Gabarito: Fisiologia do músculo esquelético
Estudo Dirigido - gabarito
1. Explique o papel do cálcio na contração muscular e como sua homeostase é mantida.
O cálcio (Ca²⁺) é o gatilho molecular da contração muscular. Quando liberado do retículo sarcoplasmático, ligase à troponina C, alterando a conformação do complexo troponinatropomiosina. Isso expõe os sítios de ligação da actina, permitindo que as cabeças de miosina formem pontes cruzadas. A homeostase do Ca²⁺ é mantida por três sistemas:
Regulação hormonal: O paratormônio (PTH) aumenta o Ca²⁺ sérico via reabsorção óssea e renal. A calcitonina (tireoide) reduz o Ca²⁺, inibindo osteoclastos.
Controle renal: O rim excreta ou retém Ca²⁺ conforme a necessidade, sob influência da vitamina D (calcitriol).
Bombas celulares: A SERCA (ATPase de cálcio) recaptura Ca²⁺ para o retículo sarcoplasmático, dependendo de ATP.
2. Descreva as diferenças entre glicólise anaeróbia e oxidação aeróbia em termos de eficiência e substratos.
Glicólise anaeróbia:
Substrato: Glicogênio muscular → Glicose.
Produtos: 2 ATP por molécula de glicose + Lactato.
Eficiência: Rápida, mas limitada (2–3 minutos de atividade).
Contexto clínico: Predomina em cães durante sprints curtos; lactato acumulado causa acidose.
Oxidação aeróbia:
Substratos: Glicose, ácidos graxos, corpos cetônicos.
Produtos: 36 ATP por glicose + CO₂ + H₂O.
Eficiência: Lenta, porém sustentada (horas em equinos de endurance).
Contexto clínico: Dependente de O₂; falhas ocorrem em hipóxia (ex.: doenças respiratórias).
3. Como o sistema nervoso simpático modula a atividade muscular durante o exercício?
O sistema nervoso simpático (SNS) atua via liberação de adrenalina e noradrenalina, que se ligam a receptores β2adrenérgicos nas fibras musculares. Isso desencadeia:
↑ AMPc: Ativa proteínas quinases que abrem canais de cálcio no retículo sarcoplasmático.
Glicogenólise: Quebra de glicogênio em glicose6fosfato para glicólise.
Vasodilatação muscular: Aumenta fluxo sanguíneo para músculos ativos.
Exemplo clínico: Em equinos estressados, a ativação excessiva do SNS pode levar a rabdomiólise por liberação descontrolada de Ca²⁺.
4. Qual a relação entre hipotireoidismo e fraqueza muscular em cães?
O hipotireoidismo reduz a produção de T4, hormônio essencial para:
Expressão de CPT1: Enzima que transporta ácidos graxos para mitocôndrias. Sem ela, o músculo não oxida lipídios, acumulando triglicerídeos intracelulares.
Síntese proteica: Diminuição de miosina e actina, levando a atrofia.
Termogênese: Redução do metabolismo basal causa intolerância ao frio e fadiga.
Diagnóstico: Dosagem de T4 total e TSH + biópsia muscular (acúmulo lipídico).
5. Explique a fisiopatologia da rabdomiólise em equinos.
A rabdomiólise ocorre quando a demanda energética excede a capacidade mitocondrial, esgotando ATP. A falha da SERCA resulta em:
Acúmulo de Ca²⁺ citosólico: Ativa calpaínas (proteases) e fosfolipase A2 (destrói membranas).
Necrose muscular: Liberação de CK, AST e mioglobina na corrente sanguínea.
Nefropatia: Mioglobina obstrui túbulos renais, causando necrose tubular aguda.
Fatores desencadeantes: Exercício intenso, hipertermia, deficiência de selênio.
6. Como a acidose metabólica afeta a contração muscular?
O pH baixo (acidose) interfere em múltiplos níveis:
Inibição da PFK1: Enzimachave da glicólise, reduzindo produção de ATP.
Alteração na ligação actinamiosina: Íons H⁺ competem com Ca²⁺ por sítios na troponina C.
Danos oxidativos: Radicais livres lesam proteínas contráteis e membranas.
Exemplo: Em cães com choque séptico, a acidose contribui para fraqueza muscular generalizada.
