- Caracteristicas
- Cronotropismo
- Inotropismo
- Dromotropismo
- Batmotropismo
- Lusitropismo
- Recursos
- Histologia
- Miocárdio como um sincício
- Referências
O tecido muscular cardíaco, geralmente denominado tecido miocárdico, é o componente mais importante do coração. Tanto do ponto de vista do seu tamanho, como constitui a maior parte da massa cardíaca, quanto da sua função, já que é quem desenvolve a atividade contrátil.
O coração também possui outros tipos de tecido: um tecido fibroso que o reveste por dentro (endocárdio) e por fora (epicárdio); outra que participa da separação entre os átrios e os ventrículos; outro que separa os átrios e ventrículos um do outro e um tecido valvar.
Seção histológica do tecido muscular cardíaco (Fonte: Alexander G. Cheroske via Wikimedia Commons)
Sem descartar a importância desses tecidos fibrosos na arquitetura cardíaca como suporte para a atividade mecânica do coração, nem seu papel na direcionalidade do sangue (válvulas), é o miocárdio que gera as atividades elétricas e contráteis do coração que são essenciais para a vida.
Caracteristicas
Quando falamos em tecidos, referimo-nos a estruturas compostas por células semelhantes, mas que podem ser de vários tipos e que se podem organizar de forma a funcionarem conjuntamente, resultando numa função coordenada do ponto de vista fisiológico.
O tecido muscular cardíaco é um daqueles tipos de tecido que, como o próprio nome indica, é de natureza muscular e que cumpre a função de contrair e desenvolver forças que produzem o deslocamento de componentes orgânicos ou outros elementos externos.
As características de um tecido podem ser definidas do ponto de vista estrutural, tanto anatômico quanto histológico, e também do ponto de vista funcional. A estrutura e função de uma célula, tecido, órgão ou sistema estão relacionadas.
Os aspectos estruturais serão revistos na seção de histologia, enquanto aqui serão feitas referências a algumas características funcionais que são agrupadas sob o nome de "propriedades do coração" e incluem: cronotropismo, inotropismo, dromotropismo, batmotropismo e lusotropismo.
Cronotropismo
Para compreender essa propriedade, é necessário considerar que toda contração muscular deve ser precedida por uma excitação elétrica na membrana celular e que é essa excitação a responsável pelo desencadeamento dos eventos químicos que terminarão em ação mecânica.
Nos músculos esqueléticos, essa excitação é o resultado da ação de uma fibra nervosa que está em contato próximo com a membrana da célula muscular. Quando esta fibra é excitada, ela libera acetilcolina, um potencial de ação é produzido na membrana e a célula muscular se contrai.
No caso do tecido miocárdico, a ação de um nervo não é necessária; Esse tecido possui fibras cardíacas modificadas que têm a capacidade de gerar, por si mesmas, sem nada que as comande e automaticamente, todas as excitações que provocam as contrações cardíacas. Isso é chamado de cronotropismo.
Essa propriedade também é chamada de automatismo cardíaco. As células que possuem essa capacidade de automaticidade são agrupadas em uma estrutura localizada no átrio direito conhecida como nó sinusal. Como esse nó define o ritmo das contrações cardíacas, ele também é chamado de marca-passo cardíaco.
O automatismo cardíaco é a propriedade que permite ao coração continuar batendo mesmo depois de retirado do corpo e que possibilita o transplante cardíaco, algo que não seria possível se fosse necessária a religação dos nervos necessários para ativar o miocárdio.
Inotropismo
Refere-se à capacidade do tecido miocárdico de gerar força mecânica (inos = força). Essa força é gerada porque, uma vez que as células são excitadas, fenômenos moleculares são desencadeados que encurtam o tamanho das fibras musculares cardíacas.
Como o tecido ventricular miocárdico se organiza como câmaras ocas circundantes (ventrículos) cheias de sangue, quando as paredes musculares se contraem sobre esta massa sanguínea (sístole) aumentam a pressão nesta e a movimentam, dirigidas pelas válvulas, em direção às artérias.
O inotropismo é como o objetivo final da função cardíaca, pois é essa propriedade que constitui a essência do tecido miocárdico, ao permitir o movimento e a circulação do sangue para os tecidos e daí de volta para o coração.
Dromotropismo
É a capacidade do músculo cardíaco de conduzir a excitação que se origina nas células do nó sinusal, que é o marcapasso natural, e que para ser eficaz nas células miocárdicas deve alcançá-las por inteiro e praticamente ao mesmo tempo.
Algumas fibras nos átrios especializaram-se na condução da excitação do nó sinusal para os miócitos contráteis no ventrículo. Esse sistema é denominado "sistema de condução" e inclui, além dos feixes atriais, o feixe de His com seus dois ramos: direito e esquerdo, e o sistema de Purkinje.
Batmotropismo
É a capacidade do tecido muscular cardíaco de responder a estímulos elétricos gerando suas próprias excitações elétricas, que, por sua vez, são capazes de produzir contrações mecânicas. Graças a esta propriedade, a instalação de marcapassos artificiais tornou-se possível.
