Retículo sarcoplamático

o Retículo sarcoplamático é um sistema de membrana feito de tubos que se encontra no sarcoplasma das fibras musculares. Suporta o transporte de substâncias dentro da célula e armazena íons de cálcio, cuja liberação leva à contração muscular. A execução dessa tarefa é prejudicada em várias doenças musculares, por exemplo, na hipertermia maligna ou na síndrome da dor miofascial.

O que é o retículo sarcoplasmático?

O retículo sarcoplasmático é um sistema de membrana tubular dentro das fibras musculares. Uma fibra muscular corresponde a uma célula muscular, mas tem vários núcleos celulares que são criados pela divisão celular (mitose) e permitem que a fibra cresça em comprimento à medida que se desenvolve.

Cada fibra muscular é dividida em outras fibras, chamadas miofibrilas. Eles podem ser divididos em seções transversais (sarcômeros), que dão o nome aos músculos esqueléticos estriados. O padrão é criado por filamentos de miosina e actina / tropomiosina: fios muito finos que deslizam uns nos outros alternadamente de acordo com o princípio do zíper. Os músculos lisos também possuem um retículo sarcoplasmático; funciona de maneira semelhante, mas sua estrutura não é tão claramente dividida em unidades individuais. Em vez disso, os músculos lisos formam uma superfície plana.

O retículo sarcoplasmático é semelhante ao retículo endoplasmático (RE), que é o sistema de membrana interna em outros tipos de células. A biologia diferencia entre ER liso e ER rugoso; Este último possui numerosos ribossomos na superfície. Essas macromoléculas sintetizam proteínas de acordo com o projeto fornecido pelo genoma. O retículo sarcoplasmático é um RE liso. Não apenas os músculos têm um RE suave, mas também órgãos como o fígado ou os rins.

Anatomia e estrutura

Em sua totalidade, o retículo sarcoplasmático forma um complexo sistema de tubos feito de membranas. Ele está localizado na fibra muscular ou célula muscular do sarcoplasma. O retículo sarcoplasmático se espalha ao longo das miofibrilas e as envolve, uma vez que a contração muscular real ocorre em seus sarcômeros. As mitocôndrias, que fornecem energia para a célula na forma de ATP, costumam estar próximas e, como o retículo sarcoplasmático, situam-se no tecido entre as miofibrilas individuais.

As membranas do RE liso formam estruturas predominantemente tubulares, mas também bolsas ou cisternas e vesículas. Todos eles têm um espaço interior dentro da membrana, que a biologia também chama de lúmen. O sistema de tubos pode se adaptar às necessidades do tecido mudando sua estrutura e expandindo-a mais em determinadas áreas, criando novos ramos ou juntando vários canais.

Função e tarefas

Como parte da contração muscular, o retículo sarcoplasmático ajuda a distribuir os sinais nervosos de entrada na fibra muscular e fazer com que o músculo se contraia com a ajuda de íons de cálcio. A razão para isso é o sinal de uma fibra nervosa que termina no músculo. As informações neurais podem vir do cérebro e também da medula espinhal, por meio da qual muitos reflexos são conectados.

No final da fibra nervosa está a placa motora, que, como o botão terminal na sinapse interneuronal, contém vesículas que são preenchidas com substâncias mensageiras (neurotransmissores). Os neurotransmissores são liberados quando o impulso elétrico estimula a placa motora. As moléculas bioquímicas então transmitem o sinal para a membrana muscular, onde abrem canais iônicos e, assim, desencadeiam uma mudança na carga da célula. A mudança de carga se espalha pelo sarcolema e pelos túbulos T.

Os túbulos T são tubos perpendiculares às miofibrilas; eles se encontram nos discos Z dos sarcômeros e estão conectados ao retículo sarcoplasmático. Quando a tensão atinge o retículo sarcoplasmático, ela libera os íons de cálcio armazenados. Estes se ligam ao filamento de actina-tropomiosina e mudam temporariamente sua estrutura; como resultado, as extremidades dos filamentos de miosina podem deslizar ainda mais entre as fibras de actina-tropomiosina. Desta forma, o músculo encurta.

Os íons de cálcio não se ligam permanentemente ao complexo actina-tropomiosina, mas se dissolvem novamente. O retículo sarcoplasmático então leva as partículas carregadas de volta para suas cisternas, de forma que o processo possa ser repetido na próxima vez que for estimulado. Bombas na membrana do sistema de tubos trazem os íons de cálcio de volta. Além disso, como o retículo endoplasmático em outras células, o retículo sarcoplasmático suporta a distribuição de substâncias no sarcoplasma, por meio do qual serve como uma estrada para o transporte de moléculas.

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Doenças

A funcionalidade insuficiente do retículo sarcoplasmático tem sido associada a vários distúrbios e complicações musculares. Um exemplo disso é a hipertermia maligna, que pode ocorrer como resultado de anestesia médica.

É caracterizada por rigidez muscular (rigidez), superacidificação (acidose metabólica), taquicardia, aumento do conteúdo de dióxido de carbono no sangue ou na respiração, deficiência de oxigênio e espasmo do músculo mastigatório (no músculo masseter, espasmo masseter). Os sintomas são devidos a uma liberação descontrolada de íons de cálcio na fibra muscular, quando o tecido se contrai como uma irritação arbitrária, a célula rapidamente sofre de falta de energia e produz grandes quantidades de calor e dióxido de carbono.

O resultado são vários sintomas clínicos, incluindo degradação das fibras musculares (rabdomiólise). A causa da hipertermia maligna é uma predisposição genética que leva a alterações no receptor. A administração de certos anestésicos desencadeia uma falsa reação, razão pela qual a medicina também fala em substâncias desencadeadoras neste contexto.

Na síndrome da dor miofascial, o endurecimento ocorre no tecido muscular, também conhecido como pontos-gatilho. O endurecimento é causado por uma contração muscular prolongada: devido ao fornecimento insuficiente da área afetada, o retículo endoplasmático é incapaz de bombear os íons de cálcio liberados de volta para seu interior. Os íons ainda estão disponíveis e garantem que a contração muscular continue.