Fisiologia da Contração Muscular

Introdução:

Quando estudamos o sistema muscular, percebemos que possuímos diferentes tipos de músculos, assim como diferentes tipos de fibras musculares, cada uma com suas características. Em relação aos tipos de músculo, eles podem ser classificados quanto a sua relação com o sistema nervoso em autônomos ou somáticos, e quanto a sua morfologia, podem ser classificados como estriados ou lisos. Desta forma, apresentamos em nosso corpo, três principais tipos de músculos com suas seguintes características:

  • Músculo Estriado Esquelético: Como o próprio nome sugere, trata-se de um músculo morfologicamente estriado, mas funcionalmente, se caracteriza por possuir relação de dependência do sistema nervoso, sendo essa dependência voluntária;
Ilustração de musculatura esquelética
  • Músculo Estriado Cardíaco: Assim como os esqueléticos, também são estriados, porém, são inervados pela porção autônoma do sistema nervoso, sendo então comandados de forma involuntária. Além disso, o músculo estriado cardíaco ainda possui um sistema próprio de geração e propagação de carga elétrica, o que o torna também independente, como pode ser visto no nosso conteúdo de sistema de condução https://youtu.be/2f2dLg-8GWI 
Imagem ilustrativa do músculo cardíaco (coração)
  • Músculos Lisos: De cara podemos evidenciar diferença em relação aos supra citados, pois esses músculos se caracterizam morfologicamente pela ausência de estrias. Essa ausência faz com que seu processo de contração ocorra de forma diferente, sendo mais lenta e demorada, normalmente com movimentos ondulares, como notado nos movimentos peristálticos do Tracto Gastro Intestinal (TGI). Além disso, a musculatura lisa é inervada pela porção autônoma do sistema nervoso, sendo considerado então musculatura involuntária.
Ilustração do tracto gastro intestinal

Fisiologia da contração muscular:

Independentemente do tipo de músculo estudado e de sua relação com o sistema nervoso, todos os músculos possuem uma característica comum: dependem de carga elétrica para iniciar o processo de contração muscular. Desta forma, como o músculo estriado cardíaco possui um sistema próprio de geração e propagação de carga elétrica, como citado anteriormente, é o único que pode ser considerado independente do sistema nervoso.

Imagem ilustrativa do sistema de condução

Importância do estímulo elétrico para contração muscular:

Os músculos são formados por milhares de fibras musculares, que por sua vez, são compostas por milhares de miofibrilas, todas localizadas e posicionadas paralelamente umas as outras.

Ilustração das fibras musculares e miofibrilas

No interior das fibras musculares, entre as miofibrilas, mais especificamente no meio extra celular do tecido muscular, denominado sarcolema, encontram-se inúmeras organelas denominadas retículos sarcoplasmáticos. Essas organelas são ricas em Cálcio (Ca++) e responsáveis pelo armazenamento deste íon nos músculos.

Uma vez excitados (estimulados por carga elétrica) pelas sinápses de junção neuromuscular, a carga elétrica se espalha pelas fibras musculares, difundindo-se posteriormente pelas miofibrilas por pequenos tubos denominados Túbulos T. Quando esta carga elétrica atinge os retículos sarcoplasmáticos, a mesma promove indução a abertura de canais de cálcio, que são dependentes de voltagem, e desta forma, liberação de cálcio na fibra muscular.

Todo esse processo ocorre de forma extremamente rápido, tanto a saída do cálcio como sua recaptura pelas bombas de cálcio nos retículos sarcoplasmáticos, chegando a durar frações de segundo. Porém, a chegada deste cálcio nas fibras musculares induzidas pela abertura de seus canais por carga elétrica, é suficiente para iniciar o processo de contração muscular.

Ilustração da condução de carga elétrica para um músculo esquelético

As miofibrilas dos músculos estriados são separadas por uma membrana muscular, linha Z, que determina intervalos nas miofibrilas denominados sarcômeros (unidades funcionais dos músculos). Esses sarcômeros são formados por proteínas Actina e Miosina, que se dispõe de forma intercalada e intervalada. As proteínas actinas são fixadas às membranas (linhas Z), enquanto as miosinas estão interpostas a elas. A chegada do cálcio na fibra muscular, mesmo que por intervalo de tempo extremamente rápido, gera atração entre as proteínas actina e miosina, promovendo o encurtamento ou tentativa de encurtamento dos sarcômeros. Desta forma, se todo o músculo é excitado uniformemente, ocorre encurtamento de todos os sarcômeros, processo esse denominado contração muscular.

Desta forma, podemos concluir que o processo de fisiologia da contração muscular obedece as seguintes etapas:

  • Chegada da carga elétrica na fibra muscular (sinápse de junção neuromuscular);
  • Despolarização das placas motoras;
  • Dissipação de cargas elétricas pelas fibras musculares e miofibrilas pelos túbulos T;
  • Estímulo elétrico nos retículos sarcoplasmáticos (RS) e consequente abertura de canais de cálcio e liberação de cálcio na fibra muscular;
  • Atração entre as proteínas actina e miosina nos sarcômeros das miofibrilas, determinando seu encurtamento e aproximação das linhas Z;
  • Contração muscular.