Esqueleto

 

Esqueleto

Esqueleto é um nome genérico dado a estruturas de sustentação, principalmente de seres vivos, podendo ser usado também em outras áreas, como engenharia e construção.

Há três principais tipos de esqueletos de seres vivos:

Exoesqueleto ou esqueleto externo - presente em artrópodes, como formigas, aranhas, e caranguejos, e em alguns outros invertebrados, como as conchas de alguns moluscos.

Seu principal componente é a quitina, um polissacarídeo associado a outros grupos amino.

Endoesqueleto ou esqueleto interno - presente por exemplo em vertebrados, como peixes, gatos e humanos. Exemplo: esqueleto humano.

Os esqueletos internos são formados por ossos, sendo estes órgãos compostos predominantemente por tecido ósseo verdadeiro e, em menor proporção, por outros tipos de tecidos

Hidroesqueleto ou esqueleto hidrostático - consiste em cavidades preenchidas por fluidos, presente em equinodermos como estrela-do-mar, anelídeos como a minhoca e nematóides, entre outros invertebrados.

Humanos

O esqueleto humano é constituído de ossos fundidos, completados por cartilagem e sustentados por ligamentos, tendões e músculos.

É um arcabouço (armadura, armação estrutura) que serve como um andaime, ancora os músculos e protege órgãos como o cérebro, pulmão e coração.

Os dentes não se constituem de tecidos geralmente encontrados em outros ossos, por isso não são considerados ossos e eles não são membros do sistema esquelético.

O maior osso do corpo é o fêmur localizado na coxa, e menor é o estribo no ouvido médio.

Em um adulto, o esqueleto representa cerca de 14% do peso corporal total, e metade desse peso é água.

Dentre os ossos fundidos, estão os da pelve e o crânio. Nem todos os ossos estão interligados diretamente:

Existem três ossos em cada ouvido médio chamados ossículos que se articulam apenas uns com os outros.

O osso hioide, que está localizado no pescoço e serve como ponto de ligação para a língua, não se articula com os outros ossos do corpo, sendo apoiado por músculos e ligamentos.

Existem 206 ossos no esqueleto humano adulto podendo ocorrer variação.

Esse número depende de se os ossos pélvicos - que não tem dominação de cada lado - são contados como um ou três ossos em cada lado (ílio, ísquio e púbis), se o cóccix ou cauda óssea é contado como um ou quatro ossos separados, e não conta os ossos wormianos variáveis entre suturas do crânio.

Do mesmo modo, o sacro é geralmente considerado como um único osso, em vez de cinco vértebras fundidas.

Existe também um número variável de pequenas ossos sesamoides, comumente encontrados em tendões.

A patela ou rótula em cada lado é um exemplo de um osso sesamoide maior. As rótulas são contadas no total, uma vez que são constantes.

O número de ossos varia entre os indivíduos e com a idade - recém-nascidos têm mais de 270 ossos, alguns dos quais estão fundidos.

Esses ossos são organizados em um eixo longitudinal, o esqueleto axial, ao qual o esqueleto apendicular está ligado.

O esqueleto humano leva 20 anos para estar totalmente desenvolvido. Em muitos animais, os ossos do esqueleto contêm medula, que produz células sanguíneas.

Grande parte do esqueleto humano mantém o padrão segmentar antigo presente em todos os vertebrados (mamíferos, aves, peixes, répteis e anfíbios), com unidades básicas sendo repetidas.

Este padrão segmentar é particularmente evidente na coluna vertebral e na caixa torácica.

Ossos e cartilagem

Ossos

Os ossos são órgãos que fazem parte da endoesqueleto dos vertebrados.

Sua função é mover, apoiar e proteger os vários órgãos do corpo, produzir glóbulos vermelhos e brancos e armazenar minerais.

O tecido ósseo é um tipo de tecido conjuntivo denso.

Por apresentam-se em uma variedade de formas e ter uma complexa estrutura interna e externa, os ossos são leves, porém fortes e rígidos, para além de cumprirem a muitas outras funções.

Um dos tipos de tecido que compõe o osso é o tecido ósseo mineralizado, também chamado apenas tecido ósseo, que lhe confere rigidez e uma estrutura tridimensional interna em forma de favo de mel.

Outros tipos de tecido encontrados nos ossos incluem medula, endósteo e periósteo, nervos, vasos sanguíneos e cartilagem. Existem 206 ossos no corpo humano adulto e 270 em uma criança.

Volume ósseo

O volume de osso é determinado pelas taxas de formação de osso e reabsorção óssea.

Uma pesquisa recente sugeriu que determinados fatores de crescimento podem trabalhar para alterar localmente a formação óssea, aumentando a atividade dos osteoblastos.

Numerosos fatores de crescimento relativos a ossos foram isolados e classificados através de culturas de ossos.

Estes fatores incluem o fator de crescimento semelhante à insulina I e II, o fator de transformação do crescimento beta, o fator de crescimento de fibroblastos, o fator de crescimento derivado de plaquetas e as proteínas morfogenéticas ósseas.

Evidências sugerem que as células ósseas produzem fatores de crescimento para o armazenamento extracelular na matriz óssea.

A liberação destes fatores de crescimento a partir da matriz óssea poderia causar a proliferação de precursores dos osteoblastos.

Essencialmente, os fatores de crescimento ósseo podem atuar como determinantes potenciais de formação de osso local.

