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Tecido muscular MORFOLOGIA VETERINÁRIA I GENERALIDADES O tecido muscular é constituído por células alongadas que contêm grande quantidade de filamentos citoplasmáticos de proteínas contráteis. As células musculares possuem origem mesodérmica. De acordo com suas características morfológicas e funcionais, há três tipos de tecido muscular: Músculo estriado esquelético: Formado por feixes de células cilíndricas muito longas e multinucleadas, que apresentam estrias transversais. Essas células (ou fibras) têm contração rápida e vigorosa e estão sujeitas ao controle voluntário. Músculo estriado cardíaco: Suas células, alongadas e ramificadas, também possuem estrias transversais e se unem por meio dos discos intercalares, estruturas encontradas exclusivamente no músculo cardíaco. A contração das células cardíacas é involuntária, vigorosa e rítmica. Músculo liso: Formado por aglomerados de células fusiformes que não têm estrias transversais. O processo de contração é lento e involuntário. COMPONENTES DAS CÉLULAS MUSCULARES: Sarcolema: Membrana plasmática Sarcoplasma: Citoplasma da fibra muscular Retículo sarcoplasmático: Retículo endoplasmático liso MÚSCULO ESQUELÉTICO CARACTERÍSTICAS Formado por feixes de células muito longas, cilíndricas, multinucleadas e que contêm muitos filamentos, as miofibrilas. As fibras musculares estriadas esqueléticas se originam no embrião pela fusão de células alongadas, os mioblastos. Nessas fibras, os numerosos núcleos se localizam na periferia da célula, perto do sarcolema. ORGANIZAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO As fibras musculares estão organizadas em grupos de feixes: Epimísio: Conjunto de feixes envolvidos por uma camada de tecido conjuntivo que recobre o músculo inteiro. Perimísio: Finos septos de tecido conjuntivo que partem do epimísio e se dirigem para o interior do músculo, separando os feixes. Envolve os feixes de fibras. Endomísio: Formado pela lâmina basal da fibra muscular, associada a fibras reticulares. Apresenta escassa população celular. O tecido conjuntivo mantem as fibras musculares unidas, possibilitando que a força de contração gerada por cada fibra individualmente atue sobre o músculo inteiro. Esse papel do conjuntivo tem grande significado funcional porque na maioria das vezes as fibras não se estendem de uma extremidade do músculo até a outra. Também é por meio do tecido conjuntivo que a força de contração do músculo se transmite a outras estruturas, como tendões e ossos. O tecido conjuntivo do músculo contém vasos linfáticos e nervos. ORGANIZAÇÃO DAS FIBRAS MUSCULARES ESQUELÉTICAS As fibras musculares esqueléticas mostram estriações transversais pela alternância de faixas claras e escuras. Faixa escura: banda A. Apresenta uma banda mais clara em seu centro, chamada de banda H. Faixa clara: banda I. No centro de cada banda I há uma linha transversal escura, chamada de linha Z. Corte longitudinal de fibras musculares esqueléticas. As bandas A estão coradas em escuro e as bandas I, claras e atravessadas por linhas Z, finas e escuras (corante de Giemsa). A estriação da miofibrila se deve à repetição de unidades iguais, chamadas sarcômeros. Cada sarcômero é formado pela parte da miofibrila que fica entre duas linhas Z sucessivas e contém uma banda A separando duas semibandas I. Cada fibra muscular contém vários feixes de miofibrilas, que consistem no arranjo repetitivo de sarcômeros. FILAMENTOS DE DESMINA: ligam as miofibrilas umas às outras DISTROFINA: liga os filamentos de actina a proteínas do sarcolema. PROTEÍNAS CONTRÁTEIS ACTINA: apresenta-se sob a forma de polímeros longos (actina F) formados por duas cadeias de monômeros globulares (actina G) torcidas uma sobre a outra, em hélice dupla. Cada monômero globular de actina G tem uma região que interage com a miosina. MIOSINA: molécula grande, em forma de bastão, formada por dois peptídeos enrolados em hélice. Em uma de suas extremidades, a miosina apresenta uma cabeça que contém locais específicos para combinação com ATP e é dotada de atividade ATPásica. É nesta parte da molécula que ocorre a hidrólise de ATP para liberar a energia utilizada na contração. Nesta parte também se encontra o local de combinação com a actina. A parte central do sarcômero corresponde à banda H. No centro da banda H encontra-se a linha M, que corresponde a ligações laterais entre filamentos grossos adjacentes. A principal proteína da linha M é a creatinoquinase. Esta