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1.3 A cinética de cálcio nos miofilamentos
O influxo de cálcio através dos canais do tipo L induz a liberação de cálcio do RS produzindo assim
um aumento da concentração citosólica desse íon. O aumento da concentração de cálcio permite a difusão
desse íon para as regiões onde se encontram os miofilamentos (actina e miosina). Nesse estágio o íon cálcio
se liga a molécula de troponina liberando o sítio para a ligação da miosina, ativando assim o processo de
contração celular e geração de força. Esse fenômeno é explicado pela teoria dos filamentos deslizantes de
Huxley (1969).
Segundo Peterson (1991) a cinética de cálcio nos miofilamentos é descrita através de quatro estágios
dos sítios localizados nos filamentos finos associados com a troponina C:
a) Sítios com troponina C livre (T);
b) Sítios com Ca2+ ligado à troponina C (TCa);
c) Sítios com Ca2+ ligados à troponina C e que participam das pontes cruzadas para a geração da
força de contração (TCa*);
d) Sítios com troponina C não associados com Ca2+ e que participam das pontes cruzadas para a
geração da força de contração (T*).
Essa cinética de cálcio é representada pelas seguintes equações diferenciais:
onde os termos que figuram em cada equação são descritos abaixo segundo a teoria da cinética
química.
a) Qb é taxa liquida de Ca2+ que se liga a Troponina T.
onde [ T ] = [ Tt ] – [TCa] – [TCa*] – [T*] é o total de troponina livre de cálcio e Y1 e Z1 são constantes de
associação e dissociação de cálcio, respectivamente.
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b) Qa é taxa liquida de pontes cruzadas anexadas.
onde Y2 e Z2 são parâmetros ligamento e desligamento das pontes cruzadas, respectivamente. La é
comprimento máximo do sarcômero comprimido pela atuação máxima das pontes cruzadas e R é um
parâmetro exponencial.
c) Qr é taxa liquida de Ca2+ liberado do complexo TCa após a anexação da ponte cruzada
onde Y3 é o parâmetro da taxa de liberação de cálcio de TCa* e Z3 é o parâmetro da taxa ligação de cálcio a
troponina.
d) Qd é taxa de desligamento da ponte cruzada T*
onde Y4 é o parâmetro da taxa de desligamento de T*.
e) Qd1 é taxa adicional de desligamento da ponte cruzada formada por T* durante o deslizamento do
filamento.
onde Yd é o parâmetro que determina a influência de dx/dt sobre sobre Qd1 e dx/dt representa a velocidade
de deslizamento da ponte cruzada.
f) Qd2 é a taxa adicional de desligamento da ponte cruzada formada por TCa* durante o deslizamento do
filamento.
onde Yd é o parâmetro que determina a influência de dx/dt sobre sobre Qd2.
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Todos os parâmetros envolvidos nessa cinética de cálcio nos miofilamentos podem ser alterados
segundo a tela apresentada na figura abaixo.
Figura 9. Parâmetros envolvidos na cinética de cálcio nos miofilamentos.
Ainda na tela apresentada na figura anterior, utilizando o botão “Visualizar dados” é possível gerar
gráficos para comparação das concentrações de Ca2+, T*, TCa* e TCa.
Já com o botão “Validação de [Ca]i” é possível validar a curva de concentração de cálcio livre com
dados experimentais, basta inserir o arquivo *txt para validação e em seguida entrar com os dados
experimentais também com extensão *txt.