Contração Muscular - Bioquímica

33 %
67 %
Information about Contração Muscular - Bioquímica

Published on July 11, 2008

Author: israel.gyn

Source: slideshare.net

Description

Seminário de Contração Muscular do 1º ano de medicina da UFG (turma 56)

Contração Muscular Universidade Federal de Goiás Instituto de Ciências Biológicas Bioquímica – prof.: Cirano Israel Guilharde Maynarde Karina Fonseca Correia de Oliveira Murilo Antunes de Castro Natália Vasconcelos Silva

Tecido Muscular Permite a locomoção e movimentos do corpo; Movimento de órgãos internos; Manutenção da postura e equilíbrio; Proteção; Produção de calor.

Permite a locomoção e movimentos do corpo;

Movimento de órgãos internos;

Manutenção da postura e equilíbrio;

Proteção;

Produção de calor.

Músculo liso Contração lenta, fraca e involuntária; Cavéolas que contém Ca 2+; Células fusiformes, mononucleares; Sem sarcômero e troponina Corpos densos; Ex.: útero

Contração lenta, fraca e involuntária;

Cavéolas que contém Ca 2+;

Células fusiformes, mononucleares;

Sem sarcômero e troponina

Corpos densos;

Ex.: útero

 

Músculo estriado cardíaco Contração involuntária; Fibras ramificadas com estrias transversais; Mono ou binucleares (núcleo central); Discos intercalares (projeções digitiformes) para transmissão homogênea do impulso;

Contração involuntária;

Fibras ramificadas com estrias transversais;

Mono ou binucleares (núcleo central);

Discos intercalares (projeções digitiformes) para transmissão homogênea do impulso;

 

Músculo estriado esquelético Contração voluntária; Fibras longas e cilíndricas com estrias transversais; Núcleo periférico (multinuclear); Ex.: Língua, bíceps braquial.

Contração voluntária;

Fibras longas e cilíndricas com estrias transversais;

Núcleo periférico (multinuclear);

Ex.: Língua, bíceps braquial.

 

Célula muscular Células alongadas(fibras musculares) Fibras musculares miofibrilas miofilamentos Sarcômeros são as unidades básicas da contração muscular(neste nível ocorre o processo bioquímico) membrana=sarcolema Citoplasma=sarcoplasma R.endoplasmático=r.sarcoplasmático Mitocôndrias=sarcosomas

Células alongadas(fibras musculares)

Fibras musculares miofibrilas miofilamentos

Sarcômeros são as unidades básicas da contração muscular(neste nível ocorre o processo bioquímico)

membrana=sarcolema

Citoplasma=sarcoplasma

R.endoplasmático=r.sarcoplasmático

Mitocôndrias=sarcosomas

Organização do músculo estriado esquelético

Organização das fibras musculares esqueléticas Banda A – faixa escura (anisotrópica), presença de actina e miosina; Banda I – faixa clara (isotrópica), presença de actina, apenas. Banda H – zona um pouco mais clara no centro da banda A; Cada filamento grosso fica rodeado por seis finos, formando um hexágono (banda A em corte transversal) Linha Z – linha transversal escura no centro da banda I, presença de actina apenas; Linha M – linha transversal escura no centro da banda H, presença de miosina, apenas.

Banda A – faixa escura (anisotrópica), presença de actina e miosina;

Banda I – faixa clara (isotrópica), presença de actina, apenas.

Banda H – zona um pouco mais clara no centro da banda A;

Cada filamento grosso fica rodeado por seis finos, formando um hexágono (banda A em corte transversal)

Linha Z – linha transversal escura no centro da banda I, presença de actina apenas;

Linha M – linha transversal escura no centro da banda H, presença de miosina, apenas.

 

 

 

Na contração, há redução da banda I, desaparecimento da banda H e a banda A permanece inalterada no sarcômero.

Na contração, há redução da banda I, desaparecimento da banda H e a banda A permanece inalterada no sarcômero.

