FISIOLOGIA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR
O estudo da contração do músculo estriado esquelético
pode ser estudado em três etapas: neuromuscular, bioquímica e biomecânica. Será
feita uma abordagem breve de cada uma dessas etapas.
NEUROMUSCULAR
Os neurônios
motores, originários dos cornos anteriores da medula, dão origem a uma
quantidade de fibras nervosas (axônios motores), que por sua vez se ramificam e
vão inervar as fibras musculares, o que constituirá na unidade motora.
Na junção
neuromuscular, o impulso proveniente do axônio sofre um bloqueio enquanto
ocorre uma alteração na membrana muscular, o sarcolema, que se torna, então,
permeável à entrada de íons positivos (sódio) e à saída de íons negativos
(cloro). Esse processo resulta numa carga positiva na região externa da
membrana, e negativa no seu interior, tornando-a despolarizada. Essa troca de
íons gera uma diferença de potencial, que de -70mV pode chegar a +30mV. (Potencial
de repouso é a diferença de potencial elétrico que as faces internas e externas
na membrana de um neurônio, (mV-miliVolts).
Os neurônios motores são os responsáveis pela
manutenção da estrutura metabólica e morfológica das fibras musculares que
compõem a sua unidade.
FIGURA-26
BIOQUÍMICA
Quando ocorre a
despolarização do sarcolema, dois eventos podem ser observados, gerando a
contração muscular. O primeiro é a liberação do conteúdo das vesículas
sinápticas (acetilcolina) na placa motora. A acetilcolina está apta para entrar
no sarcoplasma quando encontra a membrana despolarizada, o que dá origem a um
novo potencial de ação. A enzima acetilcolinesterase é responsável por destruir
(hidrolisar) a acetilcolina, num segundo momento. Dessa forma, a membrana é protegida
para que cada impulso nervoso produza um estímulo muscular.
Em indivíduos com
grande tensão muscular, a administração de medicamento miorrelaxante age nessa
junção neuromuscular e produz bloqueio da ação da acetilcolina, resultando em
relaxamento muscular. Dois fatores são determinantes para a quantidade de
acetilcolina que será liberada: a amplitude do potencial de ação e a presença
do íon cálcio. A despolarização da membrana aumenta a permeabilidade ao cálcio
que, consequentemente, permite a liberação de mais vesículas de acetilcolina.
FIGURA 27 – ALTERAÇÕES NA FIBRA MUSCULAR NAS CONDIÇÕES
ESTIRADO E CONTRAÍDO
FIGURA 28–
ORGANIZAÇÃO
DA FIBRA MUSCULAR
O glicogênio pode ser degradado em duas condições
distintas: na presença ou na ausência de oxigênio (aerobiose e anaerobiose,
respectivamente). Quando o oxigênio está presente existe a formação de ácido
pirúvico, que por sua vez participa de uma cadeia de reações químicas (ciclo de
Krebs), que gera 20 vezes mais ATP que na condição anaeróbica, com a presença
de água e gás carbônico como produtos finais. Na segunda situação libera-se uma
menor quantidade de ATP (três moléculas apenas), com a formação do ácido
lático, que atinge o fígado e participa do processo de ressíntese de
glicogênio, chamado neoglicogênese. O músculo também pode utilizar o fosfato de
creatina como fonte de energia. Nesse caso, a liberação de fósforo é usada
quando há produção pequena de ATP. Quando o músculo está relaxado, actina e
miosina encontram-se dissociadas, com a baixa concentração de cálcio.
Nessa situação há
uma importante recuperação das fontes energéticas no tecido. O ácido lático é
metabolizado e os depósitos de glicogênio no fígado e no músculo são
repostos.
Se ocorrer algum
estímulo, aumenta-se a concentração de cálcio, que por sua vez estimula a
atividade enzimática da miosina. A miosina, então, transforma ATP em ADP e
libera energia para que ocorra a contração muscular. São identificadas três
fases relacionadas à estimulação nervosa do músculo. São elas:
-Período de latência;
- Período de contração;
-Período de relaxamento.
Da segunda para a
terceira fase, ocorre produção de calor no tecido muscular, que é resultado das
reações químicas ocorridas.
FIGURA 29
BIOMECÂNICA
Do ponto de vista
biomecânico existem dois tipos de contração muscular: isotônica ou isométrica.
A primeira se caracteriza por apresentar encurtamento da fibra muscular e
produzir um movimento. Na contração isométrica, não há alteração do tamanho da
fibra e não há produção de movimento. Para a manutenção da postura ereta, os
músculos realizam esse tipo de contração.
Com a aplicação de
dois estímulos sucessivos na fibra muscular obtém-se somação ou tetania. Na
somação, como o nome sugere, somam-se os estímulos, em função do aumento das
unidades motoras que se contraem ao mesmo tempo. Na tetania ocorre fusão dos
estímulos e o músculo apresenta-se contraído, com a posterior fadiga. Esta
surge geralmente como consequência de contrações de grande intensidade e de
duração prolongada, e pode ser entendida como a ausência de resposta a um
estímulo.
A fadiga está
associada à maior concentração de ácido lático e diminuição da oferta de
oxigênio. Pode também ocasionar contratura e a diminuição da concentração de
nutrientes no tecido, que dificultam o seu relaxamento. São conhecidos diversos
tipos de fadiga, dentre os quais se destacam a do sistema nervoso central
(fadiga central), a do sistema nervoso periférico (fadiga periférica) e a
própria fadiga emocional.
Apesar de parecer que as contrações musculares ocorram em
um só momento em toda a massa, essa informação não é verdadeira. Elas estão
sincronizadas e ocorrem em uma sequência proveniente de um grupo de neurônios
motores. As fibras musculares se contraem por aproximadamente um milissegundo,
seguidas de um período de relaxamento total.
Toda a unidade se
contrai por um período de até oito milissegundos, que corresponde às várias
contrações de cada uma das fibras que fazem parte dessa unidade.
FIGURA 30-