enzima catalisa a transferência de um grupamento fosfato da fosfocretinina para o ADP, fornecendo ATP para as contrações musculares. Organização das proteínas do sarcômero. Cada molécula de titina se estende do disco Z até a linha M. Parte da molécula de titina está intimamente associada ao filamento grosso de miosina, enquanto o resto da molécula é flexível e varia seu comprimento com a contração e o relaxamento do sarcômero. TITINA: proteína responsável por manter os filamentos de miosina unidos. TROPONINA: é um complexo de três subunidades: TnT: liga-se fortemente á tropomiosina. TnC: tem grande afinidade pelos íons cálcio. TnI: cobre o sítio ativo da actina, no qual ocorre a interação da actina com a miosina. TROPOMIOSINA: molécula longa e fina constituída por duas cadeias polipeptídicas, uma enrolada na outra. Cada molécula de tropomiosina tem um local específico em que se prende um complexo (três subunidades) de troponina. Desenho esquemático que mostra as três principais proteínas (actina, tropomiosina e troponina) dos filamentos finos e a estrutura desses filamentos. Em cima, troponina e tropomiosina isoladas e, embaixo, depois de polimerizadas. As moléculas (monômeros) são polarizadas e polimerizam em uma direção certa. É possível observar que cada molécula de tropomiosina ocupa o sulco que corresponde a sete moléculas de actina. Para cada molécula de tropomiosina existe uma de troponina composta de três polipeptídios globosos (TnI, TnC e TnT). Quando o músculo é estimulado, a molécula de troponina altera sua forma, afundando a tropomiosina no seu sulco e liberando na actina os centros de atividade que se combinam com as cabeças de miosina; por isso a troponina é chamada de gatilho da contração muscular. RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO E SISTEMA DE TÚBULOS TRANSVERSAIS A contração muscular depende da disponibilidade de cálcio e o músculo relaxa quando o teor desse íon reduz no sarcoplasma. O retículo sarcoplasmático armazena e regula o fluxo de íons Ca2+. Quando a membrana do retículo sarcoplasmático é despolarizada pelo estímulo nervoso, os canais de Ca2+ se abrem e esses íons, que estavam depositados nas cisternas do retículo, difundem-se passivamente, atuando na troponina, possibilitando a formação de pontes entre a actina e a miosina. Quando cessa a despolarização, a membrana do retículo sarcoplasmático, por processo ativo, transfere Ca2+ para o interior das cisternas, o que interrompe a atividade contrátil. A despolarização da membrana do retículo sarcoplasmático, que resulta na liberação de íons Ca2+, inicia-se na placa motora. O sistema de túbulos transversais ou sistema T é responsável pela contração uniforme de cada fibra muscular esquelética. Esse sistema consiste em uma rede de invaginações tubulares do sarcolema da fibra muscular. MECANISMO DE CONTRAÇÃO MUSCULAR O sarcômero em repouso consiste em filamentos finos e grossos que se sobrepõem parcialmente. A contração deve-se ao deslizamento dos filamentosuns sobre os outros, o que aumenta o tamanho da zona de sobreposição entre os filamentos e diminui o tamanho do sarcômero. A contração se inicia na faixa A, na qual os filamentos finos e grossos se sobrepõem. Durante o repouso, ATP liga-se à ATPase das cabeças da miosina. Para atacar a molécula de ATP e liberar energia, a miosina necessita da actina, que atua como cofator. No músculo em repouso, a miosina não pode associar-se à actina, devido à repressão do local de ligação pelo complexo troponina-tropomiosina fixado sobre o filamento de actina. Em contrapartida, quando há disponibilidade de íons cálcio, estes combinam-se com a subunidade TnC da troponina, o que muda a configuração espacial das três subunidades de troponina e empurra a molécula de tropomiosina mais para dentro da actina. Em consequência, tornam-se expostos os locais de ligação da actina com a miosina, ocorrendo interação das cabeças da miosina com a actina. A combinação dos íons Ca2+ com a subunidade TnC corresponde à fase em que o complexo miosina-ATP é ativado. Como resultado da ponte entre a cabeça da miosina e a subunidade de actina, o ATP libera ADP + Pi e energia. Ocorre uma deformação da cabeça e de parte do bastão da miosina, aumentando a curvatura da cabeça. Como a actina está combinada com a miosina, o movimento da cabeça da miosina empurra o filamento de actina, promovendo seu deslizamento sobre os filamentos de miosina. À medida que as cabeças de miosina movimentam a actina, novos locais para a