Gametogênese - A produção dos gametas

GAMETOGÊNESE

Maximiliano Mendes

A gametogênese é o processo de geração dos gametas, as células reprodutivas haploides que contêm apenas um conjunto cromossômico (n). Na nossa espécie o número diploide (2n) de cromossomos é 46. Assim, n = 23 cromossomos e cada gameta possui então 22 autossomos, os cromossomos 01 ao 22 (um de cada) e um cromossomo sexual, que pode ser o X ou o Y.

Os dois processos que veremos de forma simplificada aqui são a espermatogênese e a ovulogênese, a produção dos espermatozoides e a dos óvulos.

Espermatogênese:

Ocorre nos testículos, mais especificamente nas paredes dos túbulos seminíferos. É um processo dependente da ação dos hormônios FSH (hormônio estimulante dos folículos, os folículos são estruturas ovarianas) e testosterona. O FSH é produzido pela adenoipófise e as células responsáveis pela produção da testosterona são as células intersticiais (antes chamadas células de Leydig). O hormônio luteinizante (LH) influencia a secreção da testosterona pelas células intersticiais.

O FSH promove a meiose 1 e torna as células chamadas epiteliócitos sustentadores responsivas ao hormônio testosterona. A testosterona, que atua mais diretamente nos epiteliócitos sustentadores (antes chamadas células de Sertoli) promove o processo como um todo, inclusive a espermiogênese, o desenvolvimento de espermátides em espermatozoides, que inicia nos túbulos seminíferos e termina nos epidídimos. Os epiteliócitos sustentadores inclusive nutrem as espermátides durante a espermiogênese. O processo completo dura aproximadamente três meses.

A espermatogênese inicia ainda no desenvolvimento embrionário, intensifica-se a partir da puberdade e persiste durante a vida adulta do homem. Porém, lembre-se que antes da puberdade e na terceira idade a produção de espermatozoides é menos intensa, inclusive, porque a produção de testosterona também é.

A imagem a seguir resume o processo. Estão representados dois cromossomos apenas, um homólogo do outro.

No esquema, as espermatogônias são células da linhagem germinativa que se multiplicam e depois se diferenciam em espermatócitos I, células diploides que irão gerar, após a meiose I, duas células haploides, os espermatócitos II. Essas células têm os cromossomos duplicados, com duas cromátides irmãs, porém, são haploides, pois cada uma tem apenas um deles, no caso da imagem, ou o vermelho ou o laranja. Os espermatócitos II, por sua vez, passam pela meiose II e geram quatro células haploides com um cromossomo simples, não duplicado, as espermátides. As espermátides irão se diferenciar em espermatozoides após um processo de diferenciação chamado espermiogênese, que termina nos epidídimos.

A figura abaixo mostra um espermatozoide maduro com as suas principais estruturas:

Ovulogênese:

Ocorre nos folículos ovarianos, as unidades funcionais e fundamentais dos ovários. Cada folículo é uma região onde se localiza um ovócito I, estacionado na prófase I da meiose I, circundado por camadas celulares.

A ovulogênese é iniciada ainda na fase fetal, no 3º mês de desenvolvimento e cessa antes do nascimento, de forma que a mulher nasce com aproximadamente 1 – 2 milhões de folículos, dos quais muitos degeneram até a puberdade. Da puberdade a menopausa, aproximadamente 500 folículos amadurecem (esses números variam muito dependendo da fonte que se lê, mas com esses aí dá pra ter uma ideia geral). *Note que o que cessa após o nascimento é a geração de novos folículos ovarianos e ovócitos I. Após o nascimento a ovulogênese prossegue, a cada ciclo menstrual, com os ovócitos I previamente gerados.

No que diz respeito às ações dos hormônios envolvidos, depende da ação do FSH e do LH. O FSH, assim como na espermatogênese, promove o término da meiose I ao passo que o LH promove a liberação do ovócito II ao agir nas camadas foliculares e na parede do ovário.

Ao término da meiose I, são geradas duas células haploides: uma pequena chamada primeiro glóbulo ou corpúsculo polar e outra, bem maior, o ovócito II, que inicia a meiose II, mas pára na metáfase II (ovócito I, prófase I – ovócito II, metáfase II. É um saco ter de decorar isso, mas enfim...).

O ovócito II é a célula liberada no processo de ovulação e é nela que o espermatozoide irá entrar no processo de fertilização ou fecundação. A fertilização promove o término da meiose II e então são geradas duas células: o óvulo (com o espermatozoide dentro) e um segundo corpúsculo polar. O primeiro corpúsculo polar também passa pela meiose II e gera dois outros corpúsculos, mas apesar de serem gerados esses três, todos degeneram. No fim das contas só interessa mesmo gerar uma célula grande, o óvulo, que retém praticamente todo o citoplasma do ovócito I. A figura a seguir resume o processo a partir das ovogônias, as células da linhagem germinativa.

A figura abaixo mostra a estrutura simplificada de um ovócito II liberado na ovulação e ainda não fertilizado. Note que ele se encontra estacionado na metáfase II.

