Fisiologia

http://www.revistaneurociencias.com.br/edicoes/2005/RN%2013%20SUPLEMENTO/Pages%20from%20RN%2013%20SUPLEMENTO-15.pdf MUSCULO ESQUELÉTICO 01

http://www.ufvjm.edu.br/disciplinas/dcb050/files/2014/05/Parte-1-M%C3%BAsculo-card%C3%ADaco.pdf MUSCULO CARDIDACO 1

O papel do cálcio nos eventos de contração

e desencadeamento de lesões musculares

El papel del calcio en la contracción y en la activación de lesiones musculares

The role of calcium in the contraction and events triggering muscle injury

*Doutor em Biologia Funcional e Molecular, Departamento de Bioquímica

Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP

**Professor doutor da Faculdade de Educação Física, Departamento de Estudos

da Atividade Física Aplicada, Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP Joaquim Maria Ferreira Antunes Neto*

Roberto Vilarta**

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(Brasil)

Resumo

A concentração de cálcio (Ca2+) mostra ser uma condição delimitadora para a manutenção da homeostasia celular. Sua ação nos processos de ativação dos eventos de contração muscular é decisiva, bem como para determinar o desacoplamento do conjunto actina-miosina. A integridade celular também é dependente do funcionamento correto do retículo sarcoplasmático, local onde o cálcio é armazenado. Alterações tanto da estrutura do retículo sarcoplasmático quanto da concentração ótima do cálcio podem induzir desorganização de estruturas importantes no processo de contração muscular.

Unitermos: Cálcio. Retículo sarcoplasmático. Contração muscular. Lesões celulares.

Abstract

The concentration of calcium (Ca2+) proves to be a boundary condition for the maintenance of cellular homeostasis. Its action in the activation processes of the muscle contraction events is critical, as well as to determine the decoupling of the action-myosin assembly. The cellular integrity is also dependent on the proper functioning of the sarcoplasmatic reticulum, where calcium is stored. Changes both the structure of the sarcoplasmatic reticulum and the optimum concentration of calcium can lead to disruption of important structures in the process of muscle contraction.

Keywords: Calcium. Sarcoplasmatic reticulum. Muscle contraction. Muscle damage.

EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires - Año 17 - Nº 169 - Junio de 2012. http://www.efdeportes.com/

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Introdução

O cálcio (Ca2+) desempenha papel determinante em muitas das atividades desenvolvidas pela membrana e em outras estruturas da célula: atua na ativação da fosforilação oxidativa, no auxílio à manutenção da integridade sarcolemal e, principalmente, na ativação das proteínas contráteis (Hansford, 1994). A sua ação nos eventos da contração muscular é o fator regulatório desde o momento gerador do potencial de ação até o estágio que determina o fim do processo de acoplamento excitação-contração. O nível de Ca2+ liberado e a proporção reabsorvida pelo retículo sarcoplasmático, portanto, definem a conduta funcional do ciclo contrátil (Figura 1).

Figura 1. Relações estabelecidas entre potencial de ação muscular, nível citoplasmático de Ca2+ e

desenvolvimento de tensão pelos sarcômeros durante um abalo. Adaptado de Schauf et al. (1993)

Estudos também relatam que a impossibilidade de captação do Ca2+ do citoplasma para o interior do retículo sarcoplasmático, em condição após a contração muscular, pode desencadear seqüências de eventos lesivos em estruturas celulares. Isso indica que há uma concentração de Ca2+ favorável para a manutenção da homeostasia celular (Antunes Neto et al., 1998). O objetivo deste trabalho é apresentar a atuação do Ca2+ nas situações de equilíbrio do funcionamento contrátil e sua influência na ativação de mecanismos lesivos celulares.

Ação do cálcio nos eventos funcionais celulares

No músculo esquelético, a excitabilidade e contratilidade dependem do potencial de membrana e dos gradientes de concentração transmembrana para sódio (Na+) e potássio (K+). Estes gradientes são mantidos por transporte ativo eletrogênico através do sarcolema, sendo os potenciais de ação obtidos por influxo de Na+ e refluxo de K+. Por causa da ampla e rápida mudança de permeabilidade, a capacidade da bomba Na+-K+ para liberação de Na+ e acumulação de K+ pode, transitoriamente, exceder-se durante determinado esforço muscular. Dependendo da freqüência de excitação, a condição excedente leva a um aumento em Na+ intracelular e K+ extracelular, o que pode interferir na capacidade da bomba Na+-K+ em relação à performance contrátil (Nielsen, Clausen, 1996).

Em condições ideais, a despolarização propagada é conduzida para o interior da fibra muscular pelo sistema tubular transverso. O sistema tubular transverso invagina do sarcolema em direção ao interior da fibra muscular em intervalos regulares, tendo como função dispersar rapidamente o potencial de ação. A rede tubular transversa atua como uma barreira para Ca2+ extracelular milimolar, assegurando a permanência da condição basal do Ca2+ sarcoplasmático no nível nanomolar. Tal como na membrana plasmática de outros tipos celulares, tanto o sarcolema quanto as membranas do sistema tubular transverso contêm processos de transporte ATP-Ca2+ dependente que movem Ca2+ para fora da célula muscular. A atividade da bomba Na+/Ca2+ também atua neste sistema de superfície da membrana para transporte de Ca2+ (Mickelson, Louis, 1996).

O complexo excitação-contração envolve todos os estágios entre o potencial de ação e a ligação de Ca2+ à troponina, levando ao desenvolvimento de tensão:

Quadro 1. Seqüência