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Centro Universitário Avantis – UNIAVAN Ensino Superior ANA PAULA SCANDOLARA BEATRIZ SOUZA DE OLIVEIRA SANTOS DREISSI FARINA GONÇALES EMILLY DULCE MATHIAS RODRIGUES JEAN MICHEL VELEM KELLY VALCARENGHI NITZ NICOLE CRISTINA SCHAADT TAINARA MILANI NEHERING MUSCULO ESTRIADO CARDÍACO. BALNEÁRIO CAMBORIÚ 2019 2 ANA PAULA SCANDOLARA BEATRIZ SOUZA DE OLIVEIRA SANTOS DREISSI FARINA GONÇALES EMILLY DULCE MATHIAS RODRIGUES JEAN MICHEL VELEM KELLY VALCARENGHI NITZ NICOLE CRISTINA SCHAADT TAINARA MILANI NEHERING MÚSCULO ESTRIADO CARDÍACO. Trabalho de Fisiologia I apresentado ao Ensino Superior do curso de Medicina Veterinária, 3º período, sobe orientação do Professoro José Humberto. BALNEÁRIO CAMBORIÚ 2019 3 Dedicamos este trabalho aos nossos pais por nos incentivarem sempre nos estudos e por jamais nos deixarem desistir, a fim de realizarmos nossos sonhos. 4 Resumo O músculo estriado cardíaco, é um músculo de grande importância para o miocárdio (coração), pois é através dele e das suas fibras que ocorre o mecanismo de contração que auxilia o bombeamento do sangue que será distribuído por todo o corpo, este músculo possui uma contração involuntária e contínua. Essa contração é iniciada por uma corrente elétrica que chamamos de Potencial de ação, que libera cálcio para o citoplasma das células, fazendo com que a concentração do cálcio aumente e que os miofilamentos deslizem uns sobre os outros resultando na contração da fibra muscular. Possui células pequenas e estão unidas a uma membrana denominada de discos intercalares, estes discos são responsáveis em fazer a conexão elétrica entre todas as células do miocárdio. Palavras chaves: Músculo Estriado Cardíaco . Miocárdio . Potencial de Ação 5 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO…………………………………………………………………………...6 2 DESENVOLVIMENTO………………………………………………………………….7 2.1 POTENCIAL DE AÇÃO…………………………………………………………………9 2.2 CANAIS IÔNICOS NO MÚSCULO CARDÍACO…………………………………...10 3 NERVOS SIMPÁTICOS E PARASSIMPÁTICOS…………………………………..11 CONSIDERAÇÕES FINAIS……………………………………………………………12 REFERÊNCIAS………………………………………………………………………….13 6 1. Introdução O presente trabalho se trata de revisão bibliográfica sobre estudos de autores e nossos conhecimentos, obtidos em sala de aula, em relação ao foco deste trabalho, o tecido muscular estriado cardíaco, com objetivo de um aprendizado um pouco mais amplo nas funcionalidades e características fisiológicas deste tecido. Assim como o tecido epitelial e o tecido conjuntivo, o tecido muscular também apresenta suas respectivas funções e características particulares, além do mais, ele é dividido em musculo liso, músculo estriado cardíaco e o músculo estriado esquelético. Os tecidos musculares originam-se na fase mesodérmica e a principal função dos mesmos é caracterizada pelos movimentos corporais, sejam eles voluntários ou involuntários (comandados pelo sistema nervoso vegetativo). A contração do tecido muscular promove o movimento de estruturas ligadas a ele, como os ossos, consequentemente, o corpo em si. Podemos dividir os músculos em três grupos: Tecido muscular estriado cardíaco: aparece no coração, respectivamente; Tecido muscular estriado esquelético: traciona os ossos nos movimentos voluntários; Tecido muscular liso: está presente nos órgão, como no intestino. Os músculos são os maiores grupos de tecido do corpo, consequentemente, responsáveis pela metade do peso corporal. Figura 1. Classificação dos Tecidos Musculares Fonte: Profª Luise Zozula Blind Carrenho 7 2. Desenvolvimento O músculo estriado cardíaco é conhecido pela sua função de bomba propulsora no sistema circulatório, controlado pelo mecanismo de Frank-Starling, onde regula intrinsecamente a capacidade de bombeamento cardíaco. Apresenta contração rápida, forte, contínua e involuntária, apresentando estrias transversas. Contém retículo sarcoplasmático e miofibrilas, actina e miosina são subunidades que formam os componentes contráteis fundamentais. Possui células alongadas e ramificadas que se unem nas suas porções terminais por meio de discos intercalares. […] discos