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O que acontece quando um músculo se contrai?

A contração muscular é o processo pelo qual as células musculares encurtam, gerando força e movimento. Envolve uma série complexa de eventos que ocorrem nos níveis molecular e celular. Aqui está uma visão geral do que acontece quando um músculo se contrai:

1. Potencial de ação:
- Quando um músculo recebe um sinal do sistema nervoso, é gerado um impulso elétrico conhecido como potencial de ação.
- O potencial de ação viaja ao longo da membrana superficial da fibra muscular, causando sua despolarização.

2. Liberação de cálcio:
- A despolarização da membrana da fibra muscular desencadeia a liberação de íons cálcio (Ca2+) do retículo sarcoplasmático (SR), que é o armazenamento interno de cálcio da célula muscular.

3. Interação Cálcio-Troponina:
- Os íons cálcio ligam-se à troponina, uma proteína reguladora localizada nos filamentos finos (filamentos de actina) da fibra muscular.

4. Interação Miosina-Actina:
- A ligação do cálcio à troponina provoca uma alteração conformacional que expõe um sítio de ligação na actina para a cabeça da miosina, uma proteína motora.
- As cabeças de miosina ligam-se ao local de ligação exposto na actina, formando pontes cruzadas entre os filamentos grossos (filamentos de miosina) e os filamentos finos.

5. Curso de força:
- As cabeças da miosina sofrem uma mudança conformacional, que gera força ao puxar os filamentos finos em direção ao centro do sarcômero (a unidade repetitiva da fibra muscular).
- Esse deslizamento dos filamentos finos pelos filamentos grossos causa contração muscular.

6. Hidrólise de ATP:
- A energia necessária para o golpe de força vem da hidrólise do trifosfato de adenosina (ATP) pela miosina.
- Cada cabeça de miosina contém uma enzima ATPase que decompõe o ATP em difosfato de adenosina (ADP) e fosfato inorgânico (Pi), liberando energia.

7. Relaxamento muscular:
- Quando o estímulo elétrico termina, os íons cálcio são bombeados de volta para o RS pelas bombas de cálcio.
- À medida que os níveis de cálcio diminuem, o complexo troponina-tropomiosina reverte à sua posição original, bloqueando o sítio de ligação da actina.
- As cabeças da miosina se desprendem da actina e a fibra muscular relaxa.

A contração e o relaxamento coordenados das fibras musculares permitem o movimento, incluindo contrações do músculo esquelético para movimentos voluntários, contrações do músculo cardíaco para a função cardíaca e contrações do músculo liso para movimentos involuntários, como digestão e regulação dos vasos sanguíneos.