Músculos: os “motores” mais bem projetados
OS MOVIMENTOS sustentam a vida. Por exemplo, o sobe-e-desce do peito em cada respiração e as batidas ritmadas do coração nos mantêm vivos. O que produz esses movimentos? Os músculos.
Músculos são tecidos fortes e elásticos que permitem que diferentes partes do corpo funcionem e expressem, por meio de ações, os pensamentos e os sentimentos da pessoa. Quando queremos sorrir, rir, chorar, falar, caminhar, correr, trabalhar, brincar, ler ou comer, os músculos entram em ação. É difícil mencionar um ato em que não se usa os músculos.
Há cerca de 650 músculos no corpo humano. Os menores estão ligados aos menores ossos, no ouvido. Os maiores são os glúteos, nas nádegas, que movimentam os membros inferiores. Os músculos, que correspondem a cerca da metade do peso do homem e aproximadamente um terço do peso da mulher, foram projetados para trabalhar. São chamados de “motores biológicos”, e ‘diariamente transformam mais energia em movimento do que todos os motores feitos pelo homem em conjunto, incluindo os de automóveis’, disse Gerald H. Pollack, professor de Bioengenharia.
Até mesmo enquanto descansamos, os músculos continuam de prontidão, caso se precise deles. Algumas fibras de cada músculo permanecem sempre contraídas. Sem essa ligeira contração, a mandíbula ficaria escancarada e os órgãos internos do corpo teriam pouco apoio. Mesmo quando estamos de pé ou sentados, os músculos fazem pequenos ajustes para nos ajudar a manter a postura ou para não nos deixar cair da cadeira.
Tipos de músculo
Há três tipos de músculo no corpo. Cada um tem uma função diferente. Um deles é o músculo cardíaco (ou estriado cardíaco), que faz o coração bater. O músculo cardíaco descansa metade da vida, porque relaxa entre uma contração e outra.
Outro tipo é o músculo liso. Os músculos lisos envolvem a maioria dos órgãos internos, incluindo os vasos sanguíneos. Assim como o músculo cardíaco, seu funcionamento é involuntário, ou seja, não são controlados conscientemente. Realizam funções vitais no corpo como impulsionar fluidos pelos rins e bexiga, empurrar alimentos através do sistema digestório, regular o fluxo sanguíneo nos vasos, mudar a forma do cristalino no olho e regular a abertura de luz da pupila.
A maioria dos 650 músculos são classificados como estriados (ou estriados esqueléticos), que realizam os movimentos voluntários. Aprendemos a controlá-los desde o nascimento. O bebê, por exemplo, aprende a movimentar os braços e as pernas para caminhar e se equilibrar. Visto que os músculos só conseguem contrair-se, os músculos estriados trabalham aos pares: quando um músculo se contrai, o outro relaxa. Sem esse trabalho em equipe, sempre que fôssemos coçar a cabeça teríamos de deixar a gravidade puxar o braço de volta para baixo. Em vez disso, o tríceps, músculo que faz par com o bíceps, se contrai, o que nos permite endireitar o braço rapidamente.
Os músculos têm tamanhos e formas diferentes. Alguns são compridos e esguios, como certos músculos dos membros inferiores. Outros são grandes e grossos, como os glúteos, nas nádegas. Todos foram projetados para fazer movimentos. A caixa torácica seria rígida se não fosse pelos músculos que preenchem os espaços entre as costelas. Com isso, o peito pode mover-se como um acordeão, ajudando na respiração. Os músculos do abdômen estão dispostos em camadas como as de um compensado, em ângulos diferentes, para impedir que os órgãos abdominais caiam.
O trabalho em equipe de músculos e tendões
Os músculos que movimentam os ossos estão ligados a eles por tecidos brancos, fortes e semelhantes a cordões, chamados de tendões. Os tendões penetram fundo nos músculos e se ligam ao tecido conjuntivo que rodeia a fibra muscular. O tecido conjuntivo permite que as forças geradas dentro dos músculos puxem os tendões e movimentem os ossos. O tendão mais forte — o tendão de Aquiles (ou calcâneo) — está ligado a um dos músculos mais fortes do corpo, na panturrilha. Os músculos da panturrilha agem como amortecedores do corpo. Quando caminhamos, corremos ou pulamos, eles suportam pressões de mais de uma tonelada.