Pesquisas sugerem que o volume de osso trabecular na osteoporose pós-menopausa pode ser determinada pela relação entre a superfície de formação óssea total e a porcentagem da superfície de reabsorção.

Cartilagem

Um erro comum é considerar que a cartilagem está presente apenas na área do nariz de um ser humano.

No entanto, quando os seres humanos estão no início de seu desenvolvimento no útero, eles têm um precursor de cartilagem à sua estrutura esquelética.

Grande parte dessa substância é então substituída por osso durante o segundo e terceiro trimestre, quando então outras estruturas, como os músculos, se formam em torno dele, formando o esqueleto.

A cartilagem é um tecido conjuntivo duro e inflexível encontrado em muitas áreas nos corpos de humanos e de outros animais, incluindo as articulações entre ossos, as costelas, as orelhas, o nariz, o cotovelo, o joelho, o tornozelo, os brônquios e o disco intervertebral.

Não é tão dura e rígida como o osso, mas é mais rígida e menos flexível do que o músculo.

A cartilagem é composta por células especializadas chamadas condrócitos que produzem uma grande quantidade de matriz extracelular composta de fibras de colágeno Tipo II (exceto fibrocartilagem que também contém colágeno tipo I), substância fundamental abundante rica em proteoglicano e fibras elásticas.

A cartilagem é classificada em três tipos: cartilagem elástica, cartilagem hialina e cartilagem fibrosa, que diferem nas quantidades relativas destes três componentes principais.

Ao contrário de outros tecidos conjuntivos, a cartilagem não contém vasos sanguíneos.

Os condrócitos são abastecidos por difusão, ajudada pela ação de bombeamento gerado pela compressão da cartilagem articular ou flexão da cartilagem elástica.

Assim, em comparação com outros tecidos conjuntivos, a cartilagem cresce e se reconstitui mais lentamente.

Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Esqueleto humano

 

Esqueleto humano

O esqueleto humano é uma das estruturas internas do corpo humano.

É formado pelos ossos e tem como função principal proteger determinados órgãos vitais como o encéfalo, que é protegido pelo crânio, e também os pulmões e o coração, que são protegidos pelas costelas e pelo esterno, e servem também para armazenar gordura e minerais, ajudar com os movimentos do corpo e sustentar o organismo.

Os ossos também armazenam células sanguíneas.

Ele constitui-se de peças ósseas (ao todo 206 ossos no indivíduo adulto) e cartilaginosas articuladas, que formam um sistema de alavancas movimentadas pelos músculos em conjunto com os tendões.

O esqueleto humano pode ser dividido em duas partes:

Esqueleto axial: formado pela caixa craniana, coluna vertebral e caixa torácica.

Esqueleto apendicular: compreende a cintura escapular, formada pelas escápulas e clavículas; cintura pélvica, formada pelos ossos ilíacos (da bacia) e o esqueleto dos membros (superiores ou anteriores e inferiores ou posteriores).

Os ossos do corpo humano variam de formato e tamanho, sendo o maior deles o fémur, que fica na coxa, e o menor o estribo que fica dentro do ouvido médio.

É nos ossos que se prendem os músculos, por intermédio dos tendões.

O esqueleto feminino difere um pouco do masculino, uma vez que o formato da pélvis favorece o parto. É mais ampla e mais larga do que a pélvis masculina para proporcionar um ambiente confortável para o desenvolvimento do feto.

Fazem parte também do esqueleto humano, além dos ossos, os tendões, ligamentos e as cartilagens.

Os ossos começam a se formar a partir do segundo mês da vida intra-uterina.

Ao nascer, a criança já apresenta um esqueleto bastante ossificado, mas as extremidades de diversos ossos ainda mantêm regiões cartilaginosas que permitem o crescimento.

Entre os 18 e 20 anos, essas regiões cartilaginosas se ossificam e o crescimento cessa.

Nos adultos, há cartilagens em locais onde a flexibilidade é importante (na ponta do nariz, orelha, laringe, parede da traquéia e extremidades dos ossos que se articulam).

Funções em geral dos ossos incluem sustentação do corpo, locomoção, proteção dos órgãos vitais (como o coração, pulmão e encéfalo), produção de células sanguíneas e reserva de cálcio.

Divisões

Esqueleto axial

O esqueleto axial consiste de 80 ossos na cabeça e tronco do corpo humano.

Ele é composto por três partes: a coluna vertebral, a caixa torácica e a caixa craniana.

O esqueleto axial também é caracterizado pela função de sustentação do corpo.

Esqueleto apendicular

O esqueleto apendicular compreende a cintura escapular, a cintura pélvica e o esqueleto dos membros (superiores ou anteriores e inferiores ou posteriores).

A estrutura formada pelo esqueleto apendicular auxilia na sustentação e na movimentação do corpo.

Tipos de ossos do corpo humano

Ossos longos: são os ossos mais longos, de uma forma diferente dos outros, por isso ele tem a função de proteger os órgãos vitais sobre a largura e a espessura.

As extremidades são chamadas de epífises: falange proximal (mais próximo do cingulo) e distal, o corpo do osso é chamado diáfise.

Ex: fêmur, tíbia, rádio, ulna bacia.

Ossos curtos: têm equivalência em todas as suas dimensões. Ex: ossos do carpo e ossos do tarso.

Ossos sesamoides: todo o osso que se desenvolve no interior de alguns tendões.

Ossos laminares: (que faz cair em desuso o termo plano): têm o comprimento e a largura maior que a espessura.

