Biofísica das Sinapses e Contra ção Muscular

1. Biofísica das Sinapses e Contração Muscular

2. NEURÔNIOS • Estruturas constituídasporaxônios e dendritosquelevammensagensaosistemanervoso central e trazemcomandosaosdiversosórgãosoutecidos • Responsáveispelatransmissão de impulsoelétrico

3. NEURÔNIOS • Existem neurônios amielínicos e mielínicos • Amielínicos: a membrana do axônioestáemcontatodireto com ostecidosvizinhos • Mielínicos : a membrana do axônio é envolvidapelacélula de Schawnn – membranalipoproteicachamadamielina Mielina e nódulos de Ranvier

5. ConduçãoSaltatória: • NervosMielínicos – trocaiônicaocorreapenasnosnódulos de ranvier: • O impulsosaltasobre as bainhas de mielina • Portanto: velocidade de conduçãomaiorquenosnervosAmielínicos ( 200m/s X 1m/s) • Gasto de energiatambém é menor

6. ConduçãoOrtodrômica e Antidrômica • Estimulação nervosa – impulsoelétricocaminhanos 2 sentidos • A condução no sentidoprogramado do nervo : Ortodrômica • A conduçãoemsentidocontrário do programadopara o nervo: Antidrômica

7. Sinapses • Sinapsessãoresponsáveisportransmitir as informações de umacélulaparaoutra – região de contatomuitopróximo entre a extremidade do axônio e a superfície de outrascélulas • Transmissão de impulsonervoso entre 2 nervos, ou entre um nervo e um efetor ( músculo e glândulasporexemplo ). • Mecanismo natural que impede a conduçãoantidrômicatransmiteemumadireção http://neuromed91.blogspot.com.br/2010/07/sinapses-nervosas.html

9. Sinapses • Impulsooutransmissão da informação é feitapormediadoresquímicos ( neurotransmissor, ex.: acetilcolina, norepinefrina, dopamina, serotonina) oucontatoelétrico • Sinapseselétricas: período de latênciamenor • Sinapsesquímicas: período de latênciamaior • Como ocorre: Sinapseexcitatória ex. acetilcolina Sinapseinibitória ex. glicina

10. O impulsoelétricopassapeloaxônioatinge o botãosinápticoe promove a liberação dos neurotransmissorespelasvesículascontidasdentro do botão

11. SinapseExcitatória

13. SinapseInibitória

14. Na hiperpolarização a diferença de potencial aumenta pois muitos elétrons se deslocaram para dentro da célula do neurônio seguinte e isto dificulta a propagação do potencial de ação - inibição

15. Contração Muscular

16. Tipos de Músculos • Músculo – feixe de fibras • Fibraslisas – contraem-se mais lentamente Ex. Tubodigestivo • Fibrasestriadas – contraem-se maisrapidamente – a contraçãodurapouco Ex. Miocárido

19. Relaçõesenergéticas • MúsculotransformaEnergiaElétricaPotencialemcalor e trabalhomecânico • Repouso : energiaemestadopotencial • Contração: liberação de caloratravés de reaçõesquímicas e peloatrito entre as fibras • Movimentogerado – Trabalhomecânico do músculo

20. Calor e trabalho muscular podemsermedidos - eficiênciamecânica( Ef) • A eficiênciamecânicaindicaquanto da energiaviroutrabalho e quanto se desprendeucomocalor: • Ef = trabalhorealizado Energiagasta EX. Um músculorealizacertotrabalho e o calordesprendidofoi de 850 J. O trabalhomecânicofoilevantarmassa de 30 Kg a 1 metro de altura. Qual a Ef e o calorproduzido??

