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Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto Conceito O Sistema Muscular é o conjunto de músculos que nos permite movimentação do esqueleto, produção de calor, postura e sustentação do corpo. Existem dois tipos de tecidos musculares - liso e estriado, sendo o estriado dividido em estriado cardíaco e estriado esquelético. ORIGEM O Sistema Muscular desenvolve-se do Mesoderma, exceto a musculatura da íris, que tem origem do Neuro ectoderma. Os mioblastos, células musculares embrionárias, se originam do Mesênquima (tecido conjuntivo embrionário) e, é a partir dessas células mesodérmicas especializadas que o tecido muscular se forma. As fibras musculares esqueléticas se formam pela fusão de vários mioblastos, já os mioblastos do músculo liso e cardíaco não se fundem, mas formam junções de comunicação. O tecido é constituído por longas fibras musculares (miócitos) que podem atingir até 30cm de comprimento, percorrendo o músculo de ponta a ponta. As fibras musculares (miócitos) são oriundas da fusão de mioblastos, por isso são multinucleadas; cada fibra muscular contém várias miofibrilas (filamentos de actina e miosina responsáveis pela contração as células miogênicas primordiais são diferenciadas em mioblastos. Posteriormente, após a expressão do fator MRF-4, as células são reconhecidas como miócitos, células adultas diferenciadas que exercem plenamente as funções atribuídas às células musculares. Os miócitos continuam processo de diferenciação, que culmina com a fusão entre miócitos e a formação de um sincício chamado miotubo. Este, também chamado miofibrila, atinge a maturidade celular quando apresenta contratilidade, denominando-se então unidade morfofuncional do músculo esquelético. CARACTERÍSTICAS Os músculos são estruturas anatômicas de formas e comprimentos variáveis que se inserem aos ossos através de tendões. São caracterizados pela contração (capacidade de diminuir o comprimento) e relaxamento, onde estas ações movimentam partes do corpo, inclusive os órgãos internos. • representam cerca de 40% a 50% do peso corporal total. • são capazes de transformar energia química em energia mecânica. • O músculo vivo é de cor vermelha. A cor avermelhada deve-se à mioglobina, uma proteína semelhante à hemoglobina presente nos glóbulos vermelhos, que é responsável por conservar o O2 proveniente da circulação para o metabolismo oxidativo. • Músculos podem ser extensores (quando o movimento feito afasta os ossos) e flexores (quando o movimento resulta na aproximação de ossos). Grande parte das articulações do corpo necessitam de pares de músculos extensores e flexores, esses pares recebem o nome de músculos antagonistas. O corpo humano contém três tipos de músculos: músculo não estriado (músculo liso), músculo estriado esquelético e músculo estriado cardíaco. Com base no tipo de controle exercido sobre sua atividade podem ser classificados também em músculos voluntários e músculos involuntários. • Nos músculos voluntários as contrações estão normalmente sob controle consciente do indivíduo que as executa, mas, em algumas condições, as contrações destes músculos não requerem um propósito consciente. Os músculos voluntários são controlados pela porção do sistema nervoso somático. Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto • Nos músculos involuntários as contrações não estão sob controle consciente do indivíduo. Estes músculos são controlados pela porção do sistema nervoso autônomo. TIPOS DE TECIDOS MUSCULARES • Muscular estriado esquelético: contração vigorosa, rápida e voluntária; • Muscular estriado cardíaco: contração vigorosa, rítmica e involuntária; • Muscular liso: contração lenta e involuntária; Propriedades dos tecidos musculares • Excitabilidade: capacidade da célula responder a estímulo químico- placa neural, mecânico- neurônio motor no reflexo patelar, fisicamente- e elétricos = forca contração. • Contratibilidade: capacidade da musculatura se encurtar, a partir da unidade fundamental da célula o sarcômero. • Extensibilidade: capacidade de se aumentar comprimento linear, esticar além do comprimento de repouso. • Elasticidade: capacidade de voltar ao tamanho natural após contração ou extensão. Fibras musculares • Um músculo esquelético é formado por um conjunto de fibras musculares. Cada fibra muscular esquelética é uma célula longa e cilíndrica multinuclear. • Sarcolema: membrana plasmática da fibra • No sarcolema existem os