Formação do Sist. Muscular

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O Sistema
Muscular
Desenvolvimento do
Músculo Esquelético �����
Desenvolvimento do
Músculo Liso �����
Desenvolvimento do
Músculo Cardíaco �����
Resumo do Sistema
Muscular �����
Questões de Orientação
Clínica �����
10 EMBRIOLOGIA BÁSICA
O sistema muscular desenvolve-se do mesoderma,com exceção dos músculos da íris, que se desen-
volvem do neuroectoderma. Os mioblastos, células
musculares embrionárias, são derivados do mesênqui-
ma (tecido conjuntivo embrionário). Muitas das célu-
las mesenquimais da cabeça são derivadas de células
da crista neural, particularmente os tecidos derivados
dos arcos faríngeos; no entanto, o mesênquima origi-
nal dos arcos é responsável pela formação da muscula-
tura da face e do pescoço (veja Tabela 11-1).
DESENVDESENVDESENVDESENVDESENVOLOLOLOLOLVIMENTO DO MÚSCULVIMENTO DO MÚSCULVIMENTO DO MÚSCULVIMENTO DO MÚSCULVIMENTO DO MÚSCULOOOOO
ESQUELÉTICOESQUELÉTICOESQUELÉTICOESQUELÉTICOESQUELÉTICO
Os mioblastos que formam os músculos esqueléticos
do tronco são derivados do mesoderma das regiões
do miótomo dos somitos. Os músculos dos membros
desenvolvem-se de células precursoras nos brotos dos
membros. Estudos demonstraram que essas células
originam-se do dermomiótomo ventral dos somitos
em resposta a sinais moleculares de tecidos vizinhos
(Fig. 17-1). As células miogênicas precursoras migram
para os brotos dos membros onde são submetidas a
transformações epiteliomesenquimais. A primeira in-
dicação de miogênese (formação muscular) é o alon-
gamento dos núcleos e dos corpos celulares das célu-
las mesenquimais ao se diferenciarem em mioblas-
tos. Logo após, essas células primordiais se fundem
para formar estruturas cilíndricas, alongadas e multi-
nucleadas – os miotubos. No nível molecular, esses
eventos são precedidos pela ativação gênica e pela
expressão da família MyoD de fatores de transcrição
hélice – alça – hélice básicos específicos do músculo
(MyoD, miogenina, Myf-5 e MRF4) nas células mio-
gênicas precursoras. Foi sugerido que moléculas si-
nalizadoras da região ventral do tubo neural (Shh),
do notocórdio (Shh), da região dorsal do tubo neural
(Wnts, BMP-4), e também do ectoderma suprajacen-
te (Wnts, BMP-4) regulam o início da miogênese e a
indução do miótomo.
O crescimento muscular durante o desenvolvimen-
to resulta da continuação da fusão de mioblastos e
miotubos. Os miofilamentos desenvolvem-se no ci-
toplasma dos miotubos durante ou depois da fusão
dos mioblastos. Logo depois, desenvolvem-se as mi-
ofibras e outras organelas características das células
musculares estriadas. Por serem longas e estreitas, as
células musculares são comumentes denominadas fi-
bras musculares. Ao se diferenciar, os miotubos tor-
nam-se envoltos pelas lâminas externas, que os sepa-
ram do tecido conjuntivo circundante. Os fibroblas-
tos produzem as camadas do perimísio e do epimísio
da bainha fibrosa; o endomísio é formado pela lâmi-
na externa, que é derivada das fibras musculares, e
pelas fibras reticulares. A maioria dos músculos es-
queléticos desenvolve-se antes do nascimento e qua-
se todos os remanescentes são formados até o final
do primeiro ano. O aumento no tamanho de um
músculo após o primeiro ano resulta de um aumento
no diâmetro das fibras devido à formação de mais
miofilamentos. Os músculos aumentam em compri-
mento e em espessura a fim de crescerem junto com
o esqueleto.
MiótomosMiótomosMiótomosMiótomosMiótomos
Em geral cada porção do miótomo de um somito apre-
senta uma divisão epiaxial dorsal e uma divisão hipoa-
xial ventral (Fig. 17-2B). Cada nervo espinhal em de-
senvolvimento também se divide e envia um ramo para
cada divisão, com o ramo dorsal primário suprindo a
divisão epiaxial e o ramo ventral primário, suprindo a
divisão hipoaxial. Alguns músculos – p. ex., os múscu-
los intercostais – permanecem organizados em segmen-
tos como os somitos, mas a maioria dos mioblastos
migra dos somitos e forma músculos não segmenta-
Figura 17-1Figura 17-1Figura 17-1Figura 17-1Figura 17-1 Um modelo para as interações moleculares
durante a miogênese. Shh e Wnts, produzidos pelo tubo
neural (TN) e pela notocorda (NC), induzem o Pax-3 e o Myf-5
nos somitos. Qualquer um dos dois pode ativar o início da
transcrição do MyoD e a miogênese. O ectoderma superficial
(E) também é capaz de induzir o Myf-5 e o MyoD. Além disso,
o Pax-3 regula a expressão do c-met, que é necessário para a
capacidade de migração das células miogênicas precursoras,
que também expressam En-1, Sim-1, Ibx-1, e 26M15. DM,
dermomiótomo; S, esclerótomo. (De Kablar B, Rudnick MA:
Skeletal muscle development in the mouse embryo. Histol
Histopathol 15: 649, 2000).