A zona pelúcida é uma camada de glicoproteínas que reveste o ovócito II e está envolvida no reconhecimento entre gametas da mesma espécie. A corona radiata  (ou simplesmente coroa radiada) é uma camada de células remanescentes do folículo ovariano.

Ainda é controverso, mas talvez seja possível que a ovulogênese também possa ocorrer em mulheres adultas.

Referências:

Sadler, TW. Langman’s Medical Embriology. 12th ed. Lippincot. 2012.

Moore, KL & Persaud, TVN. Embriologia Básica. Tradução da 7ª edição americana. Elsevier. 2008.

Amabis & Martho. Biologia das Células. 3ª Ed. Moderna. 2010.

Campbell, Reece et al. Biologia. 8ª Ed. Artmed. 2010.

Hacker, Gambone & Gobel. Hacker and Moore’s Essentials of Obstetrics and Gynecology. 5^th Ed. Elsevier. 2009.

Linhares & Gewandsjnajder. Biologia Hoje. Vol 1. 2ª ed. Ática. 2013.

Wikipédia em língua inglesa, várias entradas sobe o tema.

http://www.biolreprod.org/content/80/1/2.full#sec-5

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3271653/

http://www.embryology.ch/anglais/cgametogen/planmodgametogen.html
http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(05)00650-1?_returnURL=http%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867405006501%3Fshowall%3Dtrue
http://www.nature.com/nature/journal/v428/n6979/full/nature02316.html?foxtrotcallback=true

O CICLO MENSTRUAL

O CICLO MENSTRUAL

Maximiliano Mendes 

A menstruação é a eliminação de sangue e camadas do endométrio caso não ocorra a fertilização e a implantação do embrião. Essa eliminação se dá pela vagina.

O endométrio é uma membrana mucosa que reveste o interior do útero e sofre espessamento para permitir que um embrião possa se implantar nele.

Membranas mucosas são revestimentos constituídos basicamente de um tecido conjuntivo coberto por um tecido epitelial. Essas membranas estão envolvidas nas funções de secreção e absorção e o nome mucosa é devido ao fato de que secretam um mucopolissacarídeo chamado mucina.

O ciclo menstrual é basicamente o ciclo reprodutivo da mulher, no qual o organismo feminino se prepara para a gestação (mas caso isso não ocorra, então ela menstrua). Durante os dias do ciclo ocorrem mudanças hormonais que promovem mudanças fisiológicas nos órgãos do sistema genital e também mudanças de comportamento como a tensão ou síndrome pré-menstrual.

Ao longo do ciclo menstrual, como veremos, o endométrio é espessado e posteriormente é eliminado na menstruação. Quando não se está grávida, não é interessante manter o endométrio espessado por questões energéticas (maior quantidade de células, secreções e vascularização) e também porque ele pode ser mais facilmente contaminado por patógenos. Assim, pode ser que a menstruação tenha a função de eliminar espermatozoides e micro-organismos do útero ajudando a prevenir possíveis infecções.

Como mencionado, caso não haja fertilização e posteriormente um embrião não se implante no endométrio, ocorre a menstruação. No que tange a duração, o ciclo menstrual é o período compreendido entre uma menstruação, dia 01 do ciclo, e o dia anterior a próxima. Para efeitos didáticos, vamos considerar que o ciclo menstrual tem normalmente 28 dias, mas lembre-se de que, no mundo real, essa duração varia.

No sentido reprodutivo, duas das coisas mais importantes que acontecem no ciclo menstrual e serão destacadas aqui são a ovulação e o espessamento do endométrio.

A ovulação é a liberação de um ovócito II por um folículo ovariano, graças à ação dos hormônios FSH e LH. Vamos admitir, para efeitos didáticos, que normalmente a ovulação ocorre no dia 14 de um ciclo menstrual de 28 dias. Para saber qual é o dia da ovulação, é necessário subtrair 14 do número de dias de um ciclo. Em um ciclo de 28 dias, a ovulação ocorre no dia 28 – 14 = 14, já em um ciclo de 30 dias, a ovulação deve ocorrer no dia 30 – 14 = 16.

Os folículos ovarianos são as regiões funcionais dos ovários, nas quais se encontram ovócitos I, estacionados na prófase I da meiose I, revestidos por camadas de células. Esses ovócitos I são gerados durante o terceiro mês de desenvolvimento intrauterino. O ovócito II liberado, estacionado na metáfase II da meiose II, é a célula na qual o espermatozoide irá penetrar, fazendo com que ela termine a meiose II e gere um óvulo (com o espermatozoide dentro) e um corpúsculo polar.

Vejamos agora as funções dos principais hormônios envolvidos no ciclo menstrual.

Hormônios hipofisários:

São hormônios de natureza peptídica produzidos pela hipófise anterior (adeno-hipófise).

a) Hormônio estimulante dos folículos ovarianos (FSH – Follicle stimulating hormone): promove o desenvolvimento dos folículos ovarianos no sentido de haver a liberação de um ovócito II. Durante esse desenvolvimento, o ovócito I termina a meiose I, os folículos produzem hormônios (veremos adiante), acumulam líquido, aumentam de tamanho e se aproximam da superfície do ovário.

b) Hormônio luteinizante (LH – Luteinizing hormone): promove a dissolução da parede do folículo e, com isso, a liberação de um ovócito II (ovulação). O resultado disso é que o folículo ovariano se torna aquilo que chamamos de corpo amarelo ou corpo lúteo (daí o nome luteinizante).

