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Sistema Muscular Cap: 06 Nervos, Potenciais de Membrana e Transmissão Nervosa. Cap: 07 Anatomia funcional e Contração do Músculo.

Unidade Neuromuscular

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Page 1: Unidade Neuromuscular

Sistema Muscular

Cap: 06 Nervos, Potenciais de Membrana e Transmissão Nervosa.

Cap: 07 Anatomia funcional e Contração do Músculo.

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Anatomia do Músculo

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O SISTEMA MUSCULAR: OS MOTORES DO CORPO

-Descrever os três tipos de tecido muscular: liso, esquelético e cardíaco.

-Discutir as funções do músculo esquelético.

-Descrever a macroestrutura do músculo esquelético.

-Discutir os três tipos de ações musculares: concentrica, excêntrica e isométrica.

- Descrever os papéis que os músculos podem assumir.

-Discutir os fatores que influenciam a força desenvolvida durante a atividade muscular.

-Entender o relacionamento entre produção de força e velocidade de contração do músculo.

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Propriedades dos músculos:

Elasticidade ------------------- Distensão

Contratilidade ----------------- Contração (Isotônica, Isométrica e Isocinética)

Tonicidade -------------------- Tônus

“Os músculos são os motores que permitem as alavancas do esqueleto moverem-se ou mudar de posição”.

O SISTEMA MUSCULOESQUELÉTICO

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TIPOS DE MÚSCULOS

Tecido Muscular Estriados ou Esquelético

- Responsáveis pelos movimentos voluntários;

Tecido Muscular Liso ou Visceral

- Pertence à vida de nutrição (digestão, excreção, etc); involuntários;

Músculo Cardíaco ou Miocárdio

- Vermelho e estriado, porém, involuntário.

Page 6: Unidade Neuromuscular

ESTRUTURA DO SISTEMA MÚSCULO ESQUELÉTICO

- Movimento e a manutenção da postura;

- Produção de calor;

- Proteção e a alteração da pressão para auxiliar a circulação;

- Absorventes de choques para proteger o corpo.

I - FUNÇÕES DO MÚSCULO ESTRIADO OU ESQUELÉTICO

Page 7: Unidade Neuromuscular

II - MICROESTRURA DOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS

O tecido muscular não é constituído apenas por FIBRAS MUSCULARES. Há também o TECIDO CONJUNTIVO que as envolve e se prolongam, formando os TENDÕES ou

APONEUROSES que fixam o músculo a um osso.

Page 8: Unidade Neuromuscular

“O SARCÔMERO É A UNIDADE CONTRÁTIL BÁSICA DO MÚSCULO”.

Page 9: Unidade Neuromuscular

CONSTITUIÇÃO HISTOLÓGICA DA FIBRA MUSCULAR

Page 10: Unidade Neuromuscular

COMPONENTES DO MÚSCULO

COMPONENTES ELÁSTICOS:

São aqueles que retornam a sua forma original após o relaxamento. Ex:

Miofilamentos e o tecido conjuntivo.

• COMPONENTES PLÁSTICOS:

• São aqueles que não retornam à forma original cessada a contração, se não

houver influência externa. Ex:

Mitocôndrias (30-35% volume muscular),

Retículo Sarcoplasmático

Sistema Tubular (5% do volume muscular)

“PELA MANHÃ, QUANDO NOS ESPREGUIÇAMOS, HÁ UMA DEFORMAÇÃO DOS

COMPONENTES PLÁSTICOS DOS MÚSCULOS”.

Page 11: Unidade Neuromuscular

FORMA DOS MÚSCULOS

Page 12: Unidade Neuromuscular

O ARRANJO DAS FIBRAS EM UM MÚSCULO

FUSIFORME= bíceps, reto abdominal, sartório.

UNIPENADOS = semimembranoso

BIPENADOS = reto femoral

MULTIPENADOS = deltóide

Page 13: Unidade Neuromuscular

IV - AÇÃO MUSCULAR

TIPO DE AÇÃO FUNÇÃO FORÇA EXTERNA TRABALHO

OPOSTA EXTERNO

CONCÊNTRICA Aceleração Menor Positivo

EXCÊNTRICA Desaceleração Maior Negativo

ISOMÉTRICA Fixação Igual Nulo

RASC & BURKE, 1977

Page 14: Unidade Neuromuscular

V – CLASSIFICAÇÃO DOS MÚSCULOS

a) AGONISTA = É o músculo responsável pela ação ação muscular desejada.

