INTRODUCCIÓN
El tejido muscular, es capaz de generar movimiento al contraerse y relajarse, pero para poder hacerlo necesita de una base mecánica consistente en el músculo esquelético, también se encarga de mover los órganos para su funcionamiento, generar calor, movilizar y almacenar sustancias (como el glucógeno), y ayudan a mantener las posiciones corporales. Son los músculos los que dan forma al cuerpo. Constituye del 40 al 50% del peso corporal y son estudiados por la miología.
COMPETENCIA
Explicarás las diferencias en las estructuras del tejido muscular, las funciones y propiedades de sus fibras, además entenderás el mecanismo de contracción relajación, como se logra la transmisión de impulsos a través de la unión neuromuscular, así como su irrigación, para poder detectar alteraciones, que impiden su buen funcionamiento.
CONTENIDO
9.1 Generalidades del tejido muscular
La forma como se unen los músculos a los huesos determina el movimiento. Durante el ciclo vital los músculos aumentan o disminuyen su tamaño y capacidad, manifestándose en la unidad funcional del cuerpo, generalmente su atrofia se debe al desuso.
También realizan varias funciones aparte de producir movimiento, como la generación de calor, mueven sustancias en el interior del organismo y almacena algunas de ellas. Se le llama sistema muscular al conjunto de músculos que recubren el cuerpo humano.
9.1.1 Tipos de tejido muscular
Son tres:
- Estriado que es voluntario o somático controlado por el Cuenta con interacción neuroeléctrica (acetilcolina), química (actina y miosina) y con fuente de energía (adenosindifosfato, ADP). Alrededor del 40% de nuestro organismo lo movemos a voluntad. Es un músculo rojo y estriado.
- Liso que es controlado por el sistema nervioso autónomo. Es pálido y como su nombre lo dice liso. Su contracción se debe a la actina y miosina. Dispuesto en capas circulares y longitudinales. Un ejemplo es el aparato digestivo.
- Cardiaco: Combina los dos anteriores, u característica es la capacidad de relajarse y contraerse en sucesión rápida, sólo se localiza en el corazón. Inervado por el sistema nervioso vegetativo, su mecanismo de contracción se basa en la generación y transmisión automática de impulsos. Es un músculo miogénico, es decir autoexcitable.
Diagrama 1. Tipos de tejido muscular.
9.1.2 Funciones del tejido muscular
Ello depende del tipo de fibra que contengan mayoritariamente tenemos las siguientes:
- Locomoción o movimiento.
- Producción de calor: Generan energía mecánica por la transformación de la energía química.(biotransformadores, aproximadamente 40% en reposo y 80% en ejercicio).
- Postura: estabilidad articular
- Almacena y moviliza sustancia como el glucógeno que es una fuente de energía.
9.1.3 Propiedades del tejido muscular
Los músculos poseen propiedades que les dan característica propia, gracias a ellas se contribuye a la homeostasis y buen funcionamiento del tejido muscular.
- Poseen excitabilidad eléctrica, los músculos en su interior tiene un gradiente eléctrico que al ser estimulado cambia su carga eléctrica y la célula se Esto se da gracias a cambios químicos, a la trasmisión de neurotransmisores o incluso genera sus propios estímulos eléctricos.
- Tienen extensibilidad, consiste en la capacidad de poder “estirarse” sin sufrir daño, ya que se puede contraer de forma intensa incluso de forma rápida y sin sufrir daño.
- La contractilidad se da cuando el músculo recibe un estímulo eléctrico que hace que se genere un potencial de acción y por consecuencia el músculo se contrae puede ser que la contracción sea tan intensa que también genera movimiento.
- El músculo puede sufrir por consecuencia elongaciones o contracciones de forma leve o intensa y después regresar a su estado original a esta capacidad que tiene el músculo se le llama Elasticidad.
9.2 Tejido muscular esquelético
Lo constituyen haces de células alargadas llamadas fibras (forma filiforme) musculares altamente especializadas. A las fibras le rodea una fina membrana de tejido conjuntivo llamada endomisio. Varias fibras se agrupan en fascículos al cual les rodea para mantenerles juntos una capa de tejido conjuntivo de nombre perimisio. Un conjunto de fascículos forman el músculo, que se encuentra cubierto por una lámina gruesa de tejido conjuntivo denominada epimisio. Éste último componente al continuarse con el tejido fibroso da lugar a un cordón robusto conocido como tendón.