A ovulação ocorre então, graças à ação combinada desses dois hormônios.

Apesar de o FSH e o LH atuarem em vários folículos, normalmente apenas um deles se desenvolve ao ponto de liberar um ovócito II. Caso haja a liberação e a fertilização de mais de um, podem ser gerados gêmeos dizigóticos.

Hormônios ovarianos (nesse contexto):

São hormônios esteroides (de natureza lipídica).

a) Estrógeno: produzido pelos folículos ovarianos na medida em que se desenvolvem por influência do hormônio FSH. O corpo amarelo também produz estrógenos. Esse hormônio promove o espessamento do endométrio. Detalhe: “estrógeno” é um nome genérico para uma classe de hormônios, o estrógeno específico nesse caso é o estradiol.

b) Progesterona: produzida pelo corpo amarelo (ou corpo lúteo), que é o nome dado ao folículo ovariano após a liberação do ovócito II. Promove a continuidade do espessamento do endométrio, impede que ele descame e também impede que o útero se contraia. A progesterona é o hormônio “pró-gestação” (o nome não significa isso, o prefixo pro é no sentido de inicial, anterior, assim como em "procarionte").

Posteriormente, caso haja gestação, a placenta também produz estrógenos e progesterona.

Na figura abaixo vemos um resumo sobre a ação e os alvos dos quatro principais hormônios envolvidos no ciclo menstrual:

Na figura abaixo são resumidos os principais componentes e eventos relacionados ao ciclo menstrual, considerando um ciclo de 28 dias, com ovulação no 14º dia e no qual não houve fertilização:

A parte mais importante a ser entendida nessa figura é o gráfico onde são mostradas as concentrações dos hormônios durante o ciclo. Na primeira metade do ciclo, note que, na medida em que o FSH e o LH são liberados a concentração de estrógeno sobe, pois os folículos vão se desenvolvendo e produzindo esse hormônio.

Agora se segura aí que vai complicar.  No geral, o estrógeno inibe a liberação de FSH e LH, porém,  Por motivos ainda não completamente entendidos, quando a concentração de estrógeno chega próxima do máximo, note no gráfico que o efeito passa a ser o contrário e ele então promove um aumento rápido na liberação do FSH e do LH, picos na liberação desses hormônios. O pico na liberação de LH faz com que a ovulação ocorra.

Após a ovulação, com o surgimento do corpo amarelo, a concentração de progesterona sobe, e muito, pois o corpo amarelo começa a produzir esse hormônio (continua produzindo estrógeno também). Graças a ação da progesterona a temperatura do organismo sobe cerca de 0,5°C. Correlacionado ao pico na liberação de LH a consistência de um muco produzido por glândulas no colo do útero se torna mais líquida e escorre. Esse muco tem consistência bastante viscosa. Ambas as coisas são bons indícios de que a ovulação aconteceu e isso pode ser usado como contraceptivo ou para auxiliar a mulher a engravidar, informando os melhores momentos para evitar ou consumar o ato da cópula. Após o dia da ovulação, as concentrações de progesterona sobem bastante e isso está torna o muco cervical mais espesso, inclusive capaz de tampar a abertura do colo do útero e impedir a entrada de mais espermatozoides/esperma. 

Na segunda metade do ciclo note que as concentrações de FSH e LH descem após os picos de liberação e isso se deve ao fato de que a combinação progesterona mais estrógeno inibe a liberação desses hormônios (lembre-se do detalhe sobre o estrógeno, concentrações mais altas ainda desses hormônios têm o efeito contrário). Mais próximo do final do ciclo menstrual as concentrações de progesterona e estrógeno caem também, porque o corpo amarelo degenera. Acredita-se que a queda desses hormônios seja o fator responsável pelos sintomas da síndrome pré-menstrual: dores nas articulações, dores de cabeça, insônia, sensibilidade nas mamas e vários outros. Por isso as mulheres ficam com o humor alterado e indispostas.

No final do ciclo menstrual as concentrações de todos os hormônios estão baixas e isso causa a constrição das artérias do endométrio. Por conta disso o endométrio espessado, que estava sendo mantido pela progesterona, rompe, descama e é eliminado com sangue através da vagina: é a menstruação, o primeiro dia de mais um ciclo menstrual.

Observações:

Tempos máximos de viabilidade dos espermatozoides e do ovócito II no organismo feminino (quanto tempo essas células podem permanecer vivas e funcionais):

Espermatozoides: aproximadamente cinco dias.

Ovócitos II: aproximadamente 24 h (pode até durar ~48h).

Período fértil feminino: é o período com a maior probabilidade de ocorrer a fertilização. Pode-se admitir que vai dos dias 11 ao 17 do ciclo, baseado no tempo de viabilidade dos gametas e possíveis alterações no dia da ovulação. Se você mulher começar a menstruar hoje, hoje é o primeiro dia do seu ciclo menstrual.

