O modelo dos filamentos deslizantes

Quando um sarcômero encurta, nem a actina nem a miosina ficam mais curtas. Elas deslizam uma sobre a outra.

Dois tipos de filamento

Ao observar uma fibra muscular esquelética em um microscópio potente, você vê bandas claras e escuras alternadas. O padrão vem de dois tipos de filamento proteico dentro de cada sarcômero. Os filamentos finos são feitos principalmente de actina, torcida como dois fios de contas, com as proteínas reguladoras tropomiosina e troponina ao longo dela. Eles se fixam nos discos Z em cada extremidade do sarcômero e apontam para o centro. Os filamentos grossos são feitos de miosina, cerca de 300 moléculas em cada um. Ficam no meio, unidos na linha M, e suas cabeças se projetam em direção aos filamentos finos por toda a extensão, exceto em um trecho central sem cabeças.

Os nomes das bandas

As bandas receberam seus nomes pela aparência. A banda A é a banda escura, cuja largura corresponde ao comprimento dos filamentos grossos, com filamentos finos sobrepostos nas partes externas. A banda I é a região clara dos dois lados de um disco Z, onde só há filamentos finos. A zona H é o centro mais claro da banda A, onde só há filamentos grossos, e a linha M passa por seu centro. Um sarcômero vai de um disco Z ao seguinte, por isso contém uma banda A inteira e meia banda I em cada extremidade.

O que muda e o que permanece igual

Ao comparar um sarcômero relaxado com um contraído, três coisas mudam: os discos Z se aproximam, a banda I se estreita e a zona H se estreita. A banda A mantém exatamente a mesma largura. Se os próprios filamentos estivessem encurtando, a banda A também diminuiria. Como isso não ocorre, os filamentos mantêm seu comprimento e deslizam uns sobre os outros, aumentando a região de sobreposição. Essa explicação é chamada de modelo dos filamentos deslizantes. Na contração completa, os filamentos finos e grossos se sobrepõem totalmente e a banda I quase desaparece.

Arraste o controle Contração no modelo e leia os números no canto. O sarcômero, a banda I e a zona H diminuem à medida que você avança. A banda A permanece na mesma porcentagem durante todo o percurso.

Quem puxa quem

Os filamentos grossos ficam no lugar, e os finos se movem. As cabeças de miosina se ligam aos filamentos finos e os puxam em direção à linha M. Como os filamentos finos estão presos aos discos Z, estes são arrastados para dentro. As cabeças da metade esquerda de um filamento grosso puxam para um lado, e as da metade direita puxam para o outro, aproximando as duas extremidades do sarcômero do centro. Sarcômeros vizinhos compartilham seus discos Z; assim, quando cada sarcômero de uma miofibrila encurta um pouco, a miofibrila e depois a fibra inteira encurtam bastante.

Longo ou curto demais

As cabeças de miosina só conseguem se ligar à actina onde os dois tipos de filamento se sobrepõem, por isso o comprimento do sarcômero afeta a tensão que ele consegue produzir. Essa é a relação comprimento-tensão. Os sarcômeros produzem a maior tensão entre cerca de 80 e 120 por cento de seu comprimento de repouso. Se um sarcômero for estirado muito além disso, a sobreposição diminui, deixando menos cabeças ao alcance da actina. Se ele for comprimido demais, os filamentos finos passam das últimas cabeças e se acumulam no centro, reduzindo novamente a tensão. Um sarcômero estirado a ponto de não haver sobreposição entre os filamentos não conseguiria produzir tensão alguma, mas o tecido conjuntivo e outras proteínas do músculo normalmente impedem que isso aconteça.

Este é um material educativo sobre como o corpo é formado e funciona. Não é orientação médica e não serve para diagnosticar nem tratar ninguém.