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2 Contra•‹o muscular Observando as miofibrilas dos músculos estria- dos ao microscópio eletrônico, nota-se que elas são constituídas, principalmente, por dois tipos de pro- teína: a miosina, mais espessa, e a actina, mais fina. Nos músculos estriados esqueléticos, essas pro- teínas organizam-se em filamentos (figura 17.5), que se alinham formando regiões claras – bandas I, nas quais predomina a actina – alternadas com regiões escuras – bandas A, compostas da superposição de miosina e actina. No centro da banda A há uma faixa um pouco mais clara – zona ou banda H –, constituída apenas por miosina. No centro da banda I há uma linha escura – linha Z –, formada por outro tipo de proteína, a alfa-actinina. O espaço entre duas linhas Z é chamado miômero (ou sarcômero pela antiga terminologia). A contração é causada pelo deslizamento dos filamentos finos em relação aos espessos, que ocorre quando a molécula de miosina forma liga- ções químicas com a de actina. Como resultado, a zona H desaparece e a distância entre duas linhas Z diminui. A letra “A” para “banda A” (a região escura do miômero) vem da inicial de “anisotrópica”, que indi- ca que essa região possui propriedades diferentes (do grego anisos = desigual; tropos = mudança) em razão da presença de filamentos grossos (miosina) e finos (actina). Já a letra “I” para “banda I” vem de “isotrópica” (do grego isos = igual), que possui apenas filamentos finos de actina. A expressão “linha Z” vem da palavra alemã zwischen, que quer dizer ‘no meio’ (está no centro da banda I). A expressão “banda H” vem da palavra alemã heller, que significa ‘claro’ (é uma região mais clara no centro da banda A). Nos músculos lisos, os filamentos de actina e miosina formam uma rede dentro da célula, em vez de estarem alinhados. Por isso, não se veem estrias nesses músculos, e a força e a velocidade de contra- ção apresentam-se mais fracas e lentas que nos músculos estriados. No entanto, o mecanismo é semelhante em todos os músculos e envolve o des- lizamento dos filamentos de actina. Figura 17.5 Ilustração da miofibrila e da contração muscular (os elementos não estão na mesma escala; as células são microscópicas; cores fantasia). Na foto, miômeros de músculo estriado esquelético, com linhas Z (faixas mais escuras) no centro de uma região mais clara (banda I). As regiões mais escuras correspondem à banda A e nelas há uma região mais clara no centro, a zona H. O miômero corresponde ao espaço entre as duas linhas Z (microscópio eletrônico; cerca de 25 mil vezes de aumento; imagem colorizada por computador). Miofibrilalinha Zzona H miômero banda A banda I músculo feixe de células musculares miômero relaxado actina miômero contraído miosina célula muscular tecido conjuntivo propriamente dito Il u s tr a ç õ e s : In g e b o rg A s b a ch /A rq u iv o d a e d it o ra V is u a ls U n li m it e d /C o rb is /L a ti n s to ck células musculares Tecido muscular 243 239_246_U04_C17_Bio_Hoje_vol_1_PNLD2018.indd 243 04/04/16 16:41 Exercícios de musculação, por exemplo, exigem grande esforço muscular para mover pesos. Esse tipo de exercício aumenta o número de miofibrilas em cada célula muscular sem aumentar o de células. Com isso, o diâmetro e a força da fibra aumentam. No músculo esquelético, o local onde as termi- nações das células nervosas (neurônios) entram em contato com as fibras musculares é chamado placa motora ou junção mioneural (figura 17.6). As subs- tâncias químicas liberadas pelas terminações nervo- sas provocam uma alteração nas cargas elétricas na membrana (sarcolema), semelhante ao impulso que ocorre nos neurônios (que serão estudados no pró- ximo capítulo). O impulso provoca a liberação de íons cálcio armazenados no interior do retículo en- doplasmático. Esses íons promovem a união entre as moléculas de miosina e actina. Em seguida, à cus- ta da energia de moléculas de ATP, a miosina puxa a actina, fazendo-a deslizar. Ainda com a energia do ATP, a miosina solta-se e volta a se ligar em outro ponto da molécula de actina, puxando-a outra vez. Desse modo, os filamentos movem-se entre si, como os dentes de duas engrenagens. Cessado o impulso nervoso, o cálcio é bombea- do por transporte ativo, armazenando-se nova- mente no retículo. As ligações entre a miosina e a actina deixam de existir e o músculo relaxa. Figura 17.6 Ilustração da junção entre as terminações nervosas de um neurônio e as fibras musculares (os elementos não estão na mesma escala; as células são microscópicas; cores fantasia). sentido do impulso nervoso placas motoras L u is M o u ra /A rq u iv o d a e d it o ra axônio corpo celular dendritos Neurônio núcleo fibra muscular Biologia e saúde O perigo do uso de anabolizantes Os esteroides anabolizantes são hormônios sintéticos semelhantes à testosterona, um hor- mônio masculino. Eles são indicados por médi- cos em doses controladas para tratar certos problemas, como a deficiência de hormônios masculinos na adolescência e no tratamento de pacientes com Aids, para ajudar a recuperar o peso. O nome anabolizante indica justamente que essas substâncias estimulam o anabolismo (a produção de substâncias no organismo) e au- mentam a síntese de proteínas no músculo. No entanto, esses compostos também são