Anatomia de uma fibra de músculo esquelético

RKA - Eu acho que temos uma boa noção de como os músculos se contraem em nível molecular. Vamos dar um passo atrás agora e entender os músculos estruturalmente, ou como eles relacionam as coisas que nós normalmente associamos a eles. Então vou desenhar um bíceps flexionando bem aqui. Assim. Este é o seu cotovelo, e digamos que esta é a mão direita bem aqui. Então este é o seu bíceps se flexionando. Acho que todos já vimos desenhos de como os músculos parecem, pelo menos em nível macro, e eles estão ligados aos ossos nas suas extremidades. Vou desenhar, então, os ossos. Eu não vou entrar em muitos detalhes, mas eles estão conectados aos ossos nas extremidades pelos tendões. Então isto bem aqui seria um osso. Osso. E aqui seria outro osso que está conectado a ele, e então este é o tendão que liga os ossos aos músculos. Este é o tendão. Nós temos o conhecimento de que dois ossos conectados, quando os músculos contraem, movem uma parte do nosso sistema esquelético. Sistema esquelético. Então agora estamos focados nos músculos esqueléticos, os outros tipos são músculos lisos e músculos cardíacos. Os cardíacos são aqueles, como você imagina, do seu coração. E músculos lisos são aqueles involuntários, músculos de movimento vagaroso, como os do nosso trato digestivo. Depois eu faço um vídeo sobre isso. Mas quando as pessoas dizem músculos, normalmente associamos a músculos esqueléticos que movem nosso sistema esquelético por aí, nos permitem correr, levantar, falar e fazer um monte de coisas. Então isso é o que normalmente associamos. Vamos nos aprofundar um pouco mais. Se eu fizer uma secção transversal deste bíceps aqui, se eu fizer uma secção transversal deste músculo... Eu vou fazer isso bem grande, então ele pareceria com algo deste jeito. Isto é o interior deste músculo aqui, tá bom? Vamos fazer aqui um corte transversal, tá legal? Só para vocês entenderem, mais ou menos assim. Isto é o interior deste músculo aqui. Como eu disse antes, nós temos nosso tendão. E então há, na verdade, uma cobertura. Não há demarcação estrita ou linha divisória entre o tendão e a cobertura em volta do músculo, mas esta cobertura é chamada de "epimísio". Epimísio. Tá legal? E este é realmente apenas um tecido conjuntivo que cobre o músculo, um tipo de proteção, reduzindo a fricção entre o músculo e osso próximo, e outro tecido que possa estar no braço desta pessoa aqui. E então, dentro deste músculo, você tem um tecido conjuntivo no interior. Deixa eu usar outra cor para isto, vou usar o laranja. Este laranjinha aqui vai demarcar. Este é chamado de perimísio. E este também é apenas um tecido conjuntivo dentro do músculo. Então este aqui é o perimísio. Vamos marcar aqui "perimísio". E então, cada uma destas coisas que o perimísio está dividindo, se nós vamos pegar isto e permitir que sigamos um pouco mais além, então se nós formos pegar isto bem aqui, onde o perimísio está dividindo, e se fossemos puxar lá para fora... Na verdade, deixa eu fazer isto aqui. Se fôssemos puxar deste jeito, você tem o perimísio cercando ele, certo? Tudo isso é perimísio, e essa é apenas uma palavra especial para "tecido conjuntivo". Há outra coisa aqui. Você pode ter nervos e pode ter capilares, todos os tipos de coisas, porque tem que deixar o sangue e sinais neuronais entrarem nos músculos, e não apenas no tecido conjuntivo. Tem outras coisas que devem ser capazes de chegar até às células musculares, então cada uma destas poderíamos chamar de "subfibras", mas estas são subfibras bem grandes no músculo. Isto é chamado de "fascículo". Então, "fascículo" aqui. O tecido conjuntivo dentro do fascículo é chamado de "endomísio". É o tecido conjuntivo dentro do fascículo, endomísio. Tais tecidos conjuntivos também possuem capilares, nervos e todas as coisas que têm que eventualmente entrar em contato com as células musculares. Estamos dentro de um músculo único. Todo este tecido conjuntivo em verde aqui é o endomísio. Então vamos escrever bonitinho aqui: endomísio. E cada uma destas coisas que estão no endomísio são células musculares. Esta é uma célula muscular. Eu vou fazer em roxo. Então isto aqui eu posso puxá-la um pouco para fora, vou puxá-la para fora, assim. Esta é uma célula muscular. Isto é onde nós queríamos chegar, mas nós vamos para dentro da célula muscular, ver e entender como todos os filamentos de