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Histologia e Embriologia dos Animais Domésticos A 6 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Página 1 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Os tecidos musculares são responsáveis pela movimentação corporal. São constituídos por células alongadas caracterizadas pela presença de grande quantidade de filamentos citoplasmáticos específicos. 1. ESTRUTURA DAS FIBRAS MUSCULARES As células musculares são tão diferenciadas e têm características tão peculiares que seus componentes recebem nomes especiais: membrana celular = sarcolema citoplasma = sarcoplasma retículo endoplasmático = retículo sarcoplasmático mitocôndrias = sarcossomas 2. TIPOS DE TECIDO MUSCULAR De acordo com suas características morfológicas e funcionais, distinguem-se três tipos de tecido muscular nos mamíferos: músculo liso: é formado por aglomerados de células fusiformes com núcleo central e que não possuem estrias transversais. O processo de contração é lento e não está sujeito ao controle voluntário. músculo estriado esquelético: é formado por feixes de células cilíndricas muito longas e multinucleadas que apresentam estrias transversais e cujos núcleos são periféricos. Tem contração rápida, vigorosa e é sujeito ao controle voluntário. músculo estriado cardíaco: também apresenta estrias transversais, é formado por células alongadas e ramificadas que se unem longitudinalmente às células Histologia e Embriologia dos Animais Domésticos A 6 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Página 2 vizinhas, formando uma rede. Apresentam contração vigorosa, rítmica e involuntária. Cada célula apresenta um ou dois núcleos centrais. 2.1. Músculo Estriado Esquelético ORGANIZAÇÃO: os feixes de fibras musculares são organizados em grupos de fibras envolvidos por uma membrana externa de tecido conjuntivo chamada epimísio. Do epimísio partem septos muito finos de tecido conjuntivo que se dirigem para o interior do músculo chamados de perimísio, dividindo-o em fascículos. Cada fibra muscular, por sua vez, é envolvida por uma camada muito fina de fibras reticulares que formam o endomísio. Essa disposição do tecido conjuntivo não somente mantém as fibras musculares unidas, mas permite certa liberdade de movimento entre elas. Os vasos sangüíneos penetram no músculo através dos septos de tecido conjuntivo, formando uma rica rede de capilares que correm paralelamente às fibras musculares. As fibras se adelgaçam nas extremidades fazendo uma transição gradual para tendão. No sarcoplasma existe glicogênio em abundância sob a forma de grânulos, funcionando como depósito de energia, e há também a mioglobina que é responsável pela coloração vermelho-escura de alguns músculos. Na fibra muscular esquelética há pequenas quantidades de retículo endoplasmático rugoso e ribossomas. Miofibrilas: São fibrilas paralelas que preenchem o sarcoplasma, são estruturas cilíndricas que correm longitudinalmente à fibra muscular, preenchendo quase que totalmente seu interior. Ao microscópio óptico aparecem com estriações transversais, pela alternância de faixas claras e escuras, devida à repetição de unidades iguais chamadas sarcômeros (espaço compreendido entre duas linhas Z): Histologia e Embriologia dos Animais Domésticos A 6 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Página 3 faixa escura = banda A: no centro da cada banda A aparece uma zona mais clara chamada banda H. faixa clara = banda I: no centro de cada banda I aparece uma linha transversal escura chamada linha Z. As miofibrilas do músculo estriado contém 4 proteínas principais: Tropomiosina: molécula longa e fina formada por duas cadeias polipeptídicas enroladas; localiza-se ao longo do sulco existente entre os dois filamentos de actina. Troponina: proteína globosa com três subunidades: TNT, que se liga à tropomiosina; TNC, que tem afinidade pelo cálcio; e TNI, que cobre o sítio ativo da actina, onde ocorre a interação desta com a miosina. Actina: são filamentos finos formados por duas cadeias de monômeros globulares torcidas uma sobre a outra que partem da linha Z. Miosina: são filamentos grossos em forma de bastão, formada por dois peptídeos enrolados em hélice que se cruzam com os filamentos de actina. Numa das extremidades a miosina apresenta uma saliência globular que possui locais específicos para a combinação com o ATP e com a actina. Retículo sarcoplasmático: Essa organela da fibra muscular corresponde ao retículo endoplasmático liso de outros tipos celulares. Sua concentração é regular a concentração de íons cálcio dentro das miofibrilas, essa concentração é que vai determinar se actina vai interagir com a miosina para que ocorra a contração muscular. Quando a membrana do retículo sarcoplasmático é despolarizada pelo estímulo nervoso, os íons cálcio são liberados passivamente e atingem os filamentos vizinhos, ligando-se a troponina e permitindo a formação de pontes entre a actina e a miosina. Quando acaba a