SISTEMA MUSCULAR E MOVIMENTO Prof . Stenio Fernando Pimentel Duarte O QUE É MÚSCULO? ■ Órgão do corpo caracterizado por sua capacidade de contração, geralmente em resposta a um estímulo nervoso. Os músculos são constituídos por tecido muscular, tecido conjuntivo, vasos sangüíneos e fibras nervosas que controlam as contrações. Estrutura do músculo O tecido muscular é de origem mesodérmica, sendo caracterizado pela propriedade de contração e distensão de suas células (fibras musculares), o que determina a movimentação dos membros e das vísceras. Há basicamente três tipos de tecido muscular: estriado esquelético, estriado cardíaco e liso. Características da fibra muscular A fibra muscular é uma célula cilíndrica ou prismática, longa, de 3 a 12 centímetros; o seu diâmetro é infinitamente menor, variando de 20 a 100 mícrons (milésimo de milímetro), tendo um aspecto de filamento fusiforme. Tecido muscular estriado esquelético ■ ■ Constitui a maior parte da musculatura do corpo, formando o que se chama popularmente de carne. Essa musculatura recobre totalmente o esqueleto e está presa aos ossos, sendo responsável pela movimentação corporal. Tecido muscular estriado esquelético Ana Luisa Miranda Vilela (www.afh.bio.br) Como ocorre o movimento? ■ Músculo estriado esquelético: inervado pelo sistema nervoso periférico somático • constituído por fibras nervosas motoras que conduzem impulsos do sistema nervoso central aos músculos esqueléticos • contração voluntária. CARACTERÍSTICAS GERAIS ✕ ✕ ✕ ✕ ✕ Origem embrionária: mesoderma; Relacionados à movimentação dos membros e das vísceras; Tipo celular: fibra muscular ou miócito; Proteínas filamentosas com capacidade de contração e distensão, os miofilamentos; Retículo sarcoplasmático granuloso pouco desenvolvido. Tecido muscular estriado esquelético ■ Fibras musculares longas, multinucleadas (núcleos periféricos), de contração rápida e voluntária. MICROESTRURA DOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS O tecido muscular não é constituído apenas por FIBRAS MUSCULARES. Há também o TECIDO CONJUNTIVO que as envolve e se prolongam, formando os TENDÕES ou APONEUROSES que fixam o músculo a um osso. Epimísio - bainha de tecido conjuntivo; Perimísio - divide o músculo em fascículos ou conjuntos de células musculares. Endomísio – camada de fibras reticulares que envolve cada fibra muscular. • No citoplasma da fibra muscular esquelética há muitas miofibrilas contráteis constituídas por filamentos compostos por dois tipos principais de proteínas – a actina e a miosina. • Filamentos de actina e miosina dispostos regularmente originam um padrão bem definido de estrias (faixas) transversais alternadas, claras e escuras. • Essa estrutura existe apenas nas fibras que constituem os músculos esquelético e cardíaco, os quais são chamados músculos estriados. MECÂNICA DE CONTRAÇÃO “A ação responsável pela contração do músculo ocorre dentro do sarcômero, com as pontes cruzadas dos filamentos de miosina, puxam, soltam e reconectam-se aos locais específicos no filamento de actina”. Estrutura do músculo estriado Ana Luisa Miranda Vilela (www.afh.bio.br) Sarcômero Sarcômero •A contração do músculo esquelético ocorre pelo deslizamento dos filamentos de actina sobre os de miosina. Sarcômero - Contração A QUÍMICA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR 1. Em resposta a um estímulo nervoso o retículo sarcoplasmático e o sistema T liberam íons Ca++ e Mg++ para o citoplasma. ■ 2. Em presença desses dois íons, a miosina adquire uma propriedade