CONTEÚDO 3 SISTEMA MUSCULAR

CONTEÚDO 3.

SISTEMA MUSCULAR

A movimentação e a locomoção são atividades energeticamente dispendiosas; entretan- to trazem inúmeras vantagens à vida, pois permitem que o animal ocupe nichos mais propí- cios para sua defesa ou alimentação. Dentre os animais, ocorre predominância da vida livre como modo de vida, sendo que apenas alguns poucos grupos possuem representantes de vida séssil. O único grupo animal exclusivamente séssil é o grupo Porífera, representado pelas es- ponjas, grupo esse notoriamente considerado o mais primitivo na escala evolutiva dos ani- mais. A movimentação ativa surgiu apenas em organismos de maior complexidade.

 Cnidaria

Os Cnidários são animais diblásticos que se utilizam da flutuação, além de poderem ser livre-nadantes, embora alguns representantes ainda sejam séssis. Os cientistas acreditam hoje que o surgimento dos músculos e tecidos verdadeiros está associado a esse grupo de animais.

(FONTE: HTTP://WATERQUALITY.EC.GC.CA/WATERQUALITYWEB/MEDIA/CABIN/BUGS/CNIDARIA.JPG)

 Platyhelminthes

Os Platyhelminthes possuem revestimento epidérmico externo ciliado. Esses cílios são microscópicos e de conformação capilar, projetados da superfície celular. Muitos vermes a- chatados os usam para se locomoverem, sendo que a locomoção ciliar se assemelha a um des- lizar.

 Nematoda

Os Nematoda possuem músculos exclusivamente longitudinais, dispostos ao longo do comprimento do corpo. Devido a isso, a capacidade locomotora desses animais é mais limita- da que a dos Platyhelminthes. Os músculos são ativados pelas cadeias nervosas, situadas ao longo de todo o corpo do animal, uma na região ventral e outra na dorsal. Os Nematoda sin- gularmente apresentam músculos que se ramificam até atingirem cordões nervosos.

 Annelida

Os Annelida possuem músculos que se dispõem em uma camada longitudinal e circular de fibras sob a epiderme. Essa camada atua exercendo força sobre o líquido celomático, o que gera expansões e contrações, propiciando a movimentação.

Na epiderme, estão dispostas cerdas que atuam na movimentação, servindo de apoio pa- ra as ondas de contração que percorrem a musculatura (movimento peristáltico). Na Hirudi- nea, as ventosas também contribuem na locomoção. Na improvável ausência das cerdas, o corpo liso e mucoso de uma minhoca dificilmente sairia do lugar.

 Moluscos

A condição mais primitiva é crida como apresentando um pé achatado atuando no ras- tejamento, uma concha em forma de escudo e uma cabeça pouco desenvolvida. Essa condução está presente em alguns representantes atuais. Esse pé muscular possui numerosas glândulas mucosas e cílios em sua face inferior. A locomoção ocorre através de movimento ciliar- mucoso como nos Platelmintos Turbelários ou por ação muscular. Um rastro de muco é pro- duzido e os cílios atuam sobre ele impulsionando vagarosamente o animal para a frente.

O movimento muscular ocorre por meio de uma ou mais ondas contínuas de contração muscular e de expansão sobre a sola do pé, servindo cada onda para movimentar o animal a uma curta distância para a frente. Nos bivalves que cavam no substrato, o pé se estende para o interior do substrato pelo bombeamento de sangue em seu interior. Quando o pé está ancora- do, o animal é puxado pelos poderosos músculos retratores do pé.

(FONTE: HTTP://WWW.PETFRIENDS.COM.BR/IMAGES/NEWS/POLVO.JPG)

 Arthropoda

O movimento dos Arthropoda é possível graças à divisão da cutícula em placas separa- das. Como o movimento dos representantes desse grupo decorre da flexão entre as placas ou cilindros da cutícula, a natureza da sua musculatura corporal foi modificada. Os cilindros musculares dos Arthropoda se dividiram em feixes de músculos estriados, que estão presos à superfície interna do exosqueleto.

Esses feixes musculares não são aderidos à hipoderme, e sim à superfície interna da pro- cutícula por meio de tonofibrilas. A flexão e a extensão entre as placas ocorrem por meio da contração destes músculos, que funcionam como um sistema de alavancas. Essa ação conjunta dos sistemas muscular e esquelético para efetuar a locomoção é praticamente a mesma que nos vertebrados sendo que, nos Arthropoda, os músculos se inserem na superfície interna de um esqueleto externo, enquanto nos vertebrados os músculos se prendem na superfície exter- na de um esqueleto interno.