intercalares – que são junções intercelulares complexas, que atuam tanto na adesão, como na comunicação, possibilitando o funcionamento coordenado do tecido (contração em sincronia). Os discos intercalares aparecem como linhas retas ou exibem um aspecto em escada (escalariforme). (BRANCALHÃO et al., 2016, p.1). Os discos são, na verdade, membranas celulares que separam as células musculares cardíacas umas das outras, funcionando como um sincício, importante para a eficiência do bombeamento cardíaco. O coração então é dividido em dois sincícios: atrial que forma a parede dos dois átrios e o ventricular que forma as paredes dos ventrículos. Esta divisão permite que os átrios se contraiam pouco antes da contração muscular. Além disso, “[…] os potenciais de ação podem propagar-se de uma célula muscular cardíaca para outra, através desses discos intercalados, sem a necessidade de neurotransmissão química para cada delas” (CUNNINGHAM, p.73, 2014). Figura 2. Músculo Estriado Cardíaco, com representação dos discos intercalares, células e núcleo. Fonte: https://slideplayer.es/user/6308906/. Publicado por Ignacio Vazquez Arroio 8 Nestes discos, encontram-se três tipos de junções celulares:Zônula de adesão: ancora os filamentos de actina dos sarcômeros terminais; Desmossomo: une as células cardíacas impedindo que as mesmas se separem durante a atividade contrátil; Junções comunicantes: continuidade iônica entre células adjacentes. As fibras de Purkinje (células musculares modificadas) são constituintes de um sistema especial de condução de estímulo elétrico no coração, assim, controlando e determinando o ritmo do batimento cardíaco, fazendo com que o coração se contraia de maneira coordenada, sem estímulo nervoso, ou seja, movimento involuntário (ABRAHAMSOHN, FREITAS, [s.d.]). Para Stephenson, 2008b (apud PEREIRA, 2019, p.13) o músculo cardíaco apresenta fibras musculares. O músculo cardíaco possui fibras musculares, formada por miofibrilas, onde cada faixa repetida de miofibrilas é chamada de sarcômero. Por sua vez, o sarcômero é responsável pelo início da contração do músculo cardíaco. Este sarcômero possui filamentos finos, onde contem moléculas de actina, e filamentos espessos, contendo moléculas de miosina. Quando houver presença de trifosfato de adenosina (ATP) e de íons cálcio (Ca2+) e a miosina interagir com a actina, vai ocorrer o ciclo de ponte cruzada, resultando na contração e gerando força em cada um sarcômero, e consequentemente, na célula inteira. A contração muscular, então, se dá pelo encurtamento das miofibrilas (filamentos citoplasmáticos das células musculares), sendo esta constituída pelas proteínas mais abundantes: actina e miosina. Esse processo de encurtamento e consequentemente a contração, ocorre com a presença de ATP, que tem sua hidrólise (cisão por ação de água) catalisada pela miosina, assim liberando a energia necessária. 2.1. Potencial de Ação Os mecanismos de contração, em um nível molecular, são os mesmos tanto no músculo cardíaco quanto no esquelético. Porém, há distinção nas ligações elétricas com as células vizinhas. As células musculares cardíacas diferem pelo fato de estarem eletricamente conectadas entre si. O potencial de ação, logo, irá se propagar ao longo da célula, e em determinados pontos de contato o potencial de ação salta para as células vizinhas. Devido a 9 esta ligação intercelular, o músculo cardíaco se contrai em sincronia, como se fosse umagrande célula. Este grupo de células interligadas como um todo é denominado de sincício funcional (CUNNINGHAM; KLEIN, 2014, p. 171-172). Cunningham e Klein alegam que (2014, p. 431): O fato de o tecido muscular cardíaco formar um sincício funcional e o potencial de ação cardíaco levar à contração, qualquer célula do músculo cardíaco pode iniciar um batimento cardíaco. Em outras palavras, se uma única célula muscular cardíaca despolarizar até o limiar e formar um potencial de ação, este irá ser propagado de célula para célula, através do coração, fazendo com que todo o coração se contraia. A maioria das células musculares cardíacas tem a propriedade de se manter estável