Sistema esquelético 2: estrutura e função do sistema músculo-esquelético

Introdução

O sistema músculo-esquelético é constituído por ossos, cartilagem, ligamentos, tendões e músculos, que formam uma estrutura para o corpo. Tendões, ligamentos e tecido fibroso ligam as estruturas para criar estabilidade, com ligamentos ligando osso a osso, e tendões ligando músculo a osso. Existem 206 ossos no esqueleto adulto; os esqueletos masculino e feminino são quase iguais, mas o esqueleto feminino tem uma pélvis mais larga para acomodar o parto e o esqueleto masculino é tipicamente mais alto com maior densidade óssea. O esqueleto é dividido em:

• Esqueleto axial – compreendendo o crânio, a coluna vertebral e a caixa torácica;
• Esqueleto apendicular – compreendendo as cintas pélvicas e peitorais, e os membros superiores e inferiores (Cedro, 2012).

O movimento coordenado é possível através da combinação de movimentos propositados e sincronizados através dos músculos e ossos relevantes para criar a articulação das articulações. A configuração da superfície articular determina o movimento possível. Os planos de movimento incluem flexão, extensão, abdução, adução, rotação e circundução (Tabela 1).

Juntos

As articulações são as superfícies articuladoras entre dois ossos e podem ser classificadas de acordo com o movimento que permitem:

• Sinartrose – uma articulação fixa e imóvel;
• Amphiartrose – uma articulação em que algum movimento é possível;
• Diartrose – uma articulação livremente móvel (Moini, 2020).

Também podem ser classificadas de acordo com os componentes que unem os ossos (tais como estruturas fibrosas, estruturas cartilaginosas e estruturas sinoviais), como mostrado abaixo.

Articulações fibrosas

Articulações fibrosas são superfícies articuladas ligadas entre si com ligações fibrosas resistentes. Um exemplo são as linhas de sutura no crânio, onde ossos que foram inicialmente separados se fundiram (sinostose) para formar um osso (Danning, 2019). Como a linha de sutura não permite movimento uma vez que a fusão tenha ocorrido, esta é considerada uma articulação sinartrotica.

Syndesmoses são outro tipo de articulação fibrosa, na qual ligamentos e membrana interóssea conectam a articulação para criar uma estrutura firme. Um exemplo é a articulação tibiofibular inferior, na qual ligamentos interósseos, tibiofibulares e transversais ligam a tíbia distal e a fíbula da perna inferior. Outro é a articulação radioulnar, onde uma membrana intra-óssea liga o raio distal e os ossos ulnares do antebraço. Isso também pode ser classificado como uma articulação anfiartrótica, pois permite algum movimento para permitir a pronação e supinação da mão e antebraço.

Articulações cartilaginosas

Essas articulações são conectadas por cartilagem resistente entre os ossos e podem ser classificadas como primárias (sincrondroses) ou secundárias (sinfises).

Synchondroses
Synchondroses são articulações cartilaginosas formadas por cartilagem hialina, e são encontradas principalmente no esqueleto em crescimento como os centros de ossificação do osso em crescimento que irá ossificar com o tempo (sinostose), como a placa epifisária de crescimento.

As articulações cartilaginosas são geralmente imóveis mas, numa condição rara em crianças e adolescentes, a fixação da epífise solta-se, permitindo que a cabeça femoral escorregue pelo colo do fémur. Isto é conhecido como epífise femoral superior escorregadia e freqüentemente se apresenta com a criança desenvolvendo um coxear inesperado (Robson e Syndercombe Court, 2019).

No esqueleto maduro, um exemplo de sincondrose é a primeira articulação esternocostal (entre a primeira costela e o manúbrio); todas as outras articulações esternocostal são sinoviais.

Sinfises
Estas são articulações cartilaginosas permanentes, nas quais os ossos estão ligados através da fibrocartilagem; curiosamente, todas elas estão na linha média do corpo (Robson e Syndercombe Court, 2019). Os discos intervertebrais entre os corpos vertebrais da coluna vertebral são um exemplo de ossos ligados por fibrocartilagem. Essas articulações fibrosas permitem movimentos relativamente limitados individualmente, mas movimentos extensos podem ser obtidos coletivamente em toda a coluna vertebral.

Outro exemplo de sínfise é a sínfise púbica na pélvis, que ajuda a manter a estabilidade pélvica. Na gravidez, a sínfise púbica é suavizada por hormônios para permitir a expansão durante o parto. Isto, juntamente com os ossos não fundidos do crânio do bebé, permite a passagem da cabeça do bebé através do canal de parto.

As sínfises permitem ligeiros movimentos entre as superfícies articuladas, são consideradas como amphiartroses.

Articulações sinoviais

Articulações sinoviais são concebidas para permitir o livre movimento da articulação e são classificadas como diartroses. Caracterizadas por um espaço entre os ossos articuladores, são mantidas em estreita proximidade por uma cápsula articular. A contração da infra-estrutura muscular ao redor da articulação mantém o movimento, enquanto a estabilidade é mantida através do uso de estruturas de tecidos moles, como ligamentos, labra, almofadas de gordura e meniscos (Danning, 2019).

