AULAS - PPT

Seguidores

RESPOSTA - ATIVIDADES CONTRAÇÃO MUSCULAR

 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
UNIDADE UNIVERSITARIA DE QUIRINÓPOLIS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
QUESTÕES – BIOFÍSICA DA CONTRAÇÃO
Segundo Bimestre - 2012
BIOFISICA
PROF. ANTÔNIO CARLOS AGDA NOVAES

1.     Explique a biofísica da contração muscular no músculo estriado em seguida cite as principais diferenças entre a contração no músculo cardíaco e liso.
A contração é definida como a ativação das fibras musculares com a tendência destas se encurtarem. Ocorre quando o cálcio citosólico ([Ca2+]i) aumenta disparando uma série de eventos moleculares que levam à interação entre miosina e actina, ocorrendo o deslizamento desta última sobre os filamentos grosso e o encurtamento dos sarcômeros em série.
A despolarização do sarcolema da fibra muscular esquelética se propaga da superfície para o interior da fibra através dos túbulos-T. Junto aos túbulos se encontram as cisternas do retículo sarcoplasmático formando com o túbulo T uma estrutura denominada Tríade. Na membrana dos túbulos se encontram proteínas integrais que a transfixam chamadas Proteínas DHP por terem afinidade por dihidropiridina, substância inibidora da abertura de seus canais cálcio-seletivos intrínsecos. A despolarização do túbulo T induz a alteração da conformação das proteínas DHP. Esta modificação é transmitida aos podócitos que se encontram em contacto com tais proteínas. Os podócitos são projeções citoplasmáticas de proteínas integrais da membrana do retículo sarcoplasmático, chamadas Proteínas Receptoras de Rianodina, cuja isoforma na musculatura esquelética é abreviada por RyR1. Estas proteínas se encontram concentradas na face da cisterna em contacto com o túbulo T e contem canais intrínsecos seletivos ao cálcio. Uma vez ativado o RyR1 pela alteração de conformação da proteína DHP induzida pela despolarização que atingiu os túbulos T, os seus canais são abertos efluindo cálcio do retículo para o citoplasma da fibra muscular.
A mudança de conformação de RyR1 se transmite à outra proteína ligada à este receptor, chamada Triadina. Esta última mobiliza o cálcio ligado á Parvalbumina, Calsequestrina e Reticulina, todas encontradas no interior do retículo sarcoplamático e em contacto entre si, que liberam mais cálcio. Este íon sae pelo canal de RyR1, que se encontra aberto. contribuindo para o maior aumento do cálcio citosólico.
O filamento grosso é constituído por moléculas de miosina, dispostas ordenadamente.
Cada molécula de miosina é constituída por dupla hélices enroladas entre si e numa das extremidades se encontram duas cabeças globulares. O seu arranjo é regular de tal maneira que as cabeças se dispõe de maneira helicoidal, separadas por 14,5 nm. Existem moléculas por filamento grosso. Como as cabeças têm atividade ATPásica existem 588 sítios com tal propriedade. O filamento grosso se encontra no centro de um hexágono em cujos vértices se encontram dispostos os filamentos finos.
O filamento fino é constituído por actina filamentosa (Act-F), que é formada por dois
filamentos de actina globular (Act-G) entrelaçados, por Tropomiosinas fixadas sobre Act-F por Tropnina em intervalos de 7 Act-Gs. A Troponina é composta de três subunidades chamadas Troponina C (que tem afinidade por Cálcio, TnC), Troponina I (TnI) e Troponina T (TnT). A subunidade TnI está ligada a uma das Act-Gs e a subunidade TnT à Tropomiosina e a TnC ligada a estas duas subunidades.O cálcio ao se ligar à TnC faz com que o conjunto modifique a sua conformação desligando TnI da AcT-G/F , simultaneamente deslocado a Tropomiosina, expondo os sítios das Act-Gs permitindo a interação com as projeções das cadeias de miosina, chamadas de cabeça, que constituem o filamento grosso.