Controle Motor

 

 

Placa Motora

 

Fuso muscular e Órgão tendinoso de Golgi

Contração cardíaca

MIOSINA 2 cadeias pesadas, 4 cadeias leves Cadeias pesadas: hélices estendidas que se enrolam uma sobre a outra. Na região do amino terminal cada cadeia pesada há um domínio globular (chamado de S1, subfragmento 1) contendo um sítio onde se dá a hidrólise do ATP. As cadeias leves estão associadas a tais domínios.

2 cadeias pesadas, 4 cadeias leves

Cadeias pesadas: hélices estendidas que se enrolam uma sobre a outra.

Na região do amino terminal cada cadeia pesada há um domínio globular (chamado de S1, subfragmento 1) contendo um sítio onde se dá a hidrólise do ATP. As cadeias leves estão associadas a tais domínios.

Cadeias leves em azul, 20000 Da; cadeias pesadas em rosa, 200000 Da.

Cadeias leves em azul, 20000 Da; cadeias pesadas em rosa, 200000 Da.

S1 = subfragmento 1 onde se dá a hidrólise da ATP. 2 pontos de mobilidade, braço e cabeça.

S1 = subfragmento 1 onde se dá a hidrólise da ATP.

2 pontos de mobilidade, braço e cabeça.

Cada molécula tem peso molecular de 480000 Da União de 200 ou mais moléculas de miosina

União de 200 ou mais moléculas de miosina

 

ACTINA Monômeros denominados actina G, 42000 Da (globular) formam a actina F (filamentosa) O filamento fino: actina F mais troponina e tropomiosina Cada monômero se liga a um ADP (sítios ativos). Cada monômero de actina se liga a uma “cabeça” de miosina.

Monômeros denominados actina G, 42000 Da (globular) formam a actina F (filamentosa)

O filamento fino: actina F mais troponina e tropomiosina

Cada monômero se liga a um ADP (sítios ativos).

Cada monômero de actina se liga a uma “cabeça” de miosina.

 

TITINA e NEBULINA Titina: Maior proteína do corpo (27000 resíduos). Suas moléculas filamentares fixam miosina e actina. Acredita-se que a nebulina (aproximadamente 7000 resíduos) tenha função semelhante a da titina, organizando as unidades de actina no polímero.

Titina: Maior proteína do corpo (27000 resíduos).

Suas moléculas filamentares fixam miosina e actina.

Acredita-se que a nebulina (aproximadamente 7000 resíduos) tenha função semelhante a da titina, organizando as unidades de actina no polímero.

 

TROPONINA e TROPOMIOSINA Troponinas I, C e T. Uma extremidade se liga à actina G e a outra à tropomiosina (70000 Da) . Cálcio liga-se à troponina C impedem que actina e miosina se liguem. Estímulo da célula muscular > canal de cálcio se abre no retículo sarcoplasmático > sarcoplasma tem [Ca 2+ ] aumentada. Ca 2+ liga-se à troponina e muda sua conformação, movendo o conjunto troponia-tropomiosina, expondo o sítio ativo de ligação.

Troponinas I, C e T.

Uma extremidade se liga à actina G e a outra à tropomiosina (70000 Da) .

Cálcio liga-se à troponina C

impedem que actina e miosina se liguem.

Estímulo da célula muscular > canal de cálcio se abre no retículo sarcoplasmático > sarcoplasma tem [Ca 2+ ] aumentada.

Ca 2+ liga-se à troponina e muda sua conformação, movendo o conjunto troponia-tropomiosina, expondo o sítio ativo de ligação.

 

 

 

Mecanismo geral de contração Estímulo nervoso = liberação de acetilcolina abre canais na fibra muscular (através das proteínas flutuantes na membrana). Entrada de Na + para dentro da célula, desencadeando o potencial de ação. Potencial de ação faz com que o retículo sarcoplasmático libere grande quantidade de cálcio que ativa as forças atrativas entre miosina e actina. Ligação do ATP e hidrólise liberam energia para que a cabeça de miosina se ligue à actina. A contração cessa com a retirada do cálcio (bomba de cálcio) para o retículo sarcoplasmático.