O si el recubrimiento fibroso se extiende a manera de una hoja plana y ancha de tejido conectivo se le llama aponeurosis. Además también contiene vasos sanguíneos y linfáticos, nervios y receptores sensoriales. Al tejido fibroso que por fuera rodea tanto al epimisio como al tendón es la fascia (localizado bajo la piel).
Diagrama 2. Tejido muscular esquelético.
9.2.1. Irrigación e inervación
Quien conduce el estímulo para que un músculo se mueva son los nervios o neuronas en esta caso son las neuronas motoras, está siempre van acompañadas por una arteria que
lleva oxígeno y nutrientes a la fibra muscular, por lo general las arterias van acompañadas por dos venas, pero en ocasiones solo va una vena, las cuales traen de retorno los productos de desechos generados por las funciones de las fibras musculares.
9.2.2 Proteínas musculares
La fibra muscular en la unidad funcional y estructural, es filiforme bastante pequeña formada por proteínas complejas, estas proteínas son:
Proteínas estructurales
Estas proteínas como su nombre lo dice le dan estructura a las fibras musculares y ayudan a mantener a los filamentos en su lugar, la más importante de estas proteínas es la titina.
Proteínas contráctiles
Las proteínas contráctiles son encargadas de ayudar a la contracción y elasticidad, las principales proteínas son dos la actina y la miosina, de las cuales la que se encarga de mover o de llevar acabo las funciones es la miosina, por lo que se dice que es la proteína motora, ya que durante la contracción transforma la energía del ATP en energía mecánica contráctil, al ser la que se desliza durante el movimiento, lo hace sobre la proteína actina.
Proteínas reguladoras
Estas proteínas son las encargadas de activar y desactivar los procesos de la contracción de la fibra muscular de ahí su nombre de reguladoras, ya que modulan dicho proceso.
9.3 Contracción y relajación de las fibras musculares esqueléticas
Este proceso se realiza debido a que los filamentos gruesos y finos de las proteínas se deslizan entre sí y ocurre la contracción o relajación del músculo.
9.3.1 Mecanismo de deslizamiento de los filamentos
Excitación a Contracción:
El impulso nervioso llega a la neurona motora liberando el neurotransmisor acetilcolina la que se difunde rápidamente a través de la unión neuromuscular ligándose a los receptores de la misma, el impulso viaja por el sarcolema (túbulos T) hasta alcanzar los sacos del retículo sarcoplasmático (RS), el cual libera calcio hacia el sarcoplasma, es aquí donde se une a las moléculas de troponina (en los miofilamentos finos). Estas moléculas al desplazarse dejan libres los sitios activos de la actina.
Una vez que se efectúa lo anterior los enlaces cruzados de la miosina de los filamentos gruesos se unen a la activa y emplean su energía para tirar de los monofilamentos finos hacia el centro de cada sarcómero. El ciclo se repite siempre que exista adenosina trifosfato (ATP). Los filamentos se deslizan hasta salirse de los gruesos y la fibra muscular se acorta.
La fuente de energía para la contracción se deriva de la oxidación de carbohidratos almacenados en el músculo como glucógeno, la energía que se libera viene del Adenosintrifosfato (ATP). El impulso llega a las fibras musculares a través del SNC.
Relajación:
Al terminar el impulso, el RS bombea calcio al interior de los sacos, al separarse éste de las moléculas de troponina en los miofilamentos gruesos, la tropomiosina regresa a su posición y bloquea todos los sitios activos de la actina, evitándose la unión y con ello mantener la contracción. Al estar desconectados tanto los miofilamentos gruesos como los delgados la fibra muscular, recupera su longitud de reposo.
9.3.2 La unión neuromuscular
Esta es la unión de las neuronas motoras somáticas o motoneuronas, con las fibras musculares mediante un proceso que se llama sinapsis, siendo esta la unión de un nervio con la fibra muscular en este caso, quedando un espacio entre la neurona y la fibra muscular que se llama espacio sináptico.
