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NUTRIÇÃO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA @larirodrigues.b 1 Tecido Muscular É constituído de células alongadas (fibras), que contêm grande quantidade de filamentos citoplasmáticos compostos de proteínas cujo arranjo torna possível a transformação de energia química em energia mecânica. Estas proteínas produzem a força necessária para a contração das células e do tecido muscular, utilizando a energia armazenada em moléculas de trifosfato de adenosina (ATP). As células musculares têm origem mesodérmica, e, durante sua diferenciação, há síntese de proteínas filamentosas simultaneamente ao alongamento das células. De acordo com suas características morfológicas e funcionais, distinguem-se três tipos de tecido muscular: o músculo estriado esquelético, o músculo estriado cardíaco e o músculo liso. O músculo estriado esquelético é formado por feixes de células cilíndricas multinucleadas e muito longas, com estriações transversais. Essas células, ou fibras, têm contração rápida e vigorosa e estão sujeitas ao controle voluntário. O músculo estriado cardíaco, cujas células também apresentam estrias transversais, é formado por células alongadas, porém muito mais curtas que as do músculo esquelético. Suas fibras são ramificadas e se unem por meio de estruturas chamadas discos intercalares, encontradas exclusivamente no músculo cardíaco. A contração das células musculares cardíacas é involuntária, vigorosa e rítmica. O músculo liso é formado por células fusiformes que não têm estrias transversais. Nele, o processo de contração é lento e não está sujeito ao controle voluntário. Determinados componentes das células musculares receberam nomes especiais. A membrana celular é chamada de sarcolema; o citosol, de sarcoplasma; e o retículo endoplasmático liso, de retículo sarcoplasmático. Introdução NUTRIÇÃO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA @larirodrigues.b 2 O tecido muscular esquelético é formado por feixes de células muito longas (até 30 cm), cilíndricas, multinucleadas e com inúmeros filamentos cilíndricos chamados miofibrilas. O diâmetro das fibras musculares estriadas esqueléticas varia de 10 a 100 μm. Essas fibras se originam no embrião pela fusão de células alongadas, os mioblastos. Nas fibras musculares esqueléticas, os numerosos núcleos elípticos localizam-se na periferia, logo abaixo do sarcolema. Essa localização nuclear característica ajuda a distinguir o músculo esquelético do músculo cardíaco, ambos com estriações transversais, uma vez que, no músculo cardíaco, os núcleos são centrais. Organização do músculo esquelético Os músculos, como o bíceps ou o deltoide, por exemplo, são formados por milhares de fibras musculares organizadas em conjuntos de feixes. Estes são envolvidos por uma camada de tecido conjuntivo chamada epimísio, que recobre o músculo inteiro. Do epimísio partem finos septos de tecido conjuntivo que se dirigem para o interior do músculo, separando os feixes. Esses septos constituem o perimísio. Assim, o perimísio envolve os feixes de fibras. Entre as fibras musculares há uma delicada camada de tecido conjuntivo, denominada endomísio, formada por fibras reticulares e células do tecido conjuntivo. O endomísio contém uma extensa rede de capilares sanguíneos. Cada célula muscular esquelética é envolvida por uma lâmina basal. O tecido conjuntivo do músculo contém ainda vasos linfáticos e nervos. Músculo Esquelético / / Músculo / Fascículo muscular (feixe de fibras) / Fibra muscular Molécula de actina G / / / / Banda H Linha Z Banda A Banda I / Filamento de actina F / Filamento de miosina / Cadeias leves da miosina / Cadeias pesadas da miosina / Miofibrila / / Miofibrila Linha M / Z–Sarcômero–Z / Disco Z Microfilamentos grossos Microfilamentos finos Disco Z NUTRIÇÃO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA @larirodrigues.b 3 Uma função importante do tecido conjuntivo é manter unidas as fibras musculares de um músculo, além de agir na transmissão das forças produzidas pelo músculo na sua contração. Os vasos sanguíneos penetram o músculo através dos septos de tecido conjuntivo do perimísio e formam uma extensa rede de