Como o músculo se contrai: o passo a passo real

O músculo se contrai por deslizamento de filamentos: a miosina se prende à actina e a puxa para o centro da unidade contrátil. Mas nada disso começa no músculo — começa no nervo, e passa obrigatoriamente por cálcio e ATP em pontos específicos da sequência.

A sequência, em ordem

1. O nervo avisa. O neurônio motor libera acetilcolina na junção neuromuscular.
2. A membrana se despolariza. A acetilcolina dispara a entrada de sódio na fibra muscular, e o potencial de ação corre pelo sarcolema e desce pelos túbulos T.
3. O cálcio sai do estoque. O sinal faz o retículo sarcoplasmático liberar cálcio no sarcoplasma.
4. A actina é destravada. O cálcio se liga à troponina, que muda de forma e afasta a tropomiosina dos sítios de ligação da actina — os pontos onde a miosina precisa se prender ficam expostos.
5. A miosina puxa. As cabeças de miosina se prendem aos sítios expostos formando pontes cruzadas e executam o golpe de força, arrastando a actina para o centro do sarcômero.
6. O ATP solta. A ligação do ATP à cabeça de miosina a faz se desprender da actina, o que permite rearmá-la para o ciclo seguinte. Enquanto houver ATP e cálcio, o ciclo se repete.

Como o músculo relaxa

Não é o contrário automático da contração: relaxar também dá trabalho. Quando o neurônio motor para de liberar acetilcolina, o sarcolema repolariza e os canais de cálcio se fecham. Aí entram bombas movidas a ATP que devolvem o cálcio ao retículo sarcoplasmático. Sem cálcio livre, a tropomiosina volta a cobrir os sítios da actina e novas pontes cruzadas deixam de se formar.

O ATP não é o que puxa — é o que solta

Aqui está a inversão que quase toda explicação simplificada erra. É intuitivo imaginar que o ATP fornece a energia do puxão, e por isso muita gente descreve a contração como “ATP entra, músculo puxa”.

O que o livro-texto descreve é outra coisa: a ligação do ATP à cabeça de miosina causa o desprendimento dela da actina. Ou seja, o ATP é o que desfaz a ponte cruzada, liberando a cabeça para o próximo ciclo. Ele também é gasto no rearme da cabeça e nas bombas que recolhem o cálcio no relaxamento.

Duas consequências saem disso. A primeira: relaxar consome energia, e não é um estado de repouso passivo. A segunda: o comando de tudo vem de fora do músculo — o esquelético depende inteiramente do sinal do sistema nervoso, ao contrário do cardíaco e do liso, como detalhado em tipos de músculo.

E como cerca de 60% da energia liberada na produção de ATP sai como calor, todo esse ciclo aquece o corpo — o mecanismo descrito em por que a temperatura do corpo é 36 graus.