Contração do musculo estriado e contração do musculo liso
Para que um músculo esquelético ou visceral ponha-se em ação, isto é, contraia-se,
deve ser excitado. Experimentalmente o músculo responde a diversos tipos de
excitação:
- Excitações mecânicas, como são as determinadas por uma pancada,
uma picada, um esmagamento etc.;
- Excitações térmicas, como o aumento de temperatura;
- Excitações elétricas: esse tipo de excitação é o ideal porque o
experimentador pode fazer variar a intensidade e o grau de
excitabilidade do próprio músculo.
No ser vivo, a excitação chega ao músculo por meio dos nervos motores.
O músculo excitado responde ao estímulo contraindo-se.
A contratibilidade é a característica essencial do músculo. O músculo excitado deforma-se, encolhe-se, aumenta de espessura, mas o seu volume total não muda.
Diversas são as contrações nos músculos estriados e nos músculos lisos.
Os primeiros se contraem mais rapidamente do que os segundos. Uma vez contraído, o músculo se afrouxa, voltando à sua forma primitiva. O músculo é, portanto, dotado de elasticidade. Isso se pode constatar distendendo um músculo pelas suas extremidades: observa-se que o músculo retorna ao seu primitivo comprimento uma vez cessado atração, com a condição de que esta não tenha sido muito forte ou muito violenta. A elasticidade do músculo é indispensável. O músculo deve, na verdade, voltar à sua forma primitiva para poder contrair-se de no vo.
Além disso, nos músculos considerados antagônicos, isto é, que desempenham funções opostas, têm lugar, contemporaneamente, dois fenômenos contrários: quando um deles se contrai, o outro se afrouxa. Assim, quando dobramos o antebraço sobre o braço, temos a contração do bíceps e, ao mesmo tempo, o afrouxamento do tríceps, o músculo antagônico. Contraindo-se, os músculos esqueléticos agem sobre os ossos, que constituem verdadeiras "alavancas". Quando levantamos um peso com a mão, dobrando o cotovelo, o antebraço constitui a alavanca, a articulação do cotovelo é o ponto de apoio, a força desenvolvida pelos bíceps constitui a força motora e o peso a resistência.
Os músculos realizam sempre um "trabalho". Em física, define-se o "trabalho" como o produto de uma força pelo deslocamento do ponto de aplicação dessa força. Mas os músculos realizam um trabalho mesmo sem deslocamento das alavancas ósseas. Para manter na respectiva posição a cabeça, o tronco e os membros, é necessária uma harmônica contração de diversos grupos musculares. A manutenção da posição ereta é, sob esse ponto de vista, qualquer coisa de maravilhoso, porque a base da figura constituída pelo corpo humano é muito pequena e o centro de gravidade está situado muito no alto.
O corpo tende a cair ora para diante e ora para trás, tanto para a direita quanto para a esquerda; a pesar da nossa aparente imobilidade, somos constrangidos para evitar a queda, a contrair, de momento a momento e no tempo oportuno, diversos grupos musculares. Que tudo impõe trabalho muscular fica demonstrado pelo fato que basta perder, mesmo por um único instante, a consciência, para cair no chão. O trabalho necessário para manter o equilíbrio chama-se "trabalho estático" e é comparado ao trabalho fornecido pelo músculo para manter um peso a uma determinada altura.
Para entendermos as características particulares da contração cardíaca, é relevante recordarmos os mecanismos responsáveis pela capacidade contrátil do músculo estriado. No sarcômero, unidade contrátil do músculo, encontram-se filamento s grossos e finos intercalados.
O filamento grosso é composto por aproximadamente duzentas moléculas de miosina. Esta é uma proteína formada por duas cadeias polipeptídicas pesadas e quatro leves; as cadeias pesadas possuem uma estrutura globular em suas extremidades denominada cabeça da miosina, e as duas cadeias pesadas formam uma dupla hélice, deixando as cabeças livres na extremidade. As quatro cadeias leves localizam-se na cabeça da miosina, duas em cada cabeça.
Os corpos das moléculas de miosina formam a cauda do filamento grosso e dela saem proeminências da porção helicoidal da molécula, mantendo a cabeça longe do corpo: é o braço da molécula. O conjunto formado chama-se ponte cruzada.
