excitação do músculo esquelético

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Priscilla Peixoto P2A
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Excitação do músculo 
esquelético
TRANSMISSÃO DOS IMPULSOS DAS 
TERMINAÇÕES NERVOSAS PARA AS 
FIBRAS MUSCULARES (JUNÇÃO 
NEUROMUSCULAR)
 As fibras musculares esqueléticas são 
inervadas por grandes fibras nervosas 
mielinizadas que se originam nos grandes 
neurônios.
 Cada fibra nervosa, depois de penetrar no 
feixe muscular, normalmente se ramifica.
 Cada terminação nervosa faz uma junção 
(junção neuromuscular) com a fibra muscular 
próxima de sua porção média.
ANATOMIA FISIOLÓGICA DA JUNÇÃO 
NEUROMUSCULAR- A PLACA MOTORA
 A fibra nervosa forma um complexo de 
terminais nervosos ramificados que se 
invaginam na superfície extracelular da fibra 
muscular. Toda a estrutura é chamada placa 
motora.
 É o espaço entre o terminal e membrana da 
fibra. 
 No terminal axonal há muitas mitocôndrias 
que fornecem energia utilizada para a síntese 
de um transmissor excitatório, a acetilcolina.
ESPAÇO SINÁPTICO OU FENDA 
SINÁPTICA: é o espaço entre o terminal e a 
membrana da fibra. Ele possui muitas enzimas 
acetilcolinesterase.
 ENZIMA ACETILCOLINESTERASE: destrói 
acetilcolina depois de serem liberadas 
pelas vesículas sinápticas.
ACETILCOLINA: excita a membrana da fibra 
muscular.
EVENTOS DA JUNÇÃO 
NEUROMUSCULAR
1. Potencial de ação do neurônio motor até 
o terminal do axônio (terminal pré-
sináptico).
2. Abertura dos canais de cálcio: se 
difundem dentro do terminal. São 
dependentes de voltagem da membrana 
pré-sináptica.
3. Liberação de acetilcolina (exocitose): a 
entrada de cálcio libera acetilcolina da 
terminação pré-sináptica.
4. Acetilcolina se difunde no fluido e se 
conecta nos receptores nicotídicos.
5. Canais de sódio e potássio são abertos na 
placa motora.
6. Despolarização da placa motora e 
potencial de ação da fibra muscular: 
potencial de ação se propaga pelo 
sarcolema.
*a remoção do acetil cessa a transmissão.
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SECREÇÃO DA ACETILCOLINA PELOS 
TERMINAIS NEVOSOS
 Quando um impulso nervoso atinge a junção 
neuromuscular, cerca de 125 vesículas de 
acetilcolina são liberadas dos terminais no 
espaço sináptico.
 Quando o potencial de ação se propaga para o 
terminal, esses canais se abrem e permitem 
que os íons cálcio se difundam do espaço 
sináptico para o interior do terminal nervoso.
 Íons cálcio exercem atração sobre as vesículas 
de acetilcolina, puxando-as para a membrana 
neural.
 Vesículas de acetilcolinas se fundem com a 
membrana neural e lançam 
acetilcolinesterase no espaço sináptico 
(exocitose).
EFEITO DA ACETILCOLINA NA MEMBRANA 
PÓS-SINÁPTICA DA FIBRA MUSCULAR 
PARA ABRIR OS CANAIS IÔNICOS
 A membrana da fibra muscular possui muitos 
receptores de acetilcolina.
 Cada receptor é um complexo proteico que 
possui 2 proteínas alfa, 1 beta, 1 delta e 1 
gama
 Canais iônicos são controlados por 
acetilcolina.
 Os canais ficam fechados até que duas 
moléculas de acetilcolina se liguem às duas 
subunidades proteicas alfa.
*o principal efeito da abertura dos canais é 
permitir que grande número de íons sódio entre 
na fibra levando grande número de cargas 
positivas e provocando alteração potencial 
chamado potencial da placa motora que inicia um 
potencial de ação e se propaga ao longo da 
membrana, causando contração muscular.
DESTRUIÇÃO DA ACETILCOLINA 
LIBERADA PELA ACETILCOLINESTERASE
 A acetilcolina, após ser liberada no espaço 
sináptico e enquanto continua nesse espaço, 
permanece ativando os receptores de 
acetilcolina, por isso é removida.
