Energia para a contração muscular

Autor: 
Craig C. Freudenrich, Ph.D.
Rigor mortis
Após a morte, os níveis de cálcio dentro da célula muscular aumentam e o nível de ATP cai. Dentro dos músculos, a miosina liga-se à actina e os músculos se contraem. No entanto, sem ATP para fazer as pontes cruzadas retornarem e liberar a miosina, todos os músculos continuam contraídos e rígidos, formando o estado que chamamos de rigor mortis.

Os músculos usam energia na forma de ATP. A energia do ATP é usada para retornar a cabeça da ponte cruzada de miosina e liberar o filamento de actina. Para fazer ATP, o músculo faz o seguinte:

  1. quebra fosfato de creatina, adicionando o fosfato ao ADP para criar ATP;
  2. realiza respiração anaeróbica, na qual a glicose é quebrada em ácido láctico e o ATP é formado;
  3. realiza respiração aeróbica, na qual glicose, glicogênio, gorduras e aminoácidos são quebrados na presença de oxigênio para produzir ATP (veja Como funciona o exercício físico para mais detalhes).

Os músculos possuem uma mistura de dois tipos básicos de fibras: contração rápida e contração lenta. Fibras de contração rápida são capazes de desenvolver forças maiores, contraindo mais rápido e possuem maior capacidade anaeróbica. Por outro lado, as fibras de contração lenta desenvolvem a força vagarosamente e podem se manter contraídas por mais tempo e têm capacidade aeróbica maior. O treinamento pode aumentar a massa muscular, provavelmente alterando o tamanho e o número de fibras musculares mais do que os tipos dessas fibras. Alguns atletas também usam drogas para aumentar o desempenho, especificamente esteróides anabolizantes, para aumentar a massa muscular, embora isso seja perigoso e proibido na maioria das competições esportivas.

Outras células musculares
Enquanto a maioria dos processos é semelhante, há algumas diferenças notáveis entre as atividades de músculos esqueléticos, cardíacos e lisos.

As células do músculo cardíaco são estriadas e muito parecidas com as células do músculo esquelético, com exceção das fibras no músculo cardíaco que são interconectadas. O retículo sarcoplasmático das células do músculo cardíaco não é bem desenvolvido como o das células do músculo esquelético. A contração do músculo cardíaco é regulada por actina, o que significa que os íons de cálcio vêm tanto do retículo sarcoplasmático (como no músculo esquelético) como de fora da célula (como em um músculo liso). No restante, a cadeia de eventos que ocorre na contração do músculo cardíaco é semelhante àquela do músculo esquelético.

Comparado o músculo esquelético, as células do músculo liso são pequenas. Elas têm a forma de um carretel, com cerca de 50 a 200 mícrons de comprimento e de 2 a 10 mícrons de diâmetro. Não possuem estrias ou sarcômeros. Em vez disso, possuem montes de filamentos finos e grossos (ao contrário de faixas bem desenvolvidas) que correspondem às miofibrilas. Nas células de músculos lisos, os filamentos intermediários são entrelaçados pela célula, de maneira parecida com os fios de uma rede de pescar. Os filamentos intermediários ancoram os filamentos finos e correspondem ao discos Z do músculo esquelético. Diferente das células de músculos esqueléticos, as células de músculos lisos não possuem troponina, tropomiosina ou retículos sarcoplasmáticos organizados.

Como nas células de músculos esqueléticos, a contração em uma célula de músculo liso envolve a formação de pontes cruzadas e filamentos finos deslizando pelos filamentos grossos. Mas, como a musculatura lisa não é tão organizada quanto a musculatura esquelética, ocorre o encolhimento em todas as direções. Durante a contração, os filamentos intermediários das células de músculos lisos ajudam a puxar a célula para cima, como se fechassem uma bolsa com uma fita.

Os íons de cálcio regulam a contração na musculatura lisa, mas eles realizam essa tarefa de maneira um pouco diferente da que ocorre nos músculos esqueléticos:

  1. os íons de cálcio originam-se fora da célula;
  2. os íons de cálcio se ligam a um complexo de enzimas sobre a miosina, chamado quinase da cadeia leve de calmodulina-miosina
  3. o complexo de enzimas quebra o ATP em ADP e transfere o Pi diretamente para a miosina;
  4. essa transferência de Pi ativa a miosina;
  5. a miosina forma pontes cruzadas com a actina, como ocorre no músculo esquelético;
  6. quando o cálcio é bombeado para fora da célula, o Pi é removido da miosina por outra enzima;
  7. a miosina fica inativa e o músculo relaxa.

Esse processo é chamado de contração regulada por miosina.

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