Músculos Esqueléticos, Fibras, Miofibrilas e Miosina, Filamentos de Actina

Os músculos são as unidades motoras do corpo. Isso significa que faz com que partes diferentes do corpo se movam e permite que as substâncias se movam dentro das cavidades ocas do corpo. Existem basicamente três tipos de músculos no corpo humano – músculo esquelético preso aos ossos (controle voluntário), músculo liso dentro das paredes dos diferentes órgãos do corpo (controle involuntário) emúsculo cardíaco que é responsável pela contração do coração (involuntário). ). Independentemente do tipo de músculo, tudo tem o mesmo efeito – produz força e, portanto, movimento.

Partes dos músculos esqueléticos

Um simples desarranjo da estrutura muscular é que cada músculo é composto de uma coleção de fibras musculares (células musculares. Cada uma dessas células é composta de estruturas menores conhecidas como miofibrilas, que por sua vez são compostas de microfilamentos, actina e miosina.

Fibras musculares

A maior unidade de músculos são as fibras musculares (células musculares ou miócitos). Existem várias centenas de milhares de fibras que formam um único músculo, cada um dos quais se estende por todo o comprimento do músculo. O final de cada fibra muscular conecta-se a uma fibra de tendão que coletivamente formam os tendões do músculo. As fibras musculares são finas e medem entre 10 e 80 micrômetros de diâmetro. A fibra é circundada por uma fina membrana conhecida como sarcolema, que é inervada por uma ou mais terminações nervosas. Dentro da fibra está o sarcoplasma contendo grande número de mitocôndrias e retículo sarcoplasmático.

Miofibrilas

Cada fibra muscular é composta de várias centenas a milhares de miofibrilas. Estas miofibrilas são uma combinação de dois microfilamentos de proteínas conhecidos como miosina e actina. Outras proteínas também formam essas longas miofibrilas tubulares. O principal componente estrutural das miofibrilas, nomeadamente os microfilamentos, são os filamentos mais espessos de miosina e de actina mais finos. O padrão de intertravamento desses microfilamentos confere às miofibrilas um padrão claro e escuro alternado.

Entre as miofibrilas que compõem a fibra muscular está o sarcoplasma, um fluido que é essencialmente o citoplasma da fibra muscular (célula). Ele contém grandes quantidades de diferentes eletrólitos que são necessários pelas miofibrilas para o processo de contração muscular. Juntamente com as miofibrilas existem numerosas mitocôndrias que fornecem energia para a contração muscular.

Actina e miosina

As bandas leves (bandas I) são filamentos de actina, enquanto as bandas escuras (bandas A) são onde os filamentos de actina e miosina se sobrepõem. Os filamentos de actina estendem-se de ambos os lados do disco Z (linhas Z) para interdigitar parcialmente com os filamentos de miosina. Os discos Z em si são um tipo de banda de proteína diferente da actina e da miosina. Esses discos Z se estendem através de miofibrilas sucessivas, fixando-as a cada miofibrila ao longo de toda a fibra muscular.

O espaço entre dois discos Z sucessivos é chamado de sarcômero. Pode até certo ponto ser visto como a menor unidade funcional do músculo. O comprimento do sarcômero diminui drasticamente quando uma fibra muscular se contrai. As proteínas da titina são moléculas densas que mantêm os filamentos de actina e miosina no lugar entre si. É um tipo de proteína elástica que permite que toda a unidade contrátil funcione. Essas linhas são a razão pela qual o músculo esquelético tem uma aparência estriada.

Contração muscular

Todo o processo de contração muscular é um processo bioquímico complexo. No entanto, pode ser simplesmente descrito como um mecanismo de filamento deslizante. Os microfilamentos de actina deslizam entre os filamentos de miosina puxando assim toda a fibra muscular de cada extremidade e tornando-a mais curta. Em outras palavras, o músculo está em estado de contração.

Isso é iniciado por um impulso dos nervos. O processo é como se segue :

  • Quando o impulso atinge as terminações nervosas, ele secreta o neurotransmissor conhecido como acetilcolina.
  • Canais na parte da membrana da fibra muscular onde a acetilcolina é liberada se abre e permite a entrada de sódio.
  • Isso inicia um potencial de ação ao longo da membrana da fibra muscular.
  • A despolarização da membrana permite que o potencial de ação se estenda até a fibra.
  • Isso faz com que o retículo sarcoplasmático libere grandes quantidades de íons de cálcio armazenados nele.
  • São esses íons de cálcio que desencadeiam as forças atrativas entre a actina e a miosina. Contudo, uma vez que estes filamentos se encontram lado a lado, mas são mantidos na sua respectiva posição, as forças de atracção fazem com que os filamentos de actina deslizem entre os filamentos de miosina.
  • Os íons de cálcio são quase imediatamente bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático e todo o processo cessa. Portanto, a contração muscular termina dentro de uma fração de segundo.

O processo de contração muscular requer quantidades significativas de energia e isso é fornecido pelo grande número de mitocôndrias ao lado das miofibrilas.