O Sistema
Muscular
Desenvolvimento do
Músculo Esquelético
■■■■■Desenvolvimento do
Músculo Liso
■■■■■Desenvolvimento do
Músculo Cardíaco
■■■■■Resumo do Sistema
Muscular
■■■■■Questões de Orientação
Clínica
■■■■■O
sistema muscular desenvolve-se do mesoderma, com exceção dos músculos da íris, que se desen-volvem do neuroectoderma. Os mioblastos, células musculares embrionárias, são derivados do mesênqui-ma (tecido conjuntivo embrionário). Muitas das célu-las mesenquimais da cabeça são derivadas de célucélu-las da crista neural, particularmente os tecidos derivados dos arcos faríngeos; no entanto, o mesênquima origi-nal dos arcos é responsável pela formação da muscula-tura da face e do pescoço (veja Tabela 11-1).DESENV DESENVDESENV DESENV
DESENVOLOLOLOLOLVIMENTO DO MÚSCULVIMENTO DO MÚSCULVIMENTO DO MÚSCULVIMENTO DO MÚSCULVIMENTO DO MÚSCULOOOOO ESQUELÉTICO
ESQUELÉTICOESQUELÉTICO ESQUELÉTICO ESQUELÉTICO
Os mioblastos que formam os músculos esqueléticos do tronco são derivados do mesoderma das regiões do miótomo dos somitos. Os músculos dos membros desenvolvem-se de células precursoras nos brotos dos membros. Estudos demonstraram que essas células originam-se do dermomiótomo ventral dos somitos em resposta a sinais moleculares de tecidos vizinhos (Fig. 17-1). As células miogênicas precursoras migram
para os brotos dos membros onde são submetidas a transformações epiteliomesenquimais. A primeira in-dicação de miogênese (formação muscular) é o alon-gamento dos núcleos e dos corpos celulares das célu-las mesenquimais ao se diferenciarem em miobcélu-las-
mioblas-tos. Logo após, essas células primordiais se fundem
para formar estruturas cilíndricas, alongadas e multi-nucleadas – os miotubos. No nível molecular, esses eventos são precedidos pela ativação gênica e pela expressão da família MyoD de fatores de transcrição hélice – alça – hélice básicos específicos do músculo (MyoD, miogenina, Myf-5 e MRF4) nas células mio-gênicas precursoras. Foi sugerido que moléculas si-nalizadoras da região ventral do tubo neural (Shh), do notocórdio (Shh), da região dorsal do tubo neural (Wnts, BMP-4), e também do ectoderma suprajacen-te (Wnts, BMP-4) regulam o início da miogênese e a indução do miótomo.
O crescimento muscular durante o desenvolvimen-to resulta da continuação da fusão de mioblasdesenvolvimen-tos e miotubos. Os miofilamentos desenvolvem-se no ci-toplasma dos miotubos durante ou depois da fusão dos mioblastos. Logo depois, desenvolvem-se as mi-ofibras e outras organelas características das células musculares estriadas. Por serem longas e estreitas, as células musculares são comumentes denominadas
fi-bras musculares. Ao se diferenciar, os miotubos
tor-nam-se envoltos pelas lâminas externas, que os sepa-ram do tecido conjuntivo circundante. Os fibroblas-tos produzem as camadas do perimísio e do epimísio da bainha fibrosa; o endomísio é formado pela lâmi-na exterlâmi-na, que é derivada das fibras musculares, e pelas fibras reticulares. A maioria dos músculos es-queléticos desenvolve-se antes do nascimento e qua-se todos os remanescentes são formados até o final do primeiro ano. O aumento no tamanho de um músculo após o primeiro ano resulta de um aumento no diâmetro das fibras devido à formação de mais miofilamentos. Os músculos aumentam em compri-mento e em espessura a fim de crescerem junto com o esqueleto. Miótomos Miótomos Miótomos Miótomos Miótomos
Em geral cada porção do miótomo de um somito apre-senta uma divisão epiaxial dorsal e uma divisão
hipoa-xial ventral (Fig. 17-2B). Cada nervo espinhal em
de-senvolvimento também se divide e envia um ramo para cada divisão, com o ramo dorsal primário suprindo a divisão epiaxial e o ramo ventral primário, suprindo a divisão hipoaxial. Alguns músculos – p. ex., os múscu-los intercostais – permanecem organizados em segmen-tos como os somisegmen-tos, mas a maioria dos mioblassegmen-tos migra dos somitos e forma músculos não
segmenta-Figura 17-1 Figura 17-1Figura 17-1 Figura 17-1
Figura 17-1 Um modelo para as interações moleculares durante a miogênese. Shh e Wnts, produzidos pelo tubo neural (TN) e pela notocorda (NC), induzem o Pax-3 e o Myf-5 nos somitos. Qualquer um dos dois pode ativar o início da transcrição do MyoD e a miogênese. O ectoderma superficial (E) também é capaz de induzir o Myf-5 e o MyoD. Além disso, o Pax-3 regula a expressão do c-met, que é necessário para a capacidade de migração das células miogênicas precursoras, que também expressam En-1, Sim-1, Ibx-1, e 26M15. DM, dermomiótomo; S, esclerótomo. (De Kablar B, Rudnick MA: Skeletal muscle development in the mouse embryo. Histol
dos. Estudos genéticos realizados no embrião de ca-mundongo sugerem que o MyoD e o Myf-5 são essen-ciais para o desenvolvimento dos músculos hipoaxial e epiaxial, respectivamente. Ambos os genes estão en-volvidos no desenvolvimento dos músculos abdomi-nais e intercostais.
