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1 Tecido Muscular • É responsável pelos movimentos corporais. • É constituído por células alongadas e muitos filamentos citoplasmáticos (citoesqueleto), responsáveis pela contração. • Tem origem mesodérmica. As células sofrem diferenciação, com alongamento gradativo e síntese de proteínas filamentosas. Sistema Muscular (Estriado Esquelético) Origem do Tecido Muscular e Diferenciação Celular Desenvolvimento do Músculo Figure. Conversion of myoblasts into muscles in culture. Developmental Biology http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=dbio&part=A3475 O Tecido Muscular apresenta células muito diferenciadas. É um tecido que se distingue de outros tecidos celulares. Desta forma, algumas de suas estruturas celulares adquiriram denominação própria. Por exemplo: • Membrana Plasmática = Sarcolema • Citoplasma = Sarcoplasma • Retículo Endoplasmático = Retículo Sarcoplasmático • Mitocôndrias = Sarcossomos Funções do Tecido Muscular: • Movimento – são responsáveis pela locomoção e manipulação, permitindo responder rapidamente às alterações do ambiente externo e interno. • Manutenção da Postura – os músculos funcionam continuamente, realizando pequenos ajustes um após outro, permitindo nos manter na postura desejada (sentado ou em pé), apesar da constante força da gravidade. • Produção de calor – como a energia do ATP é liberada para a contração muscular ocorrer, aproximadamente três/quartos desta energia escapa 2 De acordo com as características morfológicas e funcionais, 3 tipos de Tecidos Musculares são classificados: • Tecido Muscular Liso – Apresenta células fusiformes e sem estrias transversais. A contração é lenta e está sujeito ao controle involuntário. É encontrado formando as paredes dos órgãos ocos como vasos, útero e intestino. • Tecido Muscular Estriado Esquelético – Apresenta células cilíndricas, muito longas e multinucleadas, com estriações transversais. A contração é rápida, vigorosa e sujeita ao controle voluntário. É encontrado nos músculos que estão ligados ou inseridos nos ossos e pele. • Tecido Muscular Estriado Cardíaco – Apresenta células longas com poucas ramificações, que se unem umas às outras, através de estruturas denominadas Discos Intercalares. Apresenta estriações transversais. A contração é involuntária, vigorosa e rítmica. Forma as paredes do coração. Os três tipos de tecidos classificados anteriormente formam respectivamente três tipos de músculos encontrados no corpo humano: 1. TECIDO MUSCULAR ESQUELÉTICO • É formado por feixes de células muito longas (até 30cm) e diâmetro variando de 10 a 100 µm. Suas células também são conhecidas por fibras musculares estriadas. Tem como origem, no embrião, através da fusão de células alongadas, os mioblastos. • Os feixes de fibras musculares apresentam uma organização peculiar. Cada músculo é revestido externamente por uma membrana conjuntiva, o Epimísio. Do Epimísio partem septos de tecido conjunto subdividindo as fibras musculares em feixes menores , formando o Perimísio. Cada célula é então recoberta pela Lâmina Basal e fibras reticulares, formando o Endomísio. Britannica.com • O tecido conjuntivo que organiza as fibras musculares, também faz com que as fibras musculares permaneçam unidas, permitindo que a força de contração gerada atue sobre o músculo inteiro. Isto contribui para uma eficiente força de contração e controle dos movimentos. A função do tecido conjuntivo, é muito importante na biomecânica do movimento pois, permite que a força de contração seja transmitida a outras estruturas conectadas ao Tecido Muscular Estriado Esquelético, como tendões, ossos e ligamentos. • Muitos vasos penetram no músculo através dos septos de tecido conjuntivo, formando uma rica rede de capilares. Na fibra muscular, temos: • O Sarcoplasma que é preenchido por miofibrilas. • O Retículo Sarcoplasmático forma uma rede de cisternas que envolvem grupos de miofilamentos, separando-os em feixes cilíndricos. Regula o fluxo de Ca++, para controlar o ciclo da contração. • O Sistema de Túbulos Transversais ou Sistema T é responsável pela contração uniforme de cada fibra muscular. São formações tubulosas formadas através do sarcolema que se afunda entre o Retículo Sarcoplasmático. As ramificações formadas, envolvem as Bandas A e I de cada sarcômero. Em cada lado do cada Túbulo T existe uma expansão ou cisterna terminal do Retículo sarcoplasmático denominado Tríade. • No sarcoplasma existe: 1 - Glicogênio, depositado sob a forma de grânulos para fornecer energia (ATP) durante a contração muscular. 