a inervação de um músculo é destruída, o músculo entra em atrofia, ou seja, as fibras musculares começam a degenerar.
MÚSCULO LISO
Constitui a maior parte dos órgãos internos do nosso corpo, não apresentando estrias e é formado por fibras bem menores do que as fibras musculares esqueléticas.
Tipos de Músculos Lisos- Multiunitário é formado por firas distintas, atuam independente das outras e é, muitas vezes, inervado por terminações nervosas únicas como acontece com as fibras esqueléticas. Ex: fibras musculares lisas do músculo ciliar e a íris do globo ocular.
Músculo Liso Visceral – As firas musculares desse tipo encontra-se na parede dos vasos sanguíneos e são de pequeno calibre e na maioria dos casos organizadas em fixes ou tubos e suas membrana fazem contato, junções abertas, fazendo fluir íons entre uma fibra e outra. Conseqüentemente o potencial de ação é conduzido para as fibras vizinhas. (sincício funcional).Outros Ex: parede do intestino, das vias biliares, dos ureteres, do útero, etc.
Processo de contração no Músculo Liso: Contração pelo mecanismo do filamento deslizante, de modo essencialmente idêntico ao do músculo esquelético. Os elementos físicos : grande numero de filamentos de actina presos a corpos densos, estes encontram-se presos a membrana celular e outros dispersos pelo sarcoplasma e filamento de miosina em pequena quantidade. Há uma lentidão na contração e no relaxamento do músculo liso e há também uma economia na utilização de energia dos músculos lisos.
Potencial de membrana e de ação no músculo liso - o músculo liso apresenta potencial de membrana e de ação semelhante aos que ocorrem nas firas musculares esqueléticas.
(repouso -50 a –60 milivolts).O potencial de ação em ponta típico pode ser provocado por vários métodos, como por estimulação elétrica, por ação de hormônios sobre o músculo liso, por ação dos transmissores sinápticos liberados por terminações nervosas.
O Papel dos Íons de Cálcio – É o responsável pelo verdadeiro processo contrátio no músculo liso tanto quanto no músculo esquelético. Contudo, messe músculo os íons de cálcio vem do meio extracelular, acompanhando os íons de sódio, diferente do músculo esquelético que era armazenado no reticulo sarcoplasmático.
A Bomba de Cálcio - É responsável pela retirada do cálcio da fibra muscular lisa , lançando-a no meio extracelular ou no interior do reticulo sarcoplasmático, promovendo assim o relaxamento dos músculos.É importante saber que a bomba de cálcio é bastante lenta em comparação com a das fibras musculares esqueléticas, justificando a duração maior da contração em torno de segundos e não dezenas de milissegundo como acontece no esquelético.
Junções Neuromusculares do Músculo Liso – as fibras nervosas se ramificam em abundancia por sobre a superfície da camada de fibras musculares. Em alguns casos, as terminações não fazem junções de contato, em geral formam junções difusas, que secretam substancias transmissoras para o liquido intersticial a distancia de alguns micra das células musculares. Os axônios apresentam varicosidades ao longo do seu comprimento, nela contém vesículas que contém as substancias transmissoras: Acetilcolina em algumas fibras e norepinefrina em outras.(secretadas por nervos autônomos). Quando uma excita a outra inibe.
NOTE: Provavelmente a metade de todo o controle do músculo lisa é desencadeada, não por potenciais de ação, mas sim por fatores estimulantes que atuam diretamente sobre a maquinaria contrátil do músculo liso. Por exemplo: Falta de oxigênio nos vasos sanguíneos locais provoca o relaxamento da parede vascular e a conseqüente vasodilatação.Gás carbônico em excesso produz vasodilatação.Os hormônios inibem ou excitam a contração do músculo liso: norepinefrina, epinefrina, acetilcolina, serotonina, histamina, vasopressina.
O Tônus do Músculo Liso – É o estado de contração duradouro e estável e esse mecanismo permite a continuação prolongada e, até mesmo, indefinida, da função dos músculos liso.Ex: As arteríolas são mantidas em estado de contração tônica quase por toda a vida de uma pessoa. Outro exemplo é a contração tônica da parede do intestino, mantém pressão estável sobre o conteúdo intestinal
