Sistema Muscular

Continua A partir de Acima…

Anatomia do Sistema Muscular

Tipos de Músculos

Existem três tipos de tecido muscular: Visceral, cardíaco, e esquelético.

Músculo visceral

Músculo visceral é encontrado dentro de órgãos como o estômago, intestinos, e vasos sanguíneos. O mais fraco de todos os tecidos musculares, o músculo visceral faz com que os órgãos se contraiam para mover substâncias através do órgão. Como o músculo visceral é controlado pela parte inconsciente do cérebro, é conhecido como músculo involuntário – não pode ser directamente controlado pela mente consciente. O termo “músculo liso” é frequentemente utilizado para descrever o músculo visceral porque tem uma aparência muito lisa e uniforme quando visto ao microscópio. Esta aparência lisa contrasta fortemente com a aparência enfaixada dos músculos cardíacos e esqueléticos.

Músculo Cardíaco

Fundado apenas no coração, o músculo cardíaco é responsável por bombear sangue por todo o corpo. O tecido muscular cardíaco não pode ser controlado conscientemente, pelo que é um músculo involuntário. Enquanto as hormonas e os sinais do cérebro ajustam a taxa de contracção, o músculo cardíaco estimula a sua contracção. O pacemaker natural do coração é feito de tecido muscular cardíaco que estimula a contracção de outras células musculares cardíacas. Devido à sua auto-estimulação, o músculo cardíaco é considerado como autorrítmico ou intrinsecamente controlado.

As células do tecido muscular cardíaco são estriadas – ou seja, parecem ter faixas claras e escuras quando vistas sob um microscópio claro. A disposição das fibras proteicas no interior das células causa estas faixas claras e escuras. As estrias indicam que uma célula muscular é muito forte, ao contrário dos músculos viscerais.

As células do músculo cardíaco são células ramificadas em forma de X ou Y firmemente ligadas entre si por junções especiais chamadas discos intercalados. Os discos intercalados são constituídos por projecções semelhantes a dedos de duas células vizinhas que se entrelaçam e proporcionam uma forte ligação entre as células. A estrutura ramificada e os discos intercalados permitem às células musculares resistir a pressões sanguíneas elevadas e ao esforço de bombear sangue durante toda uma vida. Estas características também ajudam a espalhar rapidamente sinais electroquímicos de célula para célula, para que o coração possa bater como uma unidade.

Músculo esquelético

Músculo esquelético é o único tecido muscular voluntário no corpo humano – é controlado conscientemente. Cada acção física que uma pessoa executa conscientemente (por exemplo, falar, andar, ou escrever) requer músculo esquelético. A função do músculo esquelético é contrair para mover partes do corpo para mais perto do osso a que o músculo está ligado. A maioria dos músculos esqueléticos está ligada a dois ossos através de uma articulação, pelo que o músculo serve para mover partes desses ossos para mais perto um do outro.

Células musculares esqueléticas formam-se quando muitas células progenitoras mais pequenas se aglomeram para formar fibras longas, rectas e multinucleadas. Estriadas tal como o músculo cardíaco, estas fibras musculares esqueléticas são muito fortes. O músculo esquelético deriva o seu nome do facto destes músculos se ligarem sempre ao esqueleto em pelo menos um lugar.

Anatomia Grossa de um Músculo Esquelético

Muitos músculos esqueléticos estão ligados a dois ossos através de tendões. Os tendões são bandas resistentes de tecido conjuntivo denso e regular cujas fortes fibras de colagénio fixam firmemente os músculos aos ossos. Os tendões estão sob tensão extrema quando os músculos os puxam, por isso são muito fortes e são tecidos nas coberturas tanto dos músculos como dos ossos.

Os músculos movem-se encurtando o seu comprimento, puxando os tendões, e movendo os ossos mais próximos um do outro. Um dos ossos é puxado em direcção ao outro osso, que permanece estacionário. O lugar no osso estacionário que está ligado através dos tendões ao músculo é chamado de origem. O lugar sobre o osso em movimento que está ligado ao músculo através de tendões é chamado de inserção. A barriga do músculo é a parte carnuda do músculo entre os tendões que faz a contracção efectiva.

Nomes dos Músculos Esqueletais

Músculos esqueléticos são nomeados com base em muitos factores diferentes, incluindo a sua localização, origem e inserção, número de origens, forma, tamanho, direcção e função.