Derivados das Divisões Epiaxiais Derivados das Divisões Epiaxiais Derivados das Divisões Epiaxiais Derivados das Divisões Epiaxiais Derivados das Divisões Epiaxiais dos Miótomos
dos Miótomos dos Miótomos dos Miótomos dos Miótomos
Os mioblastos das divisões epiaxiais dos miótomos formam os músculos segmentares da maior parte do eixo do corpo, os músculos extensores do pescoço e da coluna vertebral (Fig. 17-3). Os músculos
extenso-A
B
C
Musculatura dos arcos faríngeos
Antigos locais de miótomos occipitais Músculos oculares Nível do corte B Miótomos cervicais
Musculatura do membro superior Musculatura da parede do corpo Miótomos lombares
Musculatura do membro inferior Somitos na
eminência caudal
Músculos epiaxiais do tronco
Ramos primários dorsal e ventral Músculos extensores do membro superior Músculos hipoaxiais do tronco Coração Músculos intercostais Músculos flexores do membro superior Fígado
Músculo reto abdominal
Camadas musculares do abdome
Estômago Músculo psoas Músculo longo do dorso Músculo curto do dorso
Figura 17-2 A, esquema de um embrião (de cerca de 41 dias), mostrando os miótomos e o sistema muscular em desenvolvimento.
B, Corte transversal do embrião, ilustrando
os derivados epiaxial e hipoaxial de um somito. C, corte semelhante de um embrião de 7 semanas, mostrando as camadas musculares formadas dos miótomos.
res embrionários derivados dos miótomos sacrais e coccigeanos degeneram; seus derivados adultos são os ligamentos sacrococcígeos dorsais.
Derivados das Divisões Hipoaxiais Derivados das Divisões HipoaxiaisDerivados das Divisões Hipoaxiais Derivados das Divisões Hipoaxiais Derivados das Divisões Hipoaxiais dos Miótomos
dos Miótomosdos Miótomos dos Miótomos dos Miótomos
Os mioblastos das divisões hipoaxiais dos miótomos cer-vicais formam os músculos escaleno, pré-vertebral, gê-nio-hióide e infra-hióide (veja Fig. 17-3). Os miótomos torácicos formam os músculos flexores lateral e ventral da coluna vertebral, enquanto os miótomos lombares formam o músculo quadrado lombar. Os músculos dos membros, os músculos intercostais e os músculos abdo-minais também são derivados das divisões hipoaxiais dos miótomos. Os miótomos sacrococcígeos formam os mús-culos do diafragma pélvico e, provavelmente, os múscu-los estriados do ânus e dos órgãos sexuais.
Músculos dos Arcos Faríngeos
A migração dos mioblastos dos arcos faríngeos, para formar os músculos da mastigação, da expressão facial e da laringe, está descrita no Capítulo 11. Esses múscu-los são inervados pemúscu-los nervos dos arcos faríngeos.
Músculos Oculares Músculos OcularesMúsculos Oculares Músculos Oculares Músculos Oculares
A origem dos músculos extrínsecos do olho não está esclarecida, mas acredita-se que possam ser derivados
de células mesenquimais próximas da placa pré-cor-dal (Figs. 17-2 e 17-3). Acredita-se que o mesoderma desta área dê origem a três miótomos pré-ópticos. Os mioblastos diferenciam-se das células mesenquimais derivadas desses miótomos. Grupos de mioblastos, cada qual suprido por seu próprio nervo craniano (NC III, NC IV ou NC VI), formam os músculos extrínsecos do olho. Músculos da Língua Músculos da Língua Músculos da Língua Músculos da Língua Músculos da Língua
Inicialmente, existem quatro miótomos occipitais
(pós-ópticos); no entanto, o primeiro par desaparece.