Ciclos estrais: só os humanos e alguns outros primatas passam por ciclos menstruais. Para a maioria dos outros mamíferos, o ciclo que possuem é o estral, cujas diferenças principais são que, caso não haja fertilização, o endométrio espessado é grandemente reabsorvido pelo útero então os fluxos sanguíneos são reduzidos. Para um bicho no mato isso é muito bom, pois economiza energia e nutrientes, além de não espalhar cheiro de sangue sinalizando que é uma refeição. Além desse aspecto, normalmente os animais de ciclo estral só copulam no período próximo da ovulação, o chamado cio, no qual as fêmeas exalam odores que deixam os machos surtados.

Referências:

Amabis & Martho. Biologia das Células. 3ª Ed. Moderna. 2010.

Campbell, Reece et al. Biologia. 8ª Ed. Artmed. 2010.

Hacker, Gambone & Gobel. Hacker and Moore’s Essentials of Obstetrics and Gynecology. 5^th Ed. Elsevier. 2009.

Linhares & Gewandsjnajder. Biologia Hoje. Vol 1. 2ª ed. Ática. 2013.

http://en.wikipedia.org/wiki/Endometrium

http://en.wikipedia.org/wiki/Mucous_membrane

http://en.wikipedia.org/wiki/Menstrual_cycle

http://www.princeton.edu/~achaney/tmve/wiki100k/docs/Mucous_membrane.html

http://global.britannica.com/EBchecked/topic/395887/mucous-membrane

http://global.britannica.com/EBchecked/topic/138543/corpus-luteum

http://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/premenstrual-syndrome/basics/definition/con-20020003
https://www.yourhormones.info/glands/placenta.aspx

Tecido Nervoso

TECIDO NERVOSO (E MAIS!)

Maximiliano Mendes

“E mais!”? Esse é um resumo sobre o tecido nervoso, porém, é muito difícil mencionar o tecido nervoso sem abordar algumas coisas sobre a fisiologia e a  anatomia do sistema nervoso, por isso o “e mais!” no título. Vamos a eles.

O tecido nervoso tem origem ectodérmica e possui pouca matriz extracelular. Sua importância primordial está no fato de que constitui o sistema nervoso, que tem as funções de coordenação e integração das partes do corpo entre si e com o ambiente. Em outras palavras, podemos dizer que o sistema nervoso ajusta o organismo para que ele funcione ou enfrente adequadamente diversas situações distintas. Como exemplos: suar quando se está com calor, salivar quando se está com fome e se sente o cheiro de algo saboroso, gerar a sensação de fome quando o estômago está vazio, promover a liberação de adrenalina e aumentar a frequência cardíaca quando é preciso fugir e etc.

Uma das principais características do sistema nervoso é a presença de células capazes de enviar e receber informações, os neurônios. Graças à atividade dessas células é que esse sistema pode regular o funcionamento do organismo, como já mencionado.

Organização e funcionamento do sistema nervoso:

A figura abaixo apresenta a organização do sistema nervoso. Como o tema primordial aqui é o tecido nervoso, o mais importante agora é saber que podemos separar funcionalmente o sistema nervoso em sistema nervoso central (SNC) e sistema nervoso periférico (SNP). Quando se for estudar o funcionamento geral do sistema nervoso, então se enfatizarão, por exemplo, as estruturas encefálicas (cérebro, cerebelo, ponte, bulbo, tálamo, hipotálamo...) e as funções dos sistemas nervosos periférico simpático (prepara o organismo para situações nas quais haverá gasto energético) e o parassimpático (prepara para as situações nas quais pode haver economia de energia).

Sistema nervoso central (SNC): recebe informações sensoriais através dos nervos sensoriais (SNP), as processa e elabora respostas (veremos exemplos adiante).

Sistema nervoso periférico (SNP): envia informações para serem processadas pelo SNC (via nervos sensoriais) e também envia as informações provenientes do SNC para as estruturas efetoras das respostas (o envio das informações se dá através de nervos motores).

O SNP é constituído de nervos e gânglios:

Gânglios: conjuntos de corpos celulares de neurônios presentes nos nervos. Os gânglios constituem pontos de retransmissão de informações e conexões intermediárias entre as estruturas neurais.

Nervos: feixes ou conjuntos de neurobribras (axônios e dendritos), que enviam informações para o SNC e do SNC para outros locais.

O funcionamento do sistema nervoso pode ser visto de forma bem simplificada na figura abaixo. Basicamente, alguma informação ou estímulo sensorial é captado por um receptor sensorial. Este irá enviar essas informações a partir de nervos sensoriais do SNP ao SNC, para que lá, a informação possa ser processada e o SNC elabore uma resposta. Essa resposta, por sua vez, é enviada via nervos motores a alguma estrutura efetora, que pode ser qualquer estrutura ou órgão, porém, nos exemplos do ensino médio normalmente só se mencionam os músculos se contraindo e as glândulas secretando algo.