Las neuronas vienen del encéfalo o de la médula espinal y conducen un impulso eléctrico para generar movimiento a través de neurotransmisores, el principal neurotransmisor es la acetilcolina abreviado ACh. Este neurotransmisor viaja por la neurona llega al espacio sináptico y libera el ACh este neurotransmisor estimula a la fibra muscular y ocasiona un cambio en el gradiente de concentración de los iones lo que ocasiona que la fibra muscular se despolarice, esta se propaga a través de la fibra muscular y ocasiona que la liberación de iones calcio almacenados en la fibra muscular precisamente en su retículo sarcoplasmático.
El calcio es indispensable para que ocurra la unión de la miosina y por consiguiente ocurre la contracción de la fibra muscular. Este efecto es de poca duración, para que continúe la contracción o se genere una nueva contracción tiene que haber más liberación del neurotransmisor ACh.
Para ejemplificar la forma de contracción de las fibras musculares puedes revisar el siguiente video enlazar o bajar o agregar aquí: https://www.youtube.com/watch?v=tC0isx4SNZ0#t=68
9.4 Tono muscular
Aunque el músculo no esté en movimiento siempre presenta un cierto grado de tono, esto se debe a que hay contracciones que son involuntarias y son tan pequeñas que no generan movimiento en los músculos debido a que son débiles, estas señales vienen del encéfalo o de la médula espinal. De tal manera que cuando uno motoneurona es dañado e interrumpe su trayecto los impulsos ya no pueden llegar a los músculos y por lo tanto estos pierden su tono muscular y quedan en un estado flácido.
Diagrama 3. El músculo siempre presenta un cierto grado de tono.
9.5 Contracción isotónica e isométrica
Principio de la fuerza gradual: Implica que los músculos esqueléticos se contraen con grados distintos de fuerza en distintos momentos. Los factores que contribuyen a ello son: Intensidad y frecuencia del estímulo, La circunstancia metabólica de las fibras, el número de fibras musculares que se contraen al unísono, así como el número de unidades motoras reclutadas.
Las contracciones pueden ser:
- Isotónicas: Esto es, el tono o la tensión (fuerza), no varía, pero la longitud del músculo si cambia ( pudiendo ser concéntrica se acorta o excéntrica se alarga al contraerse)
- Isométrica: La longitud del músculo no varía pero la tensión sí.
9.6 Tipos de fibras musculares esqueléticas
Las fibras musculares son diferentes dentro de las diferentes regiones del cuerpo y cada ser humano tiene diferentes tipos de fibras musculares. Hay fibras musculares que contienen un mayor o menor número de mioglobina, las que presenta más fibras de mioglobina tienen un tono rojizo y las que no lo presentan tienen un tono más blanco, (un ejemplo de fibras musculares con poca cantidad de mioglobina que le da un tono más blanco es la pechuga de un pollo comparada con el muslo del mismo pollo que tiene un color más rojizo debido a que tiene una mayor cantidad de mioglobina), también se diferencian en la capacidad para metabolizar la energía, de ahí la velocidad o capacidad para contraerse o relajarse más rápido. Estas fibras musculares varían de persona a persona y con la edad. En base a lo anterior se dice que hay diferentes tipos de fibras musculares como lo son:
- Fibras glucolíticas rápidas
Estas fibras tienen más miofibrillas y son de diámetro mayor, por lo que generan contracciones más potentes, se utilizan en movimientos rápidos y de corta duración como levantar o aventar objetos. Tienen bajo contenido de mioglobina por lo que se fatigan rápido.
- Fibras oxidativas lentas
Tienen un menor diámetro y una mayor cantidad de mioglobina, se llaman fibras lentas porque su capacidad de generar ATP (energía), para hidrolizarlo y generar movimiento, lo hacen de forma “lenta”, esta capacidad hacen que sean resistentes a la fatiga y capaces de resistir una contracción muscular más prolongada, esto ayuda a los deportistas de alto rendimiento a resistir grandes esfuerzos físicos.
- Fibras oxidativas-glucolíticas rápidas.
