Tecido Muscular e a Mecânica do Corpo

Os ossos de nosso corpo desempenham várias funções. As mais óbvias são sustentar as partes moles do corpo e deslocá-lo no espaço (locomoção). Os ossos do crânio protegem o encéfalo e não são móveis. As vértebras são importantes para resguardar de choques a medula espinhal, mas também contribuem para os movimentos do tronco.

Ossos e músculos são responsáveis pela movimentação do corpo. Existe uma evidente coordenação no crescimento dos ossos e dos músculos que a eles se prendem, de modo que a contração dos músculos produz movimentos apropriados nos ossos.

O tecido muscular é constituído por células longas, dotadas de alta capacidade de contração. A contração muscular, além de permitir a locomoção e os mais diversos tipos de movimentos do corpo, é também responsável pela movimentação de órgãos internos, pela pulsação do coração e das artérias, pela impulsão dos alimentos pelo canal alimentar e pela movimentação das secreções glandulares e excreções através de seus respectivos condutos.

As células musculares, como os neurônios, podem ser excitadas química, elétrica e mecanicamente, produzindo um potencial de ação que se propaga pelas membranas celulares e, ao contrário dos neurônios, possuem um mecanismo contrátil que é ativado pelo potencial de ação.

O segredo está na estrutura e funcionamento das células musculares, que, por serem longas e finas, são chamadas comumente de fibras musculares. Seu citoplasma é cheio de fios microscópicos, as miofibrilas, que se encolhem em conjunto, produzindo a contração da fibra inteira.

Geralmente os músculos são divididos em três tipos:

  • esqueléticos – constituem agrande massa da musculatura somática; apresentam estriações anatômicas e funcionais entre as fibras musculares individuais e, geralmente estão sob o controle voluntário, pois podemos controlá-la conscientemente por meio do sistema nervoso central. A fibra muscular estriada resulta da fusão de muitas células durante o desenvolvimento embrionário, de modo que é longa. No tecido muscular esquelético, a fibra tem numerosos núcleos, remanescentes das células que se fundiram.
  • cardíaco – também tem estriações transversais, porém, pelo menos funcionalmente, tem um caráter de sincício e se contrai ritmicamente, mesmo quando desnervado. O tecido muscular cardíaco tem fibras ramificadas e não se liga a partes duras. Forma as paredes do coração e, por suas contrações ritmadas, promove a circulação do sangue pelo corpo inteiro. As pontas rombudas de suas fibras ligam-se umas às outras pelos discos intercalares, que coordenam por sinais elétricos, as contrações conjuntas de grupos de fibras. O músculo cardíaco tem regulagem própria desde antes do nascimento!
  • lisonão apresenta estriações transversais. O tipo encontrado namaior parte das vísceras ocas é, funcionalmente, de característica sincicial e tem inerente atividade contrátil semi rítmica. Os movimentos do tecido muscular liso são lentos, porém persistentes e – o que é mais espantoso – inconscientes, pois trabalham independentemente da nossa vontade, atendendo o sistema nervoso autônomo e os hormônios. São exemplos: as contrações do útero, que provocam o nascimento do bebê, a regulação do diâmetro da pupila e do calibre dos vasos sanguíneos e as contrações do tubo digestivo – que fazem o alimento avançar – a mastigação, a deglutição e a defecação (movimentos peristálticos).

Músculo esquelético

O músculo esquelético é constituído por fibras musculares individuais, que são as “unidades” do sistema muscular, no mesmo sentido que os neurônios são as unidades do sistema nervoso.

A maioria dos músculos inicia e termina em tendões, estando as fibras musculares dispostas em paralelo entre as extremidades tendinosas, de modo que a força de contração das unidades é aditiva. Cada fibra muscular é uma única célula, multinucleada, longa, de forma cilíndrica, não existindo pontes sinciciais entre as células.

Um músculo estriado esquelético é formado por inúmeros feixes de fibras (células) envoltos por tecidos conjuntivos que tomam a forma de membranas. Nesse tecido conjuntivo estão distribuídos nervos e vasos sanguíneos.

Nas extremidades, o músculo apresenta espessos feixes de tecido conjuntivo fibroso, que passam a ter uma disposição única, longitudinal, constituindo os tendões. São estes que estabelecem a conexão músculo periósteo, transmitindo para os ossos o movimento determinado pela contração.

As fibras musculares são constituídas por fibrilas, as quais estão divididas em filamentos individuais de cerca de 15 nm de diâmetro e que são constituídas por proteínas contráteis. Os músculos contêm as proteínas miosina, actina, tropomiosina e troponina. A tropomiosina liga a troponina à actina. Quando a actina e miosina são misturadas, formam um complexo especial com propriedades contráteis chamado actomiosina.