Ex. Flexão do do cotovelo = bíceps braquial, Braquial e Braquiorradial

b) ANTAGONISTA = Tem efeito contrário do agonista, freia o movimento no retorno a posição

inicial.

Ex: Flexão do tronco: Agonista = mm do abdômem Antagonista = mm eretores da espinha

c) SINERGISTA = Músculos que exercem a mesma função; Auxiliam na produção da ação

desejada de um músculo agonista.

d) ESTABILIZADOR, FIXADOR OU SUSTENTADOR = Estabiliza uma articulação para outro

músculo (agonista) realizar o movimento. Referem-se a músculos isometricamente ativos

para manter o membro movendo-se, quando o músculo de referência se contrai.

e) NEUTRALIZADOR = Cria um torque para opor uma ação indesejada de um outro músculo;

Impedem que outros músculos, senão os desejados, executem a ação.

Page 15: Unidade Neuromuscular

VI – MECÂNICA DE CONTRAÇÃO

“A ação responsável pela contração do músculo ocorre dentro do sarcômero, com as pontes cruzadas dos filamentos de miosina, puxam, soltam e reconectam-se aos locais

específicos no filamento de actina”.

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SISTEMA NERVOSO E CONTROLE DA ATIVIDADE MUSCULAR

UNIDADE MOTORA = UNIDADE BÁSICA NEUROMUSCULAR

250 milhões de fibras musculares para 420 mil nervos motores.

OLHO = 1 motoneurônio enerva 10 fibras musculares

QUADRÍCEPS = 1 motoneurônio enerva 150 fibras musculares

Page 17: Unidade Neuromuscular

“ Séries repetidas de estímulo recebido do

neurônio motor resultam em séries repetidas

de respostas bruscas da fibra muscular, se o

tempo entre cada estímulo sucessivo é longo

o suficiente”.

O CONTROLE MOTOR

“Um estímulo simples do neurônio motor resulta em brusca resposta da fibra”.

Page 18: Unidade Neuromuscular

TÉTANO

“Resulta de uma freqüência rápida (tempo menor entre

cada estímulo), existindo ainda tensão na fibra quando

ocorrer o próximo estímulo. Um estímulo continuado

manterá a tensão no músculo alta até que ocorra a

fadiga”.

Page 19: Unidade Neuromuscular

VII – A FORÇA DE CONTRAÇÃO MUSCULAR

A força máxima que um músculo é capaz de desenvolver depende de vários fatores relacionados ao seu estado.”

WEINECK, 1991.

Page 20: Unidade Neuromuscular

ÁREA DA SEÇÃO TRANSVERSAL FISIOLÓGICA

“O aumento do número de sarcômeros em paralelo à fibra muscular,

aumenta o número de miofibrilas e, conseqüentemente a força

muscular”.

“A área de seção transversal fisiológica do músculo ativo dará uma indicação

da força de tração máxima que um músculo é capaz de produzir, mas é

dependente do comprimento do músculo durante a contração”.

COMPRIMENTO MUSCULAR

Page 21: Unidade Neuromuscular

“O pré-estiramento muscular, em até 15-25% de seu comprimento, cria condições ideais

para a realização de uma contração eficaz, alcançando altos índices de força.

O alongamento demasiado do músculo (mais de 30-35%) provoca uma redução na força em

função do afastamento entre os miofilamentos de actina e miosina, dificultando a formação da ligação

actomiosínica.

Page 22: Unidade Neuromuscular

VELOCIDADE DO ENCURTAMENTO

““Um músculo que se contrai excêntrica ou isometricamente é capaz de

produzir mais força que um músculo que se contrai concentricamente”.

“ A capacidade do músculo de gerar tensão é inversamente proporcional a sua velocidade de contração.

Page 23: Unidade Neuromuscular

PRÉ-ALONGAMENTO

“ Quanto menor o tempo entre o alongamento do músculo e a contração concêntrica subseqüente, maior a força de contração”.