 Ex: escápula, ilíaco, costelas, etc.

Ossos irregulares: não têm equivalência em nenhuma de suas dimensões. Ex: vértebras, sacro, etc.

Ossos pneumáticos: ossos irregulares localizados no crânio e que apresentam cavidades que contem ar.

Ex: frontal, esfenóide, maxilar, etc.

Desenvolvimento do esqueleto humano

O esqueleto de um bebê tem cerca de 270 ossos, os quais diminuem para 206 quando o indivíduo atinge a idade adulta, uma vez que alguns ossos se fundem.

Os bebês nascem com estruturas entre alguns ossos do crânio, chamadas fontanelas, popularmente chamadas "moleiras".

São estruturas frágeis que com o passar dos anos tendem a desaparecer.

Existem para permitir a passagem do bebê pelo canal vaginal no parto e crescimento do encéfalo.

Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Tecido muscular estriado

 

Tecido muscular estriado

A capacidade de movimentação é atribuída à existência de células específicas, que se tornaram altamente diferenciadas de forma a desempenhar quase exclusivamente uma função contrátil.

O processo contrátil foi aproveitado pelo organismo para permitir vários tipos de movimentos e atividades necessárias à sua sobrevivência.

Essas necessidades variadas são atendidas por três tipos de músculo: Músculo esquelético, liso e cardíaco.

As fibras musculares dos músculos esquelético e cardíaco estão dispostos em uma configuração ordenada específica, que estabelece uma sequência repetida de bandas homogêneas ao longo de seu comprimento, por isso recebem a nomenclatura de tecido muscular estriado.

Apenas o tecido muscular liso não apresenta em sua composição as estrias transversais, conferindo o aspecto liso.

O tecido muscular apresenta três tipos específicos:

 

Tecido Muscular Esquelético: Células longas, multinucleadas e estriadas.

Apresentam contração forte, rápida, descontínua e de controle voluntário.

São células revestidas pelo tecido conjuntivo que se ligam aos ossos.

Tecido Muscular Cardíaco: Constituído por células ramificadas e interconectadas.

Contração rápida, forte, contínua e de controle involuntário.

Tecido Muscular Liso: As células desse tecido não possuem estriações.

Contração fraca, lenta e controle involuntário.

 

Tecido Muscular Estriado Esquelético

 

Os músculos estriados esqueléticos são conjuntos de centenas ou milhares de células alongadas, multinucleadas e estriadas.

Suas células (miócitos) também chamadas de fibras musculares são agrupadas em feixes envolvidos por uma camada de tecido conjuntivo.

Esse tecido é rígido nas extremidades formando os tendões que ligam os músculos aos ossos.

 

ESTRUTURA

A estrutura muscular possui uma membrana envolvendo cada uma das fibras, são células alongadas e contínuas.

As miofibras são polinucleadas com o núcleo localizado na periferia das fibras.

Ocorrem faixas claras e escuras, dispostas no sentido transversal (estrias).

Essas estrias resultam do arranjo de filamentos muito finos que formam as fibrilas, que, por sua vez, se dispõem ao sentido longitudinal da fibra.

Possuem contrações rápidas, podendo ser voluntária ou involuntária (no caso do músculo cardíaco).

As células musculares têm origem mesodérmica, são produzidas durante a vida embrionária pela fusão de várias células, em forma de sincícios.

Depois que os músculos estão formados, suas células nunca mais se dividem, apenas aumentam de volume, proveniente do treinamento físico, o estado de nutrição.

Devido a formação de novas miofibrilas o tamanho do músculo aumenta de tamanho.

Os músculos apresentam a ocorrência dos túbulos transversos, que são invaginações do sarcolema em forma de tubos, abertos para o exterior, que invadem o sarcoplasma sendo encarregados de levar os impulsos (potencial de ação) para o interior da fibra.

Os tecidos musculares possuem mitocôndrias, uma vez que necessita gerar grande quantidade de energia (ATP) para poder contrair-se.

As mitocôndrias ocupam 2% do volume do citoplasma no tecido esquelético, enquanto no músculo cardíaco, as mitocôndrias ocupam 40% do volume do citoplasma.

Algumas estruturas celulares das fibras musculares recebem nomes especiais: a membrana plasmática é chamada de sarcolema; o citoplasma, sarcoplasma; as mitocôndrias, sarcossomas; e o núcleo, cariossarco.

Os músculos são envolvidos por uma camada de tecido conjuntivo recebendo o nome de tecido esquelético por se unirem aos ossos, como os músculos das pernas, dos braços, do tronco e da face.

Tanto as fibras como todo o músculo são envolvidos por tecido conjuntivo, que contém os nervos e os vasos sanguíneos.

Esses levam oxigênio e nutrientes para as células e retiram o gás carbônico e as substâncias tóxicas resultantes do catabolismo celular, assim como dissipam o calor.

A camada do tecido conjuntivo que envolve a fibra muscular é o endomísio.

O perimísio é o tecido conjuntivo que envolve um conjunto de feixes de fibras.

Por fim, o tecido espesso externo ao músculo é a porção do Epimísio.

Miofibrilas:

Cada fibra muscular contém centenas de milhares de miofibrilas.

Cada miofibrila é composta por filamentos de miosina adjacentes aos filamentos de actina, que são longas moléculas de proteínas responsáveis pelas contrações do músculo.