Os Arthropoda utilizam como meio principal de locomoção os apêndices articulados (nadadeiras nos aquáticos ou pernas nos terrestres). Os apêndices locomotores dos Arthropo- da tendem a ser mais delgados e alongados e de localização mais ventral, com o corpo geral- mente suspenso entre os membros. Quando o animal anda, no momento no qual a extremi- dade da perna está em contato com o substrato, esse apêndice está mais perto do corpo do que durante o movimento de recuperação, quando a perna se levanta e se dirige para a frente. Em outras palavras, o animal, ao erguer a pata para se locomover, afasta a pata lateralmente do corpo. Entre os fatores determinantes da velocidade do movimento, está o comprimento do passo, que aumenta com o comprimento da perna. Nos Arthropoda com poucas pernas, como o comprimento do passo é maior, a superposição do campo diminui consideravelmente e a interferência mecânica, causada pelo emprego diferenciado das pernas, é menor. Os Arthro- poda que possuem um maior número de pernas, como os Miryapoda, apresentam sobreposi- ção dos campos de movimento de determinadas pernas aos de outras. Com isso, a diferença na distância das pernas em relação ao corpo, durante a locomoção, impede a interferência mecânica.

A marcha envolve um movimento ondulatório das extremidades do Arthropoda, duran- te o qual a perna posterior toca o substrato antes ou um pouco depois de se levantar o apêndi-

ce anterior. Isso faz com que enquanto um passo eficaz é dado por uma perna em um lado do corpo, o membro contralateral efetua um movimento de recuperação. Esse movimento alter- nado das pernas tende a produzir ondulação do corpo, que é contrabalançada por um aumen- to da rigidez do corpo e pela fusão dos segmentos portadores de pernas em muitas ordens.

Um caso especial de locomoção eficiente ocorre nos Hexapoda. Por exemplo, compara- do aos Crustacea e Miryapoda os Hexapoda possuem menos pernas e estas têm posição mais  ventral, estando mais próximas umas das outras no tórax. Com isso, o movimento com as seis pernas promove contato constante com o solo por meio de um eixo de sustentação. Esse eixo é formado por uma perna anterior e uma posterior do mesmo lado do corpo do animal e por uma perna mediana do outro lado. Enquanto essas três pernas estão realizando o passo eficaz, os outros três apêndices estão realizando movimento de recuperação. Dessa maneira, o centro de gravidade do inseto em movimento está sempre dentro deste eixo de sustentação, confe- rindo grande estabilidade.

 Vertebrata

É difícil imaginar um movimento sequer no corpo de um vertebrado que não tenha par- ticipação de músculos. Movimentos no esqueleto, manutenção da postura corporal, movi- mentos do globo ocular, dilatação ou constrição da pupila nos olhos, focalização da imagem na retina, grau de dilatação ou constrição dos vasos sanguíneos, movimentos do tubo digestó- rio etc. Em todos os casos citados, ocorre uma importante participação muscular. Uma impor- tante característica do tecido muscular é a capacidade de alterar o seu comprimento durante o trabalho.

Em vertebrados, o sistema muscular em geral corresponde a um conjunto de órgãos (músculos) que lhes permite a movimentação tanto externa como internamente. Histologica- mente, os músculos podem se dividir em dois grupos (liso e estriado), sendo o músculo estria- do cardíaco entendido como um músculo especial:

(FONTE: HTTP://WWW.NLM.NIH.GOV/MEDLINEPLUS/SPANISH/ENCY/IMAGES/ENCY/FULLSIZE/19917.JPG)

• Lisos: Possuem células fusiformes com um núcleo central posicionado de manei-

ra alongada ou elíptica. A membrana sarcoplasmática apresenta inúmeras inva- ginações e cada célula é circundada por uma lâmina externa. Estão dispostas em um arranjo onde os feixes de proteínas contráteis cruzam a célula e se inserem em pontos de ancoragem (zonas densas focais). Filamentos finos de actina estão associados à tropomiosina; os filamentos espessos são compostos por miosina.