actina e miosina estão dentro de uma célula muscular. Então está aqui uma célula muscular ou uma miofibra. Miofibra. Os dois prefixos que você verá muito quando lidamos com músculos são: "mio", que você pode imaginar, se refere ao músculo, e você verá muito a palavra "sarco", como o sarcolema, retículo sarcoplasmático Você também vai ver o prefixo "sarco", e isso é carne. Daí sarcófago, ou você pode pensar em outras coisas que começam com "sarco". Então sarco é carne. Músculo é carne e mio é músculo, então esta é a miofibra, esta é uma célula muscular, e vamos vê-la de perto no músculo. Deixa eu desenhá-la bem maior aqui. Então uma célula muscular é chamada de "miofibra". Ela é chamada de "fibra", porque é mais longa do que extensa, e elas vêm com várias outras. Deixa eu desenhar uma miofibra assim. Vou fazer uma secção transversal de uma célula muscular também. Vamos lá, para ficar legal. Miofibra, isto é uma miofibra. E esta pode ser relativamente curta, só algumas centenas de micrômetros, ou esta pode ser um pouco longa, pelo menos um pouco longa para os padrões celulares. Estamos falando de alguns centímetros. Pense nisto como uma célula. Esta é uma célula um pouco longa. Por ser tão longa, ela deve ter vários núcleos. Na verdade, para desenhar os músculos, deixa eu fazer um trabalho melhor desenhando a miofibra. Eu vou fazer pequenos nódulos nas membranas de fora onde os núcleos podem ficar. Esta é apenas uma célula individual muscular, e elas são realmente longas, e por isso possuem múltiplos núcleos. Vou tirar esta secção transversal porque iremos para o interior desta célula muscular. Eu disse que ela é multinucleada, se nós imaginarmos a membrana transparente, teríamos um núcleo aqui, outro núcleo aqui, outro núcleo aqui e outro aqui. E a razão dela ser multinucleada é que nestas grandes distâncias, você não tem que esperar que as proteínas passem por todo este caminho desde o núcleo até a outra parte da célula muscular. Na verdade, pode ter a informação do DNA próxima de onde ela precisa estar, por isso ela é multinucleada. Eu li uma vez, acho que são 30 ou mais núcleos por milímetros de tecido muscular, essa é a média. Eu não sei se é, na verdade, o caso, mas os núcleos estão logo abaixo da membrana da célula muscular, e você lembra como isto foi chamado no vídeo passado, a membrana de uma célula muscular é o sarcolema. Sarcolema. Estes são os núcleos. Então vamos marcar aqui. Núcleos. E se você fizer uma secção transversal disso, existem tubos que são chamados de "miofibrilas". Então existem muitos destes tubos dentro da célula. Vamos puxar um deles para fora... então puxei um destes tubos para fora. Esta é uma miofibrila. Miofibrila. E se você olhá-lo com um microscópio ótico, você vai ver que ele possui pequenas estrias. As estrias vão se parecer com alguma coisa assim, meio assim, deste jeito. Vai ter algumas pequenas e finas assim, e dentro destas miofibrilas é onde encontramos nossos filamentos de actina e miosina. Vamos ver mais de perto esta miofibrila e ver mais e mais de perto até chegarmos ao nível molecular. Então esta miofibrila está... Lembre-se: dentro de uma célula muscular, dentro de uma miofibra. A miofibra é uma célula muscular, você pode vê-la como um tubo dentro de uma célula muscular. São estas as coisas que estão, na verdade, fazendo a contração. Se você olhar mais de perto uma miofibrila, vai ver uma coisa mais ou menos assim. Isto vai ter estas bandas, então as bandas vão se parecer com algo assim. Teremos bandas curtas deste jeito, e aí vai ter bandas mais largas como estas, como estas escuras... Estou tentando o meu melhor para desenhá-las relativamente organizadas, viu? E pode haver uma pequena linha bem aqui, a coisa se repete aqui, então cada uma destas unidades de repetição são chamadas de "sarcômeros". Muito bem, então são sarcômeros. E estas unidades de repetição vão de uma, que é chamada de linha Z, linha Z para a outra linha Z. E toda essa terminologia surge quando as pessoas apenas olham em um microscópio, e elas veem estas linhas e começam a dar nome a elas, falando em terminologia... Em um segundo nós vamos falar sobre como ela se relaciona com a miosina e com a actina. Esta aqui, por exemplo, é a banda A. Banda A. E então, esta distância aqui ou estas partes aqui são chamadas de bandas I. Já, já a gente fala como tudo isto se relaciona aos mecanismos ou às