BiofísicaContração Muscular
Profa. Meire Freitas
O Corpo em Movimento
Fisiologia Muscular EsqueléticaOs efetuadores da postura e do movimento
Tecidos Musculares
Profª Meire Freitas
Controle Involuntário
SISTEMA MOTORVISCERAL
Músculo Estriado
Músculo Cardíaco
Músculo Esquelético
Músculo Liso
Controle Involuntário
Controle Voluntário
SISTEMA MOTORSOMÁTICO
SISTEMA MOTORVISCERAL
Tipos de Músculos• Tecido Muscular Estriados ou Esquelético
- Responsáveis pelos movimentos voluntários;• Tecido Muscular Liso ou Visceral
- Pertence à vida de nutrição (digestão, excreção, etc); involuntários;
• Músculo Cardíaco ou Miocárdio - Vermelho e estriado, porém, involuntário.
Tipos de Contração
Profª Meire Freitas
CONTRAÇÃO ISOTÔNICA CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA
A contração muscular proporciona desenvolvimento de força mecânica ou ( tensão). Essa força causa movimento ou se opõe a uma carga (peso).
“O SARCÔMERO É A UNIDADE CONTRÁTIL BÁSICA DO MÚSCULO”.
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Estrutura do Sarcômero
BIOFÍSICA
Banda A
Zona H M
Pontescruzadas
Z
Banda I
Filamento fino
Filamento grossoSarcômero
Z
Banda I
Sarcômero Sarcômero
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FILAMENTO GROSSO
FILAMENTO FINO
A molécula de miosina possui um sitio de ligação para actina e outro para a ATPase.
Troponina
TropomiosinaDupla hélice de Actina
Cada molécula de actina possui um sitio de ligação para a cabeça de miosina. Nessa condição está obstruída pela tropomiosina
No estado de repouso (músculo relaxado) a miosina não consegue se ligar à actina porque os sítios de ligação estão obstruídos pela tropomiosina.
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O Cálcio liga-se à troponina e remove a tropomiosina liberando os sitios de ligação da actina para a cabeça da miosina.
A ligação da miosina com a actina, traciona a cabeça da miosina no sentido da linha M
O filamento fino desliza sobre o grosso
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1) A miosina se liga à actina Inicio da contração
2) Primeiro ciclo de deslizamento
3) Desligamento
4) Reinicio do ciclo
Presença de CaDisponibilidade de ATP
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Ciclo das pontes cruzadas
- a miosina liga-se a actina (forma a ponte
cruzada)
- o ATP é hidrolisado
- a cabeça da miosina inclina em direção à
linha M
- deslizamento do filamento fino sobre o
grosso
- o sarcômero se encurta
-Enquanto houver Ca++ e ATP disponíveis, o
ciclo se repete e o sarcômero encurta.
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Se as pontes cruzadas continuarem a se formar, os filamentos finos continuam a deslizar sobre os grossos.
As linhas Z se aproximam uma da outra, o sarcômero encurta. Se todos os sarcômero se encurtarem, a miofibrila como um todo encurta-se e ocorre a contração do músculo.
O sarcômero pode variar o comprimento
Teoria do Filamento Deslizante
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Túbulos T
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BIOFÍSICA
Contração Muscular
Mecanismo da Contração Muscular
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Mecanismo da Contração Muscular
BIOFÍSICA
BIOFÍSICA
Contração Muscular
Para quebrar a ligação da cabeça da miosina com a actina é necessário ATP, contudo a molécula de ATP não é necessária para a formação do complexo actina-miosina. Tal observação explica a razão do endurecimento dos músculos dos animais após a morte, situação conhecida como rigor mortis. A morte cessa a reposição da molécula de ATP, assim o complexo actina-miosina não pode ser quebrado.
1. O potencial de ação viaja axônio abaixo2. Os canais de Ca2+ dependentes de voltagem abrem-se3. Exocitose de ACh4. Difusão de ACh na fenda sináptica 5. ACh liga-se ao receptor6. Abertura dos canais de Na+ (entrada) e K+ (saída)7. Aumento da probabilidade de início de um potencial de ação 8. O potencial de ação viaja ao longo da membrana9. O potencial de ação entra no retículo sarcoplasmático 10. O potencial de ação abre os canais de Ca2+ dependentes de voltagem11. Os íons de Ca2+ ligam-se aos filamentos, causando contração
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Resumo da Contração Muscular
BIOFÍSICA
Como Funciona a Contração ?
TEORIA DO FILAMENTO DESLIZANTE
1. O PA causa a rápida liberação do íon Ca2+ no interior da célula2. O íon Ca2+ liga-se à troponina3. A troponina passa por uma mudança conformacional4. Tal mudança movimenta a tropomiosina para fora da área de encaixe da miosina5. Hidrólise do ATP (pela a ATPase da miosina), o que permite a formação do
complexo actina-miosina6. A ligação da miosina com a actina7. Os filamentos de actina deslizam sobre a miosina8. Uma nova molécula de ATP permite a quebra do complexo actina-miosina. A nova
molécula de ATP sofre hidrólise. O processo continua até que não haja mais Ca2+
Tipos de Fibras Musculares
Fibras de abalo lentoMuita mitocôndrias, muitas mioglobinas e bem vascularizadoAdaptada para realizar a respiração aeróbica e resistente à fadigaEx: musculatura postural
Fibras de abalo rápidoRicas em fosfagênios e realiza o metabolismo anaeróbicoO reticulo sarcoplasmático libera Ca rapidamenteEx: gastrocnêmico
BIOFÍSICA
A ENERGIA necessária para a contração (e relaxamento) provem da hidrolise de ATP
Fontes de ATP 1) Fosfato de creatina2) Glicólise3) Fosfolrialaçao oxidativa
BIOFÍSICA
Todos os músculos dependem do consumo de ATPO ATP é disponibilizado pela síntese de
– Fermentação anaeróbica (produção rápida mas limitada): não necessita de O2 mas produz ácido lático
– Respiração aeróbica (produz mais ATP mas lentamente): requer disponibilidade continua de O2
BIOFÍSICA
Profª Meire Freitas
Fraqueza progressiva e perda da capacidade de contratilidade pelo uso prolongado.
Causas– Queda na disponibilidade de ATP – Alteração no potencial de membrana – Inibição enzimática pelo acúmulo de ácido lático (pH ácido) – Acumulo de K extracelular– Esgotamento de acetilcolina
Fadiga
CãibraÉ contratura involuntária do músculo.O músculo entra em espasmo e contrai sem o controle da pessoa.Geralmente são contrações muito dolorosasPode ocorrer por diversas causas:● o acúmulo de ácido lático● devido a uma alteração no metabolismo de alguns elementos, como
sais minerais, potássio e cálcio, entre outros.
Prof. Meire Freitas
Obrigada
BIOFÍSICA
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