Lusitropismo
É a capacidade de relaxar. Ao final da contração cardíaca, o ventrículo fica com um volume mínimo de sangue e é necessário que o músculo relaxe completamente (diástole) para que o ventrículo possa se encher novamente e ter sangue para a próxima sístole.
Recursos
A função primária do miocárdio está relacionada à sua capacidade de gerar forças mecânicas que, quando exercidas sobre a massa sanguínea confinada nos ventrículos, produzem aumentos em sua pressão e em sua tendência a se deslocar para locais onde a pressão é menor.
Durante a diástole, quando os ventrículos estão relaxados, a pressão nas artérias mantém as válvulas que se comunicam com os ventrículos fechadas e o coração se enche. Na sístole, os ventrículos se contraem, a pressão aumenta e o sangue acaba saindo das artérias.
Em cada contração, cada ventrículo empurra uma certa quantidade de sangue (70 ml) em direção à artéria correspondente. Esse fenômeno se repete tantas vezes por minuto quanto a freqüência cardíaca, ou seja, o número de vezes que o coração se contrai em um minuto.
Todo o organismo, mesmo em estado de repouso, necessita do coração para enviar cerca de 5 litros de sangue / min. Esse volume que o coração bombeia em um minuto é chamado de débito cardíaco, que é igual à quantidade de sangue a cada contração (volume sistólico) multiplicado pela freqüência cardíaca.
A função essencial do músculo cardíaco é, portanto, manter um débito cardíaco adequado para que o corpo receba a quantidade de sangue necessária à manutenção de suas funções vitais. Durante o exercício físico as necessidades aumentam e o débito cardíaco também aumenta.
Histologia
O miocárdio possui estrutura histológica muito semelhante à do músculo esquelético. É constituído por células alongadas com cerca de 15 µm de diâmetro e cerca de 80 µm de comprimento. Essas fibras sofrem bifurcações e entram em contato próximo umas com as outras, formando cadeias.
Os miócitos ou fibras musculares cardíacas possuem um único núcleo e seus componentes internos são organizados de tal forma que, quando observados ao microscópio de luz, apresentam um aspecto estriado devido à sucessão alternada de bandas claras (I) e escuras (A), como no músculo esquelético.
Diagrama histológico do músculo cardíaco (Fonte: OpenStax CNX via Wikimedia Commons)
As fibras são constituídas por um conjunto de estruturas mais finas e também cilíndricas chamadas miofibrilas, que estão dispostas ao longo do eixo principal (longitudinal) das fibras. Cada miofibrila resulta da união sequencial de segmentos mais curtos chamados sarcômeros.
O sarcômero é a unidade anatômica e funcional da fibra, é o espaço entre duas linhas Z. Neles, finos filamentos de actina são ancorados em cada lado que são direcionados para o centro do sarcômero sem que suas extremidades se toquem, que eles se interdigitam (se entrelaçam) com grossos filamentos de miosina.
Os filamentos grossos estão na região central do sarcômero. Aquela área onde estão é a que pode ser observada, ao microscópio de luz, como a faixa escura A. De cada uma das linhas Z que delimitam um sarcômero até aquela faixa A existem apenas filamentos finos e a área é mais clara (EU).
Os sarcômeros são envolvidos por um retículo sarcoplasmático que armazena Ca ++. Invaginações da membrana celular (tubos T) atingem o retículo. A excitação da membrana nesses túbulos abre canais de Ca ++ que entram na célula e fazem com que o retículo libere seu Ca ++ e desencadeie a contração.
Miocárdio como um sincício
As fibras musculares cardíacas entram em contato umas com as outras em suas extremidades e por meio de estruturas chamadas de discos intercalares. A junção é tão estreita nesses locais que o espaço entre eles é de cerca de 20 nm. Aqui se distinguem os desmossomos e as uniões comunicantes.
Os desmossomos são estruturas que ligam uma célula à outra e permitem a transmissão de forças entre elas. As junções gap permitem o fluxo iônico entre duas células vizinhas e fazem com que a excitação seja transmitida de uma célula para outra e o tecido funcione como um sincício.
Referências
- Brenner B: Musculatur, em Physiologie, 6ª ed; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
- Ganong WF: Excitable tecido: Muscle, in Review of Medical Physiology, 25th ed. Nova York, McGraw-Hill Education, 2016.
- Guyton AC, Hall JE: Músculo Cardíaco; o Coração como Bomba e Função das Válvulas Cardíacas, em Textbook of Medical Physiology, 13a ed, AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
- Linke WA e Pfitzer G: Kontraktionmechanismen, em Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31ª ed, RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
- Widmaier EP, Raph H e Strang KT: Muscle, em Vander Human Physiology: The Mechanisms of Body Function, 13th ed; EP Windmaier et al (eds). Nova York, McGraw-Hill, 2014.