Page 24: Unidade Neuromuscular

A - Fibras Vermelhas Tipo 1

Alto teor de mioglobina possibilita uma ação muscular regular, contraem-se lentamente com elevada resistência à fadiga.

B - Fibras Brancas Tipo 2

De contração rápida, têm tempos de contração mais reduzidos fadigando-se mais rapidamente.

FREQUÊNCIA DE ESTIMULAÇÃO

Músculos lentos = 10 Hz

Músculos rápidos 50 Hz

HETEROGENEIDADE DAS FIBRAS MUSCULARES

Page 25: Unidade Neuromuscular

TIPO DE UNIDADE MOTORA

FISIOLÓGICA(FUNCIONAL)

MOTONEURÔNIO INERVADOR

TONALIDADE HISTOLÓGICA 

A Contração muito rápida

Muita forçaAlta fatigabilidadeGlicolítica rápida

FÁSICOBranca IIB

B Contração rápidaForça moderada

Resistente à fadigaGlicolítica lenta

Branca IIA

C Contração lentaBaixa tensão

Resistente à fadigaOxidativa

TÔNICOVermelha I

TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES

FÁSICO

Page 26: Unidade Neuromuscular
Page 27: Unidade Neuromuscular

“É possível se aplicar ao músculo quatro modos de trabalho, os quais correspondem

a diferentes resultados, relacionados ao desenvolvimento em comprimento do ventre

e dos tendões do músculo interessado” (LAPIERRE, 1982).

1. CONTRAÇÃO COMPLETA E ESTIRAMENTO COMPLETO (CURSO TOTAL)

2. CONTRAÇÃO INCOMPLETA E ESTIRAMENTO COMPLETO (CURSO EXTERNO)

3. CONTRAÇÃO COMPLETA, ESTIRAMENTO INCOMPLETO (CURSO INTERNO)

4. CONTRAÇÃO INCOMPLETA, ESTIRAMENTO INCOMPLETO

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1. Conceitos de força

  A capacidade de vencer, suportar ou atenuar uma resistência mediante a atividade muscular (PLATONOV & BULATOVA, 2003).

CLASIFICAÇÃO E TIPOS DE FORÇA

2. Tipos de força muscular

1.Força máxima ou pura = capacidade máxima do indivíduo em uma contração voluntária

máxima.

2. Força-velocidade ou explosiva = capacidade do sistema neuro-muscular em mobilizar o

potencial funcional para manifestar elevados níveis de força no menor período de tempo

possível.

3. Força-resistência ou resistência muscular = capacidade de manter índices de força

relativamente altos durante o maior período de tempo possível.

Page 29: Unidade Neuromuscular

EFEITOS DO TREINAMENTO DE FORÇA

A adaptação do organismo ao treinamento de força está relacionada às transformações ocorridas:

Músculos = hipertrofia e aumento da densidade dos elementos contráteis dentro a célula

muscular;.

Sistema. Nervoso = ramificação dos motoneurônios e no aumento das células nos gânglios;

Freqüência dos impulsos, melhor capacidade funcional ou coordenação inter e

intramuscular.

Tecido ósseo = aumento da densidade óssea, sua maior elasticidade, e hipertrofia das

saliências ósseas de inserção nos tendões.

Reservas energéticas =Reservas de fosfagênios – ATP e CP, de glicogênio muscular e

hepático, eficácia da circulação sanguínea periférica,

Page 30: Unidade Neuromuscular

REFLEXOS DE PROTEÇÃO MUSCULAR

O músculo é protegido de lesões por dois tipos de células nervosas : o FUSO

NEUROMUSCULAR e o FUSO NEURO-TENDINOSO. Se as células musculares

forem alongadas, os fusos neuromusculares também são alongados. Se o

músculo for alongado demais, essas células enviam para o sistema nervoso

central um sinal de que o músculo está passando dos seus limites.