Um bom exemplo disso tudo aí em ação são os reflexos ou respostas reflexas. Esses reflexos, ao contrário do que se pode pensar não são meros movimentos rápidos de ninjas. Realmente, são movimentos rápidos, mas o motivo é que os reflexos são movimentos involuntários, ou seja, independem da própria vontade (você faz sem saber que está fazendo) cujo objetivo é resguardar a integridade física do corpo, por isso é que tem de ser bem rápidos. Para se ter uma noção, em um estudo, estimou-se que o tempo requerido para que uma informação visual seja processada é de 0,45-0,75 s. Dependendo do tipo de dano, por exemplo, manter a pele em um ferro de passar roupas pelando de quente, talvez mais de meio segundo seja tempo demais, por isso é necessário que essas informações sejam processadas de maneira involuntária, na medula espinhal, de forma a acelerar muito o processo.

Um reflexo comum é o de retirada, que pode ser visto na figura abaixo.

Note que, apesar de os reflexos serem movimentos involuntários, logo após o movimento ter acontecido o indivíduo toma consciência do ocorrido, pois viu que a perna mexeu, sentiu a perna mexer e na medula espinhal, outros neurônios, chamados neurônios associativos também enviam as informações ao encéfalo.

Células do tecido nervoso: são os neurônios e as células da glia (ou gliócitos).

Neurônios: são as principais células do tecido nervoso, responsáveis pela transmissão de informações/estímulos por meio de um processo chamado impulso nervoso.

As partes de um neurônio são as seguintes:

Dendritos: prolongamentos ramificados que funcionam como antenas captadoras, recebendo estímulos ou impulsos nervosos provenientes de outros neurônios ou outras células sensoriais. Estes estímulos geralmente são enviados ao corpo celular.

Corpo Celular: parte volumosa, onde se encontram o núcleo e a maior parte das organelas.

Axônio: É um “cabo”, responsável por transmitir os impulsos nervosos para outro neurônio ou para as células de uma estrutura efetora, como por exemplo, células musculares ou glândulas.

Na figura abaixo podemos ver as partes dos neurônios, dois deles se comunicando através de uma sinapse química e o sentido de propagação do impulso nervoso. Veremos em seguida explicações breves sobre tudo isso e também destaco que normalmente o tipo de neurônio visto nas figuras é esse aí, o multipolar, o mais comum, com um axônio e vários dendritos.

Os impulsos nervosos consistem em ondas de despolarização da membrana plasmática dos neurônios graças à abertura de canais de Na⁺. Vejamos uma explicação super simplificada:

O interior das células é negativamente carregado em relação ao meio extracelular, isso porque, além da maioria dos componentes celulares serem negativamente carregados (proteínas, ácidos nucleicos e etc.), a atividade da bomba de sódio e potássio, ao retirar 3 Na⁺ e adicionar 2 K⁺ dentro das células, ou seja, retirar três cargas positivas e repor duas, garante a manutenção dessa diferença de cargas entre o meio interno e o externo. O que inicia um impulso nervoso é um estímulo capaz de promover a abertura de proteínas canais de Na⁺ em um determinado local da membrana, então os íons Na⁺ adentram a célula por difusão facilitada e fazem com que aquela região seja despolarizada: torne-se positivamente carregada em relação ao meio externo. Essa abertura inicial de canais de Na⁺ seguida da despolarização inicial, promovem a abertura de mais canais de Na⁺ nas adjacências, e assim, a onda de despolarização se propaga. Dizemos que é uma onda de despolarização da membrana, pois os canais de Na⁺ estão localizados nela e o processo ocorre na periferia da célula.

A figura abaixo mostra de maneira bastante simplificada como se dá esse processo, porém, se você tiver interesse em entender um pouco melhor, recomendo assistir essa videoaula minha: http://www.youtube.com/watch?v=zrVxLrfJKcc

Ou essa: https://www.youtube.com/watch?v=XuA08WNUAWM

 

O axônio pode ou não ser revestido por uma bainha de mielina cuja função é acelerar a propagação dos impulsos nervosos, isso porque só ocorre despolarização da membrana nas porções que não estão revestidas por ela, os nós neurofibrosos. Assim, diz-se que nos axônios mielinizados os impulsos nervosos se dão aos saltos (pois só ocorre despolarização nos nós), por isso são bem mais rápidos.

Sinapses: esse termo pode se referir tanto ao local onde os neurônios se comunicam como também ao nome do processo que permite essa comunicação. No contexto do ensino médio normalmente só se enfatizam as sinapses químicas. Basicamente, quando a onda de despolarização da membrana que ocorre durante um impulso nervoso chega até a extremidade de um axônio, isso promove a liberação de moléculas chamadas neurotransmissores no espaço entre o axônio do neurônio que está enviando o impulso nervoso e o dendrito que captará esse estímulo. A esse espaço damos o nome de fenda sináptica. Quando os neurotransmissores se ligam a proteínas receptoras específicas para eles na membrana do dendrito, isso inicia um impulso nervoso ali, que se propaga ao longo desse novo neurônio no sentido padrão (dendrito > corpo celular > axônio).

