Sistema muscular - parte 1.

 

Introducción

El presente trabajo es el primero de 3 partes que tienen como objetivo describir el sistema muscular. Estos conocimientos aportarán datos importantes para posteriormente poder discutir en esta sección la fisiología avanzada que se produce como consecuencia del ejercicio.

Sistema muscular 1° parte

Cuando los ojos se mueven, cuando una persona toma agua, cuando un chico patea una pelota o cuando un bebe realiza gran cantidad de fuerza para pararse, el gran protagonista es el “músculo”. Nuestros músculos, tienen la función principal de generar fuerza, y a través de ella producir movimientos. Estos, están controlados, y pueden ser ejecutados tanto voluntaria, como involuntariamente. Todas estas acciones, son ejercidas por 3 tipos distintos de tejido muscular, estos son: Esquelético, cardiaco y liso.

MUSCULO ESQUELETICO

El musculo esquelético es el que forma la mayor parte del musculo del cuerpo y constituyen alrededor del 40-55% del peso corporal total dependiendo del nivel de entrenamiento, edad y sexo de la persona. En general este tejido esta unido a los huesos por tendones formados por colágeno. Cuando los huesos conectados se aproximan cuando el musculo se contrae, el musculo se llama flexor, y el movimiento se denomina flexión. Si los huesos se alejan cuando el musculo se contrae, el musculo se denomina extensor y el movimiento se llama extensión.

La mayoría de las articulaciones del cuerpo tienen músculos flexores y extensores, porque un musculo que se contrae puede tirar pero nunca empujar hacia atrás. Los pares de músculo flexor-extensor, se denominan grupos musculares antagonistas, por que ejercen efectos opuestos.

Los músculos funcionan juntos como una unidad. Un musculo esquelético es un conjunto de células musculares o fibras musculares. Cada fibra del musculo esquelético es una célula cilíndrica larga que puede tener varios cientos de núcleos. Las fibras del músculo esquelético son las células más grandes del cuerpo.

Las fibras musculares están formadas por miles de miofibrillas que ocupan la mayor parte del volumen intracelular. Estas a su vez están compuestas por varios tipos de proteínas: Las proteínas contráctiles actina y miosina, las proteínas reguladoras: Tropomiosina y troponina, y las proteínas accesorias: Nebulina y titina.

A su vez las fibras musculares, están cubiertas por una capa de tejido conjuntivo llamado endomisio, que en conjunto con otras fibras están agrupadas para formar fascículos, los cuales son recubiertos por una capa llamada perimisio. Por último la capa que tapiza el músculo, que es formado por grupos de fascículos, es llamada epimisio.

Cada fibra muscular es un largo y fino cilindro que se extiende generalmente a lo largo de gran parte del músculo. La membrana que envuelve a la célula, se llama sarcolema y su interior se encuentra el sarcoplasma. Además de esto, el músculo esquelético contiene un retículo sarcoplasmatico que envuelve a las miofibrillas, el cual se encarga de liberar Calcio, y cisternas terminales que concentran el mismo.

Todo se comunica gracias a una red ramificada de túbulos transversos, también conocidos como túbulos T, estos están estrechamente ligados con las cisternas terminales. Un túbulo T con sus dos cisternas terminales en los costados se conoce como tríada. Estos, mueven los potenciales de acción que se originan en la unión neuromuscular sobre la superficie celular hacia el interior de la fibra. Sin los túbulos T, el potencial de acción solo podría alcanzar el centro de la fibra por difusión de la carga positiva a través del citosol.

Ahora bien, una vez conocida la estructura del músculo, pasaremos a describir en profundidad la composición de las miofibrillas. Por un lado encontramos las proteínas contráctiles:

Miosina: Es la proteína motora de la miofibrilla. Se presentan distintos tipos de isoforma de acuerdo al tipo de músculo y ayudan a determinar la velocidad de contracción muscular. Cada molécula de miosina está compuesta por cadenas de proteínas que se entretejen para formar una cola larga y un par de cabezas similares a renacuajos. Aproximadamente 250 moléculas de miosina se unen para crear un filamento grueso. Cada filamento grueso está dispuesto de modo que las cabezas de miosina se agrupen en los extremos y en la región central de filamentos quede el manojo de colas de miosina. Estas tienen una región rígida, pero las cabezas tienen una región elástica donde se unen a los bastones. Esta región bisagra permite que las cabezas giren alrededor de su punto de inserción.

Actina: Forma los filamentos delgados. Una molécula de actina es una proteína globular. En general, múltiples moléculas de actina G, se polimerizan para formar cadenas largas o filamentos, denominados actina F. Cada molécula por su parte de actina G, tiene un sitio de unión para una cabeza de miosina.

Si miráramos por un microscopio, y analizáramos los distintos elementos podríamosencontrar:

Disco Z: Un sarcómero está compuesto por 2 discos Z y los filamentos que se encuentran entre ellos. Sirven como sitio de inserción para los filamentos delgados.

Banda I: Son las bandas de color más clara del sarcómero, región ocupada por filamentos delgados

Banda A: Es la banda más oscura y comprende toda la longitud de un filamento grueso. En los bordes externos de la banda A, los filamentos gruesos y delgados se superponen.

Zona H: Región central de la banda A, ocupada solo por filamentos gruesos.

Línea M: Sitio de inserción de los filamentos gruesos, equivalente a los discos Z, para los filamentos delgados.

Titina – Nebulina: Aseguran la alineación correcta de los filamentos, dentro de un sarcomero. La titina es una molécula elástica enorme, se considera la proteína más grande conocida, compuesta por más de 25000 aminoácidos. Una única molécula de titina, se extiende desde un disco Z, a la Línea M. La titina, tiene 2 funciones: Primero, estabilizar la posición de los filamentos contráctiles y segundo, Su elasticidad retorna los músculos estirados a su longitud de reposo. La Nebulina por su parte es la encargada de alinear los filamentos de actina del sarcómero.

En el sarcoplasma también podemos encontrar mitocondrias, gránulos de glucógeno y gotas de grasa. Todos estos elementos se utilizarán en la producción de energía.

MUSCULO LISO

Aunque el músculo esquelético representa la mayor masa muscular del cuerpo, el músculo cardiaco y el liso muy importantes para el mantenimiento de la homeostasis. El músculo liso se encuentra predominantemente en las paredes de los órganos y tubos huecos, y su contracción cambia la forma de la estructura.

En la contracción de un músculo liso, la contracción y la relajación ocurren mucho más lentamente. A su vez, utiliza menor energía para generar una cantidad dada de fuerza y puede mantener su fuerza durante periodos controlados. Por otra parte, tiene bajas tasas de consumo de oxigeno aunque puede sostener las contracciones prolongadamente sin sufrir fatiga inmediata. Por ejemplo la vejiga, que puede soportar cargas constantes, sin que se fatigue.

Para describir un poco más este tejido, podemos dar algunas características, que son propias del músculo liso. Estas son:

1)Existen más variedad de músculo liso que de esquelético. En los seres humanos se pueden encontrar hasta 6 tipos de músculo liso principales.

2)La contracción del músculo, está controlada por hormonas y sustancias paracrinas además de neurotransmisores.

3)El músculo liso tiene propiedades eléctricas variables. Puede despolarizarse o hiperpolarizarse y pueden despolarizarse sin disparar potenciales de acción.

4)Múltiples vías influyen en la contracción y la relajación del músculo liso.

Las células del músculo liso son fusiformes, y pequeñas con un único núcleo. Este carece de regiones receptoras especializadas como las placas terminales motoras halladas en las sinapsis del músculo esquelético. En cambio el neurotransmisor simplemente difunde a través de la superficie celular hasta que encuentra un receptor.

Por último hay que tener en cuenta, que los filamentos de actina y miosina, son más largos que en los músculos esqueléticos, y que la actividad ATPasa de la miosina del músculo, es más lenta y tiene una fase de contracción más prolongada.

Vale aclarar que las fibras contráctiles no están organizadas en sarcomero, razón por la cual el musculo liso no tiene patrones de bandas definidas como el estriado. En cambio la actina y la miosina están dispuestas en haces largos que se extienden diagonalmente alrededor de la periferia celular formando una red o malla alrededor del núcleo central.

Fuente:

Fisiología Humana. Silverthorn.

Fisiología y metodología del entrenamiento. Billat.