Presenta un diámetro medio entre las dos fibras anteriores, y una cantidad importante de mioglobina, lo que les genera una mayor velocidad de contracción y también son resistentes a la fatiga se utilizan en movimientos rápidos como correr distancias cortas.
9.7 Tejido muscular cardiaco
El tejido muscular cardiaca básicamente es el mismo que el tejido muscular esquelética en su mayoría tiene los mismos componentes, las pequeñas diferencias que encontramos son que entre sus fibras musculares hay un sistema de conducción diferente que lo hace que el corazón genera sus propios estímulos eléctricos, lo cual le permite realizar sus contracciones de forma involuntaria, es decir nosotros no tenemos control sobre sus contracciones las cuales se genera de forma normal entre 60 a 100 latidos por minuto. Otra diferencia es que hay una mayor cantidad de iones calcio debido a que sus canales de entrada permanecen abiertos por más tiempo lo que genera que las contracciones del corazón sean más prolongadas que las del músculo estriado.
Diagrama 4. Tejido muscular cardiaco.
Diagrama 5. Tejido muscular cardiaco.
9.8 Tejido muscular liso
Al igual que el tejido muscular cardiaca el tejido muscular liso es involuntario es decir genera sus propios impulsos eléctricos, esta presenta en las paredes de las vísceras y estructuras como los ojos y los vasos sanguíneos. Sus fibras musculares están conectadas, de tal forma que, cuando se genera un impulso eléctrico para su contracción, ocasionado por una hormona, estímulo eléctrico o un neurotransmisor esta contracción de la fibra muscular se propaga a todas las fibras musculares vecinas, de tal forma que el estímulo de una fibra muscular se propaga a todas las demás y hace que se contraigan de forma uniforme. También hay otro tipo o un segundo tipo de fibra muscular lisa, que no se conecta con las fibras musculares vecinas por lo que se llama de unidades múltiples, este tipo de tejido conectivo contrae sus fibras musculares por separado, se encuentra presente en los vasos sanguíneos, en los ojos, vías aéreas.
9.8.1 Fisiología del músculo liso
El músculo liso al igual que el estriado tienen los mismo principios de contracción con algunas diferencias entre las que podemos encontrar que la contracción en el músculo liso se desarrolla de forma más lenta debido a que el calcio llega de forma más lenta a los filamentos lo que retarda su contracción debido a ello aumenta también la duración de la contracción al salir también de forma lenta los iones de calcio. Otra diferencia es la capacidad de contraerse o estirarse siendo de mayor tamaño y diámetro esta capacidad que la del músculo estriado, además de que al estirarse de forma importante nunca pierde la capacidad de volverse a contraer, por ejemplo al tener contenido en el estómago, este se contrae y se vacía pero sus paredes musculares lisas mantienen su mismo tono y firmeza. Estas contracciones ocurren en su mayoría por estímulos del sistema nervioso autónomo y a diferencia del estriado también lo modifican en sus contracciones y estiramientos las hormonas como la adrenalina que hace que el músculo liso ocasiona relación de la fibras musculares de las vías aéreas; también lo modifican factores locales como la presencia de gases oxígeno o bióxido de carbono, cambios de temperatura, agentes químicos que modifican el pH, entre otros.
CONCLUSIÓN
Existen 3 tipos de tejido muscular: estriado, liso y cardiaco. Algunos músculos son involuntarios, es decir su actividad no es consciente, mientras que otros se pueden controlar de forma voluntaria.
Durante la contracción muscular las hileras de filamentos interdigitadas se deslizan una sobre otra por medio de puentes cruzados que actúan como ruedas.
Se unen a los huesos mediante inserciones musculares, su potencia y tamaño es variable, lo que permite la gran cantidad de movimientos que realizan y algunos de ellos con mucha precisión.
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
- Thibodeau GA, Patton KT. Anatomía y Fisiología. 6ª ed. Madrid: ElsevierMosby; 2007
- Tortora Gerard J. , Bryan Derrickson: Principios de Anatomía y Fisiología; 13 Edición., Editorial Médica Panamericana; 2013
- McConnell Thomas, Kerry L. Hull. El Cuerpo Humano, Forma y Función. Fundamentos de anatomía y fisiología. 1ra ed. Editorial Lippincott. 2012