• Localização. Muitos músculos derivam os seus nomes da sua região anatómica. O rectus abdominis e abdominis transversais, por exemplo, encontram-se na região abdominal. Alguns músculos, como a tíbia anterior, têm o nome da parte do osso (a porção anterior da tíbia) a que estão ligados. Outros músculos utilizam um híbrido destes dois, como o brachioradialis, que tem o nome de uma região (brachial) e um osso (raio).
• Origem e Inserção. Alguns músculos são nomeados com base na sua ligação a um osso estacionário (origem) e a um osso em movimento (inserção). Estes músculos tornam-se muito fáceis de identificar quando se conhecem os nomes dos ossos a que estão ligados. Exemplos deste tipo de músculo incluem o esternocleidomastóide (ligando o esterno e a clavícula ao processo mastóide do crânio) e o occipitofrontalis (ligando o osso occipital ao osso frontal).
• Número de Origens. Alguns músculos ligam-se a mais do que um osso ou a mais do que um lugar sobre um osso, e portanto têm mais do que uma origem. Um músculo com duas origens é chamado de bíceps. Um músculo com três origens é um músculo tríceps. Finalmente, um músculo com quatro origens é um músculo quadríceps.
• Forma, Tamanho, e Direcção. Também classificamos os músculos pelas suas formas. Por exemplo, os deltóides têm uma forma delta ou triangular. Os músculos do serrato apresentam uma forma serrilhada ou em forma de serra. O losango maior é um losango ou forma de diamante. O tamanho do músculo pode ser utilizado para distinguir entre dois músculos encontrados na mesma região. A região glútea contém três músculos diferenciados por tamanho – o glúteo máximo (grande), o glúteo médio (médio), e o glúteo mínimo (mais pequeno). Finalmente, a direcção em que as fibras musculares correm pode ser utilizada para identificar um músculo. Na região abdominal, existem vários conjuntos de músculos largos e planos. Os músculos cujas fibras correm para cima e para baixo são os rectos abdominais, os que correm transversalmente (da esquerda para a direita) são os abdominais transversais, e os que correm em ângulo são os oblíquos.
• Função. Os músculos são por vezes classificados segundo o tipo de função que desempenham. A maioria dos músculos dos antebraços são nomeados com base na sua função, porque estão localizados na mesma região e têm formas e tamanhos semelhantes. Por exemplo, o grupo flexor do antebraço flecte o pulso e os dedos. O supinador é um músculo que supiniza o pulso rolando-o para cima da palma da mão. Na perna, existem músculos chamados adutores cujo papel é o de adestrar (juntar) as pernas.

Grupo Acção no músculo esquelético

Músculos esqueléticos raramente trabalham sozinhos para conseguir movimentos no corpo. Mais frequentemente trabalham em grupos para produzir movimentos precisos. O músculo que produz qualquer movimento particular do corpo é conhecido como um agonista ou motor principal. O agonista emparelha-se sempre com um músculo antagonista que produz o efeito oposto nos mesmos ossos. Por exemplo, o músculo bíceps brachii flecte o braço no cotovelo. Como antagonista para este movimento, o músculo triceps brachii estende o braço no cotovelo. Quando o tríceps está a estender o braço, o bíceps seria considerado o antagonista.

Além do par agonista/antagonista, outros músculos trabalham para apoiar os movimentos do agonista. Os sinergéticos são músculos que ajudam a estabilizar um movimento e a reduzir os movimentos estranhos. Encontram-se geralmente em regiões próximas do agonista e muitas vezes ligam-se aos mesmos ossos. Como os músculos esqueléticos aproximam a inserção da origem imóvel, os músculos fixadores ajudam no movimento, mantendo estável a origem. Se levantar algo pesado com os braços, os fixadores na região do tronco mantêm o corpo erecto e imóvel de modo a manter o equilíbrio ao levantar.

Histologia Muscular Esquelética

Fibras musculares esqueléticas diferem dramaticamente de outros tecidos do corpo devido às suas funções altamente especializadas. Muitas das organelas que compõem as fibras musculares são exclusivas deste tipo de células.

O sarcolemma é a membrana celular das fibras musculares. O sarcolemma actua como um condutor de sinais electroquímicos que estimulam as células musculares. Ligados ao sarcolemma estão os túbulos transversais (túbulos T) que ajudam a transportar estes sinais electroquímicos para o meio da fibra muscular. O retículo sarcoplásmico serve como local de armazenamento de iões de cálcio (Ca2+) que são vitais para a contracção muscular. As mitocôndrias, as “casas de força” da célula, são abundantes em células musculares para quebrar açúcares e fornecer energia sob a forma de ATP aos músculos activos. A maior parte da estrutura da fibra muscular é constituída por miofibrilas, que são as estruturas contracteis da célula. As miofibrilas são constituídas por muitas fibras proteicas dispostas em subunidades de repetição chamadas sarcomeres. O sarcômero é a unidade funcional das fibras musculares. (Ver Macronutrientes para mais informações sobre os papéis dos açúcares e proteínas.)