REMOÇÃO DA ACETILCOLINA DO ESPAÇO 
SINÁPTICO:
1-através da destruição pela enzima 
acetilcolinesterase
2-através da difusão para fora do espaço.
*a rápida remoção da acetilcolina evita a 
reexcitação continuada do músculo depois que a 
fibra muscular se recupera do seu potencial de 
ação inicial.
POTENCIAL DA PLACA MOTORA E 
EXCITAÇÃO DA FIBRA MUSCULAR 
ESQUELÉTICA
 Para que haja a abertura suficiente dos canais 
de sódio e desencadear um potencial de ação, 
a voltagem da placa motora deve ser 
suficiente, causando efeito autorregenerativo 
de mais e mais íons de sódio fundindo para o 
interior da fibra que inicia um potencial de 
ação.
CURARE: fármaco que bloqueia o efeito 
controlador da acetilcolina sobre os canais 
colinérgicos competindo pelos receptores de 
acetilcolina, causando baixa amplitude.
TOXINA BOLULÍNICA (botox): veneno 
bacteriano que diminui a quantidade de 
acetilcolina liberada pelos terminais nervosos, 
causando baixa amplitude.
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 Mecanismo de ação: entra no neurônio 
pré-sinápticos e inibe a liberação da 
acetilcolina.
FATOR DE SEGURANÇA PARA A 
TRANSMISSÃO NA JUNÇÃO 
NEUROMUSCULAR- FADIGA DA JUNÇÃO
 Cada impulso que chega à junção 
neuromuscular provoca potencial da placa 
motora de amplitude 3 vezes maior que o 
necessário para estimular a fibra muscular, o 
que justifica o alto fator de segurança.
 FADIGA MUSCULAR: estimulações da 
fibra nervosa com frequência maior que 
100 vezes por segundo durante vários 
minutos frequentemente, diminui tanto o 
número de vesículas de acetilcolina que 
os impulsos não são mais transmitidos à 
fibra muscular
POTENCIAL DE AÇÃO MUSCULAR
ASPECTOS QUANTITATIVOS DOS 
POTENCIAIS MUSCUALARES:
 Potencial de repouso da membrana: cerca de 
-80 a -90 milivolts nas fibras musc. Esqueléticas.
 Duração do potencial de ação: 1 a 5 
milissegundos.
 Velocidade da condução: 3 a 5 m/s.
PROPAGAÇÃO DO POTENCIAL DE 
AÇÃO PARA O INTERIOR DA FIBRA 
MUSCULAR POR MEIO DOS “TÚBULOS 
TRANSVERSOS”
 Para causar o máximo de contração muscular, 
a corrente tem que penetrar profundamente 
na fibra muscular até as proximidades das 
miofibrilas através dos túbulos transversos 
(túbulos T).
 PROCESSO EXCITAÇÃO-CONTRAÇÃO: Os 
potenciais de ação no túbulo T provocam 
liberação de íons cálcio no interior da fibra 
muscular (nas miofibrilas) e causam a contração 
muscular.
ACOPLAMENTO EXCITAÇÃO-
CONTRAÇÃO
TÚBULO TRANSVERSO- SISTEMA 
RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO
 Os túbulos T são extensões extensões internas 
da membrana celular.
 Quando um potencial de ação se propaga pela 
membrana da fibra muscular, a alteração do 
potencial se propaga ao longo dos túbulos T 
para o interior da fibra muscular
LIBERAÇÃO DOS ÍONS CÁLCIO PELO 
RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO
 No interior dos túbulos vesiculares do retículo 
sarcoplasmático existe excesso de íons cálcio. 
Muitos desses íons cálcio são liberados de 
cada vesícula quando um potencial de ação 
ocorre em um túbulo T adjacente.
 À medida que o potencial de ação progride 
pelo túbulo T, a variação da voltagem é 
detectada pelos receptores de di-idropiridina 
(DHP), ligados aos canais de liberação de 
cálcio.
 A ativação de receptores de DHP abre os 
canais de liberação de cálcio, liberando cálcio 
para o sarcoplasma que banha as miofibrilas e 
causam a contração.