Estímulo nervoso = liberação de acetilcolina abre canais na fibra muscular (através das proteínas flutuantes na membrana).

Entrada de Na + para dentro da célula, desencadeando o potencial de ação.

Potencial de ação faz com que o retículo sarcoplasmático libere grande quantidade de cálcio que ativa as forças atrativas entre miosina e actina.

Ligação do ATP e hidrólise liberam energia para que a cabeça de miosina se ligue à actina.

A contração cessa com a retirada do cálcio (bomba de cálcio) para o retículo sarcoplasmático.

O mecanismo molecular mais aceito para o deslizamento da actina é o seguinte: Quando a cabeça de miosina se liga à actina há uma mudança nas forças intramoleculares que gera uma atração entre cabeça e braço da miosina, sendo que esta atrai aquela, arrastando junto a actina até que se soltem. Depois de solta, a cabeça da miosina é novamente atraída por um outro sítio ativo da actina, repetindo o processo.

O mecanismo molecular mais aceito para o deslizamento da actina é o seguinte:

Quando a cabeça de miosina se liga à actina há uma mudança nas forças intramoleculares que gera uma atração entre cabeça e braço da miosina, sendo que esta atrai aquela, arrastando junto a actina até que se soltem. Depois de solta, a cabeça da miosina é novamente atraída por um outro sítio ativo da actina, repetindo o processo.

A energia na contração Cabeça da miosina quebra ATP, através de ATPase, em ADP e Pi. Movimento do complexo troponina-tropomiosina libera sítios de ligação. Alteração conformacional gera mudança nas forças intramoleculares = movimento da cabeça da miosina. Ligação de outra molécula de ATP após liberação do ADP e Pi faz com que a cabeça de miosina volte ao seu estado normal. Após isso o ciclo reinicia.

Cabeça da miosina quebra ATP, através de ATPase, em ADP e Pi.

Movimento do complexo troponina-tropomiosina libera sítios de ligação.

Alteração conformacional gera mudança nas forças intramoleculares = movimento da cabeça da miosina.

Ligação de outra molécula de ATP após liberação do ADP e Pi faz com que a cabeça de miosina volte ao seu estado normal. Após isso o ciclo reinicia.

 

Contração do músculo liso Despolarização da membrana(estímulo) Cavéolas do sarcolema contém Ca 2+ (meio extracelular); Migração dos íons Ca 2+ para o sarcoplasma(passivo); Ca 2+ se combinam com a calmodulina; Complexo calmodulina- Ca 2+ ativa a enzima cinase da cadeia leve de miosina II, fosforilando-a. Miosina II fosforilada assume forma de filamento, descobrindo os sítios com atividade de ATPase e se combina com actina; Liberação de energia do ATP para deformação da cabeça da miosina II e o deslizamento dos filamentos de actina e miosina II uns sobre os outros;

Despolarização da membrana(estímulo)

Cavéolas do sarcolema contém Ca 2+ (meio extracelular);

Migração dos íons Ca 2+ para o sarcoplasma(passivo);

Ca 2+ se combinam com a calmodulina;

Complexo calmodulina- Ca 2+ ativa a enzima cinase da cadeia leve de miosina II, fosforilando-a.

Miosina II fosforilada assume forma de filamento, descobrindo os sítios com atividade de ATPase e se combina com actina;

Liberação de energia do ATP para deformação da cabeça da miosina II e o deslizamento dos filamentos de actina e miosina II uns sobre os outros;

As proteínas motoras estão ligadas à filamentos intermediários de desmina e vimentina que, por sua vez, se prende aos corpos densos da membrana celular; Contração da célula. Durante o relaxamento, os filamentos de miosina diminuem em número, desintegrando-se em componentes citoplasmáticos solúveis(retorno ativo de Ca²+).

