Sistema muscular
Os músculos, de origem mesodérmica, são formados por células alongadas (fibras musculares) que contêm grande quantidade de filamentos citoplasmáticos de proteínas contráteis que lhes confere a capacidade de contração e distensão, possibilitando os movimentos corporais e das vísceras, além do bombeamento do sangue pelo sistema circulatório.
OBS.:
As células musculares têm origem mesodérmica (exceto a musculatura da íris, que tem origem do neuroectoderma) e sua diferenciação ocorre pela síntese de proteínas filamentosas, concomitantemente ao alongamento das células.
De acordo com suas características morfológicas e funcionais distinguem-se três tipos de tecido muscular:
- estriado esquelético
- estriado cardíaco
- liso
O sistema nervoso somático (ou voluntário) controla a função do tecido muscular estriado esquelético, ao passo que os tecidos musculares estriado cardíaco e liso são conhecidos como tecidos musculares de contração involuntária e inervados pelo sistema nervoso autônomo (ou visceral). A tabela abaixo apresenta as características e localização dos três tipos de músculos.
O músculo esquelético recobre totalmente o esqueleto e está preso aos ossos, sendo responsável pela movimentação corporal. Em outras palavras, os músculos que controlamos voluntariamente trabalham com o sistema esquelético para produzir movimentos coordenados dos seus membros.
O tecido muscular estriado cardíaco forma o miocárdio e é responsável pelos batimentos do coração para o bombeamento de sangue.
Os sistemas circulatório, digestório, urinário e reprodutor usam músculos lisos para impulsionar materiais pelo corpo. Assim, o tecido muscular liso proporciona a motilidade para muitas atividades vitais que incluem a peristalse no trato gastrointestinal, a regulação do diâmetro dos vasos sanguíneos, o esvaziamento da bexiga urinária, a ejaculação e o parto (através da contração do útero), além de muitas outras funções.
As células musculares são altamente especializadas na conversão de energia química em energia mecânica. Especificamente, as células musculares usam a energia do trifosfato de adenosina (ATP) para gerar força e/ou realizar um trabalho. Não importa onde os tecidos musculares estão no corpo, todos compartilham a mesma característica: a contração.
Propriedades gerais dos músculos
Os três tipos de tecidos musculares são altamente especializados e compartilham quatro propriedades básicas:
(1) Contratilidade: é a habilidade do músculo encurtar-se (contrair-se) quando estimulado adequadamente e exercer força de tração ou tensão. Essa propriedade diferencia o músculo de todos os outros tipos de tecido.
(2) Excitabilidade (responsividade ou irritabilidade): é a capacidade do músculo de responder a um estímulo, ou seja, a qualquer mudança no ambiente interno ou externo do corpo. Enquanto as respostas a estímulos externos dos músculos esqueléticos normalmente provêm de nervos controlados conscientemente, os músculos cardíaco e liso podem se contrair sem estímulos externos, mas também respondem à estimulação por nervos e hormônios.
(3) Extensibilidade: é a capacidade do músculo poder ser alongado ou estirado além de seu comprimento de repouso normal. As fibras musculares geralmente encurtam quando contraem, mas podem ser estiradas, até mesmo além do seu comprimento de repouso, quando o músculo relaxa.
(4) Elasticidade: é a habilidade do músculo retornar ao seu comprimento de repouso original após ter sido estirado.
Funções do sistema muscular
A maioria dos movimentos do corpo, desde o bater do coração até correr uma maratona, resulta de contrações musculares. A principal função do músculo esquelético é a de movimentar o corpo ao exercer tração sobre os ossos do esqueleto, possibilitando-nos inúmeras atividades, como andar, correr, dançar, ler um livro, tocar um instrumento musical, fazer careta etc. O músculo cardíaco impulsiona o sangue para os vasos sanguíneos; o músculo liso conduz líquidos e sólidos ao longo do trato digestório e executa funções variadas em outros sistemas. Assim, os músculos exercem no mínimo quatro importantes funções:
- produção de movimento,
- manutenção da postura,
- estabilização das articulações,
- geração de calor.
A lista abaixo resume essas e outras das principais funções dos três tipos de músculos:
- Movimentos do corpo: a maioria dos músculos esqueléticos está ligada aos ossos e é responsável por grande parte dos movimentos do corpo, incluindo caminhar, correr, mastigar e manipular objetos com as mãos.
- Manutenção da postura: músculos esqueléticos constantemente mantêm o tônus, o que nos mantém de pé ou sentados eretos.
