Nervos simpáticos afetam a atividade da miosina

Vamos fazer uma pequena comparação. Vou desenhar 3 pessoas diferentes aqui - ou poderia ser a mesma pessoa, em três situações diferentes. Então temos a primeira pessoa sem fazer nada, sentada e talvez eles estejam assistindo a um video no YouTube no laptop. E temos uma segunda pessoa que está saindo para dar uma volta. Vejamos se consigo desenhar a pessoa andando. E temos uma terceira pessoa que está - digamos essa pessoa é na verdade bem ativa e estão correndo. Então estão mesmo à todo vapor, correndo. Talvez eles estejam atrasados para uma prova ou coisa do gênero. Então - oh, deixa eu mudar isso assim os braços deles não parecem quebrados. Portanto, eis aqui essas três pessoas e eles estão correndo, caminhando e sentando, certo? Você pode imaginar se olhasse para as células dos seus corações elas deveriam estar fazendo coisas diferentes. Na realidade, vamos desenhar as células dos corações dos três e mostrar o que elas devem estar fazendo. Então nós temos nossa célula do coração. Nesse caso eu vou mesmo desenhar também um nervo. Esse será o nervo simpático. Vou escrever um S, de nervo simpático. E a célula do coração, apenas para deixar claro, será uma célula cardíaca ventricular. Então isso é uma - vou escrever célula cardíaca ventricular aqui. Só para a gente saber que não estamos falando sobre célula marcapasso ou outra célula no coração. Essa é uma célula ventricular. E agora, só para relembrar umas coisas que já sabemos, essa célula ventricular é ramificada, e tem dois pequenos núcleos. E tem alguns receptores em sua superfície esperando por, potencialmente, noradrenalina daquele nervo simpático. Certo? Agora, dentro daquela célula cardíaca, se nós fôssemos mergulhar dentro da célula cardíaca, você talvez veria actina. E você veria que no final dessa actina há um disco-Z, certo? Portanto temos um disco-Z com nossa actina. Eu desenhei isso muito perto um do outro. Deixa eu fazer um pouco de espaço aqui. Mas você captou a ideia. Temos a actina meio que como pequenas cordas. E no meio temos a nossa miosina. E nossa miosina, você lembra, terá basicamente um monte de extremidades. Essas extremidades vão querer trabalhar. Elas vão querer puxar a actina e arrancar aquele disco-Z mais para o meio, certo? É o que elas querem fazer. Então essas miosinas estão por aqui, esperando por trabalho. E o gatilho para o trabalho, claro, será o cálcio se ligando à troponina C e puxando a tropomiosina para fora do caminho. Então essa é nossa actina e miosina. Essa é nossa actina aqui em cima - actina - e temos nossa miosina no meio. E então, finalmente, vou desenhar uma última coisa que é o TITIN. E o TITIN, lembra, é uma proteína que basicamente ligará a miosina ao disco-Z. Lembre-se, o disco-Z é essa coisa aqui no final. Esse é nosso disco-Z bem aqui. Deixa eu desenhá-lo para nós. Esse bem aqui é nosso disco-Z. Eu estive chamando-o de disco Z, às vezes você vê linha-z. Isso é meio que intercambiável. Mas este é nosso disco-Z bem aqui. Está basicamente conectado pelas cordas de actina você pode pensar nelas assim. Nós usaremos essas cordas para juntar os discos-Z, certo? Esse é basicamente o formato e como se parece. E agora eu vou só pegar isso e copiar e colar algumas vezes de forma que a gente possa na verdade usar isso para nossas outras duas situações. Temos uma lá. Na verdade podemos fazer de novo e ficar com um resultado assim. Portanto agora você pode ver nossas três situações lado a lado e nossos três formatos com nossa actina, miosina e nossos discos-Z. Então o que aconteceria na primeira situação? Bem, na primeira situação você só está por lá, na boa, feliz. Talvez você está assistindo algo meio engraçado no YouTube. E você não tem muito estímulo simpático. Você não tem nenhum estímulo vindo