ATP ásica, isto é, desdobra o ATP, liberando a energia de um radical fosfato: ■ ■ 3. A energia liberada provoca o deslizamento da actina entre os filamentos de miosina, caracterizando o encurtamento das miofibrilas. A UNIÃO DO ENDOMÍSIO COM AMEMBRANA PLASMÁTICA DENOMINA-SE SARCOLEMA. DE ESPAÇO EM ESPAÇO A MEMBRANA PLASMÁTICA DOBRA-SE PARA O INTERIOR DO CITOPLASMA FORMAMDO OS TÚBULOS T. O ACÚMULO DE RER DENOMINA-SE RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO (ARMAZENA CÁLCIO). A COR VERMELHA DOS MÚSCULOS É DEVIDO AO ACÚMULO DA PROTEÍNA MIOGLOBINA. ENVOLTÓRIO DENOMINADO ENDOMÍSIO. A QUÍMICA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR ■ Assim que cessa o estímulo, o cálcio é imediatamente rebombeado para o interior do retículo sarcoplasmático, o que faz cessar a contração. A ENERGIA PARA A CONTRAÇÃO MUSCULAR ■ Energia fornecida pela respiração celular • armazenada sob forma de fosfocreatina (principalmente) e ATP. ▶ ATP • suficiente para suprir apenas alguns segundos de atividade. ▶ Fosfocreatina • principal reserva de energia. Creatina-P + ADP ⇄ ATP ■ Trabalho muscular intenso • intensificação da respiração celular • quebra do glicogênio armazenado no músculo. Tecido muscular estriado cardíaco • O tecido muscular estriado cardíaco forma o coração (miocárdio). • Suas células apresentam estrias, embora menos evidentes que no músculo esquelético. Tecido muscular estriado cardíaco • As células ou fibras tem, em suas porções terminais, uma interligação no sentido transversal, através dos discos intercalares, que faz com que os impulsos se transmitam rapidamente de célula para célula. • A contração é rápida, rítmica, involuntária e não depende do sistema nervoso para iniciar a sua contração, a qual é gerada no próprio coração. • O sistema nervoso pode alterar a freqüência dos batimentos cardíacos. CONTRAÇÃO DA MUSCULATURA CARDÍACA ■ ■ Cálcio intra e extracelular • envolvidos na contração cardíaca. Influxo de cálcio externo age como desencadeador da liberação do cálcio armazenado na luz do retículo sarcoplasmático, provocando: ▶ contração ao atingir as miofibrilas; ▶ relaxamento ao serem bombeados de volta para o retículo. TECIDO MUSCULAR LISO • É assim chamado pelo fato de suas fibras componentes não possuírem estrias transversais. Estas são muito mais curtas do que as fibras musculares esqueléticas e, além disso, possuem apenas um só núcleo. TECIDO MUSCULAR LISO ■ ■ Involuntário. Também denominado músculo visceral por ser constituinte das vísceras (sistemas urogenital e digestório) e dos vasos sanguíneos. TECIDO MUSCULAR LISO Características do tecido muscular liso ■ Fibras fusiformes curtas com um só núcleo e de contração lenta e involuntária. CONTRAÇÃO DA MUSCULATURA LISA ■ ■ ■ 1- Quando há uma excitação da membrana, os íons cálcio armazenados no retículo sarcoplasmático são liberados para o citoplasma e se ligam a uma proteína, a calmodulina. 2- Esse complexo ativa uma enzima que fosforila a miosina e permite que ela se ligue à actina. 3- A actina e a miosina interagem resultando então na contração muscular. QUADRO COMPARATIVO CARACTERÍSTICAS MUSCULATURA ESTRIADA ESQUELÉTICA MUSCULATURA ESTRIADA CARDÍACA MUSCULATURA LISA Estrias transversais Presentes Presentes Ausentes Núcleo Muitos periféricos Um central Um central Discos intercalares Não há Presentes Não há Contração Rápida e voluntária Rápida, rítmica e involuntária Lenta e involuntária Apresentação Formam pacotes bem definidos Formam as paredes do coração (miocárdio) Formam camadas envolvendo órgãos.