As proteínas motoras estão ligadas à filamentos intermediários de desmina e vimentina que, por sua vez, se prende aos corpos densos da membrana celular;

Contração da célula.

Durante o relaxamento, os filamentos de miosina diminuem em número, desintegrando-se em componentes citoplasmáticos solúveis(retorno ativo de Ca²+).

 

Tetania e Fadiga muscular O que significa? A estimulação contínua faz com que o músculo atinja um grau máximo de contração, o músculo permanece contraído, condição conhecida como tetania. Uma tetania muito prolongada ocasiona a fadiga muscular. Um músculo fadigado, após se relaxar, perde por certo tempo, a capacidade de se contrair. A Fadiga Muscular pode ser definida como declínio da tensão muscular com a estimulação repetitiva e prolongada durante uma atividade.

O que significa?

A estimulação contínua faz com que o músculo atinja um grau máximo de contração, o músculo permanece contraído, condição conhecida como tetania.

Uma tetania muito prolongada ocasiona a fadiga muscular. Um músculo fadigado, após se relaxar, perde por certo tempo, a capacidade de se contrair.

A Fadiga Muscular pode ser definida como declínio da tensão muscular com a estimulação repetitiva e prolongada durante uma atividade.

O QUE LEVA À FADIGA MUSCULAR? Deficiência de ATP incapacidade de propagação do estímulo nervoso através da membrana celular acúmulo de ácido lático

O QUE LEVA À FADIGA MUSCULAR?

Deficiência de ATP

incapacidade de propagação do estímulo nervoso através da membrana celular

acúmulo de ácido lático

Rigor mortis O que é? Sinal reconhecível de morte o qual causa um endurecimento (“rigor”) aos membros do cadáver Quando ocorre? Na média, começa entre 3 e 4 horas post mortem, com total efeito do rigor em + ou – 12 horas e finalmente, relaxamento em + ou – 36 horas

O que é?

Sinal reconhecível de morte o qual causa um endurecimento (“rigor”) aos membros do cadáver

Quando ocorre?

Na média, começa entre 3 e 4 horas post mortem, com total efeito do rigor em + ou – 12 horas e finalmente, relaxamento em + ou – 36 horas

 

CAUSA BIOQUÍMICA: Após a morte, o Cálcio pode permear livremente a membrana do retículo sarcoplasmático devido à sua degradação com a morte celular O sarcoplasma fica com uma concentração elevada de cálcio, formando pontes de ligação miosina-actina Como o metabolismo energético não mais sintetiza ATP, as bombas de regulação iônicas não mais funcionam (Bomba de Cálcio ATPase) Em conseqüência o músculo permanece rígido já que as pontes não se libertam

CAUSA BIOQUÍMICA:

Após a morte, o Cálcio pode permear livremente a membrana do retículo sarcoplasmático devido à sua degradação com a morte celular

O sarcoplasma fica com uma concentração elevada de cálcio, formando pontes de ligação miosina-actina

Como o metabolismo energético não mais sintetiza ATP, as bombas de regulação iônicas não mais funcionam (Bomba de Cálcio ATPase)

Em conseqüência o músculo permanece rígido já que as pontes não se libertam

 

Botulismo O QUE É? Forma de intoxicação alimentar que compromete severamente o sistema nervoso Causada por uma toxina produzida pela bactéria Clostridium botulinum , presente no solo e em alimentos contaminados e mal conservados. OBS: A bactéria só se desenvolve em ambientes sem oxigênio, logo atinge mais enlatados ou embalados a vácuo

O QUE É?

Forma de intoxicação alimentar que compromete severamente o sistema nervoso

Causada por uma toxina produzida pela bactéria Clostridium botulinum , presente no solo e em alimentos contaminados e mal conservados.