despolarização uma enzima localizada na membrana do retículo sarcoplasmático, a ATPase dependente de íons cálcio e magnésio utiliza energia e bombeia íons cálcio para dentro do retículo sarcoplasmático onde são armazenados sempre que não estiver ocorrendo contração, Histologia e Embriologia dos Animais Domésticos A 6 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Página 4 dentro do retículo esses íons ligam-se à proteína ligadora de cálcio denominada calsequestrina. Túbulos transversais: O sistema de túbulos transversais é responsável pela contração uniforme da fibra muscular, pois a despolarização deve chegar a todas as miofibrilas ao mesmo tempo. Se não houvesse túbulos T as miofibrilas localizadas mais próximas ao sarcolema contrair-se-iam antes que as localizadas mais internamente. Os túbulos transversais são túbulos estreitos formados à partir de invaginações do sarcolema que se estendem deste para o interior da fibra. Os túbulos penetram na fibra a cada ponto em que a banda A e a banda I se encontram e, deste ponto, se ramificam extensamente num plano transverso. Em cada lado do túbulo T, no limite entre banda A e banda I, existe uma expansão ou cisterna terminal do retículo sarcoplasmático, este conjunto de um túbulo T e duas cisternas é conhecido como tríade. Estímulo nervoso: Quando a fibra nervosa chega à fibra muscular apresenta uma dilatação irregular da sua extremidade que se entrelaça com as dobras do plasmalema. Nessa região, a capa de tecido conjuntivo da fibra nervosa (endoneuro) se funde com o endomísio, formando a chamada placa motora (sinapse neuromuscular). A estimulação nervosa se dá pela liberação de acetilcolina. Cada fibra muscular estriada esquelética recebe apenas uma terminação nervosa. 2.1.1. Histofisiologia No músculo em repouso o complexo troponina-tropomiosina cobre o sítio ativo da actina impedindo-a de se ligar a miosina, e a miosina, por sua vez, precisa ligar-se à actina para liberar energia da molécula de ATP que é utilizada no mecanismo de contração. O impulso nervoso chegando à fibra muscular provoca uma despolarização do sarcolema. Essa despolarização é conduzida através dos túbulos transversais até a membrana do retículo sarcoplasmático, resultando na liberação de Histologia e Embriologia dos Animais Domésticos A 6 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Página 5 íons cálcio. O cálcio se liga à unidade TNC da troponina ocasionando uma alteração na sua configuração espacial e empurrando a tropomiosina, ficando exposto o local de ligação com a actina. A actina liga-se com a miosina e como resultado dessa ligaçãoo ATP é convertido liberando energia que movimenta a cabeça da miosina, empurrando actina que está ligada a ela, ocasionando o deslizamento da actina sobre a miosina, promovendo a contração muscular. Quando cessa a despolarização o retículo sarcoplasmático transporta o cálcio ativamente para o seu interior interrompendo a atividade contrátil. A contração do músculo estriado esquelético ocorre conforme a Teoria dos filamentos interdigitados deslizantes (proposta por Hanson & Huxley), segundo a qual quando o músculo se contrai os filamentos finos e grossos deslizam entre si em direções opostas, resultando nas seguintes modificações: filamento fino escorrega para dentro da banda H desaparecimento gradual da banda H diminuição da banda I redução do sarcômero e consequentemente do comprimento do músculo. Regeneração: No homem, a maioria das fibras musculares esqueléticas desenvolve-se antes do nascimento, e quase todas já estão formadas ao final do primeiro ano de vida, entretanto essas fibras continuam a adquirir mais núcleos em consequência de sua fusão com pequenas células uninucleadas que parecem representar células tronco residuais derivadas dos mioblastos, essas células são conhecidas como células satélite, e estão localizadas ao lado das fibras musculares, envolvidas pela mesma lâmina externa. Essas células proporciona uma base para a regeneração do músculo esquelético, já que após o primeiro ano de vida o crescimento das fibras se dá por hipertrofia (aumento das fibras) e não por hiperplasia (aumento do número de fibras). Histologia e Embriologia dos Animais Domésticos A 6 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Página 6 Após traumatismos musculares e em certas condições patológicas as células-satélite são capazes de formarem novos mioblastos que se fundem para formar novas fibras musculares para substituir as fibras necrosadas. Porém essa capacidade para formar novas fibras é limitada quando ocorre grande perda muscular, o espaço deixado é preenchido por uma desorganizada mistura de tecido cicatricial fibroso, formada por fibroblastos e novas células musculares não lesadas. O endomísio serve como uma armação básica durante o processo regenerativo. 