Estrutura e funcionamento dos músculos esqueléticos

O músculo, constituído pelos feixes musculares, está coberto pelo epimísio (nome que se dá à fáscia que envolve um músculo) — tecido conjuntivo denso, fibroso e colagénico, que cobre toda a superfície muscular. O tecido conjuntivo muscular mantém juntas as células musculares e liga os músculos aos tendões ou insere-os nos ossos. Portanto, está firmemente relacionado com o tecido conjuntivo dos tendões e do osso.

Nervos e Vasos Sanguíneos

Os neurónios motores são células nervosas especializadas. Os seus corpos celulares localizam-se no tronco cerebral ou na medula espinhal e os axónios estendem-se até às fibras musculares esqueléticas através dos nervos. Estes neurónios estendem-se em associação com as artérias e veias pelo tecido conjuntivo dos músculos esqueléticos.

A nível do perimísio, os axónios ramificam-se e cada ramo projeta-se para uma fibra muscular, formando uma sinapse (ou junção neuromuscular). Cada neurónio motor inerva mais do que uma fibra muscular e cada fibra muscular recebe um ramo de um axónio.

Fibras musculares

Os múltiplos núcleos de cada fibra muscular encontram-se imediatamente acima do sarcolema, enquanto o interior da fibra é maioritariamente constituído por miofibrilas. Entre as miofibrilas estão alojados outros organelos, como mitocôndrias e grânulos de glicogénio. O citoplasma sem as miofibrilas chama-se sarcoplasma.

Miofibrila

Estrutura filamentosa, com um diâmetro aproximado de 1 a 3 pm, que se estende de uma extremidade do músculo para a outra. São compostas por duas espécies de filamentos proteicos:

• Miofilamentos de actina (finos) — tem aproximadamente 8 nm de diâmetro e 1000 nm de comprimento
• Miofilamentos de miosina (grossos) — tem cerca de 12 nm de diâmetro e 1800 nm de comprimento

Estes miofilamentos organizam-se em unidades altamente organizadas chamadas sarcómeros, que se unem topo a topo para formar miofibrilas.

Miofilamentos de actina e miosina

Cada miofilamento de actina é composto por 2 cadeias de actina fibrosa (actina F), uma série de moléculas de tropomiosina e uma série de moléculas de troponina. As duas cadeias de actina F enrolam-se numa dupla hélice que se estende a todo o comprimento do miofilamento de actina.

Cada cadeia de actina F é um polímero de aproximadamente 200 pequenas unidades globulares chamadas monómeros de actina globular (actina G). Cada monómero de actina G tem um local específico a que se podem ligar moléculas de miosina durante a contração muscular. A tropomiosina é uma proteína alongada que se insinua na fenda de dupla hélice da actina F. Cada molécula de tropomiosina é suficientemente longa para cobrir sete locais ativos de actina G. A troponina compõe-se de três subunidades: uma que se liga à actina; a segunda, que se liga à tropomiosina; e a terceira, que se liga a iões de cálcio. As moléculas de troponina encontram-se entre as extremidades das moléculas de tropomiosina, nos sulcos entre as cadeias de actina F. O complexo de tropomiosina e troponina regula a interação entre os locais ativos da actina G e a miosina.

Os miofilamentos de miosina compõem-se de muitas moléculas de miosina alongadas, com a forma de taco de golfe. Cada molécula de miosina consiste em 2 moléculas de miosina pesada que se se juntam de modo a formar uma porção cilíndrica (centro do miofilamento) paralela ao miofilamento de miosina e 2 cabeças que se estendem lateralmente. Quatro cadeias de miosina leve ligam-se às cabeças de cada molécula de miosina. Cada miofilamento de miosina consiste em cerca de 300 moléculas de miosina dispostas de forma que cada 150 têm as suas cabeças projetando-se para cada extremidade. As cabeças da miosina têm 3 propriedades importantes: (1) Podem ligar-se a sítios ativos nas moléculas de actina, formando pontes cruzadas. (2) A cabeça liga-se à porção cilíndrica por uma zona encurvada que se pode dobrar e estreitar durante a contração. Uma segunda zona curva fica a curta distância da cabeça na porção cilíndrica da molécula de miosina. (3) As cabeças têm atividade ATPase — atividade enzimática que desdobra a ATP — libertando energia, que alguma desta é usada para dobrar a região em charneira da molécula de miosina durante a contração.