O filamento fino é composto por três proteínas: a actina, a troponina e a tropomiosina. A actina é a molécula central, que polimeralizada forma uma dupla hélice, contendo os sítios de ligação com a miosina. A tropomiosina é uma molécula presa à actina de forma espiralada sobre a dupla hélice. A tropomiosina impede a ligação actina/miosina, bloqueando o sítio de ligação. A troponina fica presa à molécula de tropomiosina e possui três subunidades: uma com afinidade à actina, outra a tropomiosina, e uma última ao Ca2+ ; a troponina regula o bloqueio do sítio de ligação feito pela tropomiosina.
Os filamentos de actina e miosina têm uma grande afinidade e ligam -se facilmente sem a presença do complexo troponina/tropomiosina. Nota-se que esse complexo impede a ligação na ausência de Ca2+ . O mecanismo de liberação do sítio de ligação a ctina/miosina começa com a chegada do potencial de ação à membrana do músculo, promovendo a entrada maciça de íons Ca2+. Esses íons ligam-se à troponina C, causando uma mudança conformacional da mesma que se reflete na molécula de tropomiosina, que libera, então, os sítios da actina que estavam bloqueados.
A interação actina/miosina dá-se imediatamente desde que haja ATP e magnésio (ambos os s presentes em condições normais). A contração ocorre à medida que os filamentos finos deslizam sobre os grossos, encurtando o sarcômero:
- A cabeça da miosina possui um sítio em que se liga uma molécula de ATP a
ser hidrolisada em ADP e P i, que permanecem fixos à cabeça, ocupando o
sítio. Esse estado permite que a cabeça estenda-se em direção ao filamento
fino;
- Assim que o Ca2+ se liga à troponina C e o complexo troponina -tropomiosina
Libera o sítio de ligação actina/miosina, a ligação entre os filamentos ocorre;
- Segue-se então o chamado movimento de tensão, que ocorre como
decorrência da energia acumulada na mudança conformacional da cabeça da
miosina em direção ao filamento de actina e da nova alteração conformacional
da cabeça que se curva em direção do braço da miosina;
- Esse movimento provoca o deslizamento do filamento fino sobre o filamento
grosso e permite a liberação do ADP e do Pi armazenados na cabeça d a
miosina;
- O sítio é, então, ocupado por uma nova molécula de ATP e a cabeça solta-se
do filamento de actina; lembremo-nos que a cabeça só se ligou à actina em
razão à hidrólise do ATP e à mudança conformacional. Com a entrada de um
ATP, a molécula retorna à sua conformação original e promove a quebra do
ATP em ADP e Pi para recomeçar o ciclo.
No músculo estriado/esquelético, a força da contração é determinada não só pela quantidade de Ca2+ disponível, como também pela quantidade de fibras motoras ativadas. Cada fibra muscular é inervada por um neurônio, porém um mesmo neurônio inerva mais do que uma fibra. Esse conjunto (neurônio + fibras por ele inervadas) é denominado unidade motora.
A relação fibras/neurônio varia em cada tipo de músculo. Em músculos cujos movimentos devem ser precisos, a relação chega a ser de duas a três fibras por neurônio. Já em músculos cuja precisão não é tão necessária, a relação é de centenas de fibras inervada por cada neurônio. A força da contração cardíaca não se deve à quantidade de fibras ativadas. Primeiramente porque o coração não recebe inervação motora do sistema nervoso central, pois possui um sistema especializado de excitabilidade e condutibilidade: a fibra cardíaca é formada por muitas células individuais separadas entre si por discos intercalares que possuem uma resistência elétrica muito baixa em relação à membrana sarcoplasmática normal.
A baixa resistência elétrica permite que o músculo cardíaco comporte-se como um sincício em que as células são interligadas, o que implica na chamada lei d o tudo ou nada . Essa lei determina que uma vez que tenha chegado à membrana de uma miocélula um potencial de ação que se propaga por todas as demais, e logo todas irão se contrair quase que ao mesmo tempo e com mesma intensidade. O coração contrai de uma só vez ou simplesmente não contrai.
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