Numa reação que envolve a hidrólise de ATP, tem-se o deslizamento dos filamentos finos em relação aos filamentos grossos , com conseqüente encurtamento dos sarcômeros (aproximação dos discos Z), com a produção de força ao longo da miofibrila.
A formação de pontes entre Act-F e miosina é reversível, na presença de ATP, ocorrendo com a modificação da posição da cabeça da miosina de 45 à 90 graus, tendo um deslocamento de 100 Angstrons. A energia deste processo provem da hidrólise de ATP, liberando ADP e Pi ( processo de transdução de energia). Pouco se sabe sobre este processo, sendo as seguintes perguntas ainda não esclarecidas:
1) quantos sítios de ligação da Act-F estão envolvidos num abalo contrátil?
2) qual parte da cabeça da miosina muda de conformação?
3). As duas cabeças da miosina comportam-se de maneira independente.
Os mecanismos moleculares envolvidos nas contrações desses três diferentes músculos são semelhantes, em todos eles a contração ocorre devido ao deslizamento dos filamentos de actina sobre os da miosina.
As células do músculo cardíaco, ao contrário do esquelético, não são sinciciais, possuindo núcleos individuais. São unidas pelas extremidades por meio de estruturas especiais chamadas discos intercalares, que possuem, pelo menos três funções: (1) Unem as células adjacentes pelos desmossomos. (2) Conectam os filamentos de actina das miofibrilas de células adjacentes (realizando uma função análoga a dos discos Z). (3) Contém junções espaçadas que permitem a propagação rápida do potencial de ação de uma célula para seguinte, sincronizando as contrações do músculo cardíaco.
Base física da contração do músculo liso: O músculo liso não apresenta a mesma distribuição estriada dos filamentos de actina e miosina que é encontrado no músculo esquelético. Grande número de filamentos de actina estão aderidos aos denominados corpúsculos densos. Alguns desses corpúsculos, por sua vez, estão fixados a membrana celular, enquanto outros estão dispersos no sarcoplasma. Parece haver suficientes ligações cruzadas entre um corpúsculo denso e outro, de modo a mantê-los em posições extremamente fixas dentro da célula.
Apesar da relativa pobreza dos filamentos de miosina, afirmou-se que os mesmos têm suficientes pontes cruzadas para atrair os numerosos filamentos de actina, causando contração pelo mecanismo de deslizamento dos filamentos, da mesma forma que nos músculo esquelético.
Mecanismo da excitação muscular de fatores teciduais locais e hormônios: Acredita-se que os fatores teciduais locais e hormônios que determinam a contração do músculo liso atuem assim ativando o mecanismo de cálcio para o controle do processo contrátil. Alguns desses fatores alteram de forma moderada o potencial da membrana sem necessariamente causar um potencial de ação e isto aumenta o fluxo de íons cálcio para o interior da célula. Entretanto, a maior parte deles pode ativar a contração, mesmo quando o potencial da membrana não é alterado e mesmo quando não há disponibilidade de íons cálcio para entrar na célula. Nessas circunstâncias, os íons cálcio são liberados provavelmente pelo retículo sarcoplasmático
Mecanismo da excitação muscular de fatores teciduais locais e hormônios: Acredita-se que os fatores teciduais locais e hormônios que determinam a contração do músculo liso atuem assim ativando o mecanismo de cálcio para o controle do processo contrátil. Alguns desses fatores alteram de forma moderada o potencial da membrana sem necessariamente causar um potencial de ação e isto aumenta o fluxo de íons cálcio para o interior da célula. Entretanto, a maior parte deles pode ativar a  contração, mesmo quando o potencial da membrana não é alterado e mesmo quando não há disponibilidade de íons cálcio para entrar na célula. Nessas circunstâncias, os íons cálcio são liberados provavelmente pelo retículo sarcoplasmático

