músculo esquelético move o esqueleto e é responsável por todos os nossos movimentos voluntários, bem como pelos movimentos automáticos necessários, por exemplo, para ficar de pé, para segurar a cabeça e para respirar. (Outras funções involuntárias envolvem músculo liso e músculo cardíaco.)
Para além de serem os ‘motores’ do corpo, os músculos são também os travões e os amortecedores de choque. Eles podem ser usados como aquecedores (quando tremem) e também funcionam como um depósito de proteínas se devemos enfrentar desnutrição.
Músculos individuais, como os bíceps no braço, são compostos por um grande número (cerca de 100 000 em bíceps) de células gigantes, conhecidas como fibras musculares. Cada fibra é formada a partir da fusão de muitas células precursoras e, portanto, tem muitos núcleos. As fibras são cada uma tão espessas quanto um cabelo fino (50 μm de diâmetro) e de 10-100 mm de comprimento. Estão dispostas em feixes, separados por folhas de tecido conjuntivo contendo colagénio. Estes feixes raramente correm retos ao longo do eixo do músculo, mais geralmente em um ângulo, chamado de ângulo de penacho, porque muitos músculos mostram um padrão de penacho de feixes de fibras.
Cada fibra muscular é rodeada por uma membrana celular, o que permite que o conteúdo das fibras seja bem diferente do conteúdo dos fluidos do corpo fora delas. Dentro da fibra estão as miofibrilas, que constituem o aparelho contractil, e um sistema para controlar as miofibrilas através de alterações na concentração de cálcio. Este sistema, o retículo sarcoplásmico (SR), é um conjunto fechado de tubos contendo uma alta concentração de cálcio. Cada miofibril percorre todo o comprimento da fibra muscular com um número variável de segmentos, os sarcomeres; tem apenas um ou dois micrómetros de diâmetro, e está rodeado pela rede do SR. A miofibril consiste em muitas varetas proteicas muito mais finas e mais curtas, que são os miofilamentos. Estes são de dois tipos: filamentos grossos, que são feitos predominantemente de uma única proteína, a miosina, e filamentos finos, que contêm a actina proteica. A contração real ocorre por uma interação da actina com projeções sobre as moléculas de miosina (pontes cruzadas). Cada uma das pontes cruzadas pode desenvolver força (cerca de 5 × 10-12 Newtons) e pode puxar o filamento fino ao longo do filamento grosso em cerca de 10 × 10-9 metros (10 milionésimos de um mm). O efeito líquido de muitos destes pequenos movimentos e pequenas forças é encurtar as miofibrilas e, portanto, todo o músculo; daí que uma parte do esqueleto seja movida, através da fixação do músculo em cada extremidade ao osso, diretamente ou via tendões.
Quando uma pessoa inicia um movimento, os eventos no cérebro e na medula espinhal geram potenciais de ação nos axônios dos neurônios motores. Cada um desses axônios ramifica-se para enviar potenciais de ação a muitas fibras musculares. (Uma unidade motora é esta coleção de talvez várias centenas de fibras musculares controladas por um axônio). Nos terminais nervosos de cada ramo do axônio (junção neuromuscular) a acetilcolina é liberada pelo potencial de ação que chega, e isto se combina com os receptores na membrana da fibra muscular, fazendo com que ela, por sua vez, gere um potencial de ação. Este potencial de ação se espalha por toda a superfície da fibra e também por uma extensa rede de tubos finos (t-tubos T), que a conduzem ao interior. Aqui, uma mensagem, cuja natureza é incerta, passa do tubo T para o retículo sarcoplasmático, fazendo com que uma parte do cálcio que contém vaze para o interior da fibra muscular. Os filamentos finos das miofibrilas contêm, além da actina, duas proteínas, troponina e tropomiosina; o cálcio que vaza do SR é capaz, por um breve período, de interagir com a molécula de troponina do filamento fino; isto, através de movimentos das moléculas de tropomiosina, altera o filamento fino para que as moléculas de actina estejam disponíveis para serem unidas pelas pontes cruzadas, iniciando o processo de contração. Assim que o cálcio escapa do SR, o processo começa de novo a esfregar. Existem bombas de cálcio nas membranas do SR, que são capazes de mover o cálcio de volta para dentro, pondo assim fim ao curto período de atividade muscular (um estremecimento muscular). Períodos de atividade mais sustentados são a norma nos movimentos que fazemos; eles requerem uma seqüência de potenciais de ação a serem enviados para o músculo, talvez a 30 por segundo. As contrações produzidas desta forma são mais fortes do que um estremecimento.