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A BOMBA DE CÁLCIO REMOVE OS 
ÍONS CÁLCIO DO LÍQUIDO 
MIOFIBRILAR, DEPOIS DA 
CONTRAÇÃO
 Uma vez liberados dos túbulos 
sarcoplasmáticos, os íons cálcio se difundem 
nos espaços entre as miofibrilas, provocando 
a contração muscular que permanece 
enquanto a concentração de íon continua 
elevada.
 Uma bomba de cálcio continuamente ativada 
nas paredes dos retículo sarcoplasmático, 
bombeia os íons cálcio para longe das 
miofibrilas, de volta para os túbulos 
sarcoplasmáticos.
 PROTEÍNA CALSEQUESTRINA: proteína que 
existe dentro do retículo que pode quelar o cálcio, 
promovendo acúmulo do íon até 40 vezes mais 
que a quantidade de cálcio livre.
“PULSO” EXCITATÓRIO DE ÍONS 
CÁLCIO
 A concentração normal de íons cálcio no 
estado de repouso é muito baixa para 
provocar a contração.
 A excitação do túbuloT e do sistema retículo 
sarcoplasmático provoca a liberação de íons 
cálcio suficiente para aumentar a 
concentração no líquido miofibrilar cerca de 
10 vezes o nível necessário para provocar a 
contração muscular máxima. Em seguida, a 
bomba de cálcio reduz outra vez a 
concentração de íons cálcio.
 Para a contração persistir sem interrupção 
por longos intervalos, uma série de pulsos de 
cálcio tem de ser iniciada por série contínua 
de potenciais de ação repetitivos.
SÍNTESE E DEGRADAÇÃO DA 
ACETILCOLINA
SÍNTESE: 
 A acetilcolina é sintetizada no citosol do 
terminal da fibra nervosa e é transportada 
para o interior através das vesículas.
 Quando um potencial de ação chega ao 
terminal nervoso, abre muitos canais de cálcio 
(controlado por voltagem)
DEGRADAÇÃO:
 A concentração desses íons no interior do 
terminal aumenta mais ou menos 100 vezes, o 
que aumenta a velocidade de fusão das 
vesículas de acetilcolina com a membrana 
cerca de 10.000 vezes, fazendo com que 
muitas vesículas se rompam (exocitose de 
acetilcolina para o espaço sináptico)
 No espaço sináptico, a acetilcolina é clivada 
pela acetilcolinesterase em íon acetato e 
colina. A colina é reabsorvida pelo terminal 
neural e usada para formar nova acetilcolina.
FÁRMACOS QUE REFORÇAM OU 
BLOQUEIAM A TRANSMISSÃO NA 
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR
FÁRMACOS QUE ESTIMULAM A FIBRA 
MUSCULAR POR AÇÃO SEMELHANTE 
À ACETILCOLINA
 METACOLINA, CARBACOL E NICOTINA: tem o 
mesmo efeito que acetilcolina no músculo. A 
diferença é que ou não são destruídas pela 
colinesterase ou são destruídas lentamente, 
fazendo sua ação persistir por horas.
*os fármacos atuam provocando áreas localizadas 
de despolarização da membrana da fibra muscular 
na placa motora, onde estão localizados os 
receptores de acetilcolina. Cada vez que a fibra 
muscular se recupera de uma contração, essas 
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áreas despolarizadas em virtude do vazamento de 
íons iniciam novo potencial de ação, levando a 
estado de espasmo muscular.
 GLAUCOMA: é ocasionada pelo aumento 
de pressão ocular derivada do mal 
funcionamento da esponja, acumulando 
muito líquido e aumentando a pressão.
 O carbacol vai contrair os 
músculos ciliados que estão em 
contato com a esponja. Ao 
contrair, puxa a esponja, 
aumentando o diâmetro, 
diminuindo a pressão e 
melhorando o funcionamento.
FÁRMACOS QUE ESTIMULAM A 
JUNÇÃO NEUROMUSCULAR, 
INATIVANDO ACETILCOLINESTERASE
 NEOSTIGMINA, FISOSTIGMINA E 
FLUOROFOSFATO DE DI-ISOPROPIL: inativam 
acetilcolinesterase nas sinapses, impedindo a 
hidrólise da acetilcolina. Assim, a cada 
impulso nervoso sucessivo, mais acetilcolina 
se acumula e estimula repetidamente a fibra 
muscular, provocando espasmo muscular, 
mesmo quando poucos impulsos nervosos 
chegam ao músculo.