Os filamentos de miosina e actina estão parcialmente interligados, fazendo com que a miofibrila alterne em faixas escuras e claras.

As faixas claras contêm filamentos de actina, sendo conhecidas como faixas I.

As faixas escuras contêm filamentos de miosina sendo chamadas de faixas A.

As bandas I de uma miofibrila são áreas mais claras porque contêm apenas filamentos finos.

Cada filamento fino se estende parcialmente até as bandas A de cada lado.

Como os filamentos grossos e finos sobrepõem-se nas extremidades de cada banda A, essas extremidades apresentam uma aparência mais escura que a região central.

As regiões centrais mais claras da banda A são denominadas bandas H.

As bandas H centrais contêm apenas filamentos grossos que não são sobrepostos por filamentos finos.

No centro de cada banda I existe uma linha Z escura e fina.

O arranjo dos filamentos grossos e finos entre um par de linhas Z forma um padrão repetitivo, o par de duas linhas Z é representada pela subunidade denominada sarcômero.

Sarcômeros:

Os sarcômeros são as unidades morfofuncionais das fibras musculares.

A estrutura do sarcômero é composta pelo arranjo dos filamentos grossos e finos entre um par de linhas Z.

Nesse sentido, existem numerosos sarcômeros no interior de cada miofibrila.

Durante o processo de contração muscular, os filamentos grossos e finos mantêm seus comprimentos originais.

Portanto, quando a fibra muscular está contraída, o comprimento do sarcômero é de 2 micrômetros.

Nesse comprimento, os filamentos de actina se sobrepõem completamente aos filamentos de miosina, e as pontes dos filamentos de actina estão quase começando a se sobrepor.

Os filamentos finos contêm moléculas de tropomiosina e troponina associadas aos de actina.

A molécula de tropomiosina é longa e fina; contém duas cadeias polipeptídicas em hélice enroladas uma na outra e que se unem pelas extremidades para formar filamentos longos, que se enrolam ao longo dos dois filamentos globulares de actina.

Além da tropomiosina, a troponina é um complexo de três polipeptídios globulosos chamados de subunidades TnT que se liga fortemente à tropomiosina, TnC apresenta alta afinidade por íons Ca²⁺ e a TnI que inibe a interação entre actina e miosina.

Cada molécula de tropomiosina contém um local específico onde se localiza uma molécula de troponina associada.

Retículo Sarcoplasmático:

O retículo sarcoplasmático é um retículo endoplasmático modificado, consiste em tubos interconectados que circundam cada miofribila da célula muscular, localizados no sarcoplasma.

Esse retículo tem organização especial que é extremamente importante para regular o armazenamento, a liberação, e a recaptação do cálcio e, portanto, a contração muscular.

Numa fibra muscular relaxada, a maior parte do Ca²⁺ é armazenada nas porções expandidas do retículo sarcoplasmático denominado cisternas terminais.

Quando uma fibra é estimulada a contrair-se por um neurônio motor, o Ca²⁺ armazenado é liberado do retículo sarcoplasmático, de modo que o íon se ligue à proteína troponina.

Quando a fibra deixa de ser estimulada, o Ca²⁺ do sarcoplasma é transportado ativamente de volta ao retículo sarcoplasmático.

Dessa forma, os tipos de fibras musculares com contrações muito rápidas apresentam retículos sarcoplasmáticos especialmente muito extensos.

Túbulos Transversos (ou túbulos T)

Os túbulos T são formados a partir do sarcolema e mantêm uma continuidade com o mesmo.

Os túbulos transversos se abrem para o ambiente extracelular através de poros da superfície celular e são capazes de conduzir potenciais de ação.

Nas células musculares, os potenciais de ação podem ser conduzidos para o interior da fibra através da membrana dos túbulos transversos.

Nesse sentindo, os potenciais de ação dos túbulos transversos provocam a liberação de Ca²⁺ do retículo sarcoplasmático.

Mecanismo da Contração

O sarcômero em repouso consiste em filamento finos e grossos que se sobrepõem parcialmente.

Durante o ciclo de contração, os filamentos conservam seus comprimentos originais.

A contração deve-se ao deslizamento dos filamentos uns sobre os outros, o que aumenta o tamanho da zona de sobreposição entre os filamentos e diminui o tamanho do sarcômero.

A contração se inicia na faixa A, no qual os filamentos finos e grossos se sobrepõem.

Durante a contração a actina e a miosina interagem da seguinte forma, durante o repouso, a molécula de ATP liga-se à ATPase das cabeças da miosina.

Para atacar a molécula de ATP e liberar energia, a miosina necessita da actina, que atua como um cofator.

No musculo em repouso a miosina não pode associar à actina, devido a inativação do local de ligação pelo complexo troponia e tropomiosina fixado sobre o filamento de actina.

Em contrapartida, quando o íon de Ca²⁺ combinam-se com a unidade TnC da troponina, a configuração espacial das três subunidades de troponina muda e empurra a molécula de tropomiosina.

Em consequência, os canais de ligação da actina com a miosina ficam expostos, ocorrendo a interação das cabeças da miosina com a actina.

Como resultado da ponte entre a cabeça da miosina e a actina, o ATP libera ADP, Pi (fosfato) e energia.

Como a actina está combinada com a miosina, o movimento da cabeça da miosina empurra o filamento da actina, promovendo seu deslizamento sobre o filamento de miosina.

Apesar do filamento grosso possuir um elevado número de cabeças de mosina.