(FONTE: HTTP://STATIC.HSW.COM.BR/GIF/MUSCLE-SMOOTH-CONTRACTED.JPG) (ACESSADO EM 02/02/20 10)

• Estriados: Os músculos estriados são comumente chamados de músculos ver-

melhos devido à presença de uma proteína denominada mioglobina de colora- ção avermelhada. A mioglobina atua como reservatório de oxigênio gasoso para a atividade muscular. Normalmente, existe uma relação direta entre a quantida-

de de mioglobina e a atividade muscular, pois quanto maior a presença de mio- globina maior a atividade do músculo. Citologicamente, a musculatura estriada se caracteriza por células cilíndricas multinucleadas, cujos núcleos ovoides e a- longados se localizam imediatamente abaixo da membrana plasmática. No cito- plasma, estão dispostas diversas mitocôndrias e glicogênio em abundância, oti- mizando o fornecimento de energia. A célula contém miofibrilas longitudinais compostas pela sobreposição e agregação repetitiva de filamentos espessos (prin- cipalmente miosina) e delgados (principalmente actina associados à tropomiosi- na e à troponina).

A célula muscular estriada cardíaca possui um ou dois núcleos centrais, numerosas e grandes mitocôndrias, grânulos de glicogênio, pilhas de cisternas de Golgi, gotículas de li- pídios e depósitos do pigmento lipofucsina que estão presentes nos polos dos núcleos. A- lém disso, o citoplasma apresenta grânulos atriais que acumulam um hormônio envolvido na regulação da pressão arterial. O retículo sarcoplasmático não é muito desenvolvido. As fibras musculares cardíacas apresentam o mesmo padrão de estriação que as fibras muscu- lares esqueléticas. Suas fibras são ramificadas e compostas por células unidas extremidade a extremidade por junções celulares. Os espaços entre as fibras contêm endomísio, que traz capilares e vasos linfáticos próximos às fibras musculares.

Os músculos estriados, por sua vez, podem ser fisiologicamente subdivididos em dois grupos distintos:

Esqueléticos: geralmente se inserem em ossos do esqueleto e são grandes responsáveis pela movimentação dos mesmos.

Cardíaco: apesar de ser estriado, apresenta características histo-fisiológicas bastante dis- tintas quando comparado aos músculos esqueléticos.

Praticamente todos nós já fomos a uma festa, reunião, restaurante ou rodízio onde há  vários tipos de comida e comemos mais do que devíamos. E deve ter resultado em uma

sensação bem desconfortável.

Agora suponhamos que o anfitrião ou o garçom nos obrigasse a ingerir ainda mais comida até que começasse a doer. E como se já não fosse o bastante, ele ou ela nos forçasse a comer mais.

Tentemos imaginar essa sensação e então consideremos que isso aconteceria ao acor- dar, no almoço e no jantar todos os dias. Nós viveríamos em um estado de tortura e dor constantes.

Se tentarmos imaginar essa dor e sofrimento, então chegaremos perto de compreender a agonia pela qual passam aproximadamente 10 milhões de gansos e patos a cada ano antes de serem mortos para satisfazer os paladares "refinados" dos seres humanos que conso- mem 16.800 toneladas de seus fígados em todo o mundo (em 1998). A França é a maior produtora com quase 80%; depois vem a Hungria, Espanha, Israel e outros países como EUA, Bélgica, Bulgária e Romênia produzindo o restante.

Durante os vários dias de alimentação forçada, esses patos e gansos são mantidos em pequenos compartimentos.

Isso torna mais fácil para os funcionários agarrarem as aves pelo pescoço e inserirem funis e tubos metálicos de alimentação pela garganta abaixo. Os funcionários pegam os gansos ou patos um de cada vez, os prendem e os forçam a abrir seus bicos para introduzir um cano de metal de 20 a 30 cm que vai até o estômago. Então eles acionam uma alavanca que bombeia a ração de milho direto ao estômago da ave. Cada ave é forçada a ingerir até 3,5 kg de ração por dia. Em alguns casos, os funcionários colocam um anel elástico aperta- do no pescoço da ave para o caso de ela tentar regurgitar a ração. Isso ocorre de 3 a 5 vezes por dia.

A ração é composta de milho cozido e às vezes inclui gordura de porco ou de outros gansos com sal. Como a ração é rica em gordura, sobrecarrega o fígado. Os músculos são prejudicados pelo confinamento (os animais não podem se mover) e pela dieta pobre em proteínas, o que causa atrofia da musculatura esquelética.

Esses 3,5 kg de ração para os gansos seriam o equivalente a um humano ser forçado a comer 12,5 kg de macarrão por dia.

