Os músculos são estruturas presentes em todo o nosso corpo que possuem uma única função: transformar a energia química que garantimos na ingestão de alimentos em energia cinética ou mecânica, ou seja, em movimento. A nossa musculatura utiliza o oxigênio captado pelos pulmões e os açúcares absorvidos na digestão para produzir reações que liberam energia, possibilitando a contração muscular.
Mecanismo da contração muscular
O segredo para compreender como os músculos se contraem está na sua estrutura celular. As fibras musculares são construídas a partir da fusão de células que contêm proteínas em filamentos – a actina e a miosina – que formam as miofibrilas.
Há muitas delas dentro das fibras musculares. Essas fibras são estruturas alongadas resultantes da união de diversas células. As fibras em conjunto, por sua vez, formam o músculo. Os músculos se dividem em órgãos constituídos por fibras musculares estriadas, que compõem de 80% a 90% do volume total dos músculos de um ser humano, e órgãos de fibras lisas. Os órgãos de fibras estriadas produzem contrações de maneira rápida e voluntária, ou seja, depende da vontade do indivíduo. O coração é a única exceção – o órgão possui tecido muscular de fibras estriadas, porém não produz contrações voluntárias.
Contração muscular
Na contração muscular, a miofibrila se encurta em função do deslizamento dos filamentos de actina sobre os de miosina. O sarcômero é o local onde a ação dessas proteínas acontece. Explicando: imagine um telescópio. Em geral, quando guardados, os telescópios são curtos e portáteis. Quando vamos usá-los, abrimos ele, e vários segmentos saem uns de dentro dos outros, até que o telescópio atinge o seu comprimento máximo.
No caso do músculo, quando relaxado, os filamentos de actina e miosina estão esticado – no telescópio, seria como se estivesse no comprimento máximo. Quando o músculo se contrai, os filamentos de actina deslizam sobre os de miosina, havendo uma sobreposição – como quando guardamos o telescópio.
Geralmente, o estímulo para a contração muscular inicia-se na parte central do sistema nervoso, sendo propagado pelos neurônios. A contração, ou seja, a interação das proteínas no sarcômero, precisa de energia. Além disso, o processo exige íons de cálcio – eles é que liberam a miosina para que esta efetue a contração. O impulso do sistema nervoso atua na musculatura, liberando uma substância chamada acetilcolina. Essa substância, por sua vez, permite que ocorra a difusão de íons de sódio para o interior das fibras musculares. Além do sódio e do cálcio, o potássio também tem papel fundamental no mecanismo de contração muscular.
Em algumas situações, como no caso de baixa disponibilidade de oxigênio nas células, ocorre um processo chamado fermentação lática. Esse processo visa temporariamente manter as contrações musculares, mesmo num cenário de baixa oxigenação. Contudo, as reações da fermentação são capazes de produzir energia em forma de moléculas de ATP (adenosina trifosfato), mas em volume muito menor que o processo normal. A glicose é degradada e produz como subproduto da reação o ácido lático, responsável pela fadiga muscular.
Relaxamento muscular
No relaxamento muscular, as proteínas se desacoplam, causando o alargamento do sarcômero. Como no exemplo da luneta – a contração ocorre no encurtamento e a extensão ou relaxamento quando o comprimento está em seu máximo.
E, se a contração necessita dos íons de cálcio e da penetração de íons de sódio e potássio, o relaxamento ocorre quando há pouca concentração desses íons.
Antagonismo muscular
Muitos músculos atuam em antagonismo muscular, como ocorre nos braços e nas pernas. O nome dado é esse porque determinados movimentos do corpo exigem que dois músculos realizem ações opostas: enquanto um relaxa o outro se contrai. O resultado é uma alavanca. Nos braços, por exemplo, isso ocorre entre o tríceps e o bíceps. Dependendo do movimento, um dos músculos é contraído, enquanto o outro relaxa, permitindo que a contração do primeiro mova a estrutura do braço na direção desejada.
Fadiga e cãimbra
Se fizermos atividades físicas durante um longo período, o oxigênio reservado na musculatura para garantir a produção de energia na contração pode se esgotar. A contração, a partir daí, entra numa espécie de “back-up” – o processo de fermentação lática.
Nesse processo, a energia dos açúcares é liberada sem a presença do oxigênio – uma reação anaeróbia. A energia é produzida em menor escala e a reação que gera energia cria um subproduto – o ácido lático, que ao se acumular nos músculos pode causar queimação e levar à fadiga muscular.
A fadiga leva a dores criadas a partir da regeneração do músculo. A musculatura tem dificuldades em se contrair, ao menos até que o ácido lático produzido na reação seja metabolizado.
Já na cãimbra, a musculatura contrai-se involuntariamente. A contração é mantida, causando dores. O acúmulo de ácido lático pode criar esse tipo de reação, bem como a ausência de alguns dos sais que garantem o abastecimento dos íons necessários à contração muscular e seu controle, como o potássio e cálcio, assim como a desidratação – já que a liberação de íons depende da hidrólise.
Bibliografia:
PLOWMAN, S. A.; SMITH, D. L. Exercise physiology. 2. ed. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins, 2007.
Por: Carlos Artur Matos
