Tipos de Músculos e Mecanismos de Contração

Tipos de Músculos

Todas as funções físicas do corpo implicam atividade muscular. Essas incluem os movimentos do esqueleto, a contração do coração e dos vasos sanguíneos, o peristaltismo do intestino, entre outras. O corpo possui três tipos diferentes de músculos:

• Músculo esquelético
• Músculo cardíaco
• Músculo liso

Apesar das diferenças entre eles, o mecanismo de contração é semelhante.

A) Fibra Muscular Esquelética

Cada fibra muscular esquelética é formada por algumas centenas a muitas dezenas de milhares de fibras musculares esqueléticas dispostas paralelamente, cada uma delas estendendo-se por todo o comprimento do músculo.

• Sarcolema: Membrana celular que envolve a fibra muscular.
• Sarcoplasma: Matriz do interior da fibra muscular onde estão imersas as miofibrilas.
• Retículo Sarcoplasmático: Estrutura no interior do sarcoplasma, cujo interior é rico em íons cálcio.
• Miofibrilas: Estruturas filamentosas que formam a fibra muscular, constituídas por cerca de 1500 filamentos de miosina e 3000 filamentos de actina.

A miofibrila é constituída por regiões claras, as Bandas I (actina), e por regiões escuras, as Bandas A (miosina). Os filamentos de actina estão fixados à Linha Z. A porção entre duas Linhas Z sucessivas é o sarcômero.

• Filamento de actina: Formado por três componentes:
  • Actina-F: 2 filamentos em dupla hélice
  • Tropomiosina: Ligada frouxamente à actina-F
  • Troponina: Complexo de 3 proteínas globulares, ligadas a uma das extremidades de cada molécula de tropomiosina

Mecanismo Molecular da Contração Muscular

Interação: Filamento de miosina + Filamento de actina + Íons Ca²⁺

• Inibição do filamento de actina pelo complexo troponina-tropomiosina
• Ação do íon Ca²⁺ na inibição do complexo troponina-tropomiosina
• Interação entre o filamento de actina ativado e as pontes cruzadas: Teoria da Catraca
• ATP como fonte de energia para a contração

Junção Neuromuscular (Placa Motora)

Conexão entre o término de uma fibra nervosa mielínica calibrosa e uma fibra muscular.

• Goteira Sináptica: Invaginação da membrana da fibra muscular.
• Fenda Sináptica: Espaço entre o terminal do axônio e a membrana da fibra muscular.
• Fendas Subneurais: Numerosas pregas que aumentam a área da superfície sobre a qual pode atuar o neurotransmissor.

No terminal do axônio existem muitas mitocôndrias que fornecem energia para a síntese do neurotransmissor excitatório (acetilcolina).

Transmissão do Impulso na Placa Motora

• Secreção de acetilcolina
• Aumento na permeabilidade aos íons sódio
• Destruição da acetilcolina pela colinesterase

Junção neuromuscular: Acetilcolina

1. Influxo de Na⁺
2. Despolarização da célula muscular
3. Ativação dos canais de di-hidropiridina do retículo endoplasmático (RE)
4. Liberação de cálcio do RE para o citoplasma

Propagação do Impulso no Interior da Fibra Muscular

• Túbulos Transversos (T)
• Sistema Retículo Sarcoplasmático - Túbulo T
• Liberação de íons cálcio
• Bomba de cálcio

Músculo Liso

A maior parte dos órgãos internos contém músculo liso. Esse nome é devido à ausência das estriações microscópicas características dos músculos esqueléticos. O músculo liso é formado por fibras bem menores do que as fibras esqueléticas.

Tipos de Músculo Liso

• Liso Multiunitário: Formado por fibras musculares lisas individualizadas. Cada fibra atua independentemente e é controlada por sinais nervosos. Exemplos: músculo ciliar do olho, íris, membrana nictitante e músculos piloeretores.
• Liso Unitário: Representa uma grande massa de centenas a milhões de fibras musculares que se contraem ao mesmo tempo (sincício). As fibras estão agregadas em lâminas ou feixes, e suas membranas celulares aderem entre si. É encontrado na maioria das vísceras (intestino, vias biliares, ureteres, útero e vasos sanguíneos).

Músculo esquelético: Filamento fino regulado por troponina e tropomiosina.

Músculo liso: Filamento fino regulado por Ca²⁺-calmodulina.

Contração Longa – Mecanismo de Trava

1. Íons Ca²⁺ se ligam à calmodulina.
2. O complexo Ca²⁺-calmodulina junta-se e ativa a miosina quinase (enzima fosforiladora).
3. A cadeia leve da cabeça da miosina torna-se fosforilada.
4. Contração
5. Desfosforilação da cabeça da miosina (fosfatase da miosina) – Fim da contração

Participação dos Íons Cálcio na Contração

O fator desencadeador para a contração é o aumento dos íons cálcio intracelulares. Esse aumento pode ser resultado da excitação nervosa, da estimulação hormonal ou do estiramento da fibra. O músculo liso não contém troponina; a contração é ativada pelo mecanismo da calmodulina.

Mecanismo da Calmodulina

• Íons Ca²⁺ se fixam à calmodulina.
• A combinação Ca²⁺/calmodulina ativa a miosina quinase.
• Fosforilação da cadeia reguladora.

Para cessar a contração, entra em ação a miosina fosfatase, clivando o fosfato da cadeia reguladora.

Processo Contrátil

• Contém filamentos de actina e miosina com características químicas semelhantes às do músculo esquelético.
• A contração é ativada por íons cálcio, e o ATP fornece energia.
• A força de contração é transmitida de uma célula a outra por meio de corpos densos ligados entre si através de pontes proteicas intercelulares.

Junção Neuromuscular do Músculo Liso

As fibras autonômicas que inervam o músculo liso se ramificam profusamente sobre uma camada de fibras musculares. Essas junções não fazem contato direto com as fibras, formando junções difusas. Os axônios não possuem botões terminais nas ramificações, mas apresentam múltiplas varicosidades ao longo de seus eixos.

Junções Neuromusculares dos Músculos Lisos: Acetilcolina e Norepinefrina (antagônicas para músculos lisos)

Contração do Músculo Liso sem Potencial de Ação: Fatores Teciduais Locais e Hormonais

• Falta de O₂ nos tecidos: Provoca relaxamento dos músculos e vasodilatação.
• Excesso de CO₂: Causa vasodilatação.
• Aumento na concentração de íons hidrogênio: Causa vasodilatação.
• Hormônios: Norepinefrina, epinefrina, acetilcolina, angiotensina, vasopressina, ocitocina, serotonina e histamina.