Mio-blastos dos miótomos remanescentes formam os mús-culos da língua, os quais são inervados pelo nervo hi-poglosso (NC XII).
Músculos dos Membros
A musculatura dos membros desenvolve-se de mio-blastos que envolvem os ossos em desenvolvimento (veja Fig. 17-2). Estudos genéticos e com enxerto em aves e em mamíferos demonstraram que as células miogênicas precursoras do broto do membro origi-nam-se dos somitos. Essas células estão inicialmente localizadas na parte ventral do dermomiótomo e são de natureza epitelial (veja Fig. 16-1D). Após a trans-formação epiteliomesenquimal, as células migram para o primórdio do membro. Sinais moleculares do tubo neural e da notocorda induzem o Pax-3 e o
Myf-A B Olho Miótomos caudais em regressão Miótomos pré-óticos Miótomos occipitais Miótomos cervicais Músculos oculares Músculos faciais Músculo oblíquo externo
Músculo reto abdominal Miótomos torácicos Miótomos lombares C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T11 T12 L1 L2 L3 L4 L5
Figura 17-3 Desenhos ilustrando o desenvolvimento do sistema muscular. A, Embrião de 6 semanas. As regiões dos miótomos dos somitos originam a maioria dos músculos esqueléticos. B, Embrião de 8 semanas mostrando a musculatura do tronco e dos membros em desenvolvimento.
5 nos somitos. O Pax-3 regula a expressão do c-met, um fator de crescimento peptídico migratório que está envolvido na migração de células miogênicas precur-soras no broto do membro.
DESENV DESENVDESENV
DESENVDESENVOLOLOLOLVIMENTO DOOLVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DO MÚSCUL
MÚSCULMÚSCUL
MÚSCULMÚSCULO LISOO LISOO LISOO LISOO LISO
As fibras musculares lisas diferenciam-se do mesên-quima esplâncnico que envolve o endoderma do in-testino primitivo e seus derivados (veja Fig. 16-1). O músculo liso da parede de muitos vasos sanguíne-os e linfáticsanguíne-os forma-se do mesoderma somático. Acredita-se que os músculos da íris (o dilatador e o esfíncter da pupila) e também as células mioepiteli-ais das glândulas mamárias e sudoríparas sejam de-rivados de células mesenquimais que se originam no ectoderma. O primeiro sinal de diferenciação do músculo liso é o desenvolvimento de núcleos alon-gados nos mioblastos fusiformes. Durante o início do desenvolvimento, novos mioblastos continuam a se diferenciar das células mesenquimais, porém, eles não se fundem; permanecem mononucleados. Du-rante o desenvolvimento posterior, a divisão de mi-oblastos existentes gradualmente substitui a diferen-ciação de novos mioblastos na produção do tecido muscular liso. Elementos filamentosos, mas não sar-coméricos contráteis, desenvolvem-se em seu cito-plasma, e a superfície externa de cada célula dife-renciada adquire uma lâmina externa circundante. À medida que as fibras musculares se desenvolvem em camadas ou feixes, elas recebem inervação autô-noma; os fibroblastos e as células musculares sinte-tizam e depositam fibras colágenas, elásticas e reti-culares.
DESENV DESENVDESENV
DESENVDESENVOLOLOLOLVIMENTO DOOLVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DOVIMENTO DO MÚSCUL
MÚSCULMÚSCUL
MÚSCULMÚSCULO CARDÍACOO CARDÍACOO CARDÍACOO CARDÍACOO CARDÍACO
O músculo cardíaco desenvolve-se do mesoderma lateral esplâncnico, que origina o mesênquima que envolve o tubo cardíaco em desenvolvimento (veja Capítulo 15). Os mioblastos cardíacos diferenciam-se deste miocárdio primitivo. O músculo cardíaco é reconhecível na quarta semana e, provavelmente, de-senvolve-se através da expressão de genes cardíacos específicos. As fibras musculares cardíacas originam-se por diferenciação e crescimento de células isola-das, diferente das fibras musculares esqueléticas que resultam da fusão de células. O crescimento das fi-bras musculares cardíacas resulta da formação de novos miofilamentos. Os mioblastos aderem-se uns aos outros tal como no desenvolvimento do
múscu-lo esquelético, mas as membranas celulares que es-tão em contato não se desintegram; essas áreas de adesão originam os discos intercalares. Mais tarde, no período embrionário, feixes especiais de células musculares desenvolvem-se com miofibrilas relati-vamente menos numerosas e diâmetros relativamen-te maiores do que as fibras musculares cardíacas tí-picas. Essas células musculares cardíacas atípicas –
fibras de Purkinje – formam o sistema de condução
do coração (veja Capítulo 15).