Estrutura do sarcômero

Sarcômeros são feitos de dois tipos de fibras proteicas: filamentos grossos e filamentos finos.

• Filamentos grossos. Os filamentos grossos são feitos de muitas unidades unidas da miosina proteica. A miosina é a proteína que provoca a contracção dos músculos.

• filamentos finos. Os filamentos finos são feitos de três proteínas:

  1. Actin. A actina forma uma estrutura helicoidal que compõe o grosso da massa do filamento fino. Actin contém sítios de ligação de miosina que permitem a ligação e o movimento da miosina durante a contracção muscular.
  2. Tropomyosin. A tropomiosina é uma fibra proteica longa que envolve a actina e cobre os sítios de ligação da miosina à actina.
  3. Troponina. Muito ligada à tropomiosina, a troponina afasta a tropomiosina dos sítios de ligação da miosina durante a contracção muscular.

Fisiologia do Sistema Muscular

Função do Tecido Muscular

A principal função do sistema muscular é o movimento. Os músculos são o único tecido do corpo que tem a capacidade de se contrair e, portanto, mover as outras partes do corpo.

Relacionado com a função do movimento está a segunda função do sistema muscular: a manutenção da postura e da posição do corpo. Os músculos contraem-se frequentemente para manter o corpo imóvel ou numa determinada posição, em vez de provocar movimento. Os músculos responsáveis pela postura do corpo têm a maior resistência de todos os músculos do corpo – seguram o corpo ao longo do dia sem se cansarem.

Uma outra função relacionada com o movimento é o movimento de substâncias no interior do corpo. Os músculos cardíacos e viscerais são os principais responsáveis pelo transporte de substâncias como sangue ou alimentos de uma parte do corpo para outra.

A função final do tecido muscular é a geração de calor corporal. Como resultado da elevada taxa metabólica de contracção muscular, o nosso sistema muscular produz uma grande quantidade de calor desperdiçado. Muitas pequenas contracções musculares no interior do corpo produzem o nosso calor corporal natural. Quando nos exercitamos mais do que o normal, as contracções musculares extra levam a um aumento da temperatura corporal e eventualmente ao suor.

Músculos esqueléticos como alavancas

Músculos esqueléticos trabalham em conjunto com ossos e articulações para formar sistemas de alavanca. O músculo actua como a força de esforço; a articulação actua como o fulcro; o osso que o músculo move actua como a alavanca; e o objecto que se move actua como a carga.

Existem três classes de alavancas, mas a grande maioria das alavancas no corpo são alavancas de terceira classe. Uma terceira classe de alavancas é um sistema em que o fulcro está no fim da alavanca e o esforço está entre o fulcro e a carga no outro extremo da alavanca. As alavancas de terceira classe no corpo servem para aumentar a distância movimentada pela carga em relação à distância que o músculo contrai.

A troca por este aumento de distância é que a força necessária para mover a carga deve ser maior do que a massa da carga. Por exemplo, o bíceps braquial do braço puxa no raio do antebraço, causando flexão na articulação do cotovelo num sistema de alavanca de terceira classe. Uma alteração muito ligeira no comprimento do bíceps causa um movimento muito maior do antebraço e da mão, mas a força aplicada pelo bíceps deve ser superior à carga movida pelo músculo.

Unidades motoras

Células nervosas chamadas neurónios motores controlam os músculos esqueléticos. Cada neurónio motor controla várias células musculares de um grupo conhecido como unidade motora. Quando um neurónio motor recebe um sinal do cérebro, estimula todas as células musculares da sua unidade motora ao mesmo tempo.

O tamanho das unidades motoras varia em todo o corpo, dependendo da função de um músculo. Os músculos que realizam movimentos finos – como os dos olhos ou dos dedos – têm muito poucas fibras musculares em cada unidade motora para melhorar a precisão do controlo do cérebro sobre estas estruturas. Os músculos que precisam de muita força para desempenhar a sua função – como os músculos das pernas ou braços – têm muitas células musculares em cada unidade motora. Uma das formas que o corpo pode controlar a força de cada músculo é determinando quantas unidades motoras devem ser activadas para uma dada função. Isto explica porque é que os mesmos músculos que são usados para pegar num lápis são também usados para pegar numa bola de bowling.