capilares sanguíneos situados no endomísio, entre as fibras musculares. Alguns músculos se afilam nas extremidades, observando-se uma transição gradual de músculo para tendão. Nessa região de transição, as fibras de colágeno do tendão inserem-se em dobras complexas do sarcolema. Estrutura das fibras musculares esqueléticas Quando observadas ao microscópio óptico, as fibras musculares esqueléticas mostram estriações transversais caracterizadas pela alternância de faixas claras e escuras. Quando fibras musculares estriadas (esqueléticas e cardíacas) são observadas por meio de um microscópio de polarização, a faixa escura se apresenta anisotrópica (brilhante) e, por isso, recebe o nome de banda A, enquanto a faixa clara, ou banda I, se apresenta isotrópica (escura). No centro de cada banda I nota-se uma linha transversal escura, a linha Z, melhor chamada de disco Z. A banda A tem uma zona mais clara no seu centro, a banda H, observável ao microscópio óptico após colorações especiais. / / NUTRIÇÃO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA @larirodrigues.b 4 Por que as fibras têm aspecto estriado Cada fibra muscular contém milhares de filamentos cilíndricos chamados miofibrilas, que medem 1 a 2 μm de diâmetro e são paralelas ao eixo maior da fibra muscular, isto é, percorrem a fibra em sua extensão. Cada miofibrila é formada pela sequência repetitiva de unidades denominadas sarcômeros, que medem cerca de 2,5 μm de comprimento e são formados pela região da miofibrila situada entre dois discos Z sucessivos. Cada sarcômero contém uma banda A ladeada por duas semibandas I. O exame de células musculares estriadas ao microscópio eletrônico de transmissão mostrou a presença das bandas A, I e os discos Z, já observados por microscopia óptica. Além disso, a microscopia eletrônica revelou que as miofibrilas são constituídas por longos filamentos altamente organizados dispostos longitudinalmente e, portanto, paralelamente ao eixo das células. Esses filamentos, chamados miofilamentos, são de dois tipos: finos e grossos. As miofibrilas e seus filamentos e discos Z são constituídos de centenas de diferentes tipos de moléculas proteicas. Nos filamentos finos predominam moléculas de actina, e nos filamentos grossos predominam moléculas de miosina II. / / / / / NUTRIÇÃO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA @larirodrigues.b 5 A língua é revestida por um tecido epitelial estratificado pavimentoso que se encontra apoiado sobre uma faixa estreita de tecido conjuntivo. Na região subjacente ao tecido epitelial, percebe-se um tecido conjuntivo frouxo, as vezes rico em adipócitos, entre os feixes de fibras musculares estriadas esqueléticas que aparecem coradas em rosa- avermelhado. As fibras musculares estriadas esqueléticas são cilíndricas ou prismáticas, multinucleadas, com seus núcleos localizados perifericamente. O músculo cardíaco é constituído por células cilíndricas alongadas e às vezes ramificadas, com aproximadamente 15 μm de diâmetro por 85 a 100 μm de comprimento. São, portanto, curtas, em comparação com as finras musculares esqueléticas. Apesar de essas células apresentarem estriações transversais semelhantes às do músculo esquelético, suas fibras contêm apenas um ou dois núcleos elípticos, os quais se localizam no centro da fibra. As fibras cardíacas são circundadas por uma delicada bainha de tec. conj. equivalente ao endomísio do m. esquelético, que contém abundante rede de capilaressanguíneos. Elas se prendem entre si por meio de junções intercelulares complexas (característica exclusiva das fibras m. cardíacas). Essas junções, são vistas ao microscópio óptico como traços transversais que aparecem em intervalos irregulares ao longo da célula, chamados discos intercalares ou discos escalariformes. Músculo Cardiáco / / NUTRIÇÃO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA @larirodrigues.b 6 O músculo cardíaco contém numerosas mitocôndrias, que ocupam aproximadamente 40% do volume citoplasmático, o que reflete o intenso metabolismo aeróbico desse tecido. Em comparação, no músculo esquelético as mitocôndrias ocupam apenas cerca de 2% do volume do citoplasma. O músculo cardíaco armazena ácidos graxos sob a forma