Em cada momento da contração, apenas um pequeno número de cabeças da miosina alinha-se com os locais de combinação da actina.

À medida que as cabeças da miosina movimentam a actina, novos locais para formação das pontes actina- miosina aparecem.

As pontes se desfazem apenas depois que a miosina se une-se à nova molécula de ATP, esta ação determina a volta da cabeça de miosina para sua posição primitiva, preparando-se para um novo ciclo.

Uma única contração muscular é o resultado de milhares de ciclos de formação e destruição de pontes de actina-miosina.

Tipos de fibras musculares

Os músculos são constituídos por vários tipos de fibras. Essas fibras são agrupadas em dois tipos principais:

Fibras do tipo I: São especializadas em movimentos lentos e aeróbicos, com metabolismo oxidativo.

Possuem um menor diâmetro.

Essas fibras possuem a coloração avermelhada, devido á alta concentração de mioglobinas.

Além disso, é uma fibra de contração lenta, pelo fato de sua ATPase de miosina ser baixa.

Fibras do tipo II: São especializadas em contrações rápidas, com metabolismo glicolítico.

As do tipo 2 incluem dois subtipos de fibras musculares, as fibras 2a e 2b.

As fibras do tipo 2a representam fibras mistas, por possuir características intermediárias entre os tipos 1 e 2b.

Possuem propriedades metabólicas que garantem velocidade e resistência à fadiga.

As fibras do tipo 2b são conhecidas como fibras brancas, devido a coloração mais clara recorrente do menor número de mioglobinas.

Além disso, contêm poucas mitocôndrias e uma irrigação limitada.

Contudo, suas características metabólicas, incluindo influxos grande de cálcio e alta atividade ATPásica, propiciam condições de alta velocidade, ainda que por tempo reduzido.

Tecido Muscular Estriado Cardíaco

O músculo cardíaco encontra-se apenas no coração.

Assim como o músculo esquelético, ele é estriado e, como o músculo liso, ele é uninucleado e seu controle é realizado pelo sistema nervoso autônomo.

As células do músculo cardíaco são cilíndricas e têm ramificações que permitem a elas se conectarem umas às outras.

Essas ramificações conectam-se por meio de áreas especializadas denominadas discos intercalares.

As células do músculo cardíaco são muito menores do que as células do músculo esquelético e liso.

Esse músculo gera a contração e bombeia sangue para todo corpo.

As ramificações interconectadas das células do músculo cardíaco garantem que o bombeamento do coração seja feito de maneira coordenada.

ESTRUTURA

As células musculares cardíacas são estriadas, ramificadas e involuntárias.

Suas células são unidas em uma rede contínua, e não há nenhuma camada que as separe.

As membranas das células adjacentes são fusionadas em locais denominados discos intercalados, um sistema de comunicação nas áreas fusionadas impede a contração independente de uma célula.

Uma célula muscular cardíaca (cardiomiócito) possui cerca de 10 a 20 µm de extensão.

O citoplasma contém miofibrilas e mitocôndrias densamente agrupadas.

Essas fibrilas não correm estritamente paralela umas às outras, mas ramificam-se em um padrão complexo.

As células musculares cardíacas possuem um núcleo centralmente localizado.

A estrutura do sârcomero é semelhante a estrutura do músculo esquelético.

Os túbulos T são maiores e ramificados, enquanto o sistema L é menor em relação a estrutura do músculo cardíaco.

Além disso, os discos intercalares conectam as células cardíacas mecânica e eletricamente.

Os discos intercalares são encontrados exclusivamente no tecido cardíaco e possuem a função de transmitir os sinais de uma célula para outra, garantindo a sincronização da contração cardíaca e impedindo a separação dessas células durante o batimento cardíaco.

Nessas junções intercelulares encontram-se três especializações juncionais principais: zônula de adesão, desmossomos e junções comunicantes.

Quando a célula recebe o sinal para se contrair, todas as células vizinhas são estimuladas e se contraem juntas produzindo o batimento cardíaco.

O batimento cardíaco mantém um ritmo de cerca de 70 contrações por minuto, no entanto, a atividade de vários terminais nervosos pode levar o coração a aumentar ou diminuir o seu ritmo.

O músculo cardíaco requer um aporte contínuo de oxigênio para funcionar.

Se o suprimento de oxigênio for interrompido por apenas 30 segundos, as células musculares cardíacas começarão a morrer.

Tecido Muscular Liso

O músculo liso é involuntário.

Cada célula muscular lisa fusiforme contém um único núcleo situado ao centro, que adquire formato espiralado durante a contração da célula.

O sarcolema dessa célula apresenta grande quantidade de invaginações com aspecto e as dimensões das vesículas de pinocitose, denominadas cavéolas.

Estas possivelmente estão associadas ao transporte de íons Ca²⁺ para o citosol, necessários para desencadear o processo de contração.

As células musculares lisas, também denominadas fibras, não contêm filamentos finos e espessos bem arranjados e, portanto, não apresentam o padrão estriado encontrado no músculo esquelético e no músculo cardíaco.

As células musculares lisas estão interconectadas por junções comunicantes, as junções especializadas de comunicação entre as células.

Pequenas moléculas ou íons podem passar de uma célula para outra através dessas junções e, assim, estabelecer comunicação que regula a contração de todo o feixe ou folheto de músculo liso.

Embora os filamentos lisos do músculo liso tenham actina F e tropomiosina, não há troponina, cuja função é assumida pela calmodulina, que forma complexos com cálcio.