- Respiração: os músculos esqueléticos do tórax (principalmente o diafragma e os músculos intercostais externos e internos) realizam os movimentos necessários para a respiração.
- Produção de calor corporal: quando o músculo esquelético contrai, o calor é emitido como um subproduto. Esse calor liberado é essencial para manter a temperatura corporal.
- Comunicação: os músculos esqueléticos estão envolvidos em todos os aspectos da comunicação, incluindo falar, escrever, digitar, gesticular, sorrir ou franzir a testa.
- Constrição de vasos e órgãos: a contração dos músculos lisos dentro das paredes dos vasos e órgãos internos leva essas estruturas a se comprimir. Essa constrição pode ajudar a propelir e misturar comida e água no trato digestório; remover materiais dos órgãos, como as glândulas sudoríparas e a bexiga urinária; e regular o fluxo sanguíneo através dos vasos.
- Contração do coração: a contração do miocárdio (músculo cardíaco) leva o coração a bater, bombeamento sangue para todas as partes do corpo.
Desta forma, o sistema muscular contribui para a homeostasia, estabilizando as posições do corpo, produzindo movimentos, regulando o volume dos órgãos, movimentando substâncias dentro do corpo e produzindo calor.
Regeneração do tecido muscular
No adulto, os três tipos de tecido muscular exibem diferenças na capacidade regenerativa após uma lesão que produz destruição parcial do músculo.
Embora os núcleos das fibras musculares esqueléticas não se dividam, o músculo tem uma pequena capacidade de reconstituição. Admite-se que as células satélites sejam responsáveis pela por esta capacidade. Essas células são mononucleadas, fusiformes, dispostas paralelamente às fibras musculares dentro da lâmina basal que envolve as fibras e só podem ser identificadas ao microscópio eletrônico. São consideradas mioblastos inativos. Após uma lesão ou outro estímulo, as células satélites tornam-se ativas, proliferam por divisão mitótica e se fundem umas às outras para formar novas fibras musculares esqueléticas. As células satélites também entram em mitose quando o músculo é submetido a exercício intenso. Neste caso elas se fundem com as fibras musculares preexistentes, contribuindo para a hipertrofia do músculo.
O músculo cardíaco não se regenera. Nas lesões do coração, como nos infartos, por exemplo, as partes destruídas são invadidas por fibroblastos que produzem fibras colágenas, formando uma cicatriz de tecido conjuntivo denso.
O músculo liso, por sua vez, é capaz de uma resposta regenerativa mais eficiente. Ocorrendo lesão, as células musculares lisas que permanecem viáveis entram em mitose e reparam o tecido destruído. Na regeneração do tecido muscular liso da parede dos vasos sanguíneos há também a participação dos pericitos (células de origem mesenquimal que envolvem porções de células endoteliais), que se multiplicam por mitose e originam novas células musculares lisas.
OBS.:
Após a ocorrência de lesões no tecido, os pericitos se diferenciam para formar novos vasos sanguíneos e novas células do tecido conjuntivo, participando, desse modo, do processo de reparação dos tecidos. A existência de miosina, actina e tropomiosina nos pericitos sugere fortemente que essas células também tenham uma função contrátil.
Particularidades das células musculares
Determinados componentes das células musculares receberam nomes especiais. A membrana celular (membrana plasmática) é chamada de sarcolema; o citosol (citoplasma), de sarcoplasma; e o retículo endoplasmático liso, de retículo sarcoplasmático.
O sarcolema dos músculos esquelético e cardíaco apresenta invaginações profundas associadas a uma expansão ou cisterna terminal do retículo sarcoplasmático que permitem que a despolarização da membrana rapidamente penetre no interior da célula – os túbulos T (túbulos transversais). No músculo esquelético, esse complexo é formado por um túbulo T e duas expansões do retículo sarcoplasmático e conhecido como tríade. No músculo cardíaco, cada túbulo T está ligado a uma expansão do retículo sarcoplasmático, formando uma díade.
O retículo sarcoplasmático armazena e regula o fluxo de íons cálcio (Ca2+), necessários à contração muscular.
OBS.:
Os túbulos T facilitam a igual propagação da informação/ordem de despolarização que chega pelos nervos nas placas motoras, e consequente abertura dos canais de cálcio da membrana e do retículo sarcoplasmático, ao longo do sarcolema e de suas invaginações, visando a contração ordenada e concomitante das células (ver Mecanismo geral de contração muscular).