2 – Mioglobina, de cor vermelho-escura, para depósito de oxigênio. 3 As fibras musculares diferem umas das outras. Existem três tipos de fibras musculares que podem ser identificadas com base nas diferenças na (1) eficiência da ATPase na miosina; (2) na quantidade de mioglobina presente; e, (3) na via metabólica para síntese de ATP. • Tipo I ou lentas (Slow-twitch fatigue-resistant fibers) – são tipicamente pequenas fibras vermelhas contendo “slow-acting myosing ATPases” e, contraem lentamente. A cor vermelha das fibras reflete o grande suprimento de mioglobina (a qual armazena oxigênio e aumenta a taxa de difusão de oxigênio na célula muscular). As fibras lentas contêm uma abundância de mitocôndrias e uma rica rede de capilares sangüíneos e, as enzimas que catalisam os processos aeróbios* para a síntese de ATP são muito ativas. Todos estes fatores junto com a grande quantidade de mioblogina, revelam a dependência de oxigênio por estas fibras. Devido ao fato de que estas fibras podem obter virtualmente quase que toda a energia dos processos aeróbios (até quando oxigênio está disponível), estas são extremamente resistentes à fadiga e altamente especializadas para atividades “endurance” ou, para o desempenho de contrações fortes e prolongadas. • *A energia obtida é através da fosforilação oxidativa de ácidos graxos e, portanto dependente de oxigênio. • Tipo II ou rápidas (Fast-twitch fatigable fibers) – Pouca mioglobina , coloração vermelho-clara. Apresenta diâmetro cerca de duas vezes maior do que as fibras tipo I. Contém “fast-acting myosin ATPases e contraem rapidamente. Contém pouca mitocôndria porém apresentam grande reserva de glicogênio. • A energia é obtida através da glicólise. Como a via anaeróbica produz pouca quantidade de ATP, o glicogênio dura pouco tempo e, o ácido lático acumula rapidamente (por isto são fibras não resistente à fadiga). Porém, como estas fibras apresentam um diâmetro consideravelmente maior, indicativo do grande número de filamentos contrácteis, permite que estas fibras gerem poderosas contrações antes da fadiga. Portanto, estas fibras são mais adequadas para atividades de movimentos rápidos, intensos por períodos curtos. • Tipo Intermediário (fast-twitch fatigue-resistant fibers) – são fibras com coloração vermelha, e com tamanho (diâmetro) intermediário entre os outros dois tipos de fibras. Contém fast-acting myosin ATPases igual as fibras do tipo II, porém são dependentes em oxigênio, como as fibras do tipo I. Contém grande quantidade de mioglobina, e um rico suprimento de capilares. Como são dependentes no mecanismo aeróbio, são resistentes à fadiga, porém menos do que as fibras do tipo I. www.elmhurst.edu/.../568globularprotein.html • A grande maioria dos músculos do corpo contém uma mistura destes tipos de fibras, permitindo com que os músculos apresentem um espectro de velocidades de contração e resistência à fadiga. É interessante lembrar que os músculos com funções especializadas contêm predominância de um tipo de fibra. Por exemplo, grande quantidade de fibras Tipo II são encontradas em músculos das mãos e braços, os quais são especializados em movimentos rápidos. Os músculos externos do olho que posicionam os olhos também são ricos em fibras tipo II, permitindo movimentos rápidos e precisamente controlados. Por um outro lado, músculos das costas contém grandes quantidades de fibrastipo I, adequadas para as contrações lentas e repetitivas, necessárias para manter a postura corporal ereta. • Embora todos nós tenhamos uma mistura dos três tipos de fibras musculares, as características genéticas de uma pessoa podem determinar a capacidade atlética. Por exemplo, corredores de maratonas podem apresentar uma grande porcentagem de fibras Tipo I (cerca de 80%), enquanto que os corredores “sprinters” podem apresentar grande concentração de fibras Tipo II (cerca de 60%). Levantadores de peso possuem quantidades iguais dos dois tipos de fibras. Treinamento Intenso e Dor Muscular A dor aparece pela disfunção mecânica e Inflamação Muscular, atuando sobre os receptores da dor (nociceptores). Este estado é conhecido como Dor