2.     Explique o mecanismo da ereção peniana.
O estado de flacidez peniana é mantido ativamente pela ação tônica de nervos simpáticos. Durante esse estado, a musculatura lisa das trabéculas penianas e das artérias cavernosas se mantém em contração permanente.
Após um estímulo, a musculatura lisa das artérias helicinais cavernosas relaxam, aumentando o fluxo sangüíneo para os espaços lacunares. Ocorre simultaneamente o relaxamento da musculatura lisa trabecular, levando à dilatação dos espaços sinusoidais e consequentemente engurgitamento do pênis. O aumento progressivo da pressão no espaço trabecular comprime o plexo venoso subalbugíneo, reduz a drenagem venosa cavernosa e eleva a pressão intracavernosa a níveis ainda maiores, promovendo rigidez peniana.
O principal regulador do processo é o sistema nervoso autônomo. A contração tônica produzida pela noradrenalina impede a ereção, enquanto a liberação de acetilcolina vai causar os principais eventos neurovasculares da ereção, principalmente através da liberação de óxido nítrico (NO).
O óxido nítrico promove a ereção através do relaxamento da musculatura lisa principalmente dos corpos cavernosos. Seu mecanismo de ação consiste na ativação da adenilato ciclase, provocando, assim, o aumento do GMPc, intracelular, que através de cascatas bioquímicas promove o relaxamento do músculo liso. O NO é sintetizado a partir da L-arginina pela enzima óxido nítrico sintase (NOS). A NOS existe sob a forma constitutiva e induzível. Condições teciduais locais, incluindo hipóxia e condições ácido-básicas extremas, ou outras deformações mecânicas podem levar à disfunção erétil pela regulação defeituosa de NOS.
Vários mediadores NANC (como o VIP) da ereção agem através da via do óxido nítrico. O Sildenafil (Viagra) atua na ereção através da inibição seletiva da 5-GMPc fosfodiesterase, que controla os néveis intracelulares de GMPc no corpo cavernoso humano.
Há ainda mensageiros secundários que podem atuar na ereção peniana. A angiotensina II é produzida a nível de células endoteliais e musculares dos corpos cavernosos. Possui efeito parácrino e é liberada sob estímulo adrenérgico, atuando na promoção da flacidez peniana. Receptores de histamina (principalmente H1), promovem vasoconstrição cavernosa.
3.     Explique a função do Viagra no mecanismo da ereção.
O mecanismo fisiológico responsável pela ereção do pênis envolve a liberação de óxido nítrico nos corpos cavernosos durante a estimulação sexual. O óxido nítrico ativa a enzima guanilato ciclase, que por sua vez induz um aumento dos níveis de monofosfato de guanosina cíclico (GMPc), produzindo um relaxamento da musculatura lisa dos corpos cavernosos, permitindo o influxo de sangue. A sildenafila não exerce um efeito relaxante diretamente sobre os corpos cavernosos isolados de humanos, mas aumenta o efeito relaxante do óxido nítrico através da inibição da fosfodiesterase-5 (PDE-5), a qual é responsável pela degradação do GMPc no corpo cavernoso. Quando a estimulação sexual causa a liberação local de óxido nítrico, a inibição da PDE-5 causada pela sildenafila aumenta os níveis de GMPc no corpo cavernoso, resultando no relaxamento da musculatura lisa e no influxo de sangue nos corpos cavernosos. A sildenafila, nas doses recomendadas, não exerce qualquer efeito sobre aausência de estimulação sexual.
 4.     Um indivíduo de dois metros levanta um peso de 40 Kg a 0,5m da sua cabeça. Determine o trabalho físico, o trabalho biológico, sabendo-se que o mesmo rendeu 35% do físico. Determine também o calos produzido, sendo que foram gastos  2000J.
 Retirando os Dados:
m= 40 Kg
altura = d = 2,5m
Eg = 2000J
F = ?
Tf = ?
Tb =  Tf . 100/%?
F = m.g è F = 40.10 = 400N
Tf = F. d è  Tf =400 . 2,5 = 1000J
Tb =  1000. 100/35 = 2857,14J
Ef = Tf/Eg =  1000/2000 = 0,5 = 50%
C = Eg – Tf = 2000 – 1000 = 1000 J

Category: 0 comentários

0 comentários:

Postar um comentário

PÁGINA PR.

LINKS ÚTEIS

GEOVISIT

VISITAS

contador de acesso grátis

QUIRINOPOLIS