Existe outro tipo de sinapse, a elétrica, na qual as membranas estão muito próximas, de forma que não há fenda sináptica e os citoplasmas das células é contínuo, pois nesse local há  junções do tipo gap, onde há canais proteicos que comunicam os citoplasmas das duas células. Esse tipo de sinapse permite que o impulso nervoso seja transmitido diretamente e mais rápido para o neurônio seguinte, pois não utiliza neurotransmissores.  Mas a intensidade do estímulo diminui mais rápido também na medida em que a informação viaja entre os neurônios. Esse tipo de sinapse pode ser encontrada, por exemplo, em sistemas neurais que requerem respostas rápidas, como os reflexos.

Células da Glia: são células que oferecem proteção e suporte estrutural e metabólico aos neurônios. Dentre elas, podemos destacar as seguintes:

Astrócitos: selecionam nutrientes para os neurônios e lhes conferem sustentação física. Essas células são associadas aos vasos sanguíneos.

Micróglia: células fagocíticas, portanto, atuam na defesa imunitária.

Oligodendrócitos (SNC) e Células de Schwann (SNP): formam as bainhas de mielina. Como já mencionado, essas bainhas de mielina são estruturas cuja função primordial é aumentar a velocidade de propagação dos impulsos nervosos. Atuam como isolantes elétricos capazes de impedir que o impulso nervoso se propague para os neurônios adjacentes. As bainhas de mielina consistem em um enrolamento das membranas plasmáticas dessas células gliais em torno dos axônios. (Lembrar que as porções do axônio não recobertas pela bainha de mielina são chamadas nós neurofibrosos e são os locais onde pode ocorrer a despolarização da membrana).

Células ependimais: revestem os ventrículos cerebrais, secretam o fluído cerebroespinhal (ou líquido cefalorraquidiano) e podem atuar como células tronco.

No que tange às quantidades de células da glia em relação às quantidades de neurônios, os dados mais recentes indicam que, no geral, a proporção é próxima de 1:1 (ou seja, um neurônio para cada célula da glia), porém, as quantidades variam em partes específicas do sistema nervoso, por exemplo, o córtex cerebral tem mais células da glia que neurônios (3,76 gliócitos para cada neurônio) e o cerebelo tem mais neurônios que células da glia (4,3 neurônios para cada gliócito).

Para finalizar, as porções do tecido nervoso que contêm maior concentração de corpos celulares de neurônios e células da glia é chamada de substância cinzenta e as regiões contendo uma maior concentração de neurofibras (dendritos e axônios) e bainha de mielina é chamada de substância branca.

Observando a figura acima e uma anterior, sobre o reflexo de retirada, perceba que a disposição das substâncias branca e cinzenta se alteram no cérebro e na medula espinhal.

Referências:

Alberts, B. et al. Biologia Molecular da Célula. 5ª Ed. Artmed. 2010.

Amabis & Martho. Biologia das Células. Moderna. 2004.

Amabis & Martho. Biologia dos Organismos. Moderna. 2004.

Junqueira & Carneiro. Histologia Básica. 10ª Ed. Guanabara Koogan. 2004.

Junqueira & Carneiro. Basic Histology. 11^th Ed. McGraw-Hill. 2005.

Purves, D. et al. Neurioscience. 3^rd Ed. Sinauer Associates. 2004.

Sônia Lopes. Bio: Volume Único. 2004.
Wikipédia em língua inglesa, várias entradas sobre o tema.

http://web.archive.org/web/20081204082448/http://www.mercksource.com/pp/us/cns/cns_hl_dorlands_split.jsp?pg=/ppdocs/us/common/dorlands/dorland/four/000043442.htm

http://www.pnas.org/content/95/11/6498.full

http://blogs.scientificamerican.com/brainwaves/2012/06/13/know-your-neurons-what-is-the-ratio-of-glia-to-neurons-in-the-brain/

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19226510

http://vanat.cvm.umn.edu/neurLab1/neuron.html

http://thebrain.mcgill.ca/flash/i/i_01/i_01_m/i_01_m_ana/i_01_m_ana.html

http://bcs.whfreeman.com/thelifewire/content/chp44/4403s.swf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11164/
https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_synapse

Tecidos Musculares

TECIDOS MUSCULARES

Maximiliano Mendes 

Imagem: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Bodybuilder,1953.jpg

CARACTERÍSTICAS GERAIS:

Tecidos de origem mesodérmica (assim como os conjuntivos) constituídos por células de formato geralmente alongado, por isso chamadas fibras. Também podem ser chamadas miócitos (células musculares).

Essas células têm como característica mais evidente a capacidade de se contrair, por possuírem em seu citoplasma muitas fibras proteicas contráteis, chamadas miofibrilas, principalmente de actina e miosina, estas mais espessas que aquelas. As fibras de actina podem ser deslocadas sobre as de miosina resultando no encurtamento da célula muscular, sendo que para isso ocorrer é necessário energia e íons Ca⁺². Normalmente também é necessário que haja o estímulo nervoso, que envia aos miócitos o sinal para que se contraiam (exceto no caso das células do músculo cardíaco).

FUNÇÕES:

Devido ao fato de que as suas células têm capacidade contrátil, os tecidos musculares são os responsáveis pelos movimentos e a locomoção do organismo (músculo esquelético), movimentos dos órgãos, como o batimento do coração (músculo cardíaco), e o peristaltismo dos órgãos tubulares (envoltos por musculatura lisa).