receptores que recebem o sinal do motoneurônio para que ocorra a despolarização da fibra muscular. • Sarcoplasma: citoplasma da fibra • Miofibrilas: principais estruturas intracelulares; formadas por um feixe proteínas contráteis e elásticas que estão envolvidas na contração muscular – actina, miosina, tropomiosina e troponina. • Retículo sarcoplasmático: envolve as miofibrilas, são responsáveis pelo armazenamento de cálcio; são formados por túbulos longitudinais com porções terminais alongadas (cisternas terminais) • Os Túbulos Transversos (Túbulos T) passam lateralmente por meio da fibra muscular. Eles permitem que os potenciais de ação se movam rapidamente da superfície para o interior da fibra muscular, alcançando as cisternas terminais no mesmo momento (menor tempo de resposta). Também são condutores para substâncias como: glicose, oxigênio e os íons. • O conjunto de retículo sarcoplasmático (RS) e túbulos T formam um sistema de canais e cisternas, delimitado por membranas, que se estendem por todo o sarcoplasma e forma uma rede ao redor de cada miofibrila. • O citosol entre as miofibrilas contém muitos grânulos de glicogênio e mitocôndrias. • Cada fibra muscular esquelética está envolvida por envolvidas por bainhas de tecido conjuntivo (epimísio, perimísio e endomísio) que mantêm as fibras musculares unidas, permitindo que a força de contração gerada por Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto cada fibra individualmente atue sobre o músculo inteiro. • As fibras musculares adjacentes formam os fascículos, os quais são compostos por fibras colágenas e elásticas, nervos e vasos sanguíneos Cada fibra muscular contém diversas miofibrilas. Cada miofibrila é formada por proteínas contráteis chamadas de sarcômeros, compostos por: • Miosina → filamentos grossos. • Actina → filamentos finos. • Tropomiosina e Troponina → são proteínas reguladoras. • Titina e Nebulina → são proteínas acessórias gigantes. Sarcômero Cada sarcômero é formado por: • Discos Z – é delimitado por dois discos Z, que são estruturas proteicas em zig-zag que servem como pontos de ancoragem para os filamentos finos. • Banda I – banda mais clara do sarcômero; contêm apenas filamentos de actina. Um disco Z atravessa o centro de cada banda I, de modo que cada metade de uma banda I pertence a um sarcômero diferente. • Banda A – banda escura do sarcômero; engloba todo o comprimento de um filamento grosso • Zona H – região central da banda A; é mais clara do que as porções laterais, já que a zona H é ocupada apenas por filamentos grossos. • Linha M – representa as proteínas que formam o sítio de ancoragem dos filamentos grossos (como um disco Z para os filamentos finos). Cada linha M divide uma banda A ao meio. ACTINA E MIOSINA A miosina é uma proteína motora com capacidade de produzir movimento. É formada por uma cauda e suas projeções formam “cabeças”. Elas funcionam como dobradiças, o que torna a proteína móvel no ponto onde as cabeças se unem à cauda. Forma os filamentos grossos. A actina forma os filamentos finos da fibra muscular. Ela é uma proteína globular (actina G) e, normalmente, várias moléculas de actina G se polimerizam paraformar os filamentos de actina F. No músculo esquelético, dois polímeros de actina F se enrolam para formar os filamentos finos da miofibrila. Os filamentos grossos e finos de cada miofibrila estão dispostos em paralelo e conectados por ligações cruzadas de miosina, que se formam quando as cabeças de miosina dos filamentos grossos se ligam à actina dos filamentos finos. O alinhamento adequado dos filamentos dentro de um sarcômero é garantido pelas proteínas titina e nebulina. A titina tem duas funções: Estabilizar a posição dos filamentos contráteis. e fazer os músculos estirados retornarem ao seu comprimento de repouso. Ela é auxiliada pela nebulina, uma proteína gigante e não elástica que acompanha os filamentos finos e se prende ao disco Z. Por isso, a nebulina auxilia no alinhamento dos filamentos de actina do sarcômero. No músculo estriado esquelético, a contração se dá pela interação entre os dois filamentos de proteínas nos sarcômeros (actina e a miosina). A cabeça da miosina empurra os filamentos de actina, gerando a contração muscular. Tipos de fibras musculares Fibras vermelhas: Também conhecidas como tipo I, são mais comumente usadas em atividades que demandem intensidade baixa à moderada, com longa duração, e de forma lenta. Elas necessitam de um maior fornecimento sanguíneo. Seu