de triglicerídios, encontrados nas gotículas lipídicas do citoplasma de suas células. Existe pequena quantidade de glicogênio, que fornece glicose quando há necessidade. As células musculares cardíacas podem apresentar grânulos de lipofuscina, localizados principalmente próximo às extremidades dos núcleos celulares. A lipofuscina é um pigmento que aparece nas células que não se multiplicam e têm vida longa. As fibras cardíacas apresentam grânulos secretores recobertos por membrana, medindo 0,2 a 0,3 μm de diâmetro e localizados próximo aos núcleos, na região do complexo de Golgi. Esses grânulos são mais abundantes nas células musculares do átrio esquerdo (cerca de 600 grânulos por célula), mas existem também no átrio direito e nos ventrículos. Eles contêm a molécula precursora do hormônio ou peptídio atrial natriurético (ANP, atrial natriuretic peptide), que atua nos rins, aumentando a eliminação de sódio (natriurese) e água (diurese) pela urina. O hormônio natriurético tem ação oposta à da aldosterona, um hormônio antidiurético que atua nos rins promovendo a retenção de sódio e água. Enquanto a aldosterona aumenta a pressão arterial, o hormônio natriurético tem efeito contrário. Micrografia eletrônica mostrando parte de uma célula de músculo cardíaco atrial, com grânulos concentrados ao redor do núcleo (setas), que contêm hormônio natriurético atrial. NUTRIÇÃO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA @larirodrigues.b 7 O músculo liso é formado pela associação de células longas e fusiformes, mais espessas no centro e afiladas nas extremidades, com núcleo único elíptico e central. O tamanho da célula muscular lisa pode variar de 20 μm, na parede dos pequenos vasos sanguíneos, até 500 μm, no útero gravídico. A posição central de seus núcleos pode ser mais bem observada em secções transversais das fibras. Quando vistos em cortes longitudinais, os núcleos frequentemente exibem um aspecto onduladom quando as células estão contraídas. As fibras musculares lisas, também chamadas leiomiócitos, não têm estriação transversal e, portanto, não possuem miofibrilas. As fibras musculares lisas organizam-se em feixes (p. ex., nos músculos eretores dos pelos) ou, mais comumente, em camadas situadas nas paredes de órgãos ocos. As células musculares lisas são revestidas por lâmina basal e mantêm-se unidas por uma rede muito delicada de fibras reticulares. Essas fibras prendem as células musculares lisas umas às outras, de tal maneira que a contração simultânea de apenas algumas ou de muitas células se reflete na contração do músculo inteiro. Músculo Liso NUTRIÇÃO, UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA @larirodrigues.b 8 Além da capacidade contrátil, a célula muscular lisa pode também sintetizar fibras reticulares formadas por colágeno do tipo III, fibras elásticas e proteoglicanos. Quando está em intensa atividade sintética, essa célula apresenta o retículo endoplasmático granuloso desenvolvido. O sarcolema dessa célula apresenta grande quantidade de invaginações com o aspecto e as dimensões das vesículas de pinocitose, denominadas cavéolas. Estas possivelmente estão associadas ao transporte de íons Ca2+ para o citosol, necessários para desencadear o processo de contração. Frequentemente, as células musculares lisas adjacentes apresentam junções comunicantes, que participam da transmissão do impulso de uma célula para a outra e, assim, propagam o estímulo para uma população maior de fibras. Quando a célula muscular lisa é observada por microscopia eletrônica de transmissão, percebe-se que a região justanuclear do sarcoplasma apresenta algumas mitocôndrias, cisternas do retículo endoplasmático granuloso, grânulos de glicogênio e um complexo de Golgi pouco desenvolvido. Ainda por microscopia eletrônica, são vistas no citoplasma estruturas densas aos elétrons, que aparecem escuras nas micrografias eletrônicas, chamadas corpos densos. Além disso, são observadas estruturas densas junto à superfície interna da membrana plasmática, as placas densas. Ambas fazem parte do citoesqueleto das células musculares lisas, sustentando a célula como um todo e seu aparelho contrátil.
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