Estrutura do cardiomiócito: histologia, tipos e morfologia funcional

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Os cardiomiócitos são células ramificadas integradas em um sincício funcional de fibras musculares cardíacas. Como outras células do corpo, os cardiomiócitos são cobertos por uma membrana citoplasmática (sarcolema) e preenchidos com citoplasma (sarcoplasma).

O aparelho contrátil e a estrutura microscópica

No sarcoplasma, as miofibrilas estão dispostas em paralelo; estas são estruturas filamentosas compostas por sarcômeros (unidades contráteis das células musculares estriadas). O sarcômero, por sua vez, é composto por filamentos proteicos de actina finos e filamentos proteicos de miosina grossos.

Por microscopia eletrônica, pode-se ver que os sarcômeros consistem em zonas claras (faixas I) e escuras (faixas A) alternadas. As conexões dos sarcômeros entre si formam as linhas Z. As zonas claras e escuras alternadas nas miofibrilas conferem a elas e a toda fibra muscular uma estriação específica.

Sistemas intracelulares e organelas

As miofibrilas são envoltas pelo retículo sarcoplasmático e túbulos T. O retículo sarcoplasmático atua como um reservatório de íons de cálcio, enquanto os túbulos T fornecem comunicação com o sarcolema e o ambiente extracelular.

Os túbulos T circundam a miofibrila ao nível das linhas Z e, nas proximidades, o retículo sarcoplasmático forma expansões pouco definidas – as cisternas terminais. As mitocôndrias estão localizadas entre as miofibrilas no sarcoplasma.

Cardiomiócito
Cardiomiócito: modelo 3D

Um cardiomiócito tipicamente possui um único núcleo oval centralmente localizado, mas formas binucleadas também podem ser encontradas. O núcleo é rodeado por sarcoplasma perinuclear, uma zona livre de miofibrilas. A maioria das organelas de um cardiomiócito está localizada no sarcoplasma perinuclear.

Animação 3D: células musculares cardíacas

Contatos intercelulares: discos intercalares

Os cardiomiócitos no músculo cardíaco estão conectados entre si via discos intercalares. Os discos intercalares são os segmentos terminais do sarcolema, que têm forma escalonada com interdigitações e contêm o seguinte:

  1. Desmossomos, que ligam as células vizinhas entre si;
  2. Proteínas de ligação gap (conexinas), que facilitam a troca de íons e moléculas entre as células musculares cardíacas.

Sob a microscopia de luz, os discos intercalares aparecem como bandas escuras espessas que atravessam as fibras musculares. Assim, os discos intercalares são contatos intercelulares especializados que asseguram o funcionamento coordenado de todas as células musculares cardíacas.

Proteínas de ligação gap (conexinas)
Proteínas de ligação gap (conexinas): modelo 3D

Diferenças entre cardiomiócitos e fibras musculares esqueléticas

O acima implica que as células musculares do coração pertencem ao tecido muscular estriado, assim como as fibras musculares esqueléticas, mas têm várias diferenças características:

  • Núcleo único oval centralmente localizado;
  • Projeções, com as quais as fibras musculares cardíacas se conectam entre si via discos intercalares, formando um sincício e funcionando como um todo;
  • Cisternas terminais do retículo sarcoplasmático são pouco definidas;
  • Os túbulos T estão localizados ao nível das linhas Z;
  • A quantidade de miofibrilas é menos do que nas fibras musculares esqueléticas.

FAQ

1. O que é um cardiomiócito?

É uma célula ramificada que, junto com outras células semelhantes, integra-se em um sincício funcional de fibras musculares cardíacas. Como outras células, um cardiomiócito é coberto por uma membrana citoplasmática (sarcolema) e preenchido com sarcoplasma, no qual estruturas contráteis e organelas estão localizadas.

2. Qual é a estrutura do aparelho contrátil de tal célula?

Ela é baseada em miofibrilas, estruturas filamentosas compostas por sarcômeros, as unidades contráteis das células musculares estriadas. Cada sarcômero é formado por filamentos finos da proteína actina e filamentos grossos de miosina, cuja alternância confere à fibra muscular sua estriação característica.

3. Qual é a função dos discos intercalares?

Esses contatos intercelulares especializados garantem a operação coordenada de todo o músculo cardíaco. Os discos intercalares contêm desmossomos para uma ligação mecânica robusta das células e proteínas de ligação gap (conexinas) para rápido intercâmbio de íons e moléculas entre células vizinhas.

4. Onde estão localizados o núcleo e as principais organelas nos cardiomiócitos?

Um cardiomiócito típico geralmente possui um único núcleo oval, localizado centralmente. Ele é rodeado pelo sarcoplasma perinuclear, uma zona especial livre de miofibrilas, onde a maioria das organelas da célula está concentrada.

5. Quais sistemas proporcionam contração e suprimento de energia para a célula?

O retículo sarcoplasmático, que serve como reservatório de íons de cálcio, e os túbulos T, que comunicam com o ambiente extracelular, são usados para iniciar a contração. Mitocôndrias densamente localizadas no sarcoplasma entre as miofibrilas fornecem energia para o trabalho constante.

Referências

1.

VOKA 3D Anatomy & Pathology – Complete Anatomy and Pathology 3D Atlas (Atlas 3D completo de anatomia e patologia) [Internet]. VOKA 3D Anatomy & Pathology.

Disponível em: https://catalog.voka.io/

2.

Young, B., O’Dowd, G., & Woodford, P. (2013). Wheater’s functional histology: A text and colour atlas (6th ed.) (Histologia funcional de Wheater: um texto e atlas de cores (6ª ed.)). Elsevier Health Sciences.

3.

Eroschenko, V. P. (2017). Atlas of histology with functional correlations (13th ed.) (Atlas de histologia com correlações funcionais (13ª ed.)). Wolters Kluwer.

4.

Fred E. Hossler (2014). Ultrastructure Atlas of Human Tissues (Atlas de ultraestrutura dos tecidos humanos). John Wiley & Sons, Inc. Hoboken.

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