Bioquímica do Músculo e do Exercício

Contração muscular

A contração do músculo esquelético é iniciada pela transmissão dos impulsos nervosos através da junção neuromuscular mediada pela liberação, para dentro da fenda sináptica, do neurotransmissor acetilcolina, resultando um influxo de Ca2+ para dentro do sarcômero iniciando o processo de contração.

Através da hidrólise de ATP se obtém a energia para a contração muscular

O ATP, elemento necessário para a contração muscular, sofrendo hidrólise pela miosina-ATPase gera o complexo miosina-ADP e fosfato inorgânico, levando a uma conformação da miosina que tem uma maior afinidade pela actina. ATP adicional é necessário para a dissociação do complexo miosina-actina, pois a hidrólise de ATP e liberação de fosfato inorgânico resultam no fechamento da fenda na região de ligação de actina. No sarcômero, a concentração de ATP permanece regularmente constante mesmo durante atividade muscular intensa, isso se deve ao aumento do metabolismo e da ação de duas enzimas: creatina fosfoquinase e adenilato quinase. A creatina fosfoquinase catalisa a transferência de fosfato da fosfocreatina para ADP de maneira favorecida energeticamente (reação a). A adenilato quinase catalisa a reação b.

Fosfocreatina + ADP -> ATP + creatina

2 ADP <-> ATP + AMP

Se o processo metabólico estiver insuficiente para a demanda energética, a enzima creatina fosfoquinase atua como um tampão mantendo assim os níveis celulares de ATP. A miosina fica ligada apenas à actina quando o suprimento de ATP do músculo é esgotado e a concentração de Ca2+ intracelular não é mais controlada, esta situação é conhecida como rigor mortis. O ATP tem por função na contração muscular promover a dissociação do complexo actina-miosina, e não o contrário.

A proteção contra déficit de ATP é feita por mecanismos de geração anaeróbia de ATP (fora da dupla cadeia respiratória/ fosforilação oxidativa).

Modelo para a contração do músculo

A seqüência de eventos que levam à contração muscular a partir do estado de repouso, após a entrada de Ca2+ na célula, provavelmente começa com a hidrólise do ATP ligado. A afinidade do complexo miosina-ATP pela actina é muito baixa; assim, qualquer interação entre miosina e actina seria fraca. Provavelmente a primeira interação significativa entre miosina-actina ocorre após a liberação de fosfato inorgânico. A liberação de ADP leva à ligação forte e outra mudança conformacional polarizando as cabeças de miosina. As unidades individuais de miosina funcionam de maneira não sincronizada, assim quando algumas cabeças de miosina se ligam com alta afinidade outras têm baixa afinidade.

Cálcio também regula a contração do músculo liso

Existem algumas diferenças importantes no mecanismo da contração do músculo liso. Os elementos principais são os seguintes: 1- uma forma fosforilada da cadeia leve da miosina estimula a Mg-ATPase, que fornece energia para o processo contrátil. 2- a cadeia leve da miosina é fosforilada pela quinase da cadeia leve da miosina. 3- a quinase da cadeia leve da miosina é ativada pelo complexo Ca2+-calmodulina (CaM). 4- a liberação do Ca2+ dos compartimentos onde está armazenado ou um aumento no seu fluxo através da membrana plasmática é importante para o controle. 5- a contração é parada pela ação de uma miosina fosfatase ou pelo transporte de Ca2+ para fora da célula. É provável que no músculo liso estejam envolvidas muitas outras etapas bioquímicas na regulação da contração, etapas que podem ser reguladas de maneira progressiva por hormônios e outros agentes.

Exercícios aeróbico e anaeróbico utilizam combustíveis diferentes

É preciso saber a diferença entre esses dois tipos de exercícios aeróbico e anaeróbico. O exercício