A articulação tem uma cápsula fibrosa externa que encapsula toda a articulação e está presa ao periósteo, permitindo o movimento, mantendo a resistência à tração e ajudando a prevenir deslocamentos. No interior da cápsula estão as fibras nervosas sensoriais, que detectam a dor e identificam a posição da articulação (Moini, 2020). A camada interna da cápsula é altamente vascularizada e infundida por fibras nervosas lentas/pequenas que, se estimuladas, podem causar uma sensação difusa de queimadura ou dor (Danning, 2019). Esta camada também contém a membrana sinovial (synovium), que é composta de sinoviócitos dos quais existem dois tipos:

• Type A – liberação de citocinas mediadas e estão envolvidas na geração de uma resposta imunológica (Robson e Syndercombe Court, 2019);
• Type B – produzir o fluido sinovial.

Fuído sinovial
O fluido sinovial ajuda a proteger a articulação de lesões mecânicas e contém ácido hialurônico e lubrificante (Danning, 2019). Em uma articulação saudável, o líquido sinovial é muito viscoso e claro, e ou é incolor ou de cor palha pálida. A água é capaz de entrar na articulação muito facilmente durante a inflamação mas, uma vez que se mistura com ácido hialurônico, não pode sair tão rapidamente (Robson e Syndercombe Court, 2019) – como tal, embora possa levar apenas algumas horas para a articulação inchar, pode levar alguns dias para esse inchaço diminuir.

O líquido sinovial pode ser infectado por uma propagação hematogênica (transmitida pelo sangue) de bactérias, extensão de uma infecção adjacente ou inoculação direta após um trauma ou um procedimento invasivo. Isto é conhecido como artrite séptica e pode danificar a sinóvia ou cartilagem.

Artrose reumatóide
Esta é uma artropatia inflamatória auto-imune que afeta a sinóvia. Ela ocorre mais frequentemente em fumantes e é três vezes mais comum em mulheres do que em homens (Ralston e McInnes, 2014).

O início clínico é caracterizado pela produção anormal de citocinas e mediadores inflamatórios como a interleucina 1, interleucina 6, interleucina 15 e fator de necrose tumoral (Ralston e McInnes, 2014). Isto faz com que o sinovium fique inflamado e hipertrofiado para que as vilosidades sinoviais fiquem espessadas e se fundam para formar um pannus. O pannus invade o tecido circundante (como a cartilagem, ligamentos e cápsula articular), o que pode levar à destruição progressiva da articulação (Danning, 2019).

Artrose reumatóide também pode afetar estruturas periarticulares, incluindo bainhas tendinosas e bursas, assim como ter manifestações extra-articulares.

Osteoartrose
As superfícies articulantes nas articulações sinoviais são revestidas com aproximadamente 2-3mm de cartilagem hialina, o que proporciona uma superfície lisa e reduz o atrito durante o movimento. Isto ajuda a distribuir o peso pela articulação, reduzindo o atrito e os danos à superfície óssea (Robson e Syndercombe Court, 2019).

Osteoartrose é uma condição degenerativa que envolve a perda focal da cartilagem articular, por isso a cartilagem torna-se menos eficiente na protecção das extremidades do osso (Ralston e McInnes, 2014). Com o tempo, isto pode fazer com que as superfícies ósseas se esfreguem juntas no movimento, causando dor e crepitações audíveis. Como o osso tenta compensar a perda da cartilagem articular, produz novo osso para tentar estabilizar a articulação. Isto resulta em espessamento ósseo sob a restante cartilagem (esclerose) e formação de osteófitos nas margens da articulação, o que pode reduzir o intervalo de movimento da articulação.

Ligamentos de suporte
Articulações sinoviais são projetadas para permitir o movimento e, ao mesmo tempo, manter o equilíbrio, força e estabilidade. A estabilidade da articulação depende da sua forma, do número e da posição dos ligamentos de suporte à sua volta, da sua força e da tensão que exercem (Tortora e Derrickson, 2009). Os ligamentos de suporte são descritos em função da sua posição em relação à cápsula (extracapsular ou intracapsular). Tensões excessivas nos ligamentos, tais como mover a articulação para além do seu intervalo funcional de movimento, podem fazer com que se estiquem e podem significar que se torçam ou rasguem. Os danos nos ligamentos podem comprometer a estabilidade e função da articulação.

Desuso prolongado da articulação, por exemplo, devido à imobilização num molde ou através de repouso na cama, muitas vezes dá flexibilidade reduzida aos ligamentos e tendões, bem como atrofia muscular (Tortora e Derrickson, 2009). Isto pode levar a uma mobilidade reduzida das articulações e dificuldades com a actividade funcional.

Músculo

Existem três tipos de músculos no corpo:

• Suave;
• Cardíaco;
• Esquelético.

Músculo esquelético, liso e cardíaco não estão sob controlo voluntário (Soames e Palastanga, 2019). O músculo esquelético é estimulado internamente pelos nervos somáticos (motores) para simular o movimento voluntário, enquanto os músculos cardíacos e lisos são estimulados internamente pelo sistema nervoso autônomo.