A versatilidade das mãos é outro exemplo do trabalho em equipe de músculos e tendões. Do antebraço, 20 pares de músculos se ligam aos ossos das mãos e dos dedos, com suas diversas articulações, por tendões compridos que passam sob uma “pulseira” de fibras. Esses e outros 20 músculos que revestem a palma e os dedos dão à mão a impressionante destreza necessária para montar as delicadas engrenagens de um relógio ou para segurar o cabo de um machado ao cortar lenha.
Mais de 30 músculos faciais
O rosto é a parte do corpo que melhor expressa a personalidade. Para permitir múltiplas expressões faciais, o Criador colocou uma grande concentração de músculos na face, mais de 30. Ora, só para sorrir usamos 14 músculos.
Alguns músculos faciais, como os ligados à mandíbula, são bem fortes e podem exercer uma pressão de 75 quilos durante a mastigação. Outros são delicados, mas resistentes, como os músculos que controlam as pálpebras. Todo dia, piscamos mais de 20.000 vezes banhando os olhos com um fluido que elimina a sujeira e os germes.
Projeto surpreendente
Os músculos foram projetados para se contrair suavemente. As contrações dos músculos estriados precisam ser ajustadas para que não se use a mesma força para levantar uma pena e para erguer um peso de 10 quilos. Como se consegue isso? Vejamos.
Todos os músculos são compostos de células. Visto que são alongadas, as células musculares são chamadas de fibras. Algumas são mais claras, outras, mais escuras. As mais claras são fibras de contração rápida. São utilizadas quando precisamos de bastante energia por pouco tempo, como ao erguer uma carga pesada ou ao correr 100 metros rasos. As fibras de contração rápida são fortes e usam como fonte de energia o glicogênio, um açúcar. Mas elas se cansam rapidamente e podem causar cãibras e dores devido ao acúmulo de ácido lático.
As fibras musculares mais escuras são as de contração lenta, impulsionadas pelo metabolismo do oxigênio. Visto que têm um suprimento de sangue mais rico e mais energia aeróbica do que as de contração rápida, as fibras de contração lenta “são os cordões de resistência”.
Existe outro tipo de fibra um pouco mais escura do que as fibras claras de contração rápida. É similar a essas últimas, mas resiste à fadiga. Visto que esse tipo de fibra usa prontamente tanto o açúcar quanto o oxigênio como combustível, provavelmente é usada quando fazemos trabalho prolongado e intenso.
Há uma mistura desses tipos de fibra em cada pessoa e dentro de cada músculo. Maratonistas, por exemplo, talvez tenham 80% de fibras de contração lenta nos músculos das pernas, ao passo que alguns velocistas têm mais de 75% de fibras de contração rápida.
Acionados pelos nervos
Todas as fibras musculares são acionadas por nervos. Quando esses enviam impulsos aos músculos, eles respondem com uma contração. Mas nem todas as fibras musculares de um determinado músculo se contraem ao mesmo tempo. Ao contrário, elas são organizadas em unidades motoras. Na unidade motora, um nervo está ligado a muitas fibras, controlando-as.
Em algumas unidades motoras, como as dos músculos das pernas, cada nervo comanda mais de 2.000 fibras. Mas nas unidades motoras dos olhos cada nervo controla apenas três fibras. Quando um nervo controla menos fibras e o músculo tem mais unidades motoras, podem-se fazer movimentos mais coordenados e mais delicados, como colocar linha na agulha ou tocar piano.
