Para quem não tem o Guyton, ou simplesmente não tem tempo para ler o livro inteiro (algo em torno de 15 capítulos apenas para essa prova), segue o resumão do livro. Os capítulos que aqui coloquei são Circulatório, Cardíaco e Respiratório. Neste resumo não há o conteúdo de movimento (pqp). Quem quiser o arquivo que resume boa parte do livro é só clicar aqui.
Fisiologia da contração
A Contração muscular esquelética é a base do movimento humano, todos se locomovem, transportam objetivos naturalmente sem pensar como é possível isso acontecer. Vamos entender então como o músculo se contrai para que o corpo humano possa locomover-se de maneira eficiente, gastando o mínimo de energia possivel.
Para que ocorra movimento e necessário que haja um estimulo motor vindo do cérebro, algum fato externo induz o cérebro a mandar um estimulo elétrico pela da medula espinhal, através dos axônios chegando até o músculo que vai se mover ou movimentar algum objeto.
Este impulso elétrico chega na fibra muscular até a placa motora, na placa motora existem invaginações denominadas fendas sinápticas por onde vai penetrar a acetilcolina, substância secretada pelas terminações nervosas do axônio. A acetilcolina estimula a abertura dos canais de cálcio que tem como objetivo principal de levar para dentro da célula a acetilcolina.
Os estímulos nervosos devem penetrar profundamente na célula das fibras musculares para que todas as fibras recebam o estimulo por igual e o músculo se contraria com maior eficiência. Isso acontece graças a existências dos túbulos transversos que atravessam toda extensão da fibra muscular levando os ions cálcio que foram liberados pelo retículo sarcoplasmático até as miofibrilas mais profundas fazendo com que as miofibrilas profundas recebam o mesmo estimulo das fibras musculares das extremidades.
Os ions cálcio que foram liberados pelo retículo sarcoplasmático entram na célula da fibra muscular pelos túbulos transversos e se ligam a uma proteína localizada no filamento de actina, chamada troponina. A troponina tem como função principal bloquear os sítios ativos da tropomiosina . Com a entrada de cálcio e ligação na troponina vai haver a liberação dos sítios ativos da tropomiosina que esta localizada na actina então a cabeça da miosina vai poder se ligar a actina e fazer com que as pontes cruzadas movimentem encolhendo o sarcômero para a contração muscular.
Mecanismo geral de contração muscular: A contração muscular ocorre seguindo basicamente essas etapas. O potencial de ação percorre um axômio motor até suas terminações nas fibras musculares.
Nas terminações é secretada a acetilcolina. A acetilcolina age abrindo numerosos canais protéicos acetilcolina- dependentes.(3,6) A abertura desses canais permite a entrada de grande quantidade de ions-sódio para o interior da membrana da fibra muscular. O potencial de ação se propaga ao longo da membrana da fibra muscular.
O potencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular e também penetra fundamente no interior dessa fibra, fazendo com que o retículo sarcoplasmático libere para as miofibrilas, grande quantidade de ions cálcio que ficam armazenado em seu interior.
Os íons cálcio eliminam a inibição da miosina com actina e geram força atrativa entre os filamentos de actina e miosina, fazendo com que deslizem um em direção ao outro, o que constitui o processo contrátil. Após frações de segundos os ions cálcio são bombardeados de volta para o retículo sarcoplasmático onde permanecem armazenados até que ocorra novo potencial de ação muscular e assim termina a contração muscular.
Energética da contração muscular: Quando o músculo contrai sob ação de uma carga, ele esta realizando trabalho e transferindo energia do músculo para a carga que foi imposta (um objeto). Durante a contração muscular é necessário energia. Essa energia é gasta da seguinte forma :
1- Para bombear cálcio de volta para o retículo sarcoplasmático.
2- 2- Para bombear íons sódio e potássio através da membrana da fibra muscular.(3)
Contudo o ATP armazenado no músculo é suficiente para apenas dois segundos. Após esse tempo novas molécula de ATP são sintetizadas utilizando como fonte de energia primeiramente a fosfocreatina mas o ATP+Fosfocreatina como fonte de energia duram cerca de oito segundos.
A próxima fonte de energia é mais importante e utilizada para reconstituir o ATP e também a fosfocreatina. É o glicogênio que esta armazenado nas células musculares. A importância desse combustível se dá pela sua capacidade de produzir energia mesmo na ausência de oxigênio. A conversão de glicogênio em energia é duas vezes mais rápida que fontes dependentes de oxigênio mas dura somente o tempo de um minuto.
Ainda existe mais uma fonte de energia que é o processo do “metabolismo oxidativo”, isto é a combinação do oxigênio com os nutrientes para formação de ATP. Esses nutrientes são o carboidrato, a proteína e gordura. Para atividades de longa duração a maior proporção de energia consumida vem da gordura.