O músculo liso pode ser de dois tipos: multiunitário, no qual cada célula tem sua própria inervação, ou unitário (visceral), no qual os estímulos nervosos são transmitidos por meio do nexo (junções comunicantes) de uma célula muscular para outra adjacente.

ESTRUTURA

As células musculares lisas contêm um aparelho contrátil de filamentos intermediários de desmina e vimentina.

Sarcoplasma

O sarcoplasma é preenchido com filamentos finos, que formam parte do aparelho contrátil.

Os filamentos espessos de miosina estão dispersos por todo o sarcoplasma da célula muscular lisa.

São extremamente lábeis e tendem a ser despolimerizados e se perder durante a preparação do tecido.

Os componentes do aparelho contrátil nas células musculares lisas são os filamentos finos contêm actina, a isoforma da tropomiosina do músculo liso, e duas proteínas específicas do músculo liso, a caldesmona e a calponina.

Nenhuma troponina está associada à troponina está asssociada à tropomiosina do músculo liso.

A actina está envolvida na interação de geração de força com moléculas de miosina do músculo liso.

Contração do Músculo Liso

Para que ocorra a contração do músculo liso, os íons cálcio liberados das cavéolas permitem a fosforilação da calponina e essa proteína fosforilada não consegue impedir que haja contração.

Os íons cálcio também da calponina e essa proteína fosforilada não consegue impedir que haja contração.

Os íons cálcio também se ligam à calmodulina e o complexo Ca²⁺ -calmodulina liga-se à caldesmon, levando a expor o sítio ativo da actina e ativando a miosina quinase de cadeia leve, que fosforila uma das cadeias leves da miosina II, alterando sua conformação.

A fosforilação permite que a terminação livre da meromiosina leve seja liberada da molécula S1.

O ATP liga-se ao S1 e a interação resultante entre actina e miosina é semelhante à que ocorre no músculo esquelético (e cardíaco).

Enquanto houver íons cálcio e ATP disponíveis, a célula muscular lisa mantém-se contraída.

A contração da musculatura lisa estende-se por mais tempo, mas se desenvolve mais lentamente que a contração do músculo esquelético ou cardíaco.

É importante salientar que, ao contrário do músculo esquelético, no qual as moléculas de miosina II são reunidas de modo antiparalelo e o centro do filamento espesso tem apenas meromiosina leve em seu meio, no músculo liso existem cabeças de meromiosina pesada, mesmo na parte intermediária do filamento espesso.

Em razão dessa disposição das moléculas de miosina II no filamento espesso, a contração dura mais tempo que a do músculo esquelético.

As células musculares lisas são conectadas por junções comunicantes, de modo que o estímulo inicial que alcança algumas das células de um feixe se transmite rapidamente por muitas outras.

O grau de controle do sistema nervoso autônomo sobre os músculos lisos é muito variável.

A musculatura lisa do sistema digestório se contrai em ondas lentas; por outro lado, o músculo liso da íris do globo ocular se contrai ou relaxa de modo muito rápido e preciso.

Assim, o diâmetro da pupila se adapta com extrema rapidez às variações da intensidade luminosa.

O músculo liso é capaz de uma resposta regenerativa mais eficiente.

Ocorrendo lesão, as células musculares lisas que permanecem viáveis entram em mitose e reparam o tecido destruído.

Na regeneração do tecido muscular liso da parede dos vasos sanguíneos, há também a participação dos pericitos, que se multiplicam por mitose e originam novas células musculares lisas.

Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Mitose

 

Mitose

Mitose (do grego mitos, fio, filamento) é uma etapa na qual as células eucarióticas dividem seus cromossomos entre duas células menores do corpo.

Este processo dura, em geral, 52 a 80 minutos e é dividido em quatro fases: Prófase, metáfase, anáfase e telófase.

É uma das fases do processo de divisão celular ou fase mitótica do ciclo celular.

Definição

Um dos pressupostos fundamentais e principais da biologia celular é o de que todas as células se originam a partir de células pré-existentes, à excepção do ovo ou zigoto que, nos seres vivos com reprodução sexuada, resulta da união de duas células reprodutivas (gâmetas), cada qual com metade da informação genética de seus pais.

A mitose é um processo de divisão celular, já que, a partir de uma célula formada, originam-se duas células com a mesma composição genética (mesmo número e tipo de cromossomos), mantendo assim inalterada a composição e teor de DNA característico da espécie (exceto se ocorrer uma mutação, fenômeno menos comum e acidental).

Este processo de divisão celular é comum a todos os seres vivos, dos animais e plantas multicelulares até os organismos unicelulares, nos quais, muitas vezes, este é o principal, ou até mesmo o único, processo de reprodução (reprodução assexuada).

Comportamento dos cromossomos na mitose

Walther Flemming, estudando células epidérmicas de salamandra, notou alterações no núcleo de uma célula que se divide.

Primeiro, os cromossomos tornavam-se visíveis como fios finos e longos no interior do núcleo (neste estágio, quando é possível ver apenas um filamento, denominamos tal filamento como cromatina), ficando progressivamente mais curtos e grossos ao longo da divisão celular (vulgarmente: condensação).

Os primeiros citologistas concluíram, acertadamente, que isso se deve ao fato de os fios cromossômicos enrolarem-se sobre si.