Depois de 4 semanas de alimentação forçada, os patos e gansos são abatidos. Na maior parte das vezes, seus fígados estão inchados de 6 até 12 vezes o tamanho normal (1, 2) - formando massas pálidas e inflamadas do tamanho de melões em vez de órgãos firmes, pequenos e sadios. Os animais assim ficam com dificuldades de andar e respirar

Essa é uma indústria extremamente cruel e desumana, e nós, como consumidores que compramos e comemos seus produtos, precisamos parar de sustentá-la. Já é tempo de sermos mais compassivos com os seres que estão à nossa mercê.

(FONTE: SÍTIOS VEGETARIANOS. DISPONÍVEL EM

HTTP://WWW.VEGETARIANISMO.COM.BR/SITIO/INDEX.PHP?OPTION=COM_CONTENT&TASK=VIEW&ID=371&ITEMID=34)

 Músculos esqueléticos

A musculatura esquelética é constituída por células cilíndricas bastante alongadas e po- linucleadas. As fibras musculares estão organizadas em feixes envolvidos por uma membrana de tecido conjuntivo. Partindo dessa membrana, há septos muito finos de tecido conjuntivo que seguem em direção ao interior do músculo. Um típico músculo esquelético é formado por numerosos conjuntos de fibras contráteis denominados fascículos. Cada fascículo é constituí- do, por sua vez, por numerosas fibras.

Os músculos esqueléticos estão revestidos por uma lâmina delgada de tecido conjuntivo denominada perimísio, que desenvolve septos para o interior do músculo, septos dos quais se derivam divisões sempre mais delgadas. O músculo fica assim dividido em feixes (primários, secundários e terciários). O revestimento dos feixes menores (primários), chamado endomí- sio, envia para o interior do músculo membranas delgadíssimas que envolvem cada uma das fibras musculares.

Por que atletas olímpicos de corrida, depois de realizar provas de explosão, muitas ve- zes têm fadiga muscular???

No exercício extenuante, quando as demandas energéticas ultrapassam tanto o supri- mento de oxigênio quanto seu ritmo de utilização, a cadeia respiratória não consegue pro- cessar todo o hidrogênio disponível. De maneira simplificada, a liberação contínua de e- nergia anaeróbica na glicólise forma lactato. O acúmulo de lactato, e não apenas sua produção, anuncia o início do metabolismo energético anaeróbio. O ácido lático forma-se em grande quantidade no decurso de exercícios físicos muito intensos e de longa duração. Ele se acumula no interior do músculo e provoca a coagulação da matéria de que é consti- tuído, resultando daí numa diminuição da elasticidade e de seu enrijecimento. O ácido lá-

tico é ainda responsável pela fadiga muscular. Durante o repouso, o músculo, recebendo tico é ainda responsável pela fadiga muscular. Durante o repouso, o músculo, recebendo uma quantidade suficiente de oxigênio, queima pouco a pouco o ácido lático e volta às uma quantidade suficiente de oxigênio, queima pouco a pouco o ácido lático e volta às primitivas condições.

primitivas condições.

A fibra apresenta uma membrana resistente que separa o meio interno do externo de- A fibra apresenta uma membrana resistente que separa o meio interno do externo de- nominada sarcolema. No interior da fibra, existe um líquido intracelular denominado sarco- nominada sarcolema. No interior da fibra, existe um líquido intracelular denominado sarco- plasma. Submersos no

plasma. Submersos no sarcoplasma encontram-se numerosas unidades menores denominadassarcoplasma encontram-se numerosas unidades menores denominadas miofibrilas. No interior das miofibrilas, encontram-se milhares de delgados filamentos protéi- miofibrilas. No interior das miofibrilas, encontram-se milhares de delgados filamentos protéi- cos, que são actina e miosina.

cos, que são actina e miosina. É importante enfatizar que essas proteínas contráteis são encon-É importante enfatizar que essas proteínas contráteis são encon- tradas em todo o Reino Animal, desde os protozoários até os vertebrados. A energia para a tradas em todo o Reino Animal, desde os protozoários até os vertebrados. A energia para a contração é derivada do ATP. As unidades de actina e miosina, que se repetem ao longo da contração é derivada do ATP. As unidades de actina e miosina, que se repetem ao longo da miofibrila, são chamadas sarcômeros. A miosina compõe os filamentos espessos enquanto a miofibrila, são chamadas sarcômeros. A miosina compõe os filamentos espessos enquanto a actina compõe os filamentos finos. As faixas mais extremas do sarcômero, claras, são denomi- actina compõe os filamentos finos. As faixas mais extremas do sarcômero, claras, são denomi- nadas banda I e contêm filamentos de actina. A faixa central mais escura é a banda A e as ex- nadas banda I e contêm filamentos de actina. A faixa central mais escura é a banda A e as ex- tremidades desta são formadas por filamentos de actina e miosina sobrepostos, enquanto sua tremidades desta são formadas por filamentos de actina e miosina sobrepostos, enquanto sua região mediana mais clara, (a banda

região mediana mais clara, (a banda H), contém miosina.H), contém miosina.

