Fisiologia do Sistema Neuromuscular -Contração do músculo esquelético-

1. Fisiologia do Sistema Neuromuscular-Contração do músculo esquelético- Caroline Pouillard de Aquino

2. 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

3. 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

4. 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

5. Anatomia fisiológica do músculo esquelético

6. 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.

7. 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

8. 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

9. Energética da contração muscular • Rendimento do trabalho durante a contração muscular T= rendimento do trabalho C= carga D= distância do movimento contra a carga T=CXD

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

14. 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

15. 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

16. 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

17. 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

18. Mecânica da contração do músculo esquelético • Contrações musculares com forças diferentes-somação 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

19. 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.

20. 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

21. 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

22. 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

23. 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

24. 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.