unidades que falamos, ou as moléculas que falamos no último vídeo. Se você olhar mais de perto, se você entrar nestas miofibrilas, se fizer uma secção transversal destas miofibrilas, o que você vai encontrar é... Se você cortá-la, talvez fatiá-las, se você a fatiar em paralelo ao que você vê agora, você vai ver alguma coisa mais ou menos assim. Então isto será a sua banda Z. Banda Z. Esta é a sua próxima banda Z. Então estou olhando o sarcômero mais de perto agora. Esta é a outra banda Z. Você tem seus filamentos de actina. Agora estamos chegando ao nível molecular que eu mencionei antes e então, entre os seus filamentos de actina, que são mais ou menos assim, vamos fazer mais alguns aqui. Olha que bonitinho. Então estes são os filamentos de actina, ok? Então, entre os filamentos de actina, você tem os seus filamentos de miosina. Deixa eu desenhar aqui. Lembrem-se: os filamentos de miosina possuem aquelas duas cabeças neles. Cada um deles tem duas cabeças assim que deslizam sobre os filamentos de actina. E eu estou desenhando apenas um par deles, então eles estão ligados pelo meio, desta forma. Já, já a gente fala sobre o que acontece quando o músculo se contrai. E eu posso desenhar isto mais uma vez aqui, e tem muito mais cabeças do que as que eu estou desenhando, mas isto dá uma ideia do que está acontecendo, tá? Estas são as miosinas, proteínas, e elas todas se entrelaçam, como vimos no vídeo anterior, então vai ter outra aqui, tá bom? E eu também não sou um grande desenhista, tá? Você pode imediatamente ver que a banda A corresponde a onde nós temos nossa miosina. Então esta é a nossa banda A. Banda A. E há uma sobreposição. Elas se sobrepõem umas às outras, mesmo em repouso. Mas a banda I é onde você apenas tem filamentos de actina, e não de miosina. E então, os filamentos de miosina estão seguros no lugar pela titina, que você pode imaginar como uma proteína flexível. Deixa eu usar uma cor diferente para isto, né? Então a miosina é mantida no lugar pela titina. Ela está ligada à banda Z pela titina. Então o que aconteceu? Temos tudo isto, e quando um neurônio é excitado... Deixa eu desenhar a extremidade terminal de um neurônio, a extremidade terminal de um axônio de um neurônio. Este é o neurônio motor. Isto está dizendo para esse indivíduo contrair, você tem o potencial de ação. O potencial de ação viaja ao longo da membrana em todas as direções, e então se olharmos para isto a partir daqui, eles possuem estes pequenos túbulos T transversos, eles entram na célula e continuam a propagar o potencial de ação. Entende? Esses engatilham o retículo sarcoplasmático para liberar o cálcio, o cálcio se liga à troponina, que se liga a estes filamentos de actina, que levam a tropomiosina para fora do caminho, e então o deslizamento pode ocorrer. A miosina pode começar a utilizar o ATP para deslizar ao longo destes filamentos de actina, e como pode imaginar, conforme elas deslizam, sua força de colisão irá empurrar. Você também pode ver isto com os filamentos de actina, ou você pode dizer que a miosina vai se mover nessa direção, mas você está puxando dos dois lados da corda, certo? Entende? Então a miosina ficará no lugar, e os filamentos de actina vão ser puxados juntos. E é assim que o músculo se contrai. Nós conectamos a grande sacada da flexão do músculo por toda a sua trajetória, e é exatamente o que está acontecendo em nível molecular, como vimos neste vídeo, e que nós aprendemos nos últimos vídeos. E você pode imaginar quando isso acontece com todas as miofibrilas dentro do músculo, porque o retículo sarcoplasmático está liberando cálcio dentro do citoplasma, que também é chamado de "mioplasma", porque estamos lidando com células musculares. O citoplasma desta célula muscular, o cálcio inunda todas estas miofibrilas, ele é capaz de se ligar a toda troponina, ou a, pelo menos, muitas das troponinas, no topo destes filamentos de actina, e então todo o músculo se contrai. Quando isso está feito, cada fibra muscular, ou miofibra, ou cada célula muscular não terá todo esse poder de contração, mas quando você junta isto com todos os que estão por perto, se tiver um ou poucos deles realmente trabalhando, você terá um tique, mas se tiver todos eles contraindo juntos, então, na verdade, criará força para realizar algum trabalho, ou puxar seus ossos, ou levantar algum peso. Eu espero que tenha achado isso útil. Tchau!