Os músculos são órgãos constituídos principalmente por tecido muscular, especializado em contrair e realizar movimentos, geralmente em resposta a um estímulo nervoso.
Os músculos podem ser formados por três tipos básicos de tecido muscular:
Tecido Muscular Estriado Esquelético
Apresenta, sob observação microscópica, faixas alternadas transversais, claras e escuras. Essa estriação resulta do arranjo regular de microfilamentos formados pelas proteínas actina e miosina, responsáveis pela contração muscular. A célula muscular estriada chamada fibra muscular, possui inúmeros núcleos e pode atingir comprimentos que vão de 1mm a 60 cm.
Tecido Muscular Liso
Está presente em diversos órgãos internos (tubo digestivo, bexiga, útero etc) e também na parede dos vasos sanguíneos. As células musculares lisas são uninucleadas e os filamentos de actina e miosina se dispõem em hélice em seu interior, sem formar padrão estriado como o tecido muscular esquelético.
A contração dos músculos lisos é geralmente involuntária, ao contrário da contração dos músculos esqueléticos.
Tecido Muscular Estriado Cardíaco
Está presente no coração. Ao microscópio, apresenta estriação transversal. Suas células são uninucleadas e têm contração involuntária.
Sarcômeros
As fibras musculares esqueléticas tem o citoplasma repleto de filamentos longitudinais muito finos, (as miofibrilas) constituídas por microfilamentos das proteínas actina e miosina. A disposição regular dessas proteínas ao longo da fibra produz o padrão de faixas claras e escuras alternadas, típicas do músculo estriado.
As unidades de actina e miosina que se repetem ao longo da miofibrila são chamadas sarcômeros. As faixas mais extremas do sarcômero, claras, são denominadas banda I e contém filamentos de actina. A faixa central mais escura é a banda A, as extremidades desta são formadas por filamentos de actina e miosina sobrepostos, enquanto sua região mediana mais clara, (a banda H), contém miosina.
Teoria do deslizamento dos filamentos
Quando o músculo se contrai, as bandas I e H diminuem de largura. A contração muscular se dá pelo deslizamento dos filamentos de actina sobre os de miosina. Essa idéia é conhecida como teoria do deslizamento dos filamentos.
Nas pontas dos filamentos de miosina existem pequenas projeções, capazes de formar ligações com certos sítios dos filamentos de actina quando o músculo é estimulado. As projeções da miosina puxam os filamentos de actina como dentes de uma engrenagem, forçando-os a deslizar sobre os filamentos de miosina, o que leva ao encurtamento das miofibrilas e à conseqüente contração da fibra muscular.
Interior de um músculo
Contração Muscular
O estímulo para a contração é geralmente um impulso nervoso que se propaga pela membrana das fibras musculares, atingindo o retículo sarcoplasmático (um conjunto de bolsas membranosas citoplasmáticas onde há cálcio armazenado), que libera íons de cálcio no citoplasma. Ao entrar em contato com as miofibrilas, o cálcio desbloqueia os sítios de ligação de actina, permitindo que se ligue a miosina, iniciando a contração muscular.
Assim que cessa o estímulo, o cálcio é rebombeado para o interior do retículo sarcoplasmático e cessa a contração muscular.
A energia para contração muscular é suprida por moléculas de ATP (produzidas durante a respiração celular). O ATP atua na ligação de miosina à actina, o que resulta na contração muscular. Mas a principal reserva de energia nas células musculares é a fosfocreatina, onde grupos de fosfatos, ricos em energia, são transferidos da fosfocreatina para o ADP, que se transforma em ATP. Quando o trabalho muscular é intenso, as células musculares repõem seus estoques de ATP e de fosfocreatina, intensificando a respiração celular, utilizando o glicogênio como combustível.
Tetania e Fadiga Muscular
A estimulação contínua faz com que o músculo atinja um grau máximo de contração, o músculo permanece contraído, condição conhecida como tetania. Uma tetania muito prolongada ocasiona a fadiga muscular. Um músculo fadigado, após se relaxar, perde por um certo tempo, a capacidade de se contrair. Pode ocorrer por deficiência de ATP, incapacidade de propagação do estímulo nervoso através da membrana celular ou acúmulo de ácido lático.
Antagonismo muscular
A movimentação de uma parte do corpo depende da ação de músculos que atuam antagonicamente. Por exemplo, a contração do músculo bíceps e o relaxamento do tríceps, provocam a flexão do membro superior.
Fibras musculares lentas e rápidas
As fibras musculares esqueléticas diferem quanto ao tempo que levam para se contrair, podendo levar um tempo de até 5 vezes maior do que as rápidas para se contrair.
As fibras musculares lentas estão adaptadas à realização de trabalho contínuo, possuem maior quantidade de mitocôndrias, maior irrigação sanguínea e grande quantidade de mioglobina, capaz de estocar gás oxigênio. As fibras rápidas, pobres em mioglobina, estão presentes em músculos adaptados à contrações rápidas e fortes.
Esses dois tipos de fibras podem ser diferenciados apenas ao microscópio por meio de corantes especiais.
Tônus muscular
Os músculos mantêm-se normalmente em um estado de contração parcial, o tônus muscular, que é causado pela estimulação nervosa, e é um processo inconsciente que mantém os músculos preparados para entrar em ação. Quando o nervo que estimula um músculo é cortado, este perde tônus e se torna flácido. Estados de tensão emocional podem aumentar o tônus muscular, causando a sensação física de tensão muscular. Nesta condição, gasta mais energia que o normal e isso causa a fadiga.