 Contração num músculo esqueléticoContração num músculo esquelético

A disposição dos filamentos de actina e miosina entre si ocorre de forma organizada, A disposição dos filamentos de actina e miosina entre si ocorre de forma organizada, sendo que, durante o estado de excitação da fibra, uns deslizam sobre os outros. Esse desliza- sendo que, durante o estado de excitação da fibra, uns deslizam sobre os outros. Esse desliza- mento gera um encurtamento das miofibrilas que estão no interior de uma fibra o que, conse- mento gera um encurtamento das miofibrilas que estão no interior de uma fibra o que, conse- quentemente, faz com que a fibra inteira acabe também se encurtando. Quanto maior é o nú- quentemente, faz com que a fibra inteira acabe também se encurtando. Quanto maior é o nú- mero de fibras que se contraem simultaneamente durante um trabalho muscular maior será a mero de fibras que se contraem simultaneamente durante um trabalho muscular maior será a força de contração do mesmo. Como os músculos armazenam glicogênio, as moléculas de força de contração do mesmo. Como os músculos armazenam glicogênio, as moléculas de glicose, provenientes do glicogênio, liberam energia para a síntese de ATP através do me- glicose, provenientes do glicogênio, liberam energia para a síntese de ATP através do me- canismo respiratório. A energia liberada pelo ATP permite o deslizamento da actina sobre a canismo respiratório. A energia liberada pelo ATP permite o deslizamento da actina sobre a miosina, determinando a contração muscular.

(FONTE:

(FONTE: HTTP://WWW.YOGAPORHTTP://WWW.YOGAPORTO.COM/IMAGES/IMG0TO.COM/IMAGES/IMG038.GIF)38.GIF)

 Causas do deslizamento de filamentos protéicosCausas do deslizamento de filamentos protéicos

Os íons cálcio se

Os íons cálcio se encontram no interior das fibras musculares e desempenham um papelencontram no interior das fibras musculares e desempenham um papel muito importante no processo contrátil. Uma grande quantidade de íons cálcio se armazena muito importante no processo contrátil. Uma grande quantidade de íons cálcio se armazena no interior de enormes e numerosos retículos sarcoplasmáticos, que se encontram distribuí- no interior de enormes e numerosos retículos sarcoplasmáticos, que se encontram distribuí- dos no interior das fibras. A permeabilidade ao cálcio na membrana de tais retículos é nor- dos no interior das fibras. A permeabilidade ao cálcio na membrana de tais retículos é nor- malmente pequena e, além disso, existem potentes bombas de cálcio que, ativamente, trans- malmente pequena e, além disso, existem potentes bombas de cálcio que, ativamente, trans- portam esses íons do exterior para o interior dos retículos. Devido a isso, podemos encontrar portam esses íons do exterior para o interior dos retículos. Devido a isso, podemos encontrar uma grande concentração de cálcio iônico no interior dos retículos sarcoplasmáticos.

uma grande concentração de cálcio iônico no interior dos retículos sarcoplasmáticos.

Entretanto, ao receber um estímulo em sua placa motora, a fibra muscular se excita e, Entretanto, ao receber um estímulo em sua placa motora, a fibra muscular se excita e, durante todo o tempo em que a mesma permanece excitada, ocorre um grande aumento na durante todo o tempo em que a mesma permanece excitada, ocorre um grande aumento na permeabilidade aos íons cálcio na membrana dos retículos sarcoplasmáticos. Devido a essa permeabilidade aos íons cálcio na membrana dos retículos sarcoplasmáticos. Devido a essa permeabilidade aumentada, um grande fluxo de íons cálcio sai do retículo sarcoplasmático. permeabilidade aumentada, um grande fluxo de íons cálcio sai do retículo sarcoplasmático. Esses íons, fora dos retículos sarcoplasmáticos, ligam-se quimicamente às diversas moléculas Esses íons, fora dos retículos sarcoplasmáticos, ligam-se quimicamente às diversas moléculas