Transmissão dos impulsos dos nervos para as fibras: A terminação nervosa na fibra muscular leva o nome de placa motora. A placa motora apresenta várias funções neuro-musculares que se invaginam na célula muscular. Essa invaginação é chamada de goteira sináptica e o espaço entre o axônio e a membrana da fibra é a fenda sináptica.
Na terminação nervosa existem muitas mitocôndrias para transmissão de energia para transmissão de acetilcolina que vai existir na fibra muscular. Um neurônio motor dispara quando a soma de aferências excitatórias e inibitórias são suficientes para despolarizar a célula.
CONCLUSÃO A contração motora depende de vários fatores, todos eles de muita importância para o processo. E portanto todos eles serão citados a seguir e destacados os pontos mais relevantes. Começando pelo impulso nervoso que provêm do cérebro passando pela espinha dorsal até chegar a placa motora da célula muscular pelo axônio motor que vai despolarizar a célula e possibilitar a contração. Qualquer tipo de interrupção deste impulso ocasionará a inibição da contração do músculo esquelético, pois não haverá liberação de acetilcolina.
O segundo passo seria a despolarização que acontece na placa motora, existem vários fatores que podem impedir esse mecanismo, como ausência de íons de cálcio e potássio que nesse caso serviriam para estimular a fibra pelo complexo actina-miosina mais precisamente se ligando a troponina e eliminando a inibição que a tropomiosina exerce na actina obstruindo os sítios ativos onde se liga a miosina. Outra forma pode ser pelo bloqueio da transmissão da acetilcolina por ação de substâncias como o curare-mimética, substâncias essas que impedem a passagem do impulso da placa motora para o músculo. Existem também uma doença chamada de "Miastenia-gravis", que impossibilita a placa motora de transmitir sinais nervosos para fibra muscular e faz com que a pessoa fique paralisada. Em casos graves o paciente pode ir a óbito por paralisia dos músculos respiratórios. Um fator importante que impossibilita a contração muscular é no caso de lesão na fibra muscular por rompimento total das fibras. Os sarcômeros da região ficam sem a alavanca que encurta o músculo e assim não realiza movimento até que o local tenha cicatrizado. A falta de substrato para produção de ATP é o fator de maior importância para o mecanismo contrátil, principalmente se falando de atividade física ou esporte de competição.
II - Fisiologia Circulatória
1 – Pressão, Resistência e Fluxo
Os movimentos de contração ou sístole do coração impulsionam o sangue venoso do ventrículo direito aos pulmões, num circuito conhecido como pequena circulação ou circulação pulmonar e também ejetam sangue do ventrículo esquerdo à artéria aorta a partir da qual o sangue é distribuído a todo o organismo através da grande circulação ou circulação sistêmica.
Os movimentos de relaxamento ou diástole cardíaca proporcionam o aumento de volume do coração enquanto este se enche de sangue. Considera-se a pressão sistólica normal no valor de 120 mmHg e a diastólica no valor de 80 mmHg. A hipertensão é caracterizada por um valor sistólico igual ou superior a 140 mmHg e uma pressão diastólica igual ou superior a 90 mmHg.
As diferenças de pressão sanguínea fazem o sangue deslocar-se das regiões de alta pressão para as de baixa pressão. A circulação pulmonar ocorre a partir das artérias pulmonares direita e esquerda, resultantes do tronco pulmonar, que levam o sangue venoso do ventrículo direito aos pulmões.
Nos pulmões, as artérias se ramificam até formar uma rede de capilares onde ocorre a hematose ou substituição de gás carbônico por oxigênio no sangue. O sangue oxigenado retorna ao coração pelas veias pulmonares desembocando no átrio esquerdo. Do átrio esquerdo, o sangue passa para o ventrículo esquerdo e é ejetado pela aorta para a circulação sistêmica.
A aorta inicia uma série de ramificações que formam as grandes artérias, as artérias de médio e pequeno calibre, as arteríolas e os capilares. Do coração aos capilares o sangue vai perdendo pressão ao se deparar com os diversos fatores que determinam a resistência vascular.
Entre os principais fatores que determinam a resistência vascular estão a diminuição do calibre dos vasos e as alterações de trajeto, além das ramificações que aumentam a área a ser percorrida pelo sangue. Nos capilares, o sangue realiza as trocas de substâncias com os tecidos necessárias à manutenção da homeostasia interna do organismo.
O fluxo sanguíneo para os tecidos são controlados de acordo com as necessidades dos tecidos. A quantidade de sangue bombeada pelo coraçào num determinado período de tempo constitui o débito cardíaco. O débito cardíaco é controlado pela totalidade de fluxos locais dos tecidos. Num indívíduo adulto normal o débito cardíaco oscila em torno de 5 litros por minuto.
2 – Artérias, Veias e Capilares
2 – Transporte de Gases Entre os Alvéolos e as Células