O Sistema Muscular 11
dos. Estudos genéticos realizados no embrião de ca-
mundongo sugerem que o MyoD e o Myf-5 são essen-
ciais para o desenvolvimento dos músculos hipoaxial
e epiaxial, respectivamente. Ambos os genes estão en-
volvidos no desenvolvimento dos músculos abdomi-
nais e intercostais.
Derivados das Divisões EpiaxiaisDerivados das Divisões EpiaxiaisDerivados das Divisões EpiaxiaisDerivados das Divisões EpiaxiaisDerivados das Divisões Epiaxiais
dos Miótomosdos Miótomosdos Miótomosdos Miótomosdos Miótomos
Os mioblastos das divisões epiaxiais dos miótomos
formam os músculos segmentares da maior parte do
eixo do corpo, os músculos extensores do pescoço e
da coluna vertebral (Fig. 17-3). Os músculos extenso-
A
B
C
Musculatura dos arcos faríngeos
Antigos locais de
miótomos occipitaisMúsculos
oculares
Nível
do corte B
Miótomos cervicais
Musculatura do membro superior
Musculatura da parede do corpo
Miótomos lombares
Musculatura do membro inferior
Somitos na
eminência
caudal
Músculos epiaxiais do tronco
Ramos primários
dorsal e ventral
Músculos extensores
do membro superior
Músculos hipoaxiais
do tronco
Coração
Músculos intercostais
Músculos flexores
do membro superior
Fígado
Músculo reto abdominal
Camadas musculares
do abdome
Estômago
Músculo psoas
Músculo longo do dorso
Músculo curto do dorso
Figura 17-2 A, esquema de um embrião
(de cerca de 41 dias), mostrando os miótomos
e o sistema muscular em desenvolvimento.
B, Corte transversal do embrião, ilustrando
os derivados epiaxial e hipoaxial de um
somito. C, corte semelhante de um embrião
de 7 semanas, mostrando as camadas
musculares formadas dos miótomos.
12 EMBRIOLOGIA BÁSICA
res embrionários derivados dos miótomos sacrais e
coccigeanos degeneram; seus derivados adultos são os
ligamentos sacrococcígeos dorsais.
Derivados das Divisões HipoaxiaisDerivados das Divisões HipoaxiaisDerivados das Divisões HipoaxiaisDerivados das Divisões HipoaxiaisDerivados das Divisões Hipoaxiais
dos Miótomosdos Miótomosdos Miótomosdos Miótomosdos Miótomos
Os mioblastos das divisões hipoaxiais dos miótomos cer-
vicais formam os músculos escaleno, pré-vertebral, gê-
nio-hióide e infra-hióide (veja Fig. 17-3). Os miótomos
torácicos formam os músculos flexores lateral e ventral
da coluna vertebral, enquanto os miótomos lombares
formam o músculo quadrado lombar. Os músculos dos
membros, os músculos intercostais e os músculos abdo-
minais também são derivados das divisões hipoaxiais dos
miótomos. Os miótomos sacrococcígeos formam os mús-
culos do diafragma pélvico e, provavelmente, os múscu-
los estriados do ânus e dos órgãos sexuais.
Músculos dos Arcos Faríngeos
A migração dos mioblastos dos arcos faríngeos, para
formar os músculos da mastigação, da expressão facial
e da laringe, está descrita no Capítulo 11. Esses múscu-
los são inervados pelos nervos dos arcos faríngeos.
Músculos OcularesMúsculos OcularesMúsculos OcularesMúsculos OcularesMúsculos Oculares
A origem dos músculos extrínsecos do olho não está
esclarecida, mas acredita-se que possam ser derivados
de células mesenquimais próximas da placa pré-cor-
dal (Figs. 17-2 e 17-3). Acredita-seque o mesoderma
desta área dê origem a três miótomos pré-ópticos. Os
mioblastos diferenciam-se das células mesenquimais
derivadas desses miótomos. Grupos de mioblastos, cada
qual suprido por seu próprio nervo craniano (NC III,
NC IV ou NC VI), formam os músculos extrínsecos
do olho.
