Questões de Tecido Muscular - Estriado Esquelético, Cardíaco e Liso - Composição das Miofibrilas - Contração Muscular - Túbulos Transversais - Distrofia Muscular - Sinal Nervoso - Miastenia

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Miriã Carino - 2021.2
Questões de Tecido Muscular
1. As células do tecido muscular possuem algumas nomenclaturas
específicas. Cite e apresente sua nomenclatura tradicional.
A membrana plasmática do tecido muscular é denominada
sarcolema. Seu citoplasma é chamado de sarcoplasma, e seu
retículo endoplasmático liso é chamado retículo sarcoplasmático.
2. Quais os tipos de tecido muscular que existem? Cite
características de suas células.
São: tecido muscular estriado esquelético, tecido muscular
estriado cardíaco e tecido muscular liso.
O tecido muscular estriado esquelético é um tecido muscular de
controle voluntário. Suas células são muito grandes, detêm forma
cilíndrica, alongada e se encontram paralelamente dispostas
umas às outras. São multinucleadas e seus núcleos dispõem-se
de maneira bem periférica. Esse tecido tem certa quantidade de
matriz extracelular, mas não muita. Suas células gigantes
multinucleadas (fibras musculares) são fusão de precursores das
células musculares (os mioblastos).
O tecido muscular estriado cardíaco é um tecido de controle
involuntário. Uma diferença desse tecido para o estriado
esquelético é que ele possui uma estrutura denominada disco
intercalar, que marca a separação de suas células. Dessa forma,
suas células são individualizadas. As fibras cardíacas têm núcleos
centralizados, formato cilíndrico e disposição ramificada. A
ramificação é primordial para permitir que haja uma maior
deposição de matriz extracelular pelas células.
O tecido muscular liso é um tecido de controle involuntário. Suas
células lisas têm formato fusiforme, com núcleo central e sem
estriações. São também individualizadas (não formam sincícios).
3. Como é a organização do tecido muscular esquelético? Quais as
diferentes membranas que existem e qual é a função delas?
A organização se dá em fascículos, “tubos” que de maiores ou
menores tamanhos, se envelopam e se encaixam entre si. O
revestimento de cada fibra tem caráter membranar e se chama
endomísio. A organização de várias fibras revestidas pelo
endomísio é envolta por uma membrana de maior porte, o
perimísio. A organização de vários perimísios é envolta por uma
membrana de ainda maior calibre, o epimísio. O endomísio é
considerado a matriz extracelular do tecido muscular, tem função
física de ancoragem da fibra. O tecido muscular é extremamente
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vascularizado e inervado. Os vasos sanguíneos e nervos se
encontram nos perimísios, que são mistos de matriz extracelular e
tecido conjuntivo. Já o epimísio envolve toda a disposição fractal
das fibras e é composto exclusivamente de tecido conjuntivo
denso, sua função é proteger mecanicamente o tecido muscular.
4. Caracterize as estriações transversais das fibras musculares
esqueléticas.
As estriações vistas ao microscópio óptico são reflexo da
organização interna de cada fibra muscular. Cada cilindro de
uma fibra muscular é dito uma uma miofibrila, estrutura que em
conjunto domina quase inteiramente o citoplasma da célula. É a
miofibrila que já reflete a organização em bandas claras e bandas
escuras vistas à microscopia como estrias.
5. Explique detalhadamente a composição das miofibrilas.
As miofibrilas são divididas em bandas que podem ser
observadas na imagem acima. Cada faixa escura é denominada
banda A. Cada faixa clara é denominada banda I. No meio da
faixa clara há uma linha chamada linha Z. E no meio da faixa
escura há uma linha chamada linha M. A unidade que se estende
entre duas linhas Z é o sarcômero, unidade funcional da
contração muscular. A linha Z é constituída por alfa-actina, que
ancora e organiza os filamentos finos (de padrão elétron-lúcido
constituídos por actina) de dois sarcômeros vizinhos.
Paralelamente, a linha M permite a organização dos filamentos
grossos (de padrão elétron-denso constituídos por miosina).