7. Descreva a relação entre PTH, vitamina D e saúde óssea.
PTH: Secretado pelas paratireoides em resposta à hipocalcemia. Aumenta Ca²⁺ sérico via:
Reabsorção óssea (ativa osteoclastos).
Reabsorção renal de Ca²⁺.
Ativação da vitamina D (↑ síntese de calcitriol).
Vitamina D (calcitriol): Promove absorção intestinal de Ca²⁺ e fosfato.
Desequilíbrio: Excesso de PTH (hiperparatireoidismo) causa osteodistrofia fibrosa; deficiência de vitamina D leva a raquitismo.
8. Quais diagnósticos diferenciais devem ser considerados em um equino com CK elevada?
Rabdomiólise por esforço: História de exercício intenso + mioglobinúria.
Miopatia metabólica hereditária: Ex.: Polissacarídeo Storage Myopathy (PSSM) em Quarter Horses.
Toxinas: Intoxicação por monensina (ionóforo em rações).
Trauma: Lacerações musculares ou síndrome compartimental.
Infecções: Miosite bacteriana (ex.: Clostridium spp.).
9. Explique o papel da SERCA na fisiologia muscular e suas implicações clínicas.
A SERCA (Sarco/Endoplasmic Reticulum Calcium ATPase) é uma bomba dependente de ATP que recaptura Ca²⁺ para o retículo sarcoplasmático após a contração.
Função: Mantém baixa concentração citosólica de Ca²⁺ em repouso (~0,1 μM).
Implicações clínicas:
Defeitos genéticos na SERCA estão ligados a miopatias congênitas em cães.
Em rabdomiólise, a depleção de ATP inativa a SERCA, perpetuando o acúmulo de Ca²⁺ e necrose.
10. Por que a suplementação com vitamina E e selênio é usada no tratamento de rabdomiólise?
Vitamina E: Antioxidante lipossolúvel que neutraliza radicais livres (ex.: peróxidos lipídicos) gerados durante a necrose muscular.
Selênio: Cofator da glutationa peroxidase, enzima que detoxifica H₂O₂ e protege membranas celulares.
Sinergismo: A deficiência de selênio (ex.: em solos pobres) amplifica danos oxidativos em equinos atletas.
11. Qual é o papel da carnitina palmitoiltransferase1 (CPT1) no metabolismo muscular?
A CPT1 é uma enzima mitocondrial essencial para o transporte de ácidos graxos de cadeia longa para a matriz mitocondrial, onde são oxidados.
Mecanismo: Catalisa a ligação de ácidos graxos à carnitina, permitindo sua passagem pela membrana mitocondrial.
Deficiência: Causa acúmulo de lipídios intramiocelulares (observado em biópsias de cães hipotireoideos) e dependência de glicólise, levando a fadiga precoce.
12. Como a hipóxia ambiental contribui para lesões musculares em cães de caça?
Em altas altitudes (PaO₂ reduzido), a hipóxia força o músculo a depender da glicólise anaeróbia, gerando lactato e H⁺. O lactato inibe a bomba de Na⁺/K⁺, causando edema celular e ruptura de membranas. Além disso, a falta de O₂ prejudica a fosforilação oxidativa, reduzindo a produção de ATP e a recaptação de Ca²⁺, perpetuando a lesão.
13. Descreva os achados ultrassonográficos esperados em uma laceração muscular grau II em cães.
Ultrassom modo B: Hipoeogenicidade (área escura) no local da lesão, indicando edema e hematoma.
Doppler: Aumento do fluxo sanguíneo periférico (hiperemia reativa).
Ruptura parcial: Interrupção de 3050% das fibras do músculo afetado (ex.: bíceps femoral), com discreta retração das extremidades rompidas.
Comparação: Músculo saudável mostra fibras hiperecoicas (brancas) paralelas e homogêneas.
14. Quais mecanismos compensatórios o sistema cardiovascular ativa durante exercício intenso em mamíferos domésticos?
↑ Débito cardíaco: De 30 L/min (repouso) para até 240 L/min, via aumento da frequência cardíaca (80–240 bpm) e volume sistólico.
Redistribuição sanguínea: Vasoconstrição esplâncnica (intestinos, rins) direciona sangue para músculos ativos.
↑ Hemoglobina: Liberação de eritrócitos esplênicos (reservatório equino) aumenta capacidade de transporte de O₂.
Termorregulação: Sudorese profusa dissipa calor gerado pelo metabolismo muscular.