TIPOS:

Tecido muscular estriado esquelético:

Constitui a maior parte dos músculos, inclusive o que se chama “carne”, como aquelas que vemos penduradas no açougue. Esses músculos são chamados esqueléticos por serem associados ao esqueleto, ligados aos ossos pelos tendões e aponeuroses (tecidos conjuntivos). Logo, permitem os movimentos e a locomoção.

Suas células têm formato alongado, geralmente se estendendo de uma ponta à outra do músculo (algumas fibras podem chegar até 30 cm). As células responsáveis pela geração dos miócitos são chamadas mioblastos.

As fibras são ditas estriadas por possuírem faixas (estrias) transversais. Cada fibra estriada esquelética é uma célula multinucleada resultante da fusão de várias outras (um sincício), às vezes podendo ter centenas de núcleos. Devido à isso, podemos considerar que essas fibras não se dividem mais.

Cada fibra esquelética é envolta pelo sarcolema, composto pela membrana plasmática mais uma matriz extracelular chamada endomísio. O sarcolema liga as fibras aos tendões.

As miofibrilas contráteis das fibras esqueléticas são constituídas principalmente por filamentos de actina e miosina orientadas no sentido longitudinal da célula e organizadas em estruturas chamadas sarcômeros. Elas preenchem quase que completamente o citoplasma, chamado sarcoplasma, onde também há várias mitocôndrias, grânulos de glicogênio e abundante retículo endoplasmático liso (chamado retículo sarcoplasmático) especializado em armazenar Ca⁺², íon envolvido no processo de contração muscular.

Também é importante destacar que a molécula responsável pelo armazenamento de O₂ nos músculos é a mioglobina, localizada no citoplasma. Essas moléculas são semelhantes à hemoglobina, mas constituídas por apenas uma unidade e, inclusive, é por causa dela que os músculos têm coloração avermelhada. A presença de O₂ disponível é necessária tendo em vista o fato de que o processo de contração muscular necessita de bastante energia (especialmente em casos de emergência!). Veremos mais sobre a contração muscular adiante.

A membrana plasmática das células pode se invaginar em direção ao interior do citoplasma (chamado sarcoplasma), formando os chamados túbulos T, cuja função primordial parece ser a de transmitir o impulso nervoso proveniente dos neurônios até as membranas dos retículos sarcoplasmáticos, promovendo a liberação de Ca⁺² e a subsequente contração muscular.

Os músculos estriados esqueléticos possuem contração dependente de estímulo nervoso e voluntária, ou seja, pode ocorrer de acordo com a vontade do indivíduo (exceto nos casos das respostas reflexas, que são involuntárias). Além disso, graças ao fato de que suas miofibrilas estão organizadas em sarcômeros, podem se contrair rapidamente.

No que diz respeito à prática de atividade física, essa não induz os miócitos a se dividirem, entretanto, o que aumenta é a quantidade de miofibrilas contráteis no interior do citoplasma das fibras, por isso os músculos crescem. Além disso, também vale destacar que alguns mioblastos chamados células satélites, localizados nas lâminas basais que envolvem os miócitos, permanecem em estado inativo após a diferenciação celular. Essas células são capazes de se multiplicar e se fundir às fibras musculares já existentes, aumentando o seu tamanho, processo que pode ser promovido pela prática de exercícios físicos muito intensos e lesões.

Tecido muscular estriado cardíaco

O músculo cardíaco está presente no coração, constituindo o miocárdio. Suas células, assim como as células estriadas esqueléticas, também apresentam estrias transversais, mas são mais curtas, ramificadas e não têm tantos núcleos. Outra diferença é a de que possuem contração involuntária e independente do estímulo nervoso.

Mais uma característica bastante evidente das células musculares cardíacas é o fato de que se comunicam umas com as outras a partir de junções chamadas discos intercalares. Esses discos permitem o trânsito de substâncias entre as células e, graças a isso, a contração rítmica do miocárdio. Como já mencionado, as células do músculo cardíaco não necessitam de estímulo nervoso para se contrair, pois o próprio coração possui um grupo de células especializadas em gerar os sinais para a contração, que constituem o chamado nó-sinoatrial, o marca-passo cardíaco.

Assim como o músculo esquelético, esse é um tecido que tem baixa capacidade de regeneração, pois podemos considerar que as células do músculo cardíaco também não se multiplicam mais.

Tecido muscular liso ou não estriado

Apresenta miócitos com apenas um núcleo, de contração involuntária e sem faixas ou estrias transversais como os dois tipos mencionados anteriormente. Mais especificamente, esse tipo de músculo é chamado liso por não possuir essas estrias transversais, ou seja, as miofibrilas não são organizadas em sarcômeros. Em decorrência disso, sua contração é lenta.

De forma geral, é um tecido presente em órgãos tubulares (onde pode ser o responsável pelo peristaltismo e pelo controle do calibre de vasos sanguíneos) e em outros locais, como o útero. Como exemplos de órgãos tubulares podemos citar os vasos sanguíneos, esôfago, intestino, canais deferentes e etc. Também é bom destacar que, ao contrário dos outros, os músculos lisos apresentam grande capacidade de regeneração.