A contração muscular requer energia para conduzir as pontes transversais através de suas interações cíclicas com a actina: em cada ciclo a molécula de miosina trabalha no movimento do filamento fino. Além disso, a energia é utilizada para o processo de bombeamento do cálcio pelo SR. O consumo de energia é maior quando os músculos são usados para fazer trabalho externo – por exemplo, na subida de escadas, quando o peso do corpo tem que ser levantado. No entanto, a energia também é utilizada quando um peso é retido sem trabalho (contração isométrica). A menor energia é usada quando os músculos são usados para baixar o peso, como na descida de escadas.
A energia para contração muscular vem da divisão da adenosina trifosfato (ATP) em adenosina difosfato (ADP) e fosfato. O músculo contém ATP suficiente para energizá-lo na saída máxima por apenas alguns segundos. O ATP pode ser regenerado rapidamente no músculo a partir da fosfocreatina (PCr), e há suficiente desta substância no músculo para durar talvez 10 a 20 segundos de atividade máxima. O facto de podermos manter uma actividade extenuante para além dos 10 segundos deve-se à utilização de carboidratos nos músculos, onde são armazenados como glicogénio. Isto pode ser usado para regenerar o fornecimento de ATP de duas maneiras. Se houver oxigênio disponível, a glicose pode ser oxidada em água e dióxido de carbono, sendo que dois terços da energia liberada são utilizados para reconstruir o suprimento de ATP. Se não houver oxigênio disponível, o processo pára com a glicose convertida em ácido láctico e apenas cerca de 6% da energia utilizada para construir o ATP. O ácido láctico deixa as células musculares e pode acumular-se no sangue. Além dos carboidratos, os músculos utilizam a gordura, na forma de ácidos gordos retirados do sangue, como substrato para a oxidação; isto é importante para uma actividade prolongada, uma vez que a energia do corpo armazenada como gordura é muito maior do que a armazenada como carboidrato. A disponibilidade de oxigénio depende do seu fornecimento pelo sangue; quando o músculo se torna activo, os produtos do seu metabolismo provocam a dilatação dos vasos, o que permite um rápido aumento do fluxo sanguíneo.
Fadiga muscular é o efeito de um conjunto de mecanismos que garantem que o músculo não se torna activo quando não há energia suficiente para a actividade. Se isso acontecesse, teoricamente o músculo poderia entrar em rigor mortis, e poderia falhar em reter a grande quantidade de potássio que contém, com consequências desastrosas para o corpo como um todo.
O corpo contém várias variedades diferentes de fibra muscular esquelética, que pode ser vista como especializada para diferentes fins. Os músculos mais “lentos” são mais econômicos em suportar cargas, como manter a postura do próprio corpo, e provavelmente também mais eficientes em produzir trabalho externo. Em relação ao seu menor uso de energia, eles são menos facilmente fatigados. As fibras musculares mais rápidas, no entanto, podem produzir movimentos mais rápidos e maiores rendimentos energéticos, e são essenciais para tarefas como saltar ou arremessar. A forma como diferentes músculos são construídos também permite a especialização da função: músculos com fibras mais curtas suportam forças de forma mais económica, músculos com fibras mais longas podem produzir movimentos mais rápidos. Um arranjo pennato permite que os músculos sejam construídos com muitas fibras curtas, aumentando a força que podem exercer, enquanto as fibras longas, correndo quase paralelamente ao eixo do músculo, dão os movimentos mais rápidos.
Algumas pessoas têm mais força muscular do que outras; podem exercer forças maiores, fazer trabalho externo mais rapidamente, ou mover-se mais rapidamente. Em grande medida isto acontece porque os indivíduos mais fortes têm músculos maiores, mas parece haver também outros factores no trabalho. O treino pode mudar as propriedades do músculo. O treino de força consiste em usar os músculos para fazer apenas algumas contracções muito fortes todos os dias. Ao longo de meses e anos isto leva a um aumento da força que pode ser exercida e ao aumento do tamanho dos músculos. O aumento da força muitas vezes precede o aumento do tamanho. O treino de resistência consiste em usar os músculos de forma menos intensa, mas por períodos mais longos. Mais uma vez, ao longo dos meses de treino a capacidade dos músculos de obter energia através da oxidação dos hidratos de carbono e da gordura é aumentada. O fornecimento de sangue ao músculo é também aumentado através de alterações nos vasos sanguíneos e também no coração. O treinamento também pode levar a mudanças na resistência à fadiga das fibras musculares, e talvez fazê-las mudar para um tipo mais lento de fibra.
Roger Woledge

Veja o sistema músculo-esquelético.Veja também exercício; fadiga; glicogênio; metabolismo; movimento, controle de; tônus muscular; esporte; treinamento de força.