formação das pontes actina-miosina aparecem. As pontes antigas de actina-miosina somente se desfazem depois que a miosina se une à nova molécula de ATP; esta ação determina também a volta da cabeça de miosina para sua exposição primitiva, preparando-se para um novo ciclo. Não existindo ATP, o complexo actina-miosina torna-se estável, o que explica a rigidez muscular que ocorre após a morte (rigor mortis). A contração muscular se inicia pela combinação de Ca2+ com a subunidade TnC da troponina, o que expõe o local ativo da actina (área hachurada) que se combina com a miosina. Na etapa seguinte, a cabeça da miosina liga-se à actina e o ATP se decompõe em ADP e energia, produzindo o movimento da cabeça da miosina. Em consequência dessa modificação da miosina, o filamento fino desliza sobre o filamento grosso. Esse processo, que se repete muitas vezes durante um ciclo de contração, leva a uma sobreposição completa dos filamentos de actina e miosina e ao encurtamento da fibra muscular. INERVAÇÃO A contração das fibras musculares esqueléticas é comandada por nervos motores localizados no perimísio e cada nervo origina numerosos ramos. Essa estrutura chama-se placa motora ou junção neuromuscular. Nesse local, o terminal axônico apresenta numerosas vesículas contendo acetilcolina. Quando uma fibra do nervo motor recebe um impulso nervoso, o terminal axônico libera acetilcolina, que se difunde através da fenda sináptica e prende-se aos receptores situados no sarcolema. A ligação com o neurotransmissor faz com que o sarcolema torne-se mais permeável ao sódio, o que resulta na despolarização da célula muscular. A despolarização iniciada na placa motora propaga-se ao longo da membrana da fibra muscular. A cada vez, o sinal despolarizador passa para o retículo sarcoplasmático e resulta na liberação de Ca2+, que inicia o processo de contração. O excesso de acetilcolina é hidrolisado pela acetilcolinesterase, presente na fenda sináptica. A destruição da acetilcolina é necessária para evitar o contato prolongado do neurotransmissor com os receptores do sarcolema. MÚSCULO CARDÍACO Constituído por células alongadas e ramificadas que se prendem por meio de junções intercelulares. Apresentam estriações transversais semelhantes ao músculo esquelético. Possuem no máximo dois núcleos por fibra, localizados centralmente. Discos intercalares: São complexos juncionais que aparecem como linhas retas ou exibem um aspecto em escada. Há três especializações principais: o Zônula de adesão: principal especialização do disco, serve para ancorar os filamentos de actina dos sarcômeros. o Desmossomos: unem as células musculares cardíacas, impossibilitando que elas se separem durante a atividade contrátil. o Junções comunicantes: responsáveis pela continuidade iônica entre as células musculares adjacentes. A passagem dos íons permite que cadeias de células musculares se comportem como se fossem um sincício, pois o sinal para a contração parra como uma onda de uma célula para outra. No músculo cardíaco, o sistema T e o retículo sarcoplasmático não são tão bem organizados quanto no músculo esquelético. Contém numerosas mitocôndrias, o que reflete o intenso metabolismo aeróbio desse tecido. Armazena ácidos graxos sob a forma de triglicerídeos encontrados nas gotículas lipídicas do citoplasma de suas células. Há pequena quantidade de glicogênio. Grânulos de ANP: peptídeo atrial nutriurético. Esse hormônio 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. MÚSCULO LISO O músculo liso é formado pela associação de células longas, mais espessas no centro e afilando-se nas extremidades, com núcleo único e central. As células musculares lisas são revestidas por lâmina basal e mantidas unidas por uma rede muito delicada de fibras reticulares. Essas fibras amarram as células musculares lisas umas às outras, de tal maneira que a contração simultânea de apenas algumas ou de muitas se transforma na contração do músculo inteiro. No músculo liso, não existe retículo sarcoplasmático. Fotomicrografia de células musculares lisas em corte transversal (acima) e em corte longitudinal (embaixo). É possível observar que os núcleos se localizam no centro das células. Os núcleos de muitas células não foram incluídos no corte. REFERÊNCIAS JUNQUEIRA, LC; CARNEIRO, J. Histologia básica. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. GUYTON, A.C. e Hall J.E.– Tratado de Fisiologia Médica. Editora Elsevier. 13ª ed., 2017.
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