Os filamentos finos se projetam para a banda A e se intercalam
com os filamentos grossos. Em uma definição melhor, a banda A é
descrita pela presença de filamentos grossos, enquanto a banda I
é caracterizada pela ausência dos filamentos grossos. A zona H é
uma parte mais central da banda A e tem caráter mais
elétron-lúcido devido à ausência de filamentos finos, é essa zona
que se encurta durante a contração muscular.
6. Explique como ocorre o movimento de contração das fibras
musculares esqueléticas.
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Essencialmente, a contração muscular é caracterizada pelo
deslizamento dos filamentos finos por entre os filamentos grossos,
o que acarreta a diminuição da fibra muscular. Essencialmente, a
contração muscular é caracterizada pelo deslizamento dos
filamentos finos por entre os filamentos grossos, o que acarreta a
diminuição da fibra muscular.
Os filamentos grossos têm como principal constituinte a proteína
miosina do tipo II. Esse subtipo de miosina é composto por duas
partes (a parte fibrosa e a parte globular, dita “cabeça” da
miosina) e forma dímeros. Esses dímeros se organizam em feixes,
os quais contêm as partes globulares voltadas às extremidades. A
associação de feixes forma os filamentos grossos dos sarcômeros.
Os filamentos grossos têm como principal constituinte a proteína
miosina do tipo II. Esse subtipo de miosina é composto por duas
partes (a parte fibrosa e a parte globular, dita “cabeça” da
miosina) e forma dímeros. Esses dímeros se organizam em feixes,
os quais contêm as partes globulares voltadas às extremidades. A
associação de feixes forma os filamentos grossos dos sarcômeros.
As “cabeças” da miosina são as estruturas que realizam a força
necessária para que haja a contração muscular. Cada glóbulo é
uma ATPase que, ao promover a hidrólise do ATP, puxa um
filamento fino em direção à linha M. O movimento de cada
“cabeça” da miosina se soma aos demais e se traduz em um
movimento grande e amplo.
O filamento fino é estruturado pela junção de várias proteínas
globulares denominadas actinas G. Várias actinas G se ligam em
uma organização similar a um colar de pérola, formando uma
estrutura filamentosa, contínua e uniforme. A proteína fibrosa
tropomiosina envolve o filamento fino, e os complexos de
troponina também interagem com ele. A miosina e a actina são
proteínas com altíssima afinidade entre si. A tropomiosina é a
proteína responsável pelo bloqueio da interação entre os
filamentos finos e grossos durante o relaxamento muscular. Diz-se,
então, que a tropomiosina é uma espécie de cancela que impede
a interação entre actina e miosina, e que se abre apenas após o
estímulo à contração muscular.
Cada hidrólise de uma molécula de ATP permite a movimentação
dos filamentos finos ao longo das “cabeças” de miosina.
Inicialmente, há interação entre os filamentos. Após a ligação
entre o ATP e a parte globosa da miosina, há separação entre os
dois filamentos uma vez que a interação entre miosina-ATP e a
actina não é favorável. A hidrólise do ATP na "cabeça” da miosina
permite uma mudança conformacional da proteína. No momento
em que o fosfato residual é retirado da parte globosa, ela volta a
se ligar com o filamento fino, mas agora à uma actina G posterior
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à anteriormente ligada. A retirada do ADP permite o movimento
do filamento fino como um todo uma vez que a miosina volta a
sua conformação original.
7. Qual a importância do sistema de túbulos transversais?
Os túbulos transversais (túbulos T) são invaginações na
membrana da fibra muscular que ocorrem por dentro da célula,
formando um sistema de canalículos intracelulares que permitem
uma boa comunicação com o meio extracelular. Esses canalículos
circundam as miofibrilas e levam ao potencial de ação delas. Ou
seja, os túbulos T permitem uma contração uniforme, evitando um
atraso na contração de algumas miofibrilas. Os túbulos T também
contêm canais de sódio e potássio voltagem-dependentes, que
propagam o potencial de ação dentro da fibra muscular.
8. A nível molecular, explique o que ocorre na Distrofia Muscular de
Duchenne.