durante o potencial de repouso da membrana; elas nunca geram potenciais de ação por si próprias. Entretanto, algumas poucas células musculares cardíacas especializadas têm a capacidade de despolarizar-se espontaneamente, aproximando- se do limiar para a formação do potencial de ação. Quando qualquer uma destas células especializadas atinge o limiar e gera o potencial de ação, um batimento cardíaco acontece. As células cardíacas que se despolarizam espontaneamente são chamadas de células marca-passo, pois iniciam os batimentos cardíacos e, por conseguinte, determinam a frequência, ou ritmo, do coração. Estas células marca-passo definem uma característica especial do coração, que é sua autonomia na geração dos próprios potenciais de ação e contrações musculares. O potencial de ação, então, é gerado no nodo sinoatrial ou nodo sinusal, que inicia o impulso cardíaco (propagando-se do nodo sinoatrial para os átrios direito e esquerdo por meio das vias intermodais atriais e ao mesmo tempo, é conduzido para o nodo átrio ventricular), atuando como marca-passo. Do nodo átrio ventricular o potencial de ação passa para os tecidos de condução dos ventrículos, o feixe de His, por onde a despolarização atinge os dois ramos do feixe, e em seguida as fibras de Purkinje. Os ventrículos são despolarizados rapidamente permitindo a contração e ejeção eficiente do sangue (PEIXOTO, p.25, 2012). O potencial de ação no nodo sinusal é decorrente dos eventos: 1. Os canais rápidos de sódio são inativados durante o potencial de membrana de repouso normal, porém ocorre um lento vazamento de sódio para o interior da fibra. 2. Devido a esse lento influxo de sódio, entre os potenciais de ação, o potencial de repouso aumenta gradualmente até alcançar – 40 mV. 3. Os canais de cálcio-sódio se tornam ativados e se forma o potencial de ação. 4. Canais de Potássio se abrem após a abertura dos de cálcio-sódio, permitindo que o potássio saia das células, o potencial de membrana volta ao estado de repouso e a 10 autoexcitação é reiniciada com o sódio vazando lentamente para dentro das fibras nodais sinusais. De acordo com os autores Aires et al, (2008); Berne & Levy (1996); Bers (2002); Costanzo (2004), citado por PEIXOTO (p.29, 2012), para que a ocorrência da contração muscular, os seguintes fatos precisam ocorrer de forma ordenada: O cálcio é liberado para o sarcoplasma, onde se liga à troponina C, que interage com a tropomiosina e expõe o sítio ativo da actina, ocorrendo interação da miosina com a actina desencadeando a contração muscular, ou sístole. Para que o músculo relaxe é necessário remover o cálcio do sarcoplasma (p.29, 2012). Além disso, as células cardíacas estão divididas em dois grupos, respectivamente definidas por um grupo de células com respostas lentas, que são as células marca-passo do nodo AS e as do nodo AV, possuem a capacidade de despolarização espontânea, ou seja, iniciam a despolarização cardíaca. O outro grupo é de células com resposta mais lentas do sistema His-Purkinge e células do miocárdio atrial e ventricular. Essas células conduzem a onda de despolarização pelo coração (sistema His-Purginge) e realizam a contração do miocárdio em si. 2.2. Canais iônicos no músculo cardíaco Os canais iônicos de sódio, potássio e cálcio, ativos por voltagem, são os principais relacionados aos canais envolvidos na gênese do potencial de ação. Os canais de sódio e cálcio têm uma estrutura comum, constituída de quatro domínios homólogos, cada um contendo seis segmentos transmembrana e uma região P, responsável pela formação do canal iônico, através do qual os íons permeiam a membrana plasmática. Os canais de potássio possuem apenas um domínio homólogo contendo seis segmentos transmembrana e uma região P. Todos esses canais apresentam em comum uma região responsável pela sensibilidade ao potencial elétrico, um sensor de voltagem localizado no segmento transmembrana quatro. Um canal é nomeado pelo íon ao qual é seletivo. Como existem vários tipos de canais seletivos a um mesmo íon, o canal é nomeado segundo suas propriedades: 11 1. Canais de sódio voltagem dependentes: são canais que se abrem, permitindo que o sódio saia da célula por seu gradiente eletroquímico (Aires et al, 2008; Berne & Levy, 2000 apud PEIXOTO, 2012). 