Fisiologia da Contração Muscular e Transmissão Sináptica

Mecanismos da Contração Muscular e Sinapses

Exemplo de Movimento: Levantando e Abaixando o Joelho

Isso acontece em diversas situações. Por exemplo, para levantar o joelho, precisamos contrair o principal músculo da coxa, o quadríceps. Este músculo possui tendões que se ligam à patela e à tíbia. Quando o quadríceps é contraído para levantar a perna, a sinapse entre o neurônio e o quadríceps gera um Potencial Pós-Sináptico Excitatório (PPSE), que estimula e provoca a excitação.

O quadríceps é um músculo sinergista, pois favorece o movimento. No entanto, todo músculo sinergista possui seu músculo antagonista. O antagonista do quadríceps é o músculo poplíteo, localizado atrás do joelho. Para que o joelho possa ser levantado, o músculo poplíteo deve estar relaxado, pois ele é o antagonista; se ele contrair, o movimento será impedido. Assim, o que ocorre no músculo poplíteo é um Potencial Pós-Sináptico Inibitório (PPSI), que o inibe e impede sua contração. Se ele não for inibido, ele relaxa, e se ele relaxa enquanto o quadríceps contrai, conseguimos levantar a perna.

Por outro lado, para abaixar a perna, o quadríceps recebe um PPSI e o poplíteo um PPSE.

Direção do Impulso Nervoso na Sinapse Química

Nessa sinapse química, a direção de um impulso nervoso pode ser bidirecional, como acontece na sinapse elétrica? Não. Se um estímulo for aplicado nesse sentido, o neurônio encontrará receptores, mas não vesículas sinápticas, impedindo a passagem do impulso. Assim, o potencial morre. Portanto, o potencial de ação propaga-se unidirecionalmente, sempre da membrana pré-sináptica para a membrana pós-sináptica, ou seja, sempre da região com vesículas para a região com receptores.

Músculo Esquelético ou Estriado: Estrutura e Função

O esqueleto é movimentado pela contração muscular. O músculo esquelético apresenta estrias transversais.

Organização Estrutural do Músculo

O músculo é constituído por uma hierarquia de componentes:

• Fascículos musculares: conjuntos de fibras musculares.
• Miofibrilas: unidades contráteis dentro das fibras, compostas por sarcômeros.
• Sarcômeros: a unidade funcional e contrátil do músculo, dispostos em série.

O Sarcômero: Unidade Contratil

O sarcômero é delimitado entre duas linhas Z. Entre essas linhas Z, existem regiões mais escuras e densas, chamadas de banda A. Essas bandas se intercalam com outra banda que se estende a partir da linha Z, a banda I.

• Banda A: contém filamentos grossos (miosina).
• Banda I: contém filamentos finos (actina).

Durante a contração muscular, o filamento fino desliza sobre o filamento grosso, resultando na diminuição do comprimento do sarcômero.

Proteínas dos Filamentos Musculares

Filamento Grosso: Miosina

O filamento grosso é composto por uma única proteína: a miosina. A miosina possui alta afinidade com o ATP, ligando-se facilmente ao ATP produzido pela célula muscular. Essa proteína também apresenta uma enzima associada, a ATPase, cuja função é quebrar o ATP para liberar energia.

Filamento Fino: Actina, Tropomiosina e Troponina

O filamento fino é composto por três proteínas principais:

• Actina: Liga-se facilmente ao ADP, demonstrando grande afinidade. A interação entre actina e miosina é fundamental para a contração muscular. A cabeça da miosina interage com o sítio ativo da actina.
• Tropomiosina.
• Troponina: Apresenta três regiões com afinidades diferentes, ligando-se à actina, à tropomiosina e ao íon cálcio (Ca++).

Energia e Comunicação Celular na Contração

O músculo contrai porque possui mitocôndrias que geram grandes quantidades de ATP, essencial para a energia da contração.

A célula muscular também contém dois sistemas tubulares, localizados em cada linha Z. O sistema T é capaz de comunicar dois sarcômeros diferentes, facilitando a propagação do impulso nervoso para o interior da fibra muscular.