Ciclo de contracção

Músculos contraem-se quando estimulados por sinais dos seus neurónios motores. Os neurónios motores contactam as células musculares num ponto chamado Junção Neuromuscular (NMJ). Os neurónios motores libertam neurotransmissores químicos no NMJ que se ligam a uma parte especial do sarcolemma conhecido como a placa terminal motora. A placa terminal motora contém muitos canais de iões que se abrem em resposta aos neurotransmissores e permitem que os iões positivos entrem na fibra muscular. Os iões positivos formam um gradiente electroquímico a formar dentro da célula, que se espalha pelo sarcolemma e pelo tubo T abrindo ainda mais canais iónicos.

Quando os iões positivos atingem o retículo sarcoplasmático, os iões Ca2+ são libertados e autorizados a fluir para as miofibrilas. Os iões Ca2+ ligam-se à troponina, o que faz com que a molécula de troponina mude de forma e se mova nas proximidades das moléculas de tropomiosina. A tropomiosina é afastada dos locais de ligação da miosina nas moléculas de actina, permitindo que a actina e a miosina se liguem.

ATP moléculas de miosina nos filamentos grossos para se dobrar e puxar as moléculas de actina nos filamentos finos. As proteínas de miosina actuam como remos num barco, puxando os filamentos finos para mais perto do centro de um sarcômero. À medida que os filamentos finos são puxados em conjunto, o sarcômero encurta e contrai-se. As miofibrilas de fibras musculares são feitas de muitos sarcômeros seguidos, de modo que quando todos os sarcômeros se contraem, as células musculares encurtam com uma grande força relativa ao seu tamanho.

Músculos continuam a contrair-se enquanto são estimulados por um neurotransmissor. Quando um neurónio motor pára a libertação do neurotransmissor, o processo de contracção inverte-se a si próprio. O cálcio regressa ao retículo sarcoplasmático; a troponina e a tropomiosina regressam às suas posições de repouso; e a actina e a miosina são impedidas de se ligar. Os sarcomeres regressam ao seu estado de repouso alongado assim que a força da miosina a puxar a actina tiver parado.

p>Determinadas condições ou distúrbios, como o mioclonus, podem afectar a contracção normal dos músculos. Pode aprender sobre problemas de saúde músculo-esquelética na nossa secção dedicada às doenças e condições. Aprenda também mais sobre os avanços nos testes de saúde do ADN que nos ajudam a compreender o risco genético de desenvolver distonia primária precoce.

Tipos de Contracção Muscular

A força da contracção de um músculo pode ser controlada por dois factores: o número de unidades motoras envolvidas na contracção e a quantidade de estímulo do sistema nervoso. Um único impulso nervoso de um neurónio motor provocará uma breve contracção de uma unidade motora antes de relaxar. Esta pequena contracção é conhecida como contracção de contracção de contracção de contracção. Se o neurónio motor fornecer vários sinais num curto período de tempo, a força e duração da contracção muscular aumenta. Este fenómeno é conhecido como soma temporal. Se o neurónio motor fornecer muitos impulsos nervosos em rápida sucessão, o músculo pode entrar no estado de tétano, ou contracção completa e duradoura. Um músculo permanecerá no tétano até que a taxa de sinal nervoso abrande ou até que o músculo se torne demasiado fatigado para manter o tétano.

Nada todas as contracções musculares produzem movimento. As contracções isométricas são contracções leves que aumentam a tensão no músculo sem exercerem força suficiente para mover uma parte do corpo. Quando as pessoas ficam tensas devido ao stress, estão a efectuar uma contracção isométrica. Manter um objecto imóvel e manter a postura são também o resultado de contracções isométricas. Uma contracção que produz efectivamente movimento é uma contracção isotónica. As contracções isotónicas são necessárias para desenvolver massa muscular através do levantamento de peso.

Tónus muscular é uma condição natural em que um músculo esquelético permanece sempre parcialmente contraído. O tónus muscular proporciona uma ligeira tensão sobre o músculo para evitar danos no músculo e articulações devido a movimentos bruscos, e também ajuda a manter a postura do corpo. Todos os músculos mantêm sempre alguma quantidade de tónus muscular, a menos que o músculo tenha sido desconectado do sistema nervoso central devido a danos nos nervos.

