Metabolismo do Músculo Esquelético

Metabolismo do Músculo Esquelético

• Os músculos esqueléticos possuem a capacidade de converter a energia química das ligações ATP-fosfato em trabalho mecânico.
• O músculo é um tecido com alta demanda de ATP e variável, podendo aumentar 200 vezes do repouso para uma atividade vigorosa.

Estrutura do ATP

• O ATP é composto por ligações fosfato de alta energia, que são quebradas para fornecer energia para a contração muscular.
• A hidrólise do ATP é uma reação exergônica, liberando energia para o trabalho celular.

Metabolismo Energético da Fibra Muscular

• O metabolismo energético da fibra muscular pode ser dividido em três etapas: catabolismo de proteínas, gorduras e carboidratos, ciclo do ácido cítrico e cadeia de transportadores de elétrons.
• A produção de ATP ocorre principalmente na mitocôndria, através do processo de fosforilação oxidativa.

Metabolismo Aeróbico e Anaeróbico

• O metabolismo aeróbico é o processo de produção de ATP que ocorre na presença de oxigênio, através da fosforilação oxidativa.
• O metabolismo anaeróbico é o processo de produção de ATP que ocorre na ausência de oxigênio, através da glicólise anaeróbica e do sistema da fosfocreatina.

Sistema da Fosfocreatina

• A fosfocreatina é uma fonte imediata de ATP, doando um grupo fosfato para o ADP.
• A degradação da fosfocreatina é catalisada pela enzima creatinofosfocinase (CK) e é uma reação reversível.

Glicólise Anaeróbia

• A glicólise anaeróbica é um processo de produção de ATP que ocorre na ausência de oxigênio, caracterizado pela grande produção e acúmulo de lactato.
• Nesse processo, a glicose é parcialmente oxidada a piruvato, que é então convertido a lactato para regenerar o NAD+ necessário para continuar a glicólise.

Fontes de Energia

• Diferentes combustíveis são utilizados para produção de ATP durante períodos de atividade intensa e durante atividade leve ou repouso.
• As principais fontes de energia são glicose, ácidos graxos e creatina fosfato.

Tipos de Fibras Musculares

• Existem dois tipos de fibras musculares: fibras de contração rápida e fibras de contração lenta.
• As fibras musculares de um mesmo músculo podem apresentar capacidades contráteis e metabólicas diferentes.
• A proporção desses dois tipos de fibras varia entre os diferentes músculos do corpo e entre os mesmos músculos de pessoas diferentes.### Fibras Musculares
• As fibras musculares que contêm isoformas de alta atividade degradam rapidamente o ATP, resultando em uma alta velocidade de encurtamento muscular.
• As fibras musculares possuem diferentes formas da mesma proteína (isoformas), que possuem diferenças na sua atividade.

Tipos de Fibras Musculares

• Existem dois tipos de fibras musculares: tipo I (lenta) e tipo II (rápida).
• As fibras do tipo I (lenta) têm uma velocidade de encurtamento mais lenta e uma alta concentração de mitocôndrias e mioglobina.
• As fibras do tipo II (rápida) têm uma velocidade de encurtamento mais rápida e uma baixa concentração de mitocôndrias e mioglobina.

Características Estruturais e Metabólicas

• Fibras de contração lenta (vermelhas) → Tipo I:
  • Diâmetro das fibras pequeno
  • Desenvolvimento do retículo sarcoplasmático menor
  • Densidade mitocondrial alta
  • Densidade capilar alta
  • Conteúdo em mioglobina alto
  • Reserva de fosfocreatina baixa
  • Reserva de glicogênio baixa
  • Reserva de triglicerídeos alta
  • Atividade de miosina ATPase baixa
  • Atividade de enzimas glicolíticas baixa
  • Atividade de enzimas oxidativas alta
• Fibras de contração rápida (brancas) → Tipo II:
  • Diâmetro das fibras grande
  • Desenvolvimento do retículo sarcoplasmático maior
  • Densidade mitocondrial baixa
  • Densidade capilar baixa
  • Conteúdo em mioglobina baixa
  • Reserva de fosfocreatina alta
  • Reserva de glicogênio alta
  • Reserva de triglicerídeos baixa
  • Atividade de miosina ATPase alta
  • Atividade de enzimas glicolíticas alta
  • Atividade de enzimas oxidativas baixa

Características Funcionais e Metabólicas

• Fibras de contração lenta (vermelhas) → Tipo I:
  • Alto teor de mioglobina e mitocôndrias, metabolismo oxidativo
  • Entram em fadiga mais lentamente
  • São capazes de manter contrações relativamente prolongadas
• Fibras de contração rápida (brancas) → Tipo II:
  • Carentes de mioglobina e com poucas mitocôndrias, metabolismo glicolítico
  • Entram em fadiga rapidamente
  • Exibem contrações cuja duração é relativamente curta