Sarcomro

O que é sarcomer?

A Sarcomro o Sarcomra é a unidade funcional fundamental do músculo estriado, ou seja, músculo esquelético e cardíaco. O músculo esquelético é o tipo de músculo usado em movimento voluntário e o músculo cardíaco é o músculo que faz parte do coração.

Dizer que o sarcômere é uma unidade funcional significa que todos os componentes necessários para contração estão contidos em cada sarcomo. De fato, o músculo estriado é composto de milhões de pequenos sarcomers que são reduzidos, individualmente, com cada contração muscular.

Micrografia de um sarcômere (acima) e sua representação (abaixo)

Aqui está o principal objetivo do sarcôneo. Os sarcômeros são capazes de iniciar grandes movimentos ao se contrair em uníssono. Sua estrutura única permite que essas pequenas unidades coordenem contrações musculares.

De fato, as propriedades contráteis do músculo são uma característica definidora dos animais, uma vez que o movimento dos animais é notavelmente macio e complexo. A locomoção requer uma mudança no comprimento muscular à medida que flexiona, o que requer uma estrutura molecular que permita o encurtamento muscular.

Partes do sarcômero (estrutura)

Se o tecido muscular esquelético for examinado de perto, uma aparência arranhada chamada estriação é observada. Essas "listras" representam um padrão de bandas alternativas, claras e escuras, que correspondem a diferentes filamentos de proteínas. Ou seja, essas listras são formadas por fibras de proteínas que compõem cada sarcomo.

Ilustração de um sarcômero, os filamentos finos e grossos e o mecanismo de contração mecânica são detalhados

Miofibrilas

As fibras musculares são compostas de centenas a milhares de organelas contráteis chamadas miofibrilas; Essas miofibrilas são dispostas em paralelo para formar tecido muscular. No entanto, as próprias miofibrilas são essencialmente polímeros, ou seja, unidades de sarcômeros repetitivos.

As miofibrilas são estruturas fibrosas e longas e são feitas de dois tipos de filamentos de proteínas que são empilhados um no outro.

Miosina e actina

A miosina é uma fibra espessa com uma cabeça globular, e a actina é um filamento mais fino que interage com miosina durante o processo de contração muscular.

Pode atendê -lo: ossificação endocondral: histologia e processo

Uma dada miofibrilha contém aproximadamente 10.000 sarcômeros, cada um dos quais tem aproximadamente 3 micrômetros de comprimento. Enquanto cada sarcômero é pequeno, vários sarcomers agregados cobrem o comprimento da fibra muscular.

Miofilamentos

Cada sarcomro consiste em vigas grossas e finas das proteínas mencionadas acima, que juntas são chamadas de miofilâncias.

Ao expandir uma parte dos miofilamentos, as moléculas que os compõem podem ser identificadas. Filamentos grossos são feitos de miosina, enquanto filamentos finos são feitos de actina.

Actina e miosina são as proteínas contráteis que causam encurtamento muscular quando interagem entre si. Além disso, os filamentos finos contêm outras proteínas com função regulatória chamada troponina e tropomiosina, que regulam a interação entre proteínas contráteis.

Funções do sarcômero

A principal função do sarcômero é permitir que uma célula muscular se contraia. Para fazer isso, o sarcômero deve ser reduzido em resposta a um impulso nervoso.

Filamentos grossos e finos não são curtos. Este processo é conhecido como o modelo dos filamentos deslizantes da contração muscular.

A deslizamento do filamento gera tensão muscular, que é sem dúvida a principal contribuição do sarcocere. Esta ação dá aos músculos sua força física.

Uma rápida analogia disso é a maneira como uma escada longa pode ser estendida ou dobrada, dependendo de nossas necessidades, sem diminuir fisicamente suas peças de metal.

Participação da miosina

Felizmente, investigações recentes oferecem uma boa idéia de como esse deslize funciona. A teoria dos filamentos deslizantes foi modificada para incluir como a miosina é capaz de puxar a actina para encurtar o comprimento do sarcomer.

Nesta teoria, a cabeça globular de Myosin está perto de actina em uma área chamada Região S1. Esta região é rica em segmentos com dobradiças que podem ser dobradas e, portanto, facilitam a contração.