2.2. Músculo Estriado Cardíaco Organização: Este músculo é constituído por células alongadas, formando colunas que se anastomosam irregularmente. Também apresentam estriações transversais, mas podem ser facilmente diferenciadas das fibras musculares esqueléticas pelo fato de só possuírem um ou dois núcleos centrais. A direção das colunas é muito irregular e são revestidas por uma delicada bainha de tecido conjuntivo, equivalente ao endomísio do músculo esquelético. Uma característica importante é a presença de linhas escuras transversais que aparecem no ponto de junção de duas células adjacentes, chamadas discos intercalares, com freqüência dispostos irregularmente como os degraus de uma escada. Eles proporcionam a ligação forte necessária entre as células que constituem a fibra, transmitem sua tração, e permitem que comuniquem eletricamente, de modo que o impulso possa espalhar-se pelo coração de uma célula para outra. O músculo cardíaco apresenta grandes depósitos de glicogênio e de grânulos de lipofucsina, apresenta também muitas mitocôndrias, apresenta grânulos secretores citoplasmáticos localizados próximos ao aparelho de Golgi, esses grânulos contêm a molécula precursora do hormônio natriurético. A célula muscular cardíaca também apresenta as faixas A, I, Z e H, entretanto seus filamentos não se agrupam em feixes como as esqueléticas, mas formam uma grande massa cilíndrica de filamentos paralelos. Histologia e Embriologia dos Animais Domésticos A 6 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Página 7 Retículo Sarcoplasmático e Túbulos T: O retículo sarcoplasmático não é tão desenvolvido como do músculo esquelético e se distribui irregularmente entre os miofilamentos. Os túbulos T são encontrados ao nível da banda Z. Os túbulos geralmente associam-se apenas a uma expansão lateral do retículo sarcoplasmático, constituindo uma díade. Estímulo Nervoso: Abaixo da camada de tecido conjuntivo que reveste internamente o coração, existe uma rede de células musculares modificadas, dentro da parede do órgão, chamadas fibras de Purkinge que tem importante papel na geração e condução do estímulo cardíaco. O coração recebe nervos do sistema simpático e parassimpático que formam plexos na base do coração. Não existem terminações nervosas comparáveis à placa motora do músculo esquelético. As células são capazes de auto estimulação, independente de impulso nervoso, e devido às estreitas uniões o impulso gerado distribui-se para todo o órgão. O sistema nervoso exerce no coração uma ação reguladora, adaptando o ritmo às necessidades do organismo como um todo. Regeneração: as fibras musculares cardíacas não têm capacidade mitótica após o nascimento e, além disso, não há células satélite como as do músculo esquelético. A perda muscular cardíaca é substituída por tecido cicatricial fibroso. 2.3. Músculo Liso: Organização: É formado pela associação de células longas, fusiformes, dispostas em camadas, principalmente nas paredes de órgãos ocos. São revestidas e mantidas juntas por uma rede muito delicada de fibras reticulares. As células apresentam um único núcleo central. Os miofilamentos não têm a disposição encontrada no músculo esquelético ou cardíaco cruzando-se em todas as direções, formando uma trama tridimensional. As linhas Z não estão presentes e a proporção de actina é maior que a de miosina, também não há complexo troponina. Histologia e Embriologia dos Animais Domésticos A 6 HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA DO TECIDO MUSCULAR Página 8 As células musculares lisas não possuem sistema T e seu retículo sarcoplasmático é extremamente reduzido. Existem numerosas vesículas de pinocitose que desempenham papel importante na entrada e saída de cálcio. Estímulo nervoso: existem terminações nervosas no músculo liso, mas o grau de controle da contração varia. O músculo liso da parede intestinal, por exemplo, apresenta um ritmo inerente que pode ser modificado por impulsos nervosos. Histofisiologia: A contração do músculo liso também se inicia pela entrada de cálcio no sarcoplasma, mas a actina só interage com a miosina quando esta está fosforilada. Quando o cálcio chega ao sarcoplasma se liga a uma proteína chamada calmodulina formando o complexo calmodulina-íons cálcio, este complexo ativa uma enzima denominada cinase da cadeia leve da miosina que catalisa a fosforilação da miosina, a miosina então se liga a actina ocorrendo a contração. Outros fatores além do cálcio influenciam a contração do músculo liso. O grau de contração é regulado por hormônios que atuam através do AMP cíclico (cAMP). Quando ocorre um aumento no nível de cAMP a cinase é ativada, a miosina é fosforilada e a fibra se contraí, ocorrendo o oposto quando ocorre diminuição. Regeneração: Em relação aos outros dois tipos musculares, o músculo liso é o que tem maior capacidade de regeneração. 3. HISTOGÊNESE As células musculares têm origem mesodérmica (com exceção do músculo da íris que tem origem ectodérmica) e sua diferenciação ocorre principalmente por um processo de alongamento gradativo, com simultânea síntese de proteínas filamentosas.
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