Un músculo es un tejido blando que se encuentra en la mayoría de los animales. Generan movimiento al contraerse o extendiéndose al relajarse. En el cuerpo humano (y en todos los vertebrados) los músculos están unidos al esqueleto por medio de los tendones, siendo así los responsables de la ejecución del movimiento corporal.
La propiedad de contraerse, esto es, de poder acortar su longitud como efecto de la estimulación por parte de impulsos nerviosos provenientes del sistema nervioso, se la debe al tejido muscular que los forman, más precisamente al tejido muscular de tipo estriado esquelético.
Dos tipos más de tejido muscular forman parte de otros órganos: el tejido muscular estriado cardíaco, exclusivo del corazón, que le permite a éste contraerse y así "empujar" la sangre que llega a su interior; y el tejido muscular liso que está presente en el estómago y a lo largo de todo el tubo digestivo, en los bronquios, en vasos sanguíneos, en la vejiga y en el útero, entre otros.
La palabra músculo proviene del diminutivo latino musculus, mus (ratón) y la terminación diminutiva -culus, porque en el momento de la contracción, los romanos decían que parecía un pequeño ratón por la forma.
Los músculos están envueltos por una membrana de tejido conjuntivo llamada fascia. La unidad funcional y estructural del músculo es la fibra muscular. El cuerpo humano contiene aproximadamente 650 músculos.
El funcionamiento de la contracción se debe a un estímulo de una fibra nerviosa, se libera acetilcolina - Ach - la cual, va a posarse sobre los receptores nicotínicos haciendo que estos se abran para permitir el paso de iones sodio a nivel intracelular, estos viajan por los túbulos T hasta llegar a activar a los DHP - receptores de dihidropiridina - que son sensibles al voltaje, estos van a ser los que se abran, provocando a la vez la apertura de los canales de rianodina que van a liberar calcio.
El calcio que sale de éste retículo sarcoplasmático va directo al complejo de actina, específicamente a la troponina C. La troponina cuenta con tres complejos; este calcio unido a la troponina C hace que produzca un cambio conformacional a la troponina T, permitiendo que las cabezas de miosina se puedan pegar y así producir la contracción. Este paso del acoplamiento de la cabeza de miosina con la actina se debe a un catalizador en la cabeza de miosina, el magnesio, a la vez hay un gasto de energía, donde el ATP pasa a ser dividido en ADP y fósforo inorgánico.
El calcio que se unió a la troponina C, vuelve al retículo por medio de la bomba de calcio, donde gran parte del calcio se une a la calcicuestrina.
Composición química del tejido muscular
Agua, que representa, aproximadamente, las tres cuartas partes del peso del músculo.Proteínas y compuestos nitrogenados que representan los cuatro quintos del peso seco. Entre estas sustancias se encuentran: el miógeno (proteína del sarcoplasma); la mioglobina, parecida a la hemoglobina de la sangre y que funciona como transportador de oxígeno. La miosina, globulina constituida por cadenas de polipéptidos y la actina, proteína que aparece en dos formas: la G-actina de forma globular y la F-actina de forma fibrosa.
Como cuerpos derivados de las proteínas figuran: el fosfágeno, que al hidrolizarse libera calor y actúa como donador de fósforo; el ATP (adenosín trifosfato o trifosfato de adenosina) y sus derivados, ADP o AMP.
Del grupo de los hidrocarbonados está el glucógeno, almacenado como material de reserva energética en una proporción del 0,5 al 1%. El ácido láctico, producto de degradación de la glucosa.
Lípidos. La cantidad de grasas que contiene el tejido muscular varía con la alimentación y es distinta según la especie animal.
Compuestos inorgánicos. Entre las sales inorgánicas más importantes están las de sodio, con cuyos iones está ligada la excitabilidad y contracción. El potasio, cuyos iones retardan la fatiga muscular. El ion calcio y el fósforo.
Entre los gases se encuentra en cantidad el CO2
Tejido muscular estriado o esquelético[editar · editar código]
Artículo principal: Músculo esquelético
El tejido muscular estriado es un tipo de tejido muscular que tiene como unidad fundamental el sarcómero, y que presenta, al verlo a través de un microscopio, estrías que están formadas por las bandas claras y oscuras alternadas del sarcómero. Está formado por fibras musculares de forma cilíndrica, con extremos que mantienen el mismo grosor en toda su extensión, y más largas que las del tejido muscular liso.
Es el encargado del movimiento de los esqueletos axial y apendicular, y del mantenimiento de la postura o posición corporal. Además, el tejido muscular esquelético ocular ejecuta los movimientos más precisos de los ojos.
El músculo estriado o esquelético se fija en los huesos o la piel por medio de prolongaciones fibrosas llamadas tendones y está rodeado por una membrana llamada aponeurosis.
Tejido muscular liso[editar · editar código]
Artículo principal: Músculo liso
Los músculos lisos forman las paredes de las vísceras y no están bajo el control de la voluntad. Sus fibras no contienen estrías.
Este músculo tiene una similitud con el músculo estriado o esquelético. La diferencia es que no posee línea Z como lo posee el músculo estriado, sino que posee bolas densas que reemplazan a estas líneas Z.
Este puede ser unitario o multiunitario. Se le llama unitario cuando existe entre cada fibra de este músculo una unión (los llamados gap junctions); se les llama multiunitario si no están enlazados por uniones, sino que funcionan de manera independiente.
Este músculo y su función es muy importante, por ejemplo, los seres humanos presentan musculatura lisa en todo el tracto gastrointestinal, el cual, es importante porque interviene en lo que son las contracciones de peristaltismo.
El funcionamiento de la contracción es mucho más duradera que la del músculo esquelético debido a que no consume tanta energía como lo hace el mismo. La fase de contracción de este tipo de músculo es duradera, puesto que cuando la acción de unión de miosina y actina -mismos pasos de contracción que el músculo esquelético-, gasta menor cantidad de energía (la misma cantidad de ATP, pero menor consumo de energía), es decir, el metabolismo de gasto de energía de ATP es más lento que el del músculo esquelético.
El músculo liso forma capas dentro de los órganos huecos.
Tejido estriado cardíaco[editar · editar código]
Artículo principal: Músculo cardíaco
Es de naturaleza estriada modificada y de control involuntario. Está presente solo y únicamente en el corazón, de ahí que se llame "cardíaco". Se puede decir, que el músculo cardíaco es el único estriado que tiene movimiento involuntario.
Hay diferentes tipos especializados de musculatura cardíaca tales como el músculo auricular, el músculo ventricular y el músculo de conducción. Estos se pueden agrupar en dos partes: Músculos de la contracción muscular (músculo auricular y ventricular) y músculo de la excitación muscular cardíaca (músculo de conducción).
Tiene características del liso y el estriado: Es estriado involuntario; sus fibras son rectangulares y a menudo se bifurcan; tienen un núcleo central, pero puede haber varios. Se encuentra en el corazón
El tejido muscular tiene las siguientes propiedades fisiológicas:
a) Excitabilidad o irratibilidad. Le permite recibir estímulos y responder a ellos.
b) Contractibilidad. El músculo generalmente se acorta y se hace mas grueso, pero conserva el mismo volumen.
c) Extensibilidad. Puede estirarse.
d) Elasticidad. Esta propiedad le permite recuperar su forma original después de haberse contraído o extendido.
Cada fibra muscular se une a una fibra nerviosa a través de una placa neuromuscular donde se libera una sustancia llamada acetilcolina y obedece a la ley "del todo o nada"; esto quiere decir que la fibra se contrae totalmente o no se contrae.
Biomecánica muscular[editar · editar código]
Tipos de acción muscular[editar · editar código]
La tensión se produce durante la activación del músculo,la cual tiene lugar cuando el músculo recibe un impulso eléctrico y se libera la energía necesaria,lo que dará lugar a la unión y desplazamiento de los filamentos de actina y miosina en el sentido de acortamiento sarcomérico y elongación tendinosa. La activación siempre tiende a acortar la sarcomeras, tanto si el músculo se está acortando como elongando. Pero según la voluntad del sujeto o la relación que se establezca con las resistencias externas la activación del músculo puede dar lugar a acciones diferentes.
Isométrica[editar · editar código]
En este tipo no existe desplazamiento entre los segmentos articulares. La fuerza aplicada es igual a la resistencia a vencer. Existe un alargamiento del tendón y a la vez un acortamiento del músculo, en consecuencia no varía la longitud del mismo.
Isotónica concéntrica[editar · editar código]
Existe una aproximación entre los segmentos articulares, dando lugar a un trabajo positivo. La fuerza aplicada es mayor a la resistencia a vencer. Existe un mantenimiento de la longitud del tendón, pero un acortamiento del músculo, en consecuencia existe una disminución de la longitud del mismo.
Isotónica excéntrica[editar · editar código]
En este tipo de contracción, existe una separación de los segmentos articulares, dando lugar a un trabajo negativo. La fuerza aplicada es menor que la resistencia a vencer. Existe una elongación del tendón, y un acortamiento del músculo, en consecuencia se da un aumento del tamaño del mismo.
Auxotónica[editar · editar código]
Consiste en una combinación de dos contracciones anteriormente mencionadas como son; la isométrica y la isotónica concéntrica, las cuales se encuentran combinadas en distinta proporción. Ejemplos de esta contracción pueden ser; la ejecución de un golpe de golf, o el levantamiento de pesas en un banco.
Isocinética[editar · editar código]
Es un tipo de contracción dinámica con velocidad fija y la resistencia a vencer de tipo variable. Es una combinación de tres tipos de contracción; en primer lugar contracción excéntrica, posteriormente un tiempo mínimo de isometría y un tiempo final de trabajo concéntrico.
Tipos de fibras musculares esqueléticas[editar · editar código]
Existen dos tipos de fibras musculares esqueléticas que no se diferencian tanto en su estructura como en su actividad funcional, ellas son: las fibras musculares tipo I, denominadas también rojas o de contracción lenta y las fibras musculares tipo II, llamadas también blancas o de contracción rápida.
Fibras tipo I[editar · editar código]
Denominadas también rojas o de contracción lenta. Se caracterizan por un número reducido de miofibrillas que se agrupan en determinadas zonas, denominadas campos de Cohnheim.
El sarcoplasma es muy abundante y contiene una elevada cantidad de mioglobina ( lo que le da un color rojo muy intenso), de mitocondrias y de gotas lipídicas.
La abundancia de mitocondrias y la capacidad de almacenamiento de oxígeno que le confiere la mioglobina, determinan que la energía necesaria para sus procesos se obtenga fundamentalmente por vía aerobia, mediante el ciclo de Krebs.
La lentitud de la contracción es causada por el reducido número de elementos contráctiles (miofibrillas) en relación con la masa de elementos pasivos o elásticos, cuya resistencia debe ser vencida antes de que se produzca la contracción.
Son, por el contrario, fibras que no se fatigan fácilmente, pues por un lado obtienen gran cantidad de energía por unidad de materia consumida y poseen abundante reserva energética y por otro, en el proceso de combustión, la cantidad de productos residuales producidos es baja.
Fