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Instituto Superior de Ciências de Saúde de Maputo Licenciatura em Terapia Ocupacional – I Ano Trabalho de investigação científica Turma: 04 Estudante: Semestre: I Joaquim Fernando Almeida Disciplina: Anatomia e Fisiologia Humana Tema: Tecido Muscular Docente: Dr. Reginaldo Banze Maputo, Abril 2020 Índice Resumo................................................................................................................................01 Lista de abreviaturas\ siglas.................................................................................................02 Introdução............................................................................................................................03 Tecido muscular...................................................................................................................04 Características do tecido muscular.......................................................................................04 Classificação do tecido muscular.........................................................................................04 Funcoes do tecido muscular.................................................................................................04 Musculo estriado esquelético...............................................................................................04 Mecanismo de contração do músculo estriado esquelético..................................................05 Musculo liso ou Não-estriado...............................................................................................06 Mecanismo de contração do musculo liso............................................................................06 Musculo estriado cardíaco....................................................................................................06 Mecanismo de funcionamento..............................................................................................07 Conclusão..............................................................................................................................08 Anexos...................................................................................................................................09 Bibliografia............................................................................................................................15 1 Resumo O tecido muscular é um dos quatro tecidos básicos que se caracteriza pela sua contratilidade, ou seja, pela capacidade de se contrair, utilizando a energia da hidrolise do ATP. As células musculares são alongadas e recebem o nome de fibras musculares ou miocitos. Em seu citoplasma, existem dois tipos de filamentos proteicos: os de actina e os de miosina, responsáveis pela grande capacidade de contração e distensão destas células. Quando um músculo é estimulado a se contrair, os filamentos de actina deslizam entre os filamentos de miosina e a célula diminui em tamanho, caracterizando a contração. Existem três tipos de tecido muscular: estriado esquelético estriado cardíaco e musculo liso. Cada um deles tem características próprias, adequadas ao papel que desempenham no organismo. O tecido muscular esquelético é formado por feixes de células muito longas, cilíndricas, multinucleadas e contendo muitas miofibrilas. O musculo cardíaco tem os mesmos tipos e o mesmo arranjo de filamentos contrateis (filamentos de miosina e actina) do musculo esquelético. Portanto as células musculares cardíacas apresentam estriações transversais, mas ao contrário das fibras esqueléticas que são multinucleadas, as fibras cardíacas possuem apenas um ou dois núcleos centralmente localizados. O musculo liso é formado pela associação de células longas, mais espessas no centro e afilando-se nas extremidades, com núcleo único e central. O tamanho da célula muscular lisa pode variar de 20um na parede dos pequenos vasos sanguíneos até 50um no útero grávido. 2 Lista de Abreviaturas \ Siglas % - percentagem. µm – micrômetro ADP – adenosina difosfato. ATP – adenosina trifosfato. Ca2+ - cálcio virou um íon cátion bivalente onde o mesmo perdeu 2 elétrons. cm – centímetro. H2O – água. II – dois(2) elementos\posição: segundo lugar RS – retículo sarcoplasmático. SNA – sistema nervoso autônomo. TnC - subunidade C da troponina 3 Introdução Neste presente trabalho será desenvolvido como tema o tecido muscular: características gerais e funções, classificação e descrição de cada tipo e seu mecanismo de funcionamento. Tecido muscular – é um tecido de origem exodérmica caracterizado pela presença de células alongadas, denominadas de fibras musculares e possui um citoplasma rico em fibras protéicas, e possui a capacidade de contração muscular. E em virtude dessa capacidade de contração, o tecido muscular é responsável por diversos movimentos que ocorrem no organismo. No entanto, este tecido pode ser classificado em três tipos a destacar: Muscular estriado esquelético – responsável pela contração muscular voluntaria, este está ligado ao osso e é responsável pela locomoção; Muscular liso – que apresenta células fusiformes, espessas no centro e afiladas nas pontas sendo responsáveis pelos movimentos involuntários do corpo e Musculo estriado cardíaco – que simplesmente está presente no coração e ele actua na contração desse órgão, permitindo assim o bombeamento de sangue para todo o organismo, este tecido possui contração involuntária, vigorosa e rítmica. 4 Tecido Muscular O tecido muscular relaciona-se com a locomoção e outros movimentos do corpo. Em virtude dessa capacidade, o tecido muscular é responsável por diversos movimentos que ocorrem no organismo, como a contração de órgãos. Os tecidos musculares possuem células alongadas, ricas em filamentos proteicos e com capacidade de contração. Características do tecido muscular O tecido muscular é caracterizado pela presença de células alongadas, denominadas fibras musculares ou miócitos, com um citoplasma rico em filamentos proteicos, principalmente actina e miosina. A actina é uma fibra proteica do citoesqueleto, cujo a outras proteínas, forma os chamados filamentos finos. A miosina é uma proteína associada ao citoesqueleto e forma os filamentos espessos. Dentre as suas principais características estão: excitabilidade, contratilidade, extensibilidade e elasticidade As células musculares apresentam ainda tecido conjuntivo conjugado e sua matriz extracelular é constituída pela lamina basal e fibras reticulares. Algumas estruturas das células musculares recebem denominações especiais a destacar: Célula - Fibra muscular; Membrana plasmática- Sarcolema; Citoplasma - Sarcoplasma; Reticulo endoplasmático liso - Reticulo Sarcoplasmático. Funções do tecido muscular As principais funções deste tecido são: Movimento do corpo; Estabilização e postura; Regulação do volume dos órgãos; Produção de calor. O tecido muscular é responsável pela contração muscular, característica referida pela presença dos filamentos proteicos de actina e miosina. Esses filamentos utilizam a energia proveniente das moléculas de ATP (adenosina trifosfato) para a realização do processo de contração. O processo de contração muscular é de extrema importância para o organismo, pois, além depermitir a sua locomoção, possibilita a contração de diversos órgãos, influenciando diversos processos fisiológicos, como a digestão, por meio dos movimentos peristálticos no trato digestivo e a circulação sanguínea, por meio da contração do coração e dos músculos esqueléticos, que comprimem as veias, auxiliando no deslocamento do sangue de volta ao coração. Classificação do tecido muscular e mecanismo de funcionamento O tecido muscular pode ser classificado em três tipos: Músculo estriado esquelético, Músculo liso ou não-estriado e Músculo estriado cardíaco. Músculo estriado esquelético: Este musculo é constituído por células alongadas, com 10 ʯm a 100ʯm de diâmetro e 30cm de comprimento. Essas células são formadas pela fusão de células precursoras denominadas miócitos, sendo, por isso, multinucleadas. Os núcleos ocupam as porções mais periféricas da célula. 5 O tecido muscular estriado esquelético é responsável pela contração voluntaria do organismo. Ligado aos ossos, esse tecido é responsável pela locomoção. As células desse tecido são ricas em filamentos de actina e miosina. Esses filamentos estão envoltos em invaginações da membrana, cisternas de retículos endoplasmático e mitocôndrias, formando as miofibrilas. A disposição dos filamentos de actina e miosina na célula faz com que ela apresente uma aparência estriada quando vista ao microscópio, apresentando faixas claras e escuras. A faixa ou banda clara é constituída por filamentos finos (atina), sendo chamadas também de banda I. a faixa ou banda escura possui filamentos finos e espessos (miosina), sendo chamadas também de banda A. No centro da banda I, é encontrada a banda Z, que delimita as unidades repetidas de miofibrilas, denominadas sarcomeros. As fibras musculares são constituídas por miofibrilas, e estas, por sarcomeros, unidades responsáveis pela contração muscular. Os sarcomeros são constituídos por duas semibandas I, separadas por uma banda A, e medem cerca de 2,5ʯm de comprimento. No cento da banda A, é encontrada uma região mais clara, constituída apenas de miosina, denominada banda H. No centro da banda H, encontra-se a banda M, uma faixa escura constituída por proteínas e uma enzima responsável pela catalização do processo de formação do ATP utilizado na contração muscular. As células do musculo estriado esquelético não se multiplicam no individuo adulto, no entanto, podem surgir novas células após lesão ou hipertrofia decorrente do exercício físico. Contudo, essas células são diferentes das demais, apresentando-se fusiformes (alongadas com as extremidades mais estreitas que o seu centro) e com um núcleo único, escuro e menor que que os das demais células. A contração muscular refere-se ao deslizamento da actina sobre a miosina. Isso porque a actina e miosina formam filamentos organizados que permite o deslizamento de uns sobre os outros, encurtando as miofibrilas e levando a contração muscular. No citoplasma da fibra muscular encontram se diversas mitocôndrias, que garantem a energia necessária para a contração muscular e grânulos de glicogênio. As fibras musculares são mantidas unidas devido ao tecido conjuntivo. Este tecido permite que a força de contração, gerada por cada fibra individualmente, atue sobre o músculo inteiro. Além disso, o tecido conjuntivo nutre e oxigena as células musculares e transmite a força gerada na contração aos tecidos vizinhos. Mecanismo de contração do músculo esquelético: a contração muscular depende da disponibilidade de íons Ca2+, e o musculo se relaxa quando o teor desse íon se reduz no sarcoplasma. O reticulo sarcoplasmático(RS) armazena e regula o fluxo de íons Ca2+. Esse reticulo forma uma rede de cisternas que envolvem grupos de miofibrilas, separando-as em feixes cilíndricos. O sistema de tubos transversais ou sistema T é constituído por uma rede de invaginações tubulares da membrana plasmática da fibra muscular, cujos ramos envolvem as junções das bandas A e I de cada sarcomero. O sistema T ajuda a difusão da despolarização iniciada na placa motora e é responsável pela contração uniforme de cada fibra muscular esquelética. Quando a despolarização atinge a membrana do RS, os canais de Ca2+ se abrem, e esses íons, difundem-se, indo atuar sobre a troponina. O Ca2+ se combina a subunidade C da troponina(TnC), o que expõe o local activo da actina que se combina com miosina. Na etapa seguinte, a cabeça da miosina liga se a actina e o ATP 6 se decompõe em ADP e energia, produzido o movimento da cabeça da miosina. Em consequência dessa modificação da miosina, o filamento fino desliza sobre o filamento grosso. Esse processo se repete muitas vezes durante um ciclo de contração, levando a uma sobreposição completa dos filamentos de actina e miosina e ao encurtamento da fibra muscular. Músculo liso ou Não-Estriado: Sua principal característica é a ausência de estriações. Isto porque, os filamentos de actina e miosina não se organizam no padrão regular apresentado por células estriadas. O musculo liso apresenta células fusiformes, espessas no centro e afiladas nas pontas, com cerca de 3µm a 10µm de diâmetro e comprimento variado, dependendo de sua localização – em vasos sanguíneos, por exemplo, podem apresentar cerca de 20µm, já no útero, durante a gestação, cerca de 50um. Além disso, seus núcleos são centrais. Essas células têm aparência não estriada, com contrações lentas e involuntárias, sendo responsáveis pelos movimentos involuntários do corpo. Actuam, por exemplo, nas contrações uterinas durante o parto. Esse tecido é encontrado em diversas estruturas do corpo, como bexiga, ductos de glândulas, trato digestivo e artérias. As células do musculo liso são revestidas pela lamina basal e mantêm-se unidas por uma rede de fibras musculares, o que permite que a contração de apenas algumas células contraia o musculo por inteiro. Diferentemente das células do musculo estriado, as células do musculo liso podem dividir-se no individuo adulto, aumentando o tamanho dos órgãos ou separando lesões nesses tecidos. No útero, durante o processo de gestação, pode ser observado um aumento tanto no número dessas células quanto em seu tamanho. Mecanismo de contração do músculo liso: sob o estímulo do sistema nervoso autônomo (SNA), íons Ca2+ migram do meio extracelular par o sarcoplasma através de canais da membrana plasmática. O cálcio forma um complexo com a calmodulina, uma proteína com afinidade par o cálcio. O complexo calmodulina-Ca2+ ativa a enzima cinase de cadeia leve da miosina II que se distendem, tomando a forma filamentosa, deixam descobertos os sítios que têm atividade de ATPase e se combinam com a actina. Essa combinação libera energia do ATP que promove a deformação da cabeça da molécula da miosina II e o deslizamento dos filamentos de actina e de miosina II uns sobre os outros, como ocorre nos outros dois tipos de tecido muscular. Essas proteínas motoras (actina e miosina II) estão ligadas a filamentos intermediários de desmina e vimentina que, por sua vez, se prendem aos corpos densos da membrana da célula. Isto provoca a contração da célula como um todo. Músculo estriado cardíaco: É principal tecido do coração. É constituída por células alongadas e ramificadas, dotadas de um núcleo ou dois núcleos centrais. Apresentam estrias transversais, seguindo o padrão de organização dos filamentos de actina e miosina. Porém não se agrupam em miofibrilas. Ele actua na contração desse órgão, permitido, assim, o bombeamento de sangue para todo o organismo. Diferencia-se do tecido muscular estriado esquelético por suas estriações serem mais curtas e não tão evidentes. As fibras cardíacas são envolvidas por um envoltório de filamentos de proteínas, o endomísio. Não há perimísio e nem epimísio. Quase metade do volume celular ocupado por mitocôndrias, o que reflete a dependência do metabolismoaeróbico e a necessidade continua de ATP. 7 O tecido conjuntivo preenche os espaços entre as células e os seus capilares sanguíneos oferecem oxigênio e nutrientes. Os batimentos cardíacos são controlados por um conjunto de células musculares cardíacas modificadas, denominado de marca-passo cardíaco ou nó sinoatrial Uma característica desse tecido é também a presença de linhas transversais, denominadas discos intercalares, que são complexos constituídos por 3 tipos de especializações juncionais: zônula de adesão, desmossomos e junções comunicantes. Essas especializações permitem a conexão elétrica entre as células desse tecido, sincronizando a contração cardíaca, além de evitar a separação dessas células durante o processo de contração. A cada segundo, aproximadamente, um sinal elétrico se propaga pela musculatura cardíaca, gerando a contração. As contrações das células no tecido cardíaco são fortes, rápidas, continuas e involuntárias. Mecanismo de funcionamento: os discos intercalares fazem a conexão elétrica entre todas as células do coração, assim sendo, se uma célula receber um estímulo sufiente forte, ele é transmitido a todas as outras células e o coração como um todo se contrai. Essa transmissão de estímulo é feita por canais de passagem de agua(H2O) e íons entre as células, que facilita a difusão do sinal iônico entre uma célula e outra, denominando a onda rítmica de contração das células. Os discos intercalares possuem estruturas de adesão entre células que as mantém unidas mesmo durante o vigoroso processo de contração da musculatura cardíaca. O musculo cardíaco contem numerosas mitocôndrias, que ocupam aproximadamente 40% do volume citoplasmático, o que reflete o intenso metabolismo aeróbico desse tecido. Em comparação no musculo esquelético as mitocôndrias ocupam apenas 2% do volume do citoplasma. No coração existe uma rede de células musculares cardíacas modificadas, acopladas as outras células musculares do órgão, que têm papel importante na geração e condição do estimulo cardíaco, de tal modo que as contrações dos átrios e ventrículos ocorrem em determinada sequência, permitindo ao coração exercer com eficiência sua função de bombeamento do sangue. 8 Conclusão Por fim, vimos no decorrer deste capitulo, o tecido muscular esquelético é formado por feixes de células muito longas em que a sua dimensão chega aos 30cm, cilíndricas, multinucleadas e contém muitas miofibrilas. As miofibrilas em conjunto, possuem estriações transversais, as quais refletem a sequência das unidades idênticas que se repetem, os sacromeros. Desta maneira, o encurtamento simultâneo de todos os sacromeros de uma miofibrila da célula leva ao encurtamento da própria fibra muscular. Portanto, o musculo cardíaco possui os mesmos tipos e o mesmo arranjo de filamentos contrateis do musculo esquelético, no entanto, apresenta discos intercalares. Nas partes laterais dos discos existem junções comunicantes responsáveis pele continuidade iônica entre células musculares vizinhas, o que se torna importante para que a contração passe como uma onda de uma célula para a outra. Em quanto que o musculo liso por sua vez é formado pela associação de células longas, mais espessas no centro e afilando-se na extremidades, com o núcleo único e central. As mesmas células da musculatura lisa também são interligadas por junções do tipo gap, pelas quais pequenas moléculas e iões podem passar de uma célula para a outra proporcionando elos de comunicação que regulam a contração de todo o feixe ou folheto do musculo liso. Assim sendo foi a maneira de como foi desenvolvido esta aula de acordo com os recurso pesquisados e lidos que estão patentes na bibliografia geral deste trabalho. 9 ANEXOS Tecido Muscular: 10 Classificação Tecido muscular Esquelético 11 12 Musculo cardíaco 13 Musculo liso 14 15 Bibliografia Geral JACOBE, S.W; FRANCONE, C.A: Anatomia e Fisiologia Humana. 5 Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1982. JUNQUEIRA, Luiz Carlos, CARNEIRO, José. Histologia Básica. 11ed. Rio de janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 524p. ROSS, Michael H. Ross, PAWLINA, Wojciech. Histologia – Texto e atlas. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. 908p. SILVERTTHORN, Dee Unglaub, Fisiologia Humana: uma abordagem integrada, 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. 957 p. SNELL, Richard S. Neuroanatomia clínica. 7 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011 TORTORA< G.J. Corpo Humano – fundamentos de Anatomia e Fisiologia. 8 ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. www.sobiologia.com.br/conteudos/histologia/epitelio24.php http://www.sobiologia.com.br/conteudos/histologia/epitelio24.php
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