*pode causar morte por espasmo da laringe que 
sufoca o indivíduo.
 Neostigmina e fisoestigmina: se 
combinam com a acetilcolinesterase para 
inativa-la durante horas.
 Fluorofosfato de di-isopropil: funciona 
como potente gás venoso para os nervos. 
Inativa a acetilcolinesterase por semanas 
(letal).
FÁRMACOS QUE BLOQUEIAM A 
TRANSMISSÃO NA JUNÇÃO 
NEUROMUSCULAR
 FÁRMACOS CURACIFORMES: impedem a 
passagem dos impulsos da terminação 
nervosa para o músculo.
 D-tubocurarina: bloqueia a ação da 
acetilcolina nos receptores de acetilcolina 
da fibra muscular, evitando o aumento da 
permeabilidade dos canais de membrana 
muscular, suficiente para inicial o 
potencial de ação.
MIASTENIA GRAVIS CAUSA PARALISIA 
MUSCULAR
 Causa paralisia muscular devido à 
incapacidade das junções neuromusculares 
transmitirem sinais suficientes das fibras 
nervosas para as fibras musculares.
 Doença autoimune em que a própria pessoa 
desenvolve anticorpos que bloqueiam ou 
destroem seus próprios receptores para 
acetilcolina, na membrana pós-sináptica da 
junção neuromuscular.
 A despolarização da fibra muscular não 
ocorre.
 Se a doença for muito intensa= morte por 
paralisia (paralisia dos músculos 
respiratórios).
PATOLOGICAMENTE: anticorpos atacam 
receptores de acetilcolina (no sangue).
TRATAMENTO: os efeitos podem melhorar com 
o uso de neostigmina ou outro fármaco 
anticolinesterásico que provoque o acúmulo 
maior de acetilcolina no espaço sináptico.
 em alguns minutos, algumas pessoas 
paralisadas podem recobrar a atividade 
motora quase normal.
 Neostigmina inibe a acetilcolinesterase, 
deixando mais acetilcolina no espaço.
 Teste do gelo: A melhora da função do 
músculo miastênico após a aplicação de 
gelo ocorre pelo fato de que em 
temperatura abaixo de 28⁰C há uma 
diminuição na atividade da 
acetilcolinesterase com consequente 
aumento na concentração de acetilcolina 
na fenda sináptica.
 Durante a noite, há formação de novos 
receptores, por isso que os pacientes acordam 
mais dispostos.
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IMPULSO NERVOSO
 Corresponde a uma despolarização da 
membrana
propagada ao longo do neurônio devido à
ocorrência de um potencial de ação.
 NEURÔNIO EM REPOUSO: significa que a 
célula está polarizada = carga da
membrana é -70mv.
 Esta polarização ocorre devido à maior (não 
tudo)
quantidade de cátions (Na+) fora da célula que
dentro dela. 
 Essa despolarização é mantida pela bomba de 
sódio e potássio.
 DESPOLARIZAÇÃO DA MEMBRANA
 Um estímulo favorece a abertura dos canais 
de Na+ e k+.
 o sódio começa a entrar rapidamente na 
célula, modificando a carga da membrana.
 Se a despolarização for suficiente para 
aumentar a carga em até +35mv (ou 40), há 
formação do potencial de ação da membrana 
= propagação do impulso.
 Na+ começa a entrar na célula
 REPOLARIZAÇÃO DO NEURÔNIO
 O local que sofreu inicialmente a despolarização
sofre abertura dos canais de potássio.
 Na+ começa a sair rapidamente, polarizando a
membrana.
SINAPSE QUÍMICA
 A passagem do impulso para outro neurônio
depende da liberação de mediadores 
químicos
(neurotransmissores) pela membrana pré-
sináptica na fenda sináptica.
Principais neurotransmissores: 
acetilcolina,
noradrenalina, adrenalina, dopamina e
serotonina
Estrutura de uma sinapse química:
Obs: algumas drogas atuam favorecendo a 
passagem do impulso na sinapse, como a nicotina.
Obs: o neurotransmissor que não foi passado 
poderá ser reaproveitado para passar depois.
Obs: a cocaína era utilizada como anestésico, pois
impedia a passagem do impulso de um neurônio
para outro.
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