OBS: A bactéria só se desenvolve em ambientes sem oxigênio, logo atinge mais enlatados ou embalados a vácuo

COMO OCORRE? 1 – O alimento é contaminado e , em conserva, o microorganismo se modifica e começa a produzir a toxina 2- Quando ingerido o alimento, a toxina é absorvida pelo sistema digestivo e entra na corrente sanguínea 3- A toxina atinge o sistema nervoso, interferindo na sinapse ( comunicação ) entre as células nervosas.

COMO OCORRE?

1 – O alimento é contaminado e , em conserva, o microorganismo se modifica e começa a produzir a toxina

2- Quando ingerido o alimento, a toxina é absorvida pelo sistema digestivo e entra na corrente sanguínea

3- A toxina atinge o sistema nervoso, interferindo na sinapse ( comunicação ) entre as células nervosas.

4- Como o sistema nervoso deixará de “avisar” a necessidade de contração muscular, a paralisia dos músculos é freqüente

4- Como o sistema nervoso deixará de “avisar” a necessidade de contração muscular, a paralisia dos músculos é freqüente

SINTOMAS: aversão à luz visão dupla com dilatação da pupila disfonia, dificuldade para articular palavras vômitos e secura na boca e garganta disfagia, dificuldade para engolir paralisia respiratória que pode levar à morte constipação intestinal retenção de urina debilidade motora

SINTOMAS:

aversão à luz visão dupla com dilatação da pupila disfonia, dificuldade para articular palavras vômitos e secura na boca e garganta disfagia, dificuldade para engolir

paralisia respiratória que pode levar à morte

constipação intestinal

retenção de urina

debilidade motora

TRATAMENTO: Manutenção das funções vitais Uso de soro antibotulínico: impede que toxina circulante no sangue se instale no sistema nervoso

TRATAMENTO:

Manutenção das funções vitais

Uso de soro antibotulínico: impede que toxina circulante no sangue se instale no sistema nervoso

O lado bom da toxina: Em pequenas doses, a toxina vem sendo usada para tratar doenças relacionadas a contrações musculares indesejadas

O lado bom da toxina:

Em pequenas doses, a toxina vem sendo usada para tratar doenças relacionadas a contrações musculares indesejadas

Distrofia Muscular de Duchenne O QUE É? Doença de causa genética, que possui como característica principal o enfraquecimento dos músculos e posterior atrofia progressiva dos mesmos Lesa os movimentos e pode levar o portador a uma cadeira de rodas O defeito genético gera falta ou formação inadequada de proteínas essências para o funcionamento da fisiologia muscular. Tem –se mutação no gene da proteína distrofina, cuja má formação gera o seu mau funcionamento, com conseqüente flacidez nos músculos Qualquer mínimo de fadiga contribui para a degradação do tecido muscular e os músculos vão deixando de funcionar e sendo substituídos por gordura

O QUE É?

Doença de causa genética, que possui como característica principal o enfraquecimento dos músculos e posterior atrofia progressiva dos mesmos

Lesa os movimentos e pode levar o portador a uma cadeira de rodas

O defeito genético gera falta ou formação inadequada de proteínas essências para o funcionamento da fisiologia muscular. Tem –se mutação no gene da proteína distrofina, cuja má formação gera o seu mau funcionamento, com conseqüente flacidez nos músculos

Qualquer mínimo de fadiga contribui para a degradação do tecido muscular e os músculos vão deixando de funcionar e sendo substituídos por gordura

 

COMO É? Há mais de 30 tipos de distrofia catalogados na literatura médica, a mais comum é a Distrofia muscular de Duchenne Esta afeta essencialmente o sexo masculino, já que um homem portador desta doença não tem como se reproduzir, sendo esta a principal razão das mulheres não apresentarem a Distrofia muscular de Duchenne A transmissão se faz através de traço recessivo ligado ao sexo e a taxa de mutação é alta A doença só é detectada quando a criança começa a andar

COMO É?