Músculos da LínguaMúsculos da LínguaMúsculos da LínguaMúsculos da LínguaMúsculos da Língua
Inicialmente, existem quatro miótomos occipitais (pós-
ópticos); no entanto, o primeiro par desaparece. Mio-
blastos dos miótomos remanescentes formam os mús-
culos da língua, os quais são inervados pelo nervo hi-
poglosso (NC XII).
Músculos dos Membros
A musculatura dos membros desenvolve-se de mio-
blastos que envolvem os ossos em desenvolvimento
(veja Fig. 17-2). Estudos genéticos e com enxerto em
aves e em mamíferos demonstraram que as células
miogênicas precursoras do broto do membro origi-
nam-se dos somitos. Essas células estão inicialmente
localizadas na parte ventral do dermomiótomo e são
de natureza epitelial (veja Fig. 16-1D). Após a trans-
formação epiteliomesenquimal, as células migram
para o primórdio do membro. Sinais moleculares do
tubo neural e da notocorda induzem o Pax-3 e o Myf-
A B
Olho
Miótomos
caudais em regressão
Miótomos pré-óticos
Miótomos occipitais
Miótomos cervicais
Músculos oculares
Músculos faciais
Músculo oblíquo
externo
Músculo reto abdominal
Miótomos torácicos
Miótomos lombares
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T11
T12
L1L2L3L4L5
Figura 17-3 Desenhos ilustrando o desenvolvimento do sistema muscular. A, Embrião de 6 semanas. As regiões dos miótomos
dos somitos originam a maioria dos músculos esqueléticos. B, Embrião de 8 semanas mostrando a musculatura do tronco e dos
membros em desenvolvimento.
O Sistema Muscular 13
5 nos somitos. O Pax-3 regula a expressão do c-met,
um fator de crescimento peptídico migratório que está
envolvido na migração de células miogênicas precur-
soras no broto do membro.
DESENVDESENVDESENVDESENVDESENVOLOLOLOLOLVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DO
MÚSCULMÚSCULMÚSCULMÚSCULMÚSCULO LISOO LISOO LISOO LISOO LISO
As fibras musculares lisas diferenciam-se do mesên-
quima esplâncnico que envolve o endoderma do in-
testino primitivo e seus derivados (veja Fig. 16-1).
O músculo liso da parede de muitos vasos sanguíne-
os e linfáticos forma-se do mesoderma somático.
Acredita-se que os músculos da íris (o dilatador e o
esfíncter da pupila) e também as células mioepiteli-
ais das glândulas mamárias e sudoríparas sejam de-
rivados de células mesenquimais que se originam no
ectoderma. O primeiro sinal de diferenciação do
músculo liso é o desenvolvimento de núcleos alon-
gados nos mioblastos fusiformes. Durante o início
do desenvolvimento, novos mioblastos continuam a
se diferenciar das células mesenquimais, porém, eles
não se fundem; permanecem mononucleados. Du-
rante o desenvolvimento posterior, a divisão de mi-
oblastos existentes gradualmente substitui a diferen-
ciação de novos mioblastos na produção do tecido
muscular liso. Elementos filamentosos, mas não sar-
coméricos contráteis, desenvolvem-se em seu cito-
plasma, e a superfície externa de cada célula dife-
renciada adquire uma lâmina externa circundante.
À medida que as fibras musculares se desenvolvem
em camadas ou feixes, elas recebem inervação autô-
noma; os fibroblastos e as células musculares sinte-
tizam e depositam fibras colágenas, elásticas e reti-
culares.
DESENVDESENVDESENVDESENVDESENVOLOLOLOLOLVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DO
MÚSCULMÚSCULMÚSCULMÚSCULMÚSCULO CARDÍACOO CARDÍACOO CARDÍACOO CARDÍACOO CARDÍACO
O músculo cardíaco desenvolve-se do mesoderma
lateral esplâncnico, que origina o mesênquima que
envolve o tubo cardíaco em desenvolvimento (veja
Capítulo 15). Os mioblastos cardíacos diferenciam-
se deste miocárdio primitivo. O músculo cardíaco é
reconhecível na quarta semana e, provavelmente, de-
senvolve-se através da expressão de genes cardíacos
específicos. As fibras musculares cardíacas originam-
se por diferenciação e crescimento de células isola-
das, diferente das fibras musculares esqueléticas que
resultam da fusão de células. O crescimento das fi-
bras musculares cardíacas resulta da formação de
novos miofilamentos. Os mioblastos aderem-se uns
aos outros tal como no desenvolvimento do múscu-
lo esquelético, mas as membranas celulares que es-
tão em contato não se desintegram; essas áreas de
adesão originam os discos intercalares. Mais tarde,
no período embrionário, feixes especiais de células
musculares desenvolvem-se com miofibrilas relati-
vamente menos numerosas e diâmetros relativamen-
te maiores do que as fibras musculares cardíacas tí-
picas. Essas células musculares cardíacas atípicas –
fibras de Purkinje – formam o sistema de condução
do coração (veja Capítulo 15).
Músculos Acessórios
Músculos acessórios desenvolvem-se às vezes, e alguns
são clinicamente significativos. Por exemplo, um mús-
culo solear acessório está presente em cerca de 6% da
população. Foi sugerido que o primórdio do músculo
solear sofre uma bifurcação precoce para formar um
solear acessório.
Variações dos Músculos
Alguns músculos são funcionalmente vestigiais, tais como
aqueles do ouvido externo e do couro cabeludo. Alguns
músculos presentes em outros primatas aparecem somen-
te em alguns seres humanos (p. ex., o músculo do ester-
no). Variações na forma, na posição e em inserções mus-
culares são comuns e com freqüência são funcionalmen-
te insignificantes.
O músculo esternocleidomastóideo (ECM) é, às vezes,
lesado durante o nascimento, resultando em torcicolo
congênito. Há uma rotação fixa e uma inclinação da ca-
beça em decorrência da fibrose e do encurtamento do
ECM em um lado (Fig. 17-4). Alguns casos de torcicolo
(pescoço torto) resultam da laceração das fibras do ECM
durante o parto. Embora o trauma ao nascimento seja
comumente considerado como a causa do torcicolo con-
gênito, em alguns casos, fatores genéticos também po-
dem estar envolvidos.
Anomalias dos Músculos
Qualquer músculo do corpo pode, ocasionalmente, es-
tar ausente; exemplos comuns são a cabeça esterno-
costal do grande peitoral, o palmar longo, o trapézio,
o denteado anterior e o quadrado crural. A ausência
do grande peitoral, freqüentemente sua parte esternal,
em geral está associada com a sindactilia (fusão dos
dedos). Essas anomalias são parte da síndrome polo-
nesa. A ausência do grande peitoral às vezes está asso-
ciada à ausência da glândula mamária e/ou à hipopla-
sia do mamilo.
Algumas anomalias musculares são de natureza mais
vital, tal como a ausência congênita do diafragma, que
está comumente associada à atelectasia pulmonar (ex-
pansão incompleta dos pulmões ou de parte deles) e à
pneumonite (pneumonia).
14 EMBRIOLOGIA BÁSICA
RESUMO DO SISTEMA MUSCULARRESUMO DO SISTEMA MUSCULARRESUMO DO SISTEMA MUSCULARRESUMO DO SISTEMA MUSCULARRESUMO DO SISTEMA MUSCULAR
O músculo esquelético é derivado de regiões do mi-
ótomo dos somitos. Alguns músculos da cabeça e
do pescoço são derivados do mesoderma dos arcos
Figura 17-4 Torcicolo muscular congênito (pescoço
torto), mostrando o grande envolvimento do músculo
esternocleidomastóideo esquerdo, numa criança examinada
aos 2 meses. (Cortesia do Professor Jack CY Cheng,
Department of Orthopaedics & Traumatology, Chinese
University of Hong Kong, Hong Kong.)
faríngeos. Os músculos dos membros desenvolvem-
se de células precursoras miogênicas, que são deri-
vadas dos somitos. O músculo cardíaco e a maioria
dos músculos lisos são derivados do mesoderma es-
plâncnico. A ausência ou a variação de alguns mús-
culos é comum e, na maioria das vezes, de pouca
importância.
Questões de Orientação Clínica
1. Uma criança nasceu com a síndrome do ventre em amei-
xa, causada por falha no desenvolvimento normalda
musculatura abdominal. O que você acredita que pode-
ria ter causado esta anomalia congênita? Que anomalia
urinária resulta do desenvolvimento anormal da parede
abdominal anterior?
2. Um menino perguntou à mãe por que um de seus ma-
milos era mais baixo do que o outro. Ela não soube ex-
plicar a anomalia ao filho. Como você explicaria esta
posição baixa do mamilo?
3. Uma menina de 8 anos perguntou ao médico por que o
músculo de um lado do seu pescoço era tão saliente. O
que você teria dito a ela? O que poderia acontecer se
este músculo não fosse tratado?
4. Após exercício intenso, um jovem atleta queixou-se de
dor na região póstero-medial do tornozelo. Ele foi in-
formado que possuía um músculo acessório na pantur-
rilha. Isto é possível? Em caso afirmativo, qual a base
embriológica desta anomalia?
As respostas a estas questões são apresentadas no final
do livro.