A contração muscular (mais especificamente para a musculatura esquelética).

Basicamente, a contração de um músculo é o seu encurtamento e isso se deve ao fato de que as miofibrilas estão organizadas em unidades contráteis chamadas sarcômeros. Nesse arranjo, os filamentos de actina podem ser deslizados sobre os de miosina, fazendo com que os sarcômeros diminuam de comprimento e, em consequência, o músculo se contraia, puxando o osso ao qual está ligado por um tendão, assim, permitindo o movimento. Para que a contração ocorra são necessários energia, fornecida pela hidrólise do ATP (em ADP e Pi) e Ca⁺².

INFORMAÇÕES SUPLEMENTARES

Tipos de fibras musculares estriadas esqueléticas:

Podemos dizer que, de forma simplificada existem dois tipos principais de fibras:

Tipo I: são as fibras de contração lenta, também chamadas de fibras vermelhas, por possuírem mais mioglobina. No geral, são células mais adaptadas a gerar energia via respiração aeróbica, e por isso, também apresentam mais mitocôndrias do que o outro tipo, sendo, assim, mais resistentes à fadiga.

Tipo II: são as de contração rápida, também chamadas de fibras brancas, por não possuírem tanta mioglobina e nem tantas mitocôndrias quanto as fibras do tipo I. Assim, geram energia primordialmente via fermentação láctica (processo anaeróbico). Existem três subtipos dessas fibras: as IIa, IIx e IIb, sendo as IIb as que têm a menor quantidade de mitocôndrias e mais dependentes do metabolismo anaeróbico. Os outros dois subtipos, IIa e IIx, são intermediárias entre as fibras do tipo I e as do tipo IIb.

Deve se destacar que, dependendo do tipo de treinamento, um atleta possuirá um número maior de um dos tipos de fibras descritos acima e, ainda, caso haja mudança no tipo de treino, as fibras podem, até certo ponto, se converterem de um tipo em outro.

Os esteroides anabolizantes e os seus efeitos colaterais:

Basicamente, esses esteroides anabolizantes que se utilizam são versões sintéticas da testosterona, que dentre várias funções é capaz de promover o desenvolvimento das características sexuais secundárias masculinas, como o aumento da massa muscular, da força e, em alguns casos, da agressividade. Mas também voz mais grave, aumento do clitóris, diminuição dos seios, alteração do ciclo menstrual e hirsutismo (aumento na quantidade de pelos terminais) – características que dificilmente alguma mulher quer ter.

Se por um lado o uso de esteroides é associado a vários efeitos ergogênicos (que melhoram a performance física), como o aumento da força, da resistência, diminuição do percentual de gordura e vários outros, por outro, o uso também está associado à possibilidade de desenvolvimento de alguns efeitos colaterais nos homens: 

• Aumento de risco de infarto do miocárdio.
• Alterações nas concentrações de lipídios no plasma sanguíneo, aumento da pressão arterial e aumento do risco de trombose.
• Danos ao fígado, aumento do risco de desenvolver tumores hepáticos e peliose hepática (cistos cheios de sangue).
• Risco de fechamento prematuro das placas epifisárias em adolescentes. (Diminui o crescimento. As epífises são as extremidades dos ossos, que crescem substituindo o tecido cartilaginoso lá presente. Note que nem toda a cartilagem será substituída, visto que deve haver cartilagem articular para proteger as pontas dos ossos).
• Risco de rompimento dos tendões.
• Aumento da incidência de acne.
• Acelera a calvície masculina em indivíduos geneticamente predispostos.
• Ginecomastia (aumento benigno dos seios masculinos). Nesse caso, a correção deve ser feita por cirurgia.
• Perda da libido.
• Diminuição no tamanho dos testículos e oligospermia (contagem reduzida de espermatozoides por volume de esperma).

É importante notar que, quanto mais jovem se começa a utilizar, ou quanto mais tempo, ou quanto maior for a intensidade do uso, os efeitos poderão ser piores. Além disso, a maioria desses efeitos parece ser reversível caso o uso dos esteroides seja interrompido, porém, há também a perda dos efeitos ergogênicos.

REFERÊNCIAS

Amabis & Martho. Biologia das Células. Moderna. 2004.

Hoffman, JR & Ratamess, NA. Medical issues associated with anabolic steroid use: are they exaggerated? Journal of Sports Science and Medicine. 5(2). 2006.

Ingalls, CP. Nature vs. nurture: can exercise really alter fiber type composition in human skeletal muscle? Journal of Applied Physiology. 97(5). 2004.

Junqueira & Carneiro. Histologia Básica. 10ª Ed. Guanabara Koogan. 2004.

Junqueira & Carneiro. Basic Histology. 11^th Ed. McGraw-Hill. 2005.

National Institute on Drug Abuse Research Report Series – Anabolic Steroid Abuse.  National Institutes of Health. 2006. http://www.drugabuse.gov/PDF/RRSteroids.pdf.

Sônia Lopes. Bio: Volume Único. 2004.

Wang YX, Zhang CL, Yu RT, Cho HK, Nelson MC, et al. Regulation of muscle fiber type and running endurance by PPARd. PLoS Biology. 2(10): e294. 2004.