Músculo esquelético
A anatomia do músculo esquelético é mostrada na Fig 1. As células do músculo esquelético são estreitas, mas podem ser longas (Danning, 2019) e cada fibra tem o seu próprio tecido conjuntivo que cobre o endomísio (Soames e Palastanga, 2019). As fibras musculares estão em feixes conhecidos como fascículos, que são mantidos juntos por uma camada de tecido conjuntivo chamada perimísio. Estes são agrupados para formar músculos, ligados por uma bainha de tecido conjuntivo fibroso, conhecido como epimísio. O epimísio funde-se com o perimísio para formar o tendão muscular, que liga o músculo ao periósteo do osso.

O local onde os tendões e ligamentos se inserem no osso é conhecido como entesis; este é o local normalmente afectado nas espondiloartropatias seronegativas (por exemplo, espondilite anquilosante, artrite psoriásica e artrite reactiva). As artropatias seronegativas são um tipo de artrite que não tem anticorpos de factor reumatóide.

Bursas são sacos cheios de líquido localizados em locais onde pode haver forças de tosquia, tais como quando os músculos e tendões passam por cima, ou à volta da borda do osso – por exemplo, no ombro (bursa subacromial) ou na anca (bursa trocantérica) (Robson e Syndercombe Court, 2019). As bursas permitem que as estruturas deslizem suavemente umas sobre as outras, reduzindo o atrito durante o movimento. Ocasionalmente, podem tornar-se inflamadas e dolorosas devido a infecções, artrite ou movimentos repetitivos e “uso excessivo” da articulação, uma condição conhecida como bursite. Exemplos comuns incluem bursite pré-patellar (joelho da empregada doméstica) e bursite olecranon (cotovelo do estudante).

Músculos esqueléticos têm várias funções chave, incluindo:

• Posição e posição do corpo;
• Produção de movimento;
• Sangue venoso de retorno dos membros inferiores para o lado direito do coração (bomba muscular esquelética);
• Converter energia química para energia mecânica, que gera calor e contribui para a temperatura do corpo (Moini, 2020; Robson e Syndercombe Court, 2019).

Muitos músculos são nomeados de acordo com as suas várias características, tais como: brevis (curto), longus (longo), maximus (grande) e minimus (pequeno). Os seus nomes também podem indicar a direcção do músculo – por exemplo, o músculo abdominal transverso corre transversalmente e o músculo rectus abdominis corre verticalmente (“rectus” significa recto) – e também podem indicar a função; como exemplo, flexor pollicis longus significa um músculo que flecte (Drake et al, 2020).

Músculos esqueléticos são antagónicos – eles trabalham em oposição uns aos outros para criar movimento. Quando o músculo esquelético recebe um sinal do nervo somático (motor), ele encurta, puxando um osso em direção ao outro. Como um músculo do par se contrai, o outro músculo relaxa; o processo é então revertido para endireitar a articulação óssea.

Músculo esquelético requer quatro propriedades chave:

• Contratilidade – assim contrai-se para produzir forças suficientes para mover o osso;
• Extensibilidade – assegurando que é capaz de se esticar sem ser danificado;
• Elasticidade – permitindo que volte ao seu estado de repouso após ser esticado ou contraído;
• Excitabilidade – assim é capaz de responder a um estímulo (potencial de ação).

A junção neuromuscular é a sinapse química formada entre a fibra nervosa e a fibra muscular. O nervo na sinapse entre o músculo e a fibra nervosa libera acetilcolina, que atua como um neurotransmissor químico para transmitir o impulso elétrico do nervo para os receptores no músculo. Durante a cirurgia, a junção neuromuscular é um local importante para a ação de medicamentos, já que o bloqueio dos receptores de acetilcolina proporciona um bloqueio neuromuscular que causa paralisia muscular.

Músculo esquelético tem melhor desempenho quando é usado regularmente, e o uso de treinamento ou exercício pode melhorar sua resistência e potência. Da mesma forma, a perda de massa muscular (atrofia), como a diminuição do tamanho e da força muscular, pode ocorrer devido à inatividade ou a fatores como a má nutrição ou doenças crônicas. Embora o envelhecimento, e a consequente redução da mobilidade, possa reduzir a qualidade do tecido conjuntivo e fazer com que os ligamentos percam alguma da sua flexibilidade (Robson e Syndercombe Court 2019), é importante optimizar a saúde músculo-esquelética através da manutenção de uma dieta saudável e da continuação da actividade física da melhor forma possível (Rowe et al, 2019).

Conclusão

Músculos e articulações são uma parte importante do sistema músculo-esquelético. A estrutura das superfícies articuladoras e o tipo de tecidos conjuntivos desempenham um papel significativo no alcance e plano de movimento permitido na articulação. Os músculos esqueléticos são responsáveis pelo movimento e postura, e funcionam melhor quando usados regularmente para prevenir a atrofia. A patologia que afecta as articulações pode ter um impacto significativo na função e amplitude de movimento – compreender como a patologia afecta o sistema músculo-esquelético permite aos praticantes abordar sinais e sintomas, e promover proactivamente a saúde músculo-esquelética.

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