 Flemming notou que, quando os cromossomos se tornam visíveis pela primeira vez, no início da divisão celular, eles estão duplicados, o que se torna evidente à medida que a condensação progride.

Em uma etapa seguinte do processo de divisão, o limite entre o núcleo e o citoplasma (Membrana nuclear), bem evidente nas células que não estão se dividindo, desaparece e os cromossomos espalham-se pelo citoplasma.

Uma vez libertados do núcleo, os cromossomos deslocam-se para a região equatorial (metáfase) da célula e prendem-se a um conjunto de fibras, o fuso mitótico.

Imediatamente após terem se alinhado na região equatorial da célula, os dois fios que constituem cada cromossomo, denominados cromátides-irmãs, separam-se e deslocam-se para pólos opostos da célula (anáfase), puxados por fibras do fuso mitótico, presas a seus centrômeros (região onde as cromátides irmãs se unem).

Assim, separam-se dois grupos de cromossomos equivalentes, cada um deles contendo um exemplar de cada cromossomo presente no núcleo original.

Ao chegarem nos pólos da célula, os cromossomos descondensam-se, em um processo praticamente inverso ao que ocorreu no início da divisão.

A região ocupada pelos cromossomos em descondensação torna-se distinta do citoplasma, o que levou os primeiros citologistas a concluir que o envoltório nuclear era reconstituído após a divisão.

O emprego do microscópio eletrônico, a partir de segunda metade do século XX, confirmou a existência de uma membrana nuclear, que se desintegra no início do processo de divisão celular e reaparece no final.

Enquanto os dois núcleos-filhos se reestruturam nos pólos da célula, o citoplasma divide-se, dando origem a duas novas células. Estas crescem até atingir o tamanho originalmente apresentado pela célula-mãe.

Os primeiros estudiosos da mitose logo verificaram, que o número, o tamanho e a forma dos cromossomos variam de espécie para espécie.

Os indivíduos de uma espécie, entretanto, geralmente apresentam em suas células conjuntos cromossômicos semelhantes.

Por exemplo, uma célula humana tem 46 cromossomos (como as células são diplóides, tais cromossomos são divididos em 23 pares) com tamanho e formas características, de modo que se pode identificar uma célula de nossa espécie pelas características de seu conjunto cromossômico (exceção feita a casos excepcionais como, por exemplo, trissomias).

Os conjuntos cromossômicos típicos de cada espécie são denominados cariótipos.

Ciclo celular

O ciclo celular compreende duas fases: a Intérfase e o Período de Divisão Celular ou Fase Mitótica, este segundo também designado por mitose.

Intérfase

Período que vai desde o fim de uma divisão celular e o início da divisão seguinte.

Como os cromossomos estão pouco condensados e dispersos pelo núcleo não são visíveis a microscópio óptico.

Nesta fase, por microscopia óptica, não visualizamos modificações tanto no citoplasma quanto no núcleo.

As células, porém, estão em intensa atividade, sintetizando os componentes que irão constituir as células filhas.

Compreende três fases:

Intervalo G1 ou pós-mitótico

Existe uma intensa atividade de biossíntese (proteínas, enzimas, RNA, etc.) e formação de mais organelos celulares o que implica crescimento celular.

No final desta fase a célula faz uma "avaliação interna" a fim de verificar se ela cresceu o suficiente.

Caso a avaliação seja negativa, as células não se vão dividir, passando ao estado G0 que dependendo da célula pode ter uma duração variada, (Ex.: neurónios, fibras musculares, hemáceas, plaquetas, etc.) e se a avaliação for positiva passa-se à fase seguinte.

 

Período S ou Período de Síntese

Vai ocorrer a auto-replicação semi-conservativa do DNA, passando cada cromossomo a possuir dois cromatídios ligados pelo centrômero.

 

Intervalo G2 ou pré-mitótico

Decorre desde o final da síntese de DNA até o início da mitose, com a síntese de biomoléculas essenciais à divisão celular.

Esta aumenta a síntese de proteínas gastando mais energia.

Ocorre também a duplicação dos centríolos (o que implica a formação de dois pares) se a célula for animal (uma vez que estes não existem em células vegetais).

Nesta fase haverá igualmente um período de "avaliação interna"; conforme o sucesso da replicação semiconservativa do DNA no período S, e conforme o espaço na célula é suficiente ou não para o prosseguimento da mitose, haverá o desenvolvimento do processo para a fase seguinte: Fase Mitótica.

Período de Divisão Celular ou Fase Mitótica

A mitose é o período durante o qual ocorre a divisão celular que compreende duas fases, a mitose e citocinese.

Mitose

Processo durante o qual ocorrem transformações que levam à divisão da célula, dando origem a duas outras com o mesmo número de cromossomos com quatro principais fases:

Prófase; Metáfase; Anáfase; Telófase.

 

Prófase

No início da mitose, numa célula diplóide, o centrossomo e os cromossomos encontram-se duplicados.

Na prófase os cromossomos começam a se condensar, tornando-se visíveis ao microscópio óptico.

Cada cromossomo é constituído por dois cromatídios unidos pelo centrômero, chamados cromossomos dicromatídeos.

Depois, os centríolos deslocam-se para pólos opostos da célula, iniciando-se, entre eles, a formação do fuso acromático ou fuso mitótico.

Entretanto, o invólucro nuclear desorganiza-se e os nucléolos desaparecem. Essencial para a divisão dos cromossomos.