de seus nervos simpáticos. Você não está correndo ou você não está assustado, vamos dizer. Então você tem - você sabe, sua quantidade normal de cálcio entra dentro da célula no momento de contração. Aí então você fica com um pouco de cálcio aqui dentro. E o cálcio, meio que olhando para o outro lado, quando o cálcio entra, você tem uma quantidade baixa de cálcio, digamos. Porque não muito está passado através do canal. Você não está ativando aquele canal de forma alguma. Portanto aquele cálcio, digamos, ele se liga aqui e se liga aqui. E digamos que um pouco de cácio se liga aqui e aqui. E quando eu digo que se liga, lembre-se eu quero dizer que liga a troponina C. Lembre-se disso. Então o cálcio se liga aqui. E o que você tem? Bem, vamos desenhar uma pequena mesa do lado do - esse é digamos, a proporção - estou tentando me certificar de colocar corretamente - a proporção de extremidades de miosina que estão funcionando. Portanto a proporção de extremidades de miosina que estão funcionando, e se você contá-las.... Se você contar todas as extremidades roxas - você pode fazer isso agora mesmo - você vai ver que existem 20. Então essa é a proporção de extremidades de miosina que estão funcionando. E o que você teria nessa primeira situação? Bem, o cálcio se conectou em quatro pontos, certo? E ele não fica conectado para sempre. A uma certa altura o cálcio será meio que devolvido ao retículo sarcoplasmático, ou expelido da célula. Mas pelo tempo em que nosso coração está contraindo, por esse curto pedaço de tempo, quantas extremidades de miosina estão funcionando? Bem, nós temos esse carinha aqui, esse cara e nós temos esse carinha aqui embaixo e nós temos esse cara e esse cara. Então 4 deles estão trabalhando. Isso significa que 16 não estão. Então 4, de 20 estão trabalhando. Portanto realmente nós temos - quanto dá? 20%. Isso é igual a 20% estarem trabalhando. Não é muito. Mas o que vai acontecer? Basicamente essas extremidades de miosina irão puxar - deixa eu apagar as setinhas para não te confundir Mas basicamente essas extremidades de miosina, essas 4 que estão funcionando, puxarão a actina para cá e para lá, e para lá e para cá. E os discos-Z irão se aproximar uns dos outros. Não vamos nos confundir com esse ponto. Os discos-Z definitivamente se aproximarão mas vai demorar um tempo. Realmente é como ter quatro -- como se fossem 4 de seus amigos num cabo de guerra - não é tão eficiente quanto ter 20, certo? Então vamos à situação número 2. Bem, na situação número 2, agora você está indo dar uma andada, e está curtindo um lindo dia. Mas está andando, certo? Então há um pouco de atividade então digamos que seus simpáticos estão disparando um pouquinho, um pouquinho de uma condução simpática aqui, e alguns neurotransmissores são liberados. Então esse neurotransmissor, nós sabemos, é chamado noradrenalina ...Noradrenalina... e então um pouquinho apenas é liberado dentro desse espaço entre o nervo e a célula, a célula cardíaca. E se liga a, vamos dizer, um dos receptores. Então um dos receptores vai disparar, e durante uma contração muscular você tem cálcio entrando. Mas porque aquele receptor disparou, agora você tem um pouco de cálcio extra entrando, querendo dizer que aquele canal foi ativado, portanto isso é deixar mais cálcio entrar. Ok, então mais cálcio está entrando - vamos agora dar uma olhada em nosso diagrama. Agora você tem um pouco mais de cálcio entrando e se fixando, e eu estou escolhendo-os aleatoriamente, de certa forma. Mas vamos dizer esses seis. E desse lado vamos apenas escolher outros seis. Vamos dizer 4 aqui em cima e talvez uns dois aqui embaixo ligarão ao cálcio. Portanto você tem troponinas C que estão unindo cálcio e é claro que isso significa que essas são as extremidades de miosina a trabalhar. Portanto, no