metabolismo é o aeróbico, o qual permite que o músculo seja utilizado para trabalhos de resistência (maior resistência a fadiga); devido ao bom suprimento de oxigênio, seu alto conteúdo de mioglobina e a grande quantidade de mitocôndrias, as fibras estão preparadas para o metabolismo oxidativo. Fibras brancas: De contração rápida, as fibras do tipo II têm maior diâmetro (mais grossas) quando comparadas as fibras vermelhas e têm o maior potencial de crescimento. Possuem um metabolismo anaeróbico; são mais usadas quando o indivíduo exerce atividades de curta duração e com alta intensidade, velocidade e força. Baixa resistência à fadiga, mais difícil de se hipertrofiar- construção de cadeias proteicas em seu interior, porém são mais resistentes - fibras de força. Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto Fibras rosadas (intermediárias): tem características fisiológicas que se aproximam tanto das características fisiológicas das fibras vermelhas e brancas; Elas apresentam metabolismo oxidativo rápido, movimentos aeróbicos e anaeróbicos, resistentes a fadiga. Possuem boa quantidade de mioglobina e mitocôndrias. MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO Está fixado aos ossos, geralmente através de cordões fibrosos, denominados tendões. As contrações deste músculo estriado esquelético exercem força nos ossos e então eles se movimentam. São os responsáveis por diversas atividades, como levantar objetos e andar ou correr; São os únicos músculos voluntários do corpo. Apresenta células longas, cilíndricas e multinucleadas, os quais estão localizados na periferia delas. Esse tecido apresenta estriações transversais. Seus feixes de células são longos e podem atingir até 30 cm, enquanto o diâmetro das fibras varia entre 10 µm a 100 µm. É um tecido sem capacidade mitótica. Cada fibra muscular apresenta uma série de feixes de filamentos, as miofibrilas. Quatro proteínas diferentes são encontradas nessas miofibrilas: miosina e actina (as mais abundantes), tropomiosina e troponina. Quando vistas pelo microscópio óptico, as fibras musculares esqueléticas apresentam alternância de faixas claras e escuras que garante o padrão de estriações transversais. A faixa escura é chamada de banda A e é formada por filamentos finos (actina) e grossos (miosina), enquanto a faixa clara recebe a denominação de banda I e é formada somente por filamentos finos. No centro de cada banda I, observa-se a presença de uma linha escura transversal, denominada de linha Z, que delimita o chamado sarcômero. A banda A apresenta uma região mais clara no centro, chamada banda H, que é formada apenas por filamentos grossos. Nesses músculos observa-se a repetição de unidades chamadas de sarcômeros, que são unidades repetitivas das miofibrilas e básicas desse tipo de músculo. Cada sarcômero é constituído pela parte que fica entre duas linhas Z sucessivas: duas metades de banda I e uma banda A, ao centro. RESUMO: Célula muscular (fibra) Sarcômero (unidade morfofuncional intracelular) Limites: entre duas linhas Z Banda A: faixa escura • Banda H (clara) com linha M • Faixa escura (actina e miosina) Banda I: faixa clara • Linha z (escura) • Faixas claras (actina) A contração desse tipo de tecido é rápida e vigorosa, porém não involuntária. No processo de contração verifica-se o encurtamento dos sarcômeros. Os músculos estriados esqueléticos estão presos aos nossos ossos, garantindo que a contração muscular se converta em movimento Ex. Bíceps e tríceps MÚSCULO LISO Neste tipo de músculo as células não apresentam as estriações. Este tipo de músculo é também chamado de músculo visceral. É encontrado nas paredes das vísceras ocas e tubulares, como nos vasos sanguíneos, útero, estômago e intestino. O músculo não estriado (músculo liso) é um músculo involuntário, pois suas contrações comandam o movimento de materiais através dos sistemas de órgãos do corpo humano. Suas Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto células são delgadas, alongadas e fusiformes, com núcleos centrais e únicos. Este tipo de músculo é encontrado, também, nos sistemas urinário, respiratório e reprodutor. Além disso, também se pode encontrar músculos lisos nos olhos, onde age alterando o tamanho da íris e a forma da lente. A pele também contém músculo liso, o que permite a contração do músculo eretor do pelo que deixa o folículo ereto em resposta ao tempo frio ou situações de medo. (arrepio) Estrutura: As fibras do muscular liso agrupam-se em