Rapidamente, o SNC desencadeia um sinal que faz com que o músculo seja

contraído, precavendo assim uma distensão muscular. Esse fenômeno é

denominado de REFLEXO MIOTÁTICO. Já os fusos neuro tendinosos funcionam

ao contrário dos neuromusculares. Eles informam ao SNC a real tensão exercida

pelos músculos. Se a tensão for excessiva, é enviado um impulso do fuso neuro

tendinso ao SNC e outro de volta ao músculo. Esse impulso tem a função

inibitória e faz com que o músculo se relaxe, diminuindo a tensão.

Page 31: Unidade Neuromuscular

A intensidade da contração pode ser controlada de duas maneiras:

1. Variando o número de unidades motoras de um músculo;

2. Variando a freqüência da descarga excitatória nervosa.

1. MOTONEURÔNIOS FÁSICOS

- Permitem uma alta velocidade de condução

2. MOTONEURÔNIOS TÔNICOS

- São mais finos e com menor velocidade de contração.

LEI DO TUDO OU NADA = A intensidade da contração muscular não é dependente da força do estímulo da mesma.

Page 32: Unidade Neuromuscular

MECANISMOS ENERGÉTICOS

1) REPOUSO:

- A demanda de energia é de 1 MET (Multiples of the Resting Energy Requeriments)

que equivale a 3,5 ml/kg/min ou 1 Kcal/kg/h

- 2/3 do ATP provém das gorduras

- 1/3 da glicose

- Via metabólica dominante = AERÓBIA

- Consumo de O2 = ±3,5 ml/kg/min

- Nível de lactato sangüíneo = 10 mg/100ml

Page 33: Unidade Neuromuscular

2) AÇÃO MUSCULAR DE CURTA DURAÇÃO (até 3 minutos)

- A glicose é o combustível predominante

- Via predominante ATP-CP e GLICÓLISE ANAERÓBIA

- As gorduras são usadas em menor proporção.

- No início do exercício o principal nutriente é o carboidrato, enquanto que,

lá pelo final do exercício as gorduras passam a assumir o papel principal.

- Essa mudança no combustível ocorre gradualmente, a medida que os

depósitos de glicogênio muscular e hepático são reduzidos.

- A principal fonte de ATP provém da via AERÓBIA, quando cessa a glicólise

anaeróbia e o steady state é atingido.

3) AÇÃO MUSCULARPROLONGADA (> 5 minutos)

Page 34: Unidade Neuromuscular

CONCENTRAÇÃO DE ENERGIA NO MÚSCULO

Concentração Energia Total mmol/gr (peso corporal 75kg m. úmido peso muscular 20 kg)

ATP 5 4 kJ ou 1 kcal

CP 17 15 kJ ou 3,6 Kcal

GLICOGÊNIO 80 4.600 kJ ou 1.100 Kcal

GORDURA - 300.000 kJ ou 75.000 Kcal

Page 35: Unidade Neuromuscular

FLUXO SANGUÍNEO REGIONAL

O sangue chega aos músculos através das ARTÉRIAS que se dividem em

REDES CAPILARES no tecido conectivo que cerca as fibras musculares; Durante o

esforço, os capilares abrem-se, permitindo uma maior irrigação sanguínea e durante

o repouso permanecem fechados.

A quantidade de sangue requerida pelos m.m. esqueléticos dependerá do

nível de atividade. Durante um esforço máximo haverá um requerimento 100 vezes

maior de sangue local em em relação à situação de repouso.

Page 36: Unidade Neuromuscular

OS MÚSCULOS E OS EFEITOS DO TREINAMENTO

1. Aumento do número de miofibrilas por fibra muscular.

2. Acréscimo na quantidade total de proteínas, especialmente nos filamentos de miosina.

3. Maior densidade capilar por fibra muscular.

4. Melhoria nos tecidos conectivo, tendinoso e ligamentoso.

5. Reações bioquímicas que conduzem ao aumento do ATP, CP, glicogênio, mitocôndrias e várias enzimas.

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Unidade Neuromuscular

Page 39: Unidade Neuromuscular

Nervos, Potenciais de Membrana e Transmissão Nervosa.

• O SISTEMA MUSCULAR: • OS MOTORES DO CORPO

• Descreve-se os três tipos de tecido muscular: 1-liso, 2-esquelético 3- cardíaco.

Page 40: Unidade Neuromuscular

• O SISTEMA MUSCULOESQUELÉTICO

Propriedades dos músculos: • Elasticidade • Distensão• Contratilidade • Contração (Isotônica, Isométrica e Isocinética) • Tonicidade Tônus • "Os músculos são os motores que permitem as

alavancas do esqueleto moverem se ou mudar de posição".

Nervos, Potenciais de Membrana e Transmissão Nervosa.

Page 41: Unidade Neuromuscular

• TIPOS DE MÚSCULOS • Tecido Muscular Estriados ou Esquelético

Responsáveis pelos movimentos voluntários;

• Tecido Muscular Liso ou Visceral Pertence à vida de nutrição (digestão, excreção, etc);

• involuntários; Músculo Cardíaco ou Miocárdio Vermelho e estriado, porém, involuntário.

Nervos, Potenciais de Membrana e Transmissão Nervosa.

Page 42: Unidade Neuromuscular

A unidade Neuromuscular

• Todos os músculos esqueléticos são controlados por fibras nervosas que têm origem na medula espinha.

Page 43: Unidade Neuromuscular
Page 44: Unidade Neuromuscular

• F.N motora formada de duas partes:• 1- central ( axônio)• 2-envoltório isolante por nome de bainha de

Schwann ou bainha de mielina• Funções:• Gel Axoplama ( liquido no interior entre as

células e as fibras.)• A descontinuidade da Bainha forma pontos

periódicos ( nodos de Ranvier ) isolante elétrico ( Impulso Nervoso.)

Anatomia Fisiológica da fibra nervosa.

Page 45: Unidade Neuromuscular

• Células do corpo apresentam P.E

• Em repouso esse potencial e Negativo no interior da membrana.

• O que causa o P.E ?????

• Diferenças das concentrações iônicas dos líquido intra – extracelulares.

• Atenção:

• Potássio- extra reduzida, intra aumentada.

• Sódio- elevada extra e reduzida no intra.

Potenciais de Membrana.

Page 46: Unidade Neuromuscular

• Funções do P.M:• 1- transmissão dos sinais neurais , • 2- Controle da concentração muscular,• 3- secreção glandular,

Mecanismo para o desenvolvimento dos P.M. :

-Diferenças de Concentração iônicas atraves da M. Neural.

-Bomba de Sódio e Potássio ( transporta ao mesmo tempo.)

Sódio par o meio exterior e interior.

Potássio interior

Potenciais de Membrana.

Page 47: Unidade Neuromuscular

• Desenvolvimento do Potencial de Membrana.• Membrana axônica em repouso e quase que

impermeável ( sódio ) e permeável ao íons potássio.

• Conseqüência:• Potássio concentrado no interior da M. tende a

passar para fora do Axônio pois sua carga e positiva.

• Já na fibras apresenta proteína com carga negativa e essas não saem das fibras gerando uma negatividade muito alta. Cerca de -90 mV

Potenciais de Membrana.

Page 48: Unidade Neuromuscular

• Potencial de M em mV

• Equação de Nernst:

• P.M = Concentração interna = -94 mV

Concentração externa

Potenciais de Membrana.

Page 49: Unidade Neuromuscular

• Potencial de ação; sinal transmitido ao longo por uma fibra nervoso.

• Impulso nervoso; ( retorno positivo seguidos para o negativo inicial) transmissão de informação.

• 1ª estagio do potencial de ação

( despolarização )- positivo

• 2ª repolarização valor negativo.

Potenciais de Membrana.

Page 50: Unidade Neuromuscular

• Atenção todas as vezes quando uma célula esta em repouso ela apresenta carga elétrica negativa.

• O que acontece se essa célula for estimulada????

• Permeabilidade ao íons sódio difundir na M.• Há?? No exterior e maior que o interior com

carga + fluem.• Conseqüência.• Interior da M. + exterior – ( oposto do

Potencial de repouso “overshoot” inversão.

Despolarização da M. e a transmissão do Impulso Nervoso.

Page 51: Unidade Neuromuscular

• Onda de despolarização , ou impulso nervoso.

• Permeabilidade aumentada

• Extensão do fluxo da corrente elétrica

( outras regiões torne permeável ao sódio.)

Propagação acentuada da permeabilidade do sódio ( impulso Nervoso)

Despolarização da M. e a transmissão do Impulso Nervoso.

Page 52: Unidade Neuromuscular

CONTRAÇÃO E EXCITAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO

Page 53: Unidade Neuromuscular

1 Contração do músculo esquelético

1.1 Sarcômeros

Page 54: Unidade Neuromuscular

1 Contração do músculo esquelético

1.2 Mecanismo molecular de contração

Filamento de miosina:

•Braços e cabeças: pontes cruzadas. Flexibilidade em dois pontos.•ADP + Pi na cabeça da miosina.

Corpo Cabeça

Page 55: Unidade Neuromuscular

Filamento de actina:

•Três componentes básicos: actina, tropomiosina e troponina.•Actina G - ADP – é o sítio ativo.•Tropomiosina – são frouxamente presas. Estão sobre os sítios ativos da actina.•Troponina – é formada por 3 subunidades protéicas.

Page 56: Unidade Neuromuscular

Interação dos filamentos de actina e miosina para produzir contração:

•Se não houvesse tropomiosina a actina reagiria facilmente com a miosina.•íons cálcio e troponina C – Alteração conformacional : tropomiosina desce.•Sítios ativos expostos – cabeça da miosina.

Page 57: Unidade Neuromuscular

ATP como fonte de energia: • ADP + Pi na cabeça da miosina•Cálcio – actina descoberta – cabeça miosina•Fixação no sítio ativo - Forças intramoleculares entre cabeça e braço da miosina – movimento de tensão – a cabeça se solta e retorna à sua direção. •Energia para o movimento de tensão – proveniente do ATP clivado no início do processo.•Liberação do ADP e Pi quando a cabeça se curva.• No sítio de liberação fixa-se ATP.•ATP clivado novamente.

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2 Excitação do músculo esquelético

2.1 Conceitos: Junção Neuromuscular e Placa Motora • Terminação nervosa + Fibra muscular = Junção neuromuscular• A propagação do potencial de ação propaga-se nas duas extremidades. •Ramificações terminais do axônio que se invaginam na fibra muscular. • A placa motora está recoberta por uma ou mais células de Schwan.

CÉLULA DE SCHWAN

Page 60: Unidade Neuromuscular

Fenda sináptica.Pregas subneurais

Page 61: Unidade Neuromuscular

2.2 O impulso nervoso na junção neuromuscular

Receptores para acetilcolina

Page 62: Unidade Neuromuscular

No terminal nervoso:

•Potencial de ação•Abertura dos canais de cálcio•Entrada de cálcio para dentro do terminal•Aproximação da membrana neural•Exocitose da acetilcolina – origem no citosol

A estrutura do receptor:

•Possibilita a entrada de outros íons positivos para dentro da célula muscular. •Íon principal : sódio. •O potencial é alterado – Potencial da Placa Motora-> Potencial de Ação

Page 63: Unidade Neuromuscular

Destruição da acetilcolina:

• Acetilcolina Acetato + Colina.•Uma parte difunde-se para fora do espaço sináptico – não funcional.

Fadiga da junção neuromuscular:

•Estimulação artificial da fibra nervosa cima de 100 vozes/ s -> redução do número de vesículas de acetilcolina.•Impulsos não chegam - > fadiga.

Acetilcolinerase

Page 64: Unidade Neuromuscular

2.3 Acoplamento excitação-contração

Sistema túbulos transversos – retículo sarcoplasmático

•Os túbulos T se abrem para o exterior – importância para o potencial de ação.• Retículo sarcoplasmático é formado por duas unidades: os tubos longitudinais e as cisternas terminais. •Cisternas acopladas ao túbulo T. •Tríade•No músculo esquelético são duas redes de túbulos t em cada sarcômero nas extremidades do filamento de miosina. •Cisterna com pés juncionais nos túbulos T.•Propagação do estímulo. •Provoca abertura dos canais de sódio.•Fixação com a troponina C. •Contração

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Remoção do cálcio do líquido sarcoplasmático:

•Bomba de cálcio nas paredes do retículo sarcoplasmático.