Novos modelos biofísicos para descrever o comportamento de fibras musculares tipo S e tipo F (2004)
- Authors:
- Autor USP: GOROSO, DANIEL GUSTAVO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PTC
- Subjects: BIOENGENHARIA; MODELOS FISIOLÓGICOS; FIBRAS MUSCULARES; NEUROCIÊNCIAS
- Language: Português
- Abstract: Os mecanismos que geram as forças associadas à contração de um músculo esquelético foram estudados e modelados matematicamente por muitos investigadores. Um desses modelos é do tipo entrada - saída, contendo uma combinação de elementos visco-elásticos e contrácteis. Uma outra classe desses modelos é baseada em características biofísicas, por exemplo, a liberação do cálcio do retículo sarcoplasmático e a dinâmica de ativação e inativação dos sítios de troponina. Uma finalidade de nossa pesquisa é o desenvolvimento de um modelo para fibras musculares de mamíferos. Um primeiro estágio do trabalho consistiu na avaliação do desempenho de modelos musculares baseados em características biofísicas. A fim de desenvolver tal avaliação, submetemos os modelos selecionados a uma bateria dos testes mais abrangente do que aquela aplicada pelos autores originais. O segundo estágio da pesquisa consistiu no desenvolvimento de um par de modelos que descrevem várias características contrácteis isométricas das fibras musculares Tipo S e Tipo F. Foi modelada a seguinte seqüência de subsistemas fisiológicos: a) o fluxo dos íons cálcio do retículo sarcoplasmático ao sarcoplasma, b) a dinâmica de difusão do cálcio baseada em dados experimentais e em modelos multi-compartimentais, c) a bomba de cálcio, d) a dinâmica dos SOC (Store-operated calcium channels dependent on calcium), e) a dinâmica das mitocôndrias, f) a ação dos tampões: cálcio-troponina,cálcio-parvalbumina, cálcio-magnésio, g) as ligações actina - miosina, h) o elemento visco-elástico associado à fibra muscular. Os resultados das simulações foram comparados com dados experimentais de mamíferos. ) Os modelos conseguem reproduzir razoavelmente as seguintes características: a) forma, tamanho e duração do abalo de contração da fibra muscular Tipo S e do tipo F, b) o fenômeno denominado catch property na literatura (no modelo tipo S), c) o fenômeno denominado sag property na literatura (no modelo tipo F), d) a relação entre a força muscular gerada pelo tipo de fibra especifico e a freqüência de estimulação, e) a sensibilidade da resposta da fibra muscular a um trem de pulsos com e sem adaptação da freqüência. Assim, o objetivo de desenvolver modelos matemáticos de fibras musculares que representassem propriedades macroscópicas importantes de fibras reais por meio de modelos biofísicos foi alcançado com sucesso.
- Imprenta:
- Data da defesa: 21.12.2004
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ABNT
GOROSO, Daniel Gustavo. Novos modelos biofísicos para descrever o comportamento de fibras musculares tipo S e tipo F. 2004. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2004. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-05122024-093529/pt-br.php. Acesso em: 22 fev. 2026. -
APA
Goroso, D. G. (2004). Novos modelos biofísicos para descrever o comportamento de fibras musculares tipo S e tipo F (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-05122024-093529/pt-br.php -
NLM
Goroso DG. Novos modelos biofísicos para descrever o comportamento de fibras musculares tipo S e tipo F [Internet]. 2004 ;[citado 2026 fev. 22 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-05122024-093529/pt-br.php -
Vancouver
Goroso DG. Novos modelos biofísicos para descrever o comportamento de fibras musculares tipo S e tipo F [Internet]. 2004 ;[citado 2026 fev. 22 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-05122024-093529/pt-br.php
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