feixes ramificados, o que permite que as células se contraiam muito mais fortemente do que as da musculatura estriada. Funções: • Vedação de orifícios; • Transporte do quimo através de contrações peristálticas do tubo intestinal; • Produção de proteínas do tecido conjuntivo, como colágeno e elastina (miofibroblastos). Inervação O músculo liso é regulado pelo seguinte: • sistema nervoso visceral; • neurotransmissores → ex.: norepinefrina, acetilcolina • hormônios → ex.: estrogênio, ocitocina (oxitocina), prostaglandinas, histamina; TECIDO ESTRIADO CARDÍACO É um tipo especializado de músculo que forma a parede do coração e pode ser também chamado de miocárdio. Controla os batimentos cardíacos. Este músculo é involuntário, como o músculo liso, e é estriado, como o músculo esquelético. Sua contração é forte e involuntária. Suas células são alongadas e ramificadas, sendo essas ramificações unidas por estruturas denominadas discos intercalares. Esses discos transmitem sinais de uma célula para outra, garantem a sincronização da contração cardíaca e proporcionam maior adesão impedindo que as células se separem quando ocorre o batimento do coração. São compostos de Junções comunicantes e Junções de adesão. (sincício cardíaco) As fibras do músculo cardíaco apresentam um ou dois núcleos, que estão na posição mais central ou próxima a essa região. As contrações do músculo estriado cardíaco são involuntárias, ou seja, acontecem independentemente do nosso controle. Nesse tipo de músculo, as células apresentam uma série de mitocôndrias, o que é fácil de ser compreendido, uma vez que elas possuem grande metabolismo e necessitam constantemente de ATP. CONTRAÇÃO MUSCULAR A contração muscular é um processo ativo (envolve gasto de energia) que permite a geração de força (tensão muscular) para mover ou resistir a uma carga. ➢ O cálcio é o sinal necessário para a ocorrência da contração muscular (funcionacomo mensageiro intracelular); ➢ Para ocorrer: Necessita de estímulo direto da terminação nervosa, que desencadeia a liberação de cálcio e o gasto de ATP • No estado de relaxamento, o sarcômero possui uma banda I grande (somente filamentos finos). • Com a chegada do impulso nervoso, as terminações axônicas do nervo motor lançam sobre suas fibras musculares a acetilcolina, que funciona como um neurotransmissor. • A acetilcolina liga-se aos receptores da membrana da fibra muscular, desencadeando um potencial de ação. • Nesse momento, os filamentos de actina e miosina se contraem. • Quando o músculo contrai, os filamentos grossos e finos deslizam uns sobre os outros; https://www.kenhub.com/pt/library/anatomia/sistema-respiratorio Beatriz Castro e Silva de Albergaria Barreto Medicina – UNIFACS MR01 @biia_barreto • Isso faz com que os discos Z se aproximem, na medida em que o sarcômero encurta. • O deslizamento dos filamentos de actina sobre os de miosina faz o miômero encurtar. • A banda I e a zona H (regiões onde não há sobreposição de actina e de miosina no estado de repouso) diminuem de largura e praticamente desaparecem momentaneamente. • A Banda A mantém seu tamanho. • Se o estímulo não for suficiente, nada acontece. A contração muscular pode ser de dois tipos: • Contração isométrica: quando o músculo se contrai, sem encurtar o seu tamanho. Ex. a manutenção da postura envolve a contração isométrica. • Contração isotônica: quando a contração promove o encurtamento do músculo. Ex. movimento dos membros inferiores. Regeneração do tecido muscular No adulto os três tipos de tecido muscular exibem diferenças na regeneração. O músculo cardíaco não se regenera. Nas lesões do coração (infarto), as partes destruídas são invadidas por fibroblastos, que produzem fibras colágenas, formando uma cicatriz. Embora os núcleos das fibras esqueléticas não se dividam, tem uma pequena capacidade de reconstituição. Admite-se que as células satélites sejam responsáveis pela regeneração, visualizadas somente com microscópio eletrônico, consideradas mioblastos inativos. Estas células também são importantes na hipertrofia, quando se fundem com as fibras musculares preexistentes. O músculo liso é capaz de uma regeneração mais eficiente. Ocorrendo lesão as fibras musculares lisas que permanecem viáveis entram em mitose e reparam o tecido. Na parede dos vasos sanguíneos há participação dos perícitos, que se multiplicam por mitose originando novas células musculares lisas, ocorrendo a regeneração.
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