consumidos sem acompanhamento médico, tan- to por adolescentes como por adultos que os desejam para melhorar o desempenho nos es- portes, aumentar a massa muscular e reduzir a quantidade de gordura do corpo. Adolescentes são mais vulneráveis ao uso dessas substâncias porque muitas vezes estão inseguros quanto a própria aparência física. Em altas doses, os esteroides anabolizantes podem aumentar a irritabilidade e agressivida- de; e produzir sintomas de euforia, alteração de humor, distração, confusão, entre outros. Além disso, o uso desses compostos sem controle médico pode interromper o crescimen- to do adolescente, provocar esterilidade no ho- mem, câncer de fígado e danos aos rins ou ao sistema circulatório (aumento de pressão arte- rial e até ataque cardíaco). Na mulher, pode ain- da diminuir o tamanho dos seios, desequilibrar o ciclo menstrual e desenvolver características masculinas, como pelos na face. Outro perigo está na forma como os este- roides são administrados. O uso das injeções aumenta o risco de infecções por vírus, como o HIV, se as agulhas forem compartilhadas. Fontes de pesquisa: <www2.unifesp.br/dpsicobio/cebrid/quest_drogas/ esteroides_anabolizantes.htm>; <www.endocrino.org.br/anabolizantes-esteroides-e-os-jovens/>. Acesso em: 12 fev. 2016. Fique de olho! A comercialização de anabolizantes e outras drogas é ilegal. A indicação e prescrição de medicamentos só podem ser feitas por médicos. Capítulo 17244 239_246_U04_C17_Bio_Hoje_vol_1_PNLD2018.indd 244 04/04/16 16:41 1. Você aprendeu que há três tipos de tecido muscu- lar no corpo: o estriado esquelético, o não estriado e o estriado cardíaco. Sabendo disso, identifique que tipo de tecido muscular realiza cada atividade abaixo. Indique também qual deles tem contração voluntária, isto é, qual deles pode ter sua contra- ção controlada conscientemente: a) regular a entrada de ar nos brônquios; b) promover o batimento cardíaco; c) controlar o fluxo do sangue pelas artérias; d) esticar o braço; e) impulsionar o alimento ao longo do intestino delgado; f) chutar uma bola. 2. A célula ou fibra muscular obedece ao princípio do tudo ou nada: ou se contrai totalmente, ao máximo, ou não se contrai. Como você explica a diferença entre uma contração forte do bíceps, como quando estamos com um peso na mão, e uma contração mais fraca (sem peso)? 3. Os músculos esqueléticos costumam ter bastante irrigação sanguínea. Por que esse fato é importan- te para o trabalho do músculo? 4. A poliomielite é uma doença provocada por um vírus que ataca o sistema nervoso. Por que ela po- deprovocar paralisia? 5. Qual a relação entre o grande número de mitocôn- drias nas células do músculo cardíaco e a rapidez com que são provocados danos nesse órgão quan- do há interrupção no fluxo de sangue, como em um ataque cardíaco? 6. A prática regular de exercícios aeróbicos, feita sob orientação especializada, ajuda a desenvolver um músculo de contração involuntária. Qual é esse músculo? Explique. 7. (UFG-GO) Leia o texto e observe a figura a seguir. Brasil na copa da África A seleção brasileira de futebol é a única a participar de todas as copas mundiais. Sua estreia na copa da África do Sul será no dia 15 de junho contra a Coreia do Sul. Como um dos esportes-símbolos nacionais, o futebol promove um elevado desgaste físico aos seus atletas, pois é uma modalidade esportiva in- termitente e de longa duração, exigindo movimen- tos com elevadas ações de contração muscular du- rante a partida, como esquematizado na figura. miômero estirado miômero contraído Actina Miosina Considerando o exposto, explique como ocorre, no atleta, o movimento de contração da unidade repre- sentada na figura durante uma partida de futebol. 8. (UFPR) Um feixe de células musculares estriadas, mantido em cultura com todas as condições ideais, foi submetido a várias séries de contrações e rela- xamentos (exercício) por vários dias consecutivos, seguido de um período de repouso (sem exercício) de alguns dias também. Durante esses períodos se quantificou o número de mitocôndrias por célula, possibilitando a elaboração do gráfico abaixo. exercício repouso 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Número de mitocôndrias por célula Dias 1 Com base nesse gráfico e em conhecimentos sobre o assunto enfocado, as alternativas corretas são: a) O número de mitocôndrias por célula aumenta durante o exercício porque a célula precisa de muito ATP, e é a mitocôndria que o produz. b) Há um número mínimo necessário de mitocôn- drias por célula para manter o metabolismo de- la, mesmo quando em repouso. c) Se fosse sempre mantida a mesma carga de exercícios, o número de mitocôndrias por célula aumentaria indefinidamente. d) O número de mitocôndrias aumenta nas células porque elas são fagocitadas do meio de cultura. e) Quando cessa o exercício, o excesso de mitocôn- drias é removido pela digestão intracelular des- sas organelas. f) Se fosse também medido o consumo de oxigênio dessas células, o gráfico seria semelhante ao obtido para o número de mitocôndrias. B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra X X X X Atividades ATENÇÃO! Não escreva no seu livro! B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra Tecido muscular 245 239_246_U04_C17_Bio_Hoje_vol_1_PNLD2018.indd 245 04/04/16 16:41