As distrofias musculares geralmente são caracterizadas por um
defeito na ancoragem do citoesqueleto da fibra coma membrana
basal. Isso implica a morte das fibras originada de um estresse
mecânico contínuo que culmina no rompimento das membranas
celulares. A Distrofia Muscular Duchenne se define por uma
mutação no gene da distrofina, proteína que compõe a parte
interna da ancoragem celular.
9. Explique como a fibra muscular recebe um sinal nervoso.
A informação para a contração muscular vem do sistema
nervoso. Axônios comunicam o sistema nervoso central ao tecido
muscular: o potencial de ação se difunde e chega à ponta do
axônio, que se comunica com a fibra por meio da sinapse
neuromuscular.
Cada fibra tem um controle singularizado. Músculos que exigem
movimentos mais delicados (como a língua) exigem mais
terminações nervosas, enquanto músculos que detêm
movimentos mais grosseiros não as exigem tanto assim. Cada
terminação nervosa se abre em um botão sináptico, que se
dispõe perto da fibra muscular. Por entre eles há a fenda
sináptica, um espaço que permite a ocorrência da sinapse
química. Nesse processo, a comunicação entre o nervo e o
músculo se dá intermediada por moléculas (os
neurotransmissores), que permitem o alastramento do potencial
de ação. Ocorre da seguinte maneira:
A. O potencial de ação chega ao botão sináptico;
B. O potencial de ação é percebido por canais de cálcio
voltagem-dependentes, que se abrem e permitem o fluxo de íons
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cálcio do meio extracelular para o intracelular;
C. O aumento da concentração citoplasmática de íons cálcio
dispara vias de sinalização relacionadas à fusão de vesículas
contendo acetilcolina com a membrana do neurônio;
D. A liberação de acetilcolina na fenda sináptica permite sua
ligação com canais de sódio dependentes de acetilcolina da fibra
muscular;
E. O fluxo de íons sódio do meio extracelular para o intracelular
acarreta a mudança no potencial de repouso;
F. Se essa despolarização atinge um limiar necessário, há
propagação do potencial de ação na membrana da fibra
muscular;
G. Esse potencial ativa canais de sódio e de potássio
voltagem-dependentes que permitem uma propagação linear do
potencial de ação por toda a membrana plasmática;
H. O potencial se propaga e encontra os Túbulos T;
I. Os túbulos T também contêm canais de sódio e de potássio
voltagem-dependentes, que propagam o potencial de ação
dentro da fibra muscular;
J. Os túbulos T também contêm canais de sódio e de potássio
voltagem-dependentes, que propagam o potencial de ação
dentro da fibra muscular;
K. Os íons cálcio fluem para as miofibrilas.
10. Explique o que ocorre na miastenia.
É uma doença autoimune caracterizada pela fraqueza muscular
progressiva devido a má eficiência dos receptores de acetilcolina
localizados na membrana celular (sarcoplasma) das junções
mioneurais. Como é uma doença autoimune os próprios
anticorpos se ligam nesses receptores impedindo a comunicação
entre o nervo e a fibra muscular. Com as fibras musculares
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tentando reparar o defeito, fagocitam e digerem nos lisossomos
os receptores ocupados e fabricam novos outros para repô-los,
porém logo são ocupadas por outros anticorpos, sendo
constante a evolução da doença.
11. Quais tipos de junções existem no músculo cardíaco?
Possui linhas transversais que aparecem em intervalos irregulares
ao longo da célula muscular adjacente e são chamadas de discos
intercalares. Essas linhas possuem um aspecto em escada
possuindo 2 partes : Parte transversal que cruza a fibra em
ângulo reto e a parte lateral que caminha paralelamente aos
miofilamentos.
Existe também no disco as 3 especializações juncionais
principais: Zônulas de adesão que é a principal especialização da
parte transversal do disco, servindo para ancorar os filamentos
de actina dos sarcômeros terminais; Os Desmossomos que une as
células musculares cardíacas, impossibilitando que elas se soltem
durante a contração. E por último, mas não menos importante, as
junções comunicantes que são responsáveis pela continuidade
iônica entre as células musculares adjacentes, permitindo que o
sinal de contração passe como uma onda de uma célula a outra.