21. Trabalhorealizado= massa/força/energia • Newton – unidade de medida de força: • 0,1Kg = 1newton • Joule – unidade de medida da energiarealizada • Joule - é obtidoquando a Força de 1 newton se desloca 1 metro. • Portantolevantar 100g ( 0,1kg ) a 1 metro de altura é realizartrabalho de 1 Joule • 0,1Kg = 1n=1J

22. Ef = 300 ( regra de 3) = 0,35 ( 35%) 850 • Assim a Effoi de 35% e o calorproduzido: • C= 850 – 300 = 550J ( 65% )

23. Portanto: • A contração muscular geraprodução de calor e trabalhomecânico Actina Miosina

25. CONTRAÇÃO MUSCULAR • Para que ocorra a contração muscular o sistema depende da disponibilidade dos íons cálcio e o relaxamento muscular depende da ausência ou diminuição deste íon. • O retículo sarcoplasmático é quem regula o fluxo de íons cálcio, para a realização dos ciclos de contração muscular. • Podemos dizer que a contração muscular acontece quando ocorre a interação da actina e a miosina, que são proteínas contráteis dos músculos. Essa interação ocorre na presença de cálcio intracelular e energia (ATP )

26. Tipos de Contração Muscular • ContraçãoIsométrica: Músculo se contrai mas o comprimento do músculonão se altera Ex. Tentalevantar peso e nãoconsegue Nãohátrabalhofísico A energiagasta é dissipadacomocalor

27. ContraçãoIsotônica O músculo se contrai e seucomprimentodiminui. Levanta o peso e consegue Hátrabalhofísico, além da liberação de calor

28. Mecanismos de contração Muscular • Início da contração : a) Potencial de açãopercorre um axônio motor atésuasterminaçõesnasfibrasmusculares (Transmissão do impulsonervoso) b)Liberação do neurotransmissor ( Acth) c)Despolarização das fibras – entrada de na+ d)Potencial de açãonafibra muscular e) Despolarização das fibrasmusculares f) Retículosarcoplasmáticolibera ions ca 2+ para as miofibrilas

29. 2. Contração: a)Saída de Ca2+ das cisternas do retículosarcoplasmáticopara o fluidocircundante ( nasmiofibrilas ) b)AtividadeATPásica c)Liberação de energia d)Mudança de conformação – estruturaencolhedeslizamentoactina/miosina

30. Relaxamento a)Cessa o estímulonervoso b)Retículosarcoplasmáticoretira o Ca2+ do fluidocircundante, através de processoativo c)Gasto de ATP d)Contraçãodesativada e)Músculosvoltam a posiçãoinicial

31. Exercícios 1- O que é umasinapse? 2- Descrever a conduçãosaltatória 3- Justificar as vantagens de umafibramielinadasobre a não-mielinada 4- Fazer um esquema da condução do impulsoortodrômico e antidrômico 6- A transmissão da informação nas sinapses pode ser ( certo ou errado ): Mediadora química ( ) Elétrica ( ) Mista ( )

32. 7 – A transmissão do impulsoatravés de mediadoresquímicos é: a) Imediata ( ) b) Demoracerto tempo ( ) 8 – A natureza do neurtotransmissordetermina se a sinapse é _________________ ou ______________ 9- Explicar o mecanismo de inibição e excitaçãonassinapses.

33. 10 – Na contração muscular podehaver ( certoouerrado ) • Somenteprodução de calor ( ) • Produção de calor e trabalho ( ) • Produçãosó de trabalho 11- O que é contraçãoisométrica? E isotônica? 12- Descrever as fases da contração muscular: início/ contração/ relaxamento.

34. Segundo Mcardle, uma contração isométrica pode gerar uma quantidade considerável de força, apesar da ausência de alongamento ou encurtamento perceptivo dos sarcômeros musculares e do subsequente movimento articular. Referências bibliográficas: JARMEY, Chris. Músculos : uma abordagem concisa; Barueri, SP : Manole, 2008. MACARDLE, William D.; KATCH, Frank I.; KATCH, Victor L. Fisiologia do exercício – Energia, nutrição e desempenho humano, Rio de Janeiro, RJ, : Editora Guanabara Koogan, 2003.