Tipos funcionais de fibras musculares esqueléticas

Fibras musculares esqueléticas podem ser divididas em dois tipos com base na forma como produzem e utilizam energia: Tipo I e Tipo II.

1. Fibras do Tipo I são muito lentas e deliberadas nas suas contracções. São muito resistentes à fadiga porque utilizam a respiração aeróbica para produzir energia a partir do açúcar. Encontramos fibras do Tipo I nos músculos de todo o corpo para resistência e postura. Perto das regiões da coluna e do pescoço, concentrações muito elevadas de fibras do Tipo I mantêm o corpo para cima durante todo o dia.

2. fibras do Tipo II são divididas em dois subgrupos: As fibras Tipo II A e Tipo II B.

   • Type II A são mais rápidas e mais fortes do que as fibras Tipo I, mas não têm tanta resistência. As fibras do Tipo II A são encontradas em todo o corpo, mas especialmente nas pernas onde trabalham para suportar o corpo durante um longo dia de caminhada e de pé.
   • Fibras do Tipo II B são ainda mais rápidas e mais fortes que as do Tipo II A, mas têm ainda menos resistência. As fibras do Tipo II B são também muito mais claras na cor do que as do Tipo I e Tipo II A devido à sua falta de mioglobina, um pigmento armazenador de oxigénio. Encontramos fibras de Tipo II B em todo o corpo, mas particularmente na parte superior do corpo onde dão velocidade e força aos braços e peito à custa da resistência.

   /li>/ul>/li>/ol>

   Muscle Metabolism and Fatigue

   Muscles get their energy from different sources depending on the situation that the muscle is working in. Os músculos utilizam a respiração aeróbica quando os invocamos para produzir um nível de força baixo a moderado. A respiração aeróbica requer oxigénio para produzir cerca de 36-38 moléculas de ATP a partir de uma molécula de glucose. A respiração aeróbica é muito eficiente, e pode continuar enquanto um músculo receber quantidades adequadas de oxigénio e glucose para continuar a contrair-se. Quando utilizamos músculos para produzir um elevado nível de força, estes contraem-se de tal forma que o sangue portador de oxigénio não consegue entrar no músculo. Esta condição faz com que o músculo crie energia utilizando fermentação ácida láctica, uma forma de respiração anaeróbica. A respiração anaeróbica é muito menos eficiente do que a respiração aeróbica – apenas 2 ATP são produzidos para cada molécula de glucose. Os músculos cansam-se rapidamente ao queimarem através das suas reservas de energia sob respiração anaeróbica.

   Para manter os músculos a trabalhar durante um período de tempo mais longo, as fibras musculares contêm várias moléculas de energia importantes. A mioglobina, um pigmento vermelho encontrado nos músculos, contém ferro e armazena oxigénio de uma forma semelhante à hemoglobina no sangue. O oxigénio da mioglobina permite aos músculos continuarem a respiração aeróbica na ausência de oxigénio. Outro químico que ajuda a manter os músculos a trabalhar é o fosfato de creatina. Os músculos utilizam energia sob a forma de ATP, convertendo o ATP em ADP para libertar a sua energia. O fosfato de creatina doa o seu grupo fosfato ao ADP para o transformar novamente em ATP, a fim de fornecer energia extra ao músculo. Finalmente, as fibras musculares contêm glicogénio armazenador de energia, uma grande macromolécula feita de muitas glucoses ligadas. Os músculos activos quebram as glucoses das moléculas de glicogénio para fornecer um abastecimento interno de combustível.

   Quando os músculos ficam sem energia durante a respiração aeróbica ou anaeróbica, o músculo cansa-se rapidamente e perde a sua capacidade de se contrair. Esta condição é conhecida como fadiga muscular. Um músculo fatigado contém muito pouco ou nenhum oxigénio, glicose ou ATP, mas em vez disso tem muitos produtos residuais da respiração, como ácido láctico e ADP. O corpo deve absorver oxigénio extra após o esforço para substituir o oxigénio que foi armazenado na mioglobina na fibra muscular, bem como para alimentar a respiração aeróbica que irá reconstruir o fornecimento de energia dentro da célula. Dívida de oxigénio (ou absorção de oxigénio de recuperação) é o nome para o oxigénio extra que o corpo deve absorver para restaurar as células musculares ao seu estado de repouso. Isto explica porque se sente sem fôlego durante alguns minutos após uma actividade extenuante – o seu corpo está a tentar restaurar-se ao seu estado normal.