total, quantas extremidades de miosina estão funcionando? Bem, agora ao invés de apenas 4 no total, nós temos - o que é isso? - 12 extremidades de miosina de 20 funcionando, ou seja, 60%. É, subiu consideravelmente! E portanto, assim como antes, você terá os discos-Z sendo puxados para dentro. Mas agora o puxão será muito mais violento porque você tem muitas extremidades de miosina efetivamente envolvidas em arrastar aquele disco-Z. Isso é realmente bem interessante, porque agora você pode ver que você possui, como resultado da condução do simpático, mais força em sua contração, sua contração cardíaca. Você provavelmente pode adivinhar para onde o último vai. Agora você está correndo. Você está entusiasmado. E vamos dizer, agora ao invés de apenas um pouquinho de transmissor, você tem uma pancada de neurotransmissores sendo liberados, muita noradrenalina. De fato, vamos dizer um pouquinho bem aqui e você tem todos os três receptores meio que disparando, certo? Porque toda essa noradrenalina está permitindo muito estímulo para a célula e então com toda essa noradrenalina seus canais de cálcio estarão super ativos, certo? Eles estarão jorrando cálcio, então ao invés de só um pouco de cálcio, agora quando você tem uma contração tem um montão de cálcio sendo despejado para dentro da célula, certo? E isso é claro apenas durante o tempo quando você está contraindo ou comprimindo Então com tudo isso o cálcio agora irá conectar a troponina C em todo lugar em que encontrá-la. Ele vai chegar e basicamente se espalhar por todo lugar. E todas essas extremidades de miosina estão excitadas, porque agora todas irão trabalhar - todas irão trabalhar - e com esse conjunto completo de extremidades de miosina funcionando, você tem 20 dentre 20 delas funcionando, 100% delas estão fazendo seu trabalho, e como resultado você pode ver que agora você terá uma força mecânica enorme, forças imensas puxando esses discos-Z para mais perto uns dos outros. Portanto, em todas as três situações você tem os discos-Z se aproximando. Mas lembre-se, o tempo que o cálcio está no coração é finito. Certo? Não é como se fosse ficar por lá para sempre. Porque, em algum ponto, esse cálcio será, como dissemos, trazido de volta para fora da célula ou para dentro do retículo sarcoplasmático. Então enquanto está por lá, por esses poucos preciosos momentos em que o cálcio está lá, você realmente quer que sei coração consiga fazer o máximo de trabalho possível. E nesse caso, você está efetivamente vendo que aqui em cima - - vamos na verdade desenhar uma seta - aqui em cima nesse lado há realmente pouco uso de energia porque não muitas das extremidades de miosina estão convertendo ATP para ADP mais fosfato. Então lembre-se, as extremidades de miosina que estão trabalhando - aquelas são as únicas que estão efetivamente convertendo ATP em ADP mais fosfato. E aquelas que não estão trabalhando é óbvio que não estão fazendo isso. Portanto nesse caso, você pode ver que, adicionalmente à força, a outra coisa a menos na situação sentada é que é um estado de baixa energia. Você não está na verdade queimando energia, enquanto que aqui, quando você está correndo, cada uma dessas extremidades de miosina estão sendo acionadas através de ATP. Está fazendo montes e montes de ADP, então está usando montes de energia. É uma situação de alta energia. Em outras palavras, você está usando bastante energia aqui, e é claro que isso tudo faz sentido. Certo? Porque você pensa, se eu der uma corrida é claro que vou consumir energia, enquanto que se eu só ficar sentado, não usarei quase nada. E agora você pode ver exatamente o motivo porque esse é o caso, porque na situação da corrida, todas 20 de suas extremidades de miosina estão queimando através de ATP. [Legendado por Gabriela Moritz; Revisado por Laís Yamada]