O que é fisiologia muscular?
A fisiologia muscular é o estudo da função muscular. Um músculo é um feixe de fibras que se contraem para produzir calor, postura e movimento, seja dos órgãos internos ou do próprio organismo. A fisiologia muscular estuda os aspectos físicos, mecânicos e bioquímicos dos músculos no desenvolvimento, estrutura das fibras, estrutura muscular, contração e fortalecimento da força.
O corpo possui três tipos de músculo: cardíaco, liso e esquelético. Músculo esquelético é um músculo voluntário, ou um músculo que pode ser controlado conscientemente, caracterizado por estrias ou listras uniformes. O músculo esquelético se liga aos ossos para efetuar o movimento do esqueleto para fins como postura e locomoção. Músculo liso é um músculo involuntário, marcado pela falta de estrias, que afeta o movimento nos órgãos internos. O músculo cardíaco é um músculo involuntário estriado de forma desigual que compõe o coração e causa suas contrações ou batimentos cardíacos.
Compreender a fisiologia muscular do músculo esquelético requer uma compreensão básica de sua estrutura. Os músculos esqueléticos normalmente se ligam aos ossos através dos tendões e geralmente aparecem em pares antagônicos, de modo que, quando um músculo se contrai, o outro se alonga. O próprio músculo é constituído por um feixe, ou fascículo, de células cilíndricas longas chamadas fibras musculares. Cada fibra contém muitas estruturas semelhantes a cordas chamadas miofilamentos que se situam dentro do sarcoplasma, um fluido semelhante ao citoplasma que é retido pelo sarcolema ou membrana da fibra. Os miofilamentos contêm estruturas contráteis chamadas miofibrilas, cujos elementos se repetem geometricamente para criar unidades funcionais chamadas sarcômeros.
Cada sarcômero contém filamentos grossos sobrepostos, compostos por moléculas de miosina e filamentos finos, compostos por moléculas de actina, troponina e tropomiosina. A teoria da contração do filamento deslizante propõe que, durante a contração, a miosina se liga às moléculas do filamento fino para puxar os filamentos finos sobre ou sob o filamento espesso. O sarcômero fica mais curto como um todo, embora nenhum elemento da fibra esteja diminuindo de tamanho. A ligação das moléculas responsáveis por essa contração é estimulada pela liberação de íons cálcio do sarcoplasma. O cálcio é liberado em resposta a um impulso elétrico chamado potencial de ação enviado de um neurônio para um músculo através de uma sinapse neuromuscular.
A fisiologia do músculo liso difere da fisiologia do músculo esquelético porque os músculos lisos não possuem sarcômeros, explicando a falta de estrias no músculo liso. Em vez disso, o músculo liso se contrai como uma única unidade, com os impulsos elétricos sendo comunicados de célula para célula através de junções de espaço. Esses impulsos elétricos são comunicados por neurônios provenientes do sistema nervoso autônomo. Alguns músculos lisos podem contrair espontaneamente, sem estímulos de um neurônio, devido à presença de células marcapasso, que podem criar seus próprios impulsos elétricos. Como o músculo esquelético, as contrações ocorrem pela ligação e deslizamento de filamentos espessos com filamentos finos em resposta a uma liberação de cálcio na fibra muscular.
A fisiologia do músculo cardíaco é semelhante à fisiologia do músculo esquelético de várias maneiras. O músculo cardíaco se contrai em resposta a níveis elevados de cálcio e também é estriado; indicando que ele também usa sarcômeros como sua unidade contrátil. Como o músculo liso e, diferentemente do músculo esquelético, o músculo cardíaco não precisa ser inervado em todas as fibras, pois pode comunicar sinais elétricos de célula para célula. Essa comunicação é alcançada através de discos intercalados, um recurso exclusivo do músculo cardíaco.