Quando pegamos uma pena, somente algumas unidades motoras se contraem. Quando erguemos objetos pesados, órgãos sensoriais especiais nos músculos enviam uma mensagem extremamente veloz ao cérebro e pedem que mais unidades motoras entrem em ação, aumentando assim a força usada para erguer a carga. Quando caminhamos devagar, apenas algumas unidades motoras são acionadas; quando corremos, muitas outras são estimuladas e com maior freqüência.
O músculo cardíaco difere dos músculos estriados porque se contrai no esquema de tudo ou nada. Quando uma célula do músculo cardíaco é estimulada, a mensagem é espalhada para todas as outras células, estimulando-as a um só tempo e fazendo com que o músculo inteiro se contraia e relaxe, cerca de 72 vezes por minuto.
Os músculos lisos trabalham mais ou menos como o músculo cardíaco, depois de iniciada a contração, o órgão inteiro se contrai. Mas os músculos lisos podem permanecer contraídos sem se cansar por mais tempo do que o músculo cardíaco. Esses músculos quase nunca são notados, a não ser quando sentimos uma ocasional dor causada pela fome ou as fortes contrações de parto.
Mantenha os músculos em forma
“Os exercícios ajudam o corpo inteiro, por dentro e por fora. . . . Músculos exercitados regularmente se saem melhor em tudo”, diz o livro Muscles: The Magic of Motion (Músculos: A Magia do Movimento). O exercício aumenta o tônus muscular, o que ajuda a apoiar melhor os órgãos internos e torna os músculos mais resistentes à fadiga.
Dois tipos diferentes de exercício fazem bem aos músculos. Os anaeróbicos (como erguer pesos por pouco tempo todo dia) fortalecem os músculos. Músculos mais fortes não só armazenam mais açúcar e ácidos graxos, mas também queimam esses combustíveis com mais eficiência, ajudando-os a resistir à fadiga.
Os exercícios aeróbicos, como correr, nadar, andar de bicicleta ou caminhar rápido, melhoram o condicionamento físico como um todo. Esses exercícios de resistência aumentam o fluxo sanguíneo para os músculos e estimulam as mitocôndrias, que produzem ATP, o composto energético necessário para fazer os músculos se contrair. Esses exercícios fazem bem especialmente para o coração, e podem até ajudar a prevenir ataques cardíacos.
Flexionar e alongar os músculos antes de fazer exercícios vigorosos pode ajudar a prevenir distensões e outros danos aos músculos. Exercícios de aquecimento aumentam a temperatura dos músculos, fazendo mais sangue circular para eles. Com isso, as enzimas produzem mais energia e os músculos se contraem melhor. Para prevenir dores e rigidez, deve-se terminar o exercício com os mesmos alongamentos iniciais, removendo assim o acúmulo de ácido lático.
Vale lembrar, porém, que exercícios vigorosos demais podem machucar os músculos estriados, em especial se a pessoa não estiver bem treinada. Também, tensionar demais os músculos com contrações repetidas — por exemplo, abaixar devagar algo pesado ou correr ladeira abaixo — pode causar rompimentos de fibras musculares. Até um rompimento pequeno causado por distensão pode resultar em dolorosos espasmos e inflamações musculares.
Cuide de seus músculos! Exercite-os e descanse-os apropriadamente para que possam continuar a servi-lo como um motor bem projetado, os ‘melhores motores’ do corpo.
[Destaque na página 20]
Há cerca de 650 músculos no corpo humano. Os maiores são os glúteos, nas nádegas, que movimentam os membros inferiores
[Quadro na página 24]
Os músculos e a nutrição
A boa nutrição é um fator-chave para manter os músculos saudáveis. Alimentos ricos em cálcio, como laticínios, e em potássio, como banana, bem como frutas cítricas e secas, hortaliças amarelo-escuras, nozes e sementes ajudam a regular as contrações musculares. Pão integral e cereais integrais fornecem ferro e vitaminas do complexo B, em especial B1, que é essencial para transformar os carboidratos, as proteínas e as gorduras em energia de que os músculos necessitam. Beber bastante água não só mantém o eletrólito em equilíbrio, como também remove o ácido lático e outros resíduos que poderiam interferir no funcionamento dos músculos.