2. Canais de cálcio: No miocárdio existem dois tipos de canais de cálcio voltagem dependentes ativados por despolarização. São os canais tipo L e tipo T. 2.2.Tipo L: Os canais do tipo L são o tipo predominante no coração. São ativados quando os valores de membrana são menos negativos. O canal de cálcio do tipo L é o principal responsável pela corrente despolarizante no nodo sinusal e atrioventricular, sendo responsável pela fase 0 e pela propagação do potencial de ação (Aires et al, 2008; Berne & Levy, 2000 apud PEIXOTO, 2012); 2.3. Tipo T: São mais comumente encontrados em miócitos ventriculares, nodo sinusal e em fibras de Purkinje, onde participa da despolarização diastólica. Os canais de cálcio tipo T são muito menos abundantes no coração e são ativados em potenciais mais negativos (Aires et al, 2008; Berne & Levy, 2000 apud PEIXOTO, 2012); 3. Canais de potássio: “O processo de repolarização final começa no fim da fase 2, quando o efluxo de potássio na célula cardíaca começa a exceder o influxo de cálcio e sódio” (Aires et al, 2008; Berne & Levy, 2000 apud PEIXOTO, p. 27, 2012). 3. Nervos simpáticos e parassimpáticos O controle da ritmicidade e condução cardíaca pelos nervos cardíacos são controlados também pelos nervos simpáticos e parassimpáticos. Na estimulação parassimpática, ocorre o retardamento cardíaco com a liberação de acetilcolina que diminui a frequência da descarga nodosinusal, aumentando a permeabilidade ao potássio e diminuindo a excitabilidade das fibras que estão entre o músculo atrial e o nodo A-V. Já a estimulação simpática acelera o ritmo cardíaco, também aumenta a frequência de descarga nodosinusal, taxa de condução do impulso cardíaco em toda a parte do coração e a taxa de contração muscular entre o átrio e o ventrículo (VALE, 2014). 12 Considerações Finais O músculo estriado cardíaco apresenta certa semelhança ao músculo estriado esquelético, por possuir fibras de actina e miosina. Porém difere em vários outros aspectos, como sua estrutura diferenciada, com fibras ramificadas e conexões comunicantes entre as células denominadas de discos intercalares. Apresenta certa autonomia, contraindo de forma involuntária sem dependência direta de impulsos nervosos, que apenas regulam a taxa de batimentos cardíacos. Estas especializações correspondem a importante função do coração de bombear o sangue para todo o corpo. 13 Referências ABRAHAMSOHN, P; FREITAS, V. Histologia interativa online. MOL versão 3.0. 11-29 Sistema circulatório, [s.d.]. Disponível em: <http://mol.icb.usp.br/index.php/11-29- sistema- circulatorio/#targetText=O%20endoc%C3%A1rdio%20reveste%20as%20cavidades,por%20u ma%20camada%20de%20endot%C3%A9lio.&targetText=O%20sistema%20de%20condu% C3%A7%C3%A3o%20de,Purkinje%2C%20neur%C3%B4nios%20do%20cerebelo)>.Acesso em: 09 de out.2019. BRANCALHÃO, R.M.C et al. Programa microscópio virtual. Cardíaco - Tecido Muscular Estriado Cardíaco, 2016. Disponível em: <http://projetos.unioeste.br/projetos/microscopio/>. Acesso em: 09 de out.2019. CUNNINGHAM, J.G; KLEIN, B.G. Cunningham tratado de fisiologia veterinária. 5.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 608 p. ISBN: 978-85-352-7102-7. Acesso em 11 out.2019. PEIXOTO, J.V.C. Acoplamento excitação contração em musculo cardíaco: estudo de revisão. Universidade do Paraná-UFPR. Curitiba, 2012. Disponível em: <https://www.acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/54517/R%20-%20E%20- %20JOAO%20VICTOR%20CAPELI%20PEIXOTO.pdf?sequence=1>. Acesso em 15 out.2019. PEREIRA, S.B.B. Levantamento das alterações eletrocardiográficas no segmento ST e onda T em cães atendidos no hospital veterinário unisul no período de 2017 a 2018. Universidade do sul de Santa Catarina, Tubarão, 2019. Acesso em 07 out.2019. VALE, I. O músculo cardíaco. Fisiologia humana I, 2014. Disponível em: <https://www.passeidireto.com/arquivo/5244489/o-musculo-cardiaco>. Acesso em: 16 out.2019.
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