A unidade estrutural e funcional da miofibrila é o sarcômero. Um sarcômero é delimitado por duas linhas, chamadas linhas ou discos Z. As faixas escuras correspondem aos locais onde os filamentos de actina se sobrepõem aos de miosina, enquanto as faixas claras correspondem às regiões onde esses filamentos não estão sobrepostos.

Os fenômenos elétricos nos músculos esqueléticos e os fluxos iônicos que os fundamentam, são similares àqueles dos nervos, embora existam diferenças quantitativas, em tempo e magnitude. 

Respostas contráteis

É importante distinguir, no músculo, os fenômenos elétricos dos mecânicos. Embora, normalmente, uma resposta não ocorra sem a outra, suas bases fisiológicas e características são diferentes. A despolarização da membrana da fibra muscular começa, normalmente, na placa motora terminal, estrutura especializada sob a terminação do nervo motor; o potencial de ação é transmitido ao longo da fibra muscular e inicia a resposta contrátil.

Fontes de energia e metabolismo

A contração muscular requer energia e o músculo foi chamado “a máquina para converter a energia química em energia mecânica”. A fonte imediata desta energia são os derivados de fosfatos orgânicos musculares ricos em energia (hidrólise do ATP). A fonte última é o metabolismo intermediário dos carboidratos e lipídios.

A partir do ADP, o ATP é ressintetizado pela adição de um grupo fosfato. Em condições normais, a energia para esta reação endotérmica é fornecida pela degradação da glicose até CO2 e H2O, mas no músculo existe também outro composto fosforado, rico em energia, que pode fornecê-la. Este composto é a fosfocreatina, que é hidrolisada à creatina e grupos fosfato com liberação de considerável energia.

Em repouso, parte do ATP transfere seu fosfato à creatina, de maneira que a reserva de fosfocreatina é reconstituída. Durante o exercício a fosfocreatina é hidrolisada, formando ATP, a partir do ADP, e assim, permitindo que continue a contração.

Mecanismo da dívida de oxigênio

Durante o exercício muscular, os vasos sanguíneos musculares se dilatam e a irrigação sanguínea é aumentada de maneira que a provisão disponível de O2 é aumentada. Até certo ponto, o aumento do consumo de oxigênio é proporcional à energia consumida e toda a energia necessária é custeada pelos processos aeróbicos.

Não obstante, quando o esforço muscular é muito intenso, a ressíntese aeróbica das reservas de energia não pode acompanhar sua utilização. Nestas condições, a fosfocreatina é utilizada para ressintetizar o ATP. A ressíntese da fosfocreatina é realizada usando a energia libertada pela degradação anaeróbica da glicose até ácido lático.

Este uso das vias anaeróbicas é autolimitante, porque, a despeito da rápida difusão do ácido lático na corrente sanguínea, acumula-se o suficiente nos músculos para eventualmente exceder a capacidade dos “tampões” dos tecidos e produzir uma queda do pH que inibe as enzimas.

No entanto, a existência de uma via anaeróbica para a degradação da glicose permite, por curtos períodos, o esforço muscular de grandeza muito maior do que seria possível sem ela. Por exemplo, sem esta via, a marcha ou a corrida com cadência lenta seria possível, mas as corridas velozes e todas as outras formas de esforço violento, a curto prazo, não o seriam.

A quantidade extra de O2 consumida é proporcional à grandeza em que as demandas de energia, durante o esforço, excederam a capacidade para a síntese aeróbica das reservas de energia, isto é, à grandeza da dívida de oxigênio incorrida.

A estimulação contínua faz com que o músculo atinja um grau máximo de contração; se a estimulação persistir, o músculo permanece contraído, numa condição conhecida como tetania. Uma tetania prolongada ocasiona a chamada fadiga muscular.

Um músculo fatigado, após se relaxar, perde por um certo tempo a capacidade de se contrair novamente. Isso pode ocorrer por motivos diferentes, como deficiência de ATP, incapacidade de propagação do estímulo nervoso através da membrana celular ou acúmulo de ácido lático.

Mioglobina

A mioglobina é um pigmento encontrado no músculo esquelético. É semelhante à hemoglobina. O conteúdo de mioglobina é maior nos músculos especializados para a contração sustentada. Há evidências de que a mioglobina facilita a difusão do O2 do sangue para as mitocôndrias, onde ocorrem as reações oxidativas.

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Sumário

- Músculo esquelético
i. Respostas contráteis
ii. Fontes de energia e metabolismo
iii. Mioglobina
- Mecânica do corpo
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