Pode servir a você: túbulo coletor: características, funções, histologia

A flexão S1 pode ser a chave para entender como a miosina é capaz de "caminhar" ao longo dos filamentos de actina. Isso é alcançado através dos ciclos de união do fragmento de Myosina S1, sua contração e seu lançamento final.

Miosina e União Actiba

Quando miosina e actina se juntam, eles formam extensões chamadas "Cross Bridges". Essas pontes cruzadas podem ser formadas e quebrar com a presença (ou ausência) de ATP, que é a molécula de energia que torna possível a contração possível.

Quando o ATP se junta ao filamento de actina, ele o move para uma posição que expõe seu local de união à miosina. Isso permite que a cabeça globular da miosina se junte a este site para formar a ponte cruzada.

Esta união torna o grupo de fosfato ATP se dissociar e, assim, a miosina começa sua função. Então, a miosina entra em um estado de menor energia, onde o sarcomer pode encurtar.

Para quebrar a ponte cruzada e permitir que a união da miosina agenda novamente no próximo ciclo, é necessária a união de outra molécula de ATP para miosina. Isto é, a molécula ATP é necessária para contração e relaxamento.

Histologia

Microscópio eletrônico Micrografia. A aparência dos componentes do sarcômer de fibra muscular é mostrada. Seção longitudinal (abaixo) e transversal (acima)

As seções histológicas do músculo mostram as características anatômicas dos sarcômeros. Filamentos grossos, compostos de miosina, são visíveis e são representados como a banda A de um sarcômero.

Os filamentos finos, compostos de actina, se ligam a uma proteína no z (ou z) chamado alfa-actinina e estão presentes durante todo o comprimento da banda I e parte da banda a.

A região onde os filamentos espessos e finos se sobrepõem tem uma aparência densa, pois há pouco espaço entre os filamentos. Essa área onde os filamentos finos e espessos se sobrepõem é muito importante para a contração muscular, pois é o local onde o movimento do filamento começa.

Pode servir a você: Battropismo: o que é, eletrofisiologia, marcapasso fisiológico

Filamentos finos não se estendem completamente nas bandas A, deixando uma região central da banda que contém apenas filamentos grossos. Esta região central da banda A parece um pouco mais clara que o restante da banda A e é chamada de zona H.

O centro da área H possui uma linha vertical chamada M Linha, onde as proteínas acessórias mantêm os filamentos grossos juntos.

Os principais componentes da histologia de um sarcômero estão resumidos abaixo:

Banda A

Zona de filamento grosso, composto por proteínas da miosina.

Zona H

Zona Central da banda A, sem proteínas de actina sobrepostas quando o músculo é relaxado.

Banda i

Zona de filamento fino, composto por proteínas de actina (sem miosina).

Z discos

Eles são os limites entre os sarcômeros adjacentes, formados por proteínas de ligação periférico da actina.

M Linha

Zona Central formada por proteínas acessórias. Eles estão localizados no centro do grosso filamento de miosina, perpendicular ao sarcôneo.

Como mencionado acima, a contração ocorre quando filamentos grossos deslizam ao longo dos filamentos finos em rápida sucessão para encurtar miofibrilas. No entanto, uma distinção crucial para lembrar é que os miofilamentos em si mesmos não se contraem; É a ação deslizante que lhes dá seu poder para encurtar ou estender.

Referências

1. Clarke, m. (2004). O filamento deslizante aos 50. Natureza, 429(6988), 145.
2. Hale, T. (2004) Fisiologia do exercício: para abordagem temática (1ª ed.). Wiley
3. Rhoades, r. & Bell, D. (2013). Fisiologia Médica: Princípios para Medicina Clínica (4ª ed.). Lippinott Williams & Wilkins.
4. Spudich, J. PARA. (2001). O modelo de ponte cruzada de miosina balançando. Nature Reviews Biologia Cell Molecular, 2(5), 387-392.
5. Thibodeau, p. (2013). Anatomia e Fisiologia (8^º). Mosby, inc.
6. Tortora, g. & Derrickson, B. (2012). Princípios de anatomia e fisiologia (13ª ed.). John Wiley & Sons Inc.