Muscular de Início Tardio (DOMS). Os sinais aparecem nas primeiras 24 horas, alcançando o ponto máximo em 48 horas após o exercício físico. A teoria postulada que o lactato cristalizava intramuscularmente, provocando lesões, ou que o acúmulo de ácido láctico provocada a dor muscular foi desprezada. Evidências científicas demonstram que o ácido lático desaparece da circulação sangüínea no músculo em minutos após o cessar o exercício (repouso imediato). Atualmente, defende-se a hipótese da lesão estrutural do tecido como fator desencadeante das dores musculares. O dano muscular (ruptura de sarcolema, de miofibrilas, proteínas entre outros) é maior no esforço excêntrico. Biopsia de um atleta antes de correr uma maratona (a) e, depois de ter corrido (b). Observar a lesão/rotura tecidual muscular e conseqüente remodelamento muscular em (b). 4 Porém, alguns atletas utilizam este processo (lesão/rotura)para atingir alguns objetivos, como induzir a hipertrofia e/ou hiperplasia muscular (remodelamento muscular). 2. TECIDO MUSCULAR ESTRIADO CARDÍACO • Formado por células alongadas que se interligam entre si. • Apresentam estriações transversais. • Distingue-se das células musculares esqueléticas por possuírem 1 ou 2 núcleos centrais. • Possui mais sarcoplasma, sarcossomos e glicogênio. www.harunyahya.com/.../blood_heart_11.php • Além das estriações transversais, nota-se a presença de linhas transversais que aparecem em intervalos regulares, os Discos Intercalares. • Apresenta três especializações juncionais do sarcolema: 1. Fascia Adherens (ou Zônula de Adesão), na parte transversal. 2. Mácula Adherens (ou desmossomo), que adere as células vizinhas. 3. Gap Junctions (ou junções comunicantes), que permitem a passagem de íons em cadeias de células musculares, formando um sincício. www.phschool.com/.../cardio1/muscle.html Tecido Muscular Cardíaco. Corte longitudinal. Observar a presença de núcleo central, estriações transversais, discos intercalares. 3. TECIDO MUSCULAR LISO • Formado pela associação de células longas fusiformes. Possui de 5 a 10 µm de diâmetro e 80 a 200 µm de comprimento. Apresenta núcleo único e central. • As células estão dispostas em camadas, revestidas e mantidas juntas através de uma rede delicada de fibras reticulares. Cada célula é revestida externamente pelo glicocálice Também existem vasos e nervos presentes. • A atividade contrátil não apresenta a mesma organização ordenada das fibras estriadas. Não possui Sistema T e, o Retículo Sarcoplasmático é reduzido. • As células do Músculo Liso podem sintetizar colágeno tipo III (fibras reticulares), fibras elásticas e proteoglicanas. 5 Tecido Muscular Liso www.trinity.edu/.../HTML/Bio1319/Lab7/lab_7_.htm webanatomy.net/histology/muscle_histology.htm class.kmu.edu.tw/.../modelspage/modelspage.htm Regeneração • O Tecido Muscular praticamente não se regenera, exceto nos primeiros anos de vida do indivíduo. • As lesões do Tecido Estriado Cardíaco (coração) – é reparada através da proliferação de tecido conjuntivo, que forma uma cicatriz. • O Músculo Estriado Esquelético regenera-se pela ativação das células satélites. • O Músculo Liso – exibe certa regeneração. Ocorrendo a lesão, as células musculares que permaneceram viáveis entram em mitose e reparam o tecido. Lesão, Inflamação e Regeneração A lesão é seguida de regeneração dos tecidos e, está dependente de um processo inflamatório. A inflamação é um sintoma comum decorrente de muitos ferimentos ou lesões. A inflamação ocorre como uma resposta do organismo a infecções, lesões teciduais ou ambas. A inflamação é importante para a regeneração dos tecidos. Porém, uma inflamação descontrolada pode atrasar a regeneração. Por isto, o uso de anti- inflamatórios pode ser benéfico para a recuperação dos tecidos. Usualmente utiliza-se os anti-inflamatórios não-esteróides. Os anti-inflamatórios (corticóides) têm um maior poder anti-inflamatório, porém os efeitos colaterais são também significativos, e.g. induzindo a redução da função imunológica e levando a propensão de infecções. Os sintomas e sinais da inflamação no local da lesão são: • Calor • Vermelhidão • Inchaço • Dor (ver aula Inflamação e Regeneração – Tecido Conjuntivo) 6 Desenho esquemático representando a ultra-estrutura e o mecanismo de contração no músculo esquelético.
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