[Quadro/Diagrama nas páginas 22, 23]
A MARAVILHA DA CONTRAÇÃO MUSCULAR
A ação do músculo pode parecer simples. Mas o mecanismo de contração é surpreendente. O professor Gerald H. Pollack diz: “Fiquei impressionado com a estética do projeto da natureza. A transformação de energia química em mecânica é tão eficiente — fico tentado a dizer, tão inteligente — que a pessoa fica maravilhada.”
Vamos usar um microscópio eletrônico para ver os processos complexos que ocorrem durante a contração muscular e aprender mais sobre essa obra-prima do Criador.
Cada célula, ou fibra, muscular é na verdade um feixe de fibras menores chamadas miofibrilas dispostas em paralelo. Cada miofibrila contém milhares de miofilamentos. Alguns miofilamentos são mais espessos, outros, mais finos. Os mais espessos contêm miosina e, os mais finos, actina, proteínas que ajudam a célula muscular a se contrair.
Na superfície de cada fibra muscular há uma reentrância. A fibra nervosa, que se ramifica da coluna, encaixa-se ali. Os músculos entram em ação quando o cérebro envia uma ordem e a mensagem, transmitida por milhões de células nervosas do sistema nervoso central, chega à extremidade do nervo. À medida que cada terminação nervosa é estimulada, mais de 100 vesículas minúsculas se abrem, espalhando uma substância química que amplifica o impulso nervoso ao entrar em contato com a membrana da célula muscular. Isso desencadeia uma onda de atividade elétrica que excita toda a célula muscular, fazendo a membrana da célula liberar íons-cálcio carregados eletricamente, o que inicia o processo mecânico de contração.
Os íons-cálcio se espalham por toda a fibra muscular por uma rede de túbulos e entram em contato com várias proteínas. De algum modo, a ação do cálcio sobre essas proteínas faz com que segmentos de proteínas protegidos ao longo das finas hastes de filamentos de actina fiquem descobertos ou expostos.
Ao mesmo tempo, entram em ação as extremidades arredondadas dos filamentos mais grossos de miosina, cheias do composto de alta energia, o ATP. Uma extremidade de filamento de miosina se liga a um dos pontos expostos no filamento de actina, formando uma ponte. A outra extremidade quebra o ATP e libera energia suficiente para puxar ou deslizar o filamento de actina para junto do filamento de miosina ou sobre ele. Como uma equipe puxando uma corda de mão em mão, as extremidades de miosina se soltam e se ligam mais à frente na haste de actina, sempre empurrando o filamento de actina para o centro do filamento de miosina. Essa ação é repetida até que a contração esteja completa. Toda a reação em cadeia ocorre em poucos milésimos de segundo.
Quando a contração termina, o cálcio volta à sua fonte na membrana da célula muscular, os pontos expostos na haste do filamento de actina são cobertos de novo e a fibra muscular relaxa até ser novamente estimulada. De fato, ‘fomos feitos maravilhosamente, dum modo atemorizante’! — Salmo 139:14.
[Diagrama]
(Para o texto formatado, veja a publicação)
Na verdade, nossos músculos são compostos de camadas e mais camadas de feixes de fibras
Miofilamentos espessos e finos (muito ampliados)
Miofibrila
Feixe de miofibrilas
Fibra muscular
Músculo
[Foto na página 21]
(ampliado 2x)
Os menores músculos estão ligados aos menores ossos, no ouvido
[Foto na página 21]
Só para sorrir usamos 14 músculos
[Foto na página 21]
Os músculos nos permitem piscar mais de 20.000 vezes por dia
[Foto na página 24]
O músculo cardíaco se contrai e relaxa umas 72 vezes por minuto
ou, em média, 2,6 bilhões de vezes durante a vida
[Foto na página 24]
Exercício anaeróbico
[Crédito da foto na página 20]
Homem, p. 20; olho, p. 21; coração, p. 24: The Complete Encyclopedia of Illustration/ J. G. Heck