Há mais de 30 tipos de distrofia catalogados na literatura médica, a mais comum é a Distrofia muscular de Duchenne

Esta afeta essencialmente o sexo masculino, já que um homem portador desta doença não tem como se reproduzir, sendo esta a principal razão das mulheres não apresentarem a Distrofia muscular de Duchenne

A transmissão se faz através de traço recessivo ligado ao sexo e a taxa de mutação é alta

A doença só é detectada quando a criança começa a andar

 

Primeira característica: Aumento do volume das panturrilhas, decorrente do grande esforço a que os gastrocnêmios são submetidos para compensar o déficit dos músculos antero-laterias das perna

Primeira característica:

Aumento do volume das panturrilhas, decorrente do grande esforço a que os gastrocnêmios são submetidos para compensar o déficit dos músculos antero-laterias das perna

QUADRO CLÍNICO: • Atrofia e fraqueza muscular progressiva; • Retardo e comprometimento da ambulação; • Déficit muscular progressivo e generalizado; •Comprometimento da musculatura respiratória e cardíaca

QUADRO CLÍNICO:

• Atrofia e fraqueza muscular progressiva;

• Retardo e comprometimento da ambulação;

• Déficit muscular progressivo e generalizado;

•Comprometimento da musculatura respiratória e cardíaca

Tratamento: Uso de corticóides revigora um pouco a força muscular e a função respiratória Terapia genética Importante: O objetivo das pesquisas com células-tronco é poder tratar doenças como as distrofias musculares, que levam à degeneração progressiva dos músculos, por falta de uma proteína específica

Tratamento:

Uso de corticóides revigora um pouco a força muscular e a função respiratória

Terapia genética

Importante:

O objetivo das pesquisas com células-tronco é poder tratar doenças como as distrofias musculares, que levam à degeneração progressiva dos músculos, por falta de uma proteína específica

 

FIM

Add a comment

Related presentations

Related pages

Bioquímica do Exercício Físico: Contração Muscular

A causa bioquímica do rigor mortis é a hidrólise do ATP no tecido muscular, a fonte de energia química necessária para o movimento. Moléculas de ...
Read more

A Contração Muscular (Parte 1 de 4) - YouTube

Os vídeos foram produzidos pelo Departamento de Bioquímica Médica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). A linguagem é simples e ...
Read more

Resumo Bioquímica Contração Muscular - bioquimica-e-biofisica

Baixe grátis o arquivo Resumo Bioquímica Contração Muscular enviado para a disciplina de bioquimica-e-biofisica Categoria: Outros - 2189057
Read more

Bioquímica da contração muscular - bioquimica-aplicada-a-educa

Baixe grátis o arquivo Bioquímica da contração muscular enviado para a disciplina de bioquimica-aplicada-a-educacao-fisica Categoria: Aulas - 1567273
Read more

Bioquímica do Exercício: A química da contração muscular

A energia para a contração muscular é fornecida por moléculas de ATP, que atua tanto na ligação da miosina à actina quanto na sua separação (que ...
Read more

Bioquímica do Exercício: Contração muscular

Etapas da Contração Muscular. 1)Um potencial de ação trafega ao longo de um nervo motor até suas terminações nas fibras musculares; 2) Em cada ...
Read more

Bioquímica do Exercício: Contração Muscular

Para compreender melhor o mecanismo de contração muscular vamos observar a estrutura do músculo esquelético :
Read more

Bioquímica do Exercício: Mecanismo de Contração Muscular

CÉLULA MUSCULAR Cada músculo é formado por conjunto de fibras, circundadas por tecido conjuntivo e adiposo. Devido a suas dimensões, as células de ...
Read more

Contração Muscular - informaunb.blogspot.com

Contração Muscular A força contrátil do músculo é gerada pela interação de duas proteínas, ... Princípios de Bioquímica de Lehninger. David l.
Read more