Músculos Acessórios
Músculos acessórios desenvolvem-se às vezes, e alguns são clinicamente significativos. Por exemplo, um
mús-culo solear acessório está presente em cerca de 6% da
população. Foi sugerido que o primórdio do músculo solear sofre uma bifurcação precoce para formar um solear acessório.
Variações dos Músculos
Alguns músculos são funcionalmente vestigiais, tais como aqueles do ouvido externo e do couro cabeludo. Alguns músculos presentes em outros primatas aparecem somen-te em alguns seres humanos (p. ex., o músculo do essomen-ter- ester-no). Variações na forma, na posição e em inserções mus-culares são comuns e com freqüência são funcionalmen-te insignificanfuncionalmen-tes.
O músculo esternocleidomastóideo (ECM) é, às vezes, lesado durante o nascimento, resultando em torcicolo
congênito. Há uma rotação fixa e uma inclinação da
ca-beça em decorrência da fibrose e do encurtamento do ECM em um lado (Fig. 17-4). Alguns casos de torcicolo (pescoço torto) resultam da laceração das fibras do ECM durante o parto. Embora o trauma ao nascimento seja comumente considerado como a causa do torcicolo con-gênito, em alguns casos, fatores genéticos também po-dem estar envolvidos.
Anomalias dos Músculos
Qualquer músculo do corpo pode, ocasionalmente, es-tar ausente; exemplos comuns são a cabeça esterno-costal do grande peitoral, o palmar longo, o trapézio, o denteado anterior e o quadrado crural. A ausência do grande peitoral, freqüentemente sua parte esternal, em geral está associada com a sindactilia (fusão dos dedos). Essas anomalias são parte da síndrome
polo-nesa. A ausência do grande peitoral às vezes está
asso-ciada à ausência da glândula mamária e/ou à hipopla-sia do mamilo.
Algumas anomalias musculares são de natureza mais vital, tal como a ausência congênita do diafragma, que está comumente associada à atelectasia pulmonar (ex-pansão incompleta dos pulmões ou de parte deles) e à pneumonite (pneumonia).
RESUMO DO SISTEMA MUSCULAR RESUMO DO SISTEMA MUSCULARRESUMO DO SISTEMA MUSCULAR RESUMO DO SISTEMA MUSCULAR RESUMO DO SISTEMA MUSCULAR
O músculo esquelético é derivado de regiões do mi-ótomo dos somitos. Alguns músculos da cabeça e do pescoço são derivados do mesoderma dos arcos
Figura 17-4 Torcicolo muscular congênito (pescoço torto), mostrando o grande envolvimento do músculo esternocleidomastóideo esquerdo, numa criança examinada aos 2 meses. (Cortesia do Professor Jack CY Cheng, Department of Orthopaedics & Traumatology, Chinese University of Hong Kong, Hong Kong.)
faríngeos. Os músculos dos membros desenvolvem-se de células precursoras miogênicas, que são deri-vadas dos somitos. O músculo cardíaco e a maioria dos músculos lisos são derivados do mesoderma es-plâncnico. A ausência ou a variação de alguns mús-culos é comum e, na maioria das vezes, de pouca importância.
Questões de Orientação Clínica
1. Uma criança nasceu com a síndrome do ventre em amei-xa, causada por falha no desenvolvimento normal da musculatura abdominal. O que você acredita que pode-ria ter causado esta anomalia congênita? Que anomalia urinária resulta do desenvolvimento anormal da parede abdominal anterior?
2. Um menino perguntou à mãe por que um de seus ma-milos era mais baixo do que o outro. Ela não soube ex-plicar a anomalia ao filho. Como você exex-plicaria esta posição baixa do mamilo?
3. Uma menina de 8 anos perguntou ao médico por que o músculo de um lado do seu pescoço era tão saliente. O que você teria dito a ela? O que poderia acontecer se este músculo não fosse tratado?
4. Após exercício intenso, um jovem atleta queixou-se de dor na região póstero-medial do tornozelo. Ele foi in-formado que possuía um músculo acessório na pantur-rilha. Isto é possível? Em caso afirmativo, qual a base embriológica desta anomalia?
As respostas a estas questões são apresentadas no final do livro.