Prometáfase

A dissolução do envelope nuclear em fragmentos e seu desaparecimento marca o início da segunda fase da mitose, a prometáfase.

Os microtúbulos que emergem dos centrossomas (centríolos), nos pólos do aparelho mitótico, atingem os cromossomas, agora condensados.

Na região do centrómero, cada cromátide irmã possui uma estrutura proteica denominada de cinetócoro.

Alguns dos microtúbulos do aparelho ligam-se ao cinetócoro, arrastando os cromossomas.

Outros microtúbulos do aparelho fazem contacto com os microtúbulos vindos do pólo oposto.

As forças exercidas por motores proteicos associados a estes microtúbulos do aparelho movem o cromossoma até ao centro da célula.

Já se tornam visíveis por meio do microscópio óptico.

 

Metáfase

A metáfase é a fase mitótica em que os centrômeros dos cromossomos estão ligados às fibras cinetocóricas que provêm dos centríolos, que se ligam aos microtúbulos do fuso mitótico.

É a fase mais estável da mitose.

Os cromatídeos tornam-se bem visíveis e logo em seguida partem-se para o início da anáfase.

É nesta altura da mitose que os cromossomos condensados se alinham no centro da célula, formando a chamada placa metafásica ou placa equatorial, antes de terem seus centrômeros duplicados e da ocorrência do encurtamento das fibras cinetocóricas pelas duas células-filhas, fazendo com que cada cromátide-irmã vá para cada pólo das células em formação.

Essa é a etapa em que os estudos do cariótipo são realizados, pois os cromossomos estão totalmente condensados, tornando-se visíveis.

Ocorre a duplicação dos centrômeros no final da metáfase e no início da anáfase.

 

Anáfase

O centrômero duplica-se, separando dois cromatoplastídeos que passam a formar dois cromossomos independentes.

As fibrilas ligadas a estes dois cromossomos encolhem, o que faz com que estes se afastem e migrem para pólos opostos da célula - ascensão polar dos cromossomos-filhos.

O que leva a que no final, em ambos os pólos haja o mesmo número de cromossomos, com o mesmo conteúdo genético e igual ao da célula mãe.

Telófase

Na Telófase os cromossomos se descondensam, os cromossomos filhos estão presentes nos dois pólos da célula e uma nova membrana nuclear organiza-se ao redor de cada conjunto cromossômico.

Com a descondensação, os cromossomos retornam à atividade, voltando a produzir RNA, e os nucléolos reaparecem.

Durante a telófase, os cromossomos descondensam tornando-se menos visíveis.

O invólucro nuclear reorganiza-se em torno de cada conjunto de cromossomos e reaparecem os nucléolos.

O fuso acromático desaparece e dá-se por concluída a cariocinese.

No final da Telófase inicia-se o processo de Citocinese.

A Citocinese consiste na divisão do citoplasma que leva à individualização das células-filhas.

Nas células animais (sem parede celular) forma-se na zona equatorial um anel contrátil de filamentos proteicos que se contraem puxando a membrana para dentro levando de início ao aparecimento de um sulco de clivagem que vai estrangulando o citoplasma, até se separarem as duas células-filhas.

 Como a divisão é feita em forma de "estrangulamento", é chamada de citocinese centrípeta.

Nas células vegetais (com parede celular) como a parede celular não permite divisão por estrangulamento, um conjunto de vesículas derivadas do complexo de Golgi vão alinhar-se na região equatorial e fundem-se formando a membrana plasmática, o que leva à formação da lamela mediana entre as células-filhas.

Posteriormente ocorre a formação das paredes celulares de cada nova célula que cresce da parte central para a periferia. (Como a parede das células não vai ser contínua, vai possuir poros — plasmodesmos, que permitem a ligação entre os citoplasmas das duas células).

Como a citocinese é feita de dentro para fora, é chamada citocinese centrífuga.

Comparações entre a mitose e a meiose

A mitose ocorre em todas as células somáticas do corpo e, por meio dela, uma célula se divide em duas, geneticamente semelhantes à célula inicial.

Assim, é importante na regeneração dos tecidos e no crescimento dos organismos multicelulares.

Nos unicelulares, permite a reprodução assexuada.

Já a meiose, nos seres pluricelulares, só ocorre em células germinativas, com duas divisões sucessivas.

A célula-mãe se divide em duas, que se dividem de novo, originando quatro células-filhas (três células-filhas no caso da oogénese) com metade dos cromossomos da célula inicial: são os gametas, geneticamente diferentes entre si.

Importância da mitose

Permite renovar as células com o mesmo material genético.

Nos seres unicelulares a mitose já possui o papel da reprodução em si, uma vez que gera dois seres idênticos a partir de um.

Nos seres pluri ou multi celulares, a mitose possui três funções básicas e são elas: Crescimento corpóreo; Regeneração de lesões; Renovação dos tecidos.

Utilização da mitose pelos seres humanos

Este processo biológico é rentabilizado pelo homem de diferentes modos: como uma técnica agrícola - regeneração de plantas inteiras a partir de fragmentos (por exemplo, cultivo de begónias, roseiras, árvores de fruta e outras); em laboratório - onde bactérias geneticamente modificadas são postas a reproduzirem-se rápida e assexuadamente, através de duplicação mitótica (por exemplo, para produzir insulina); na exploração de cortiça - a casca dos sobreiros é regenerada por mitose; e em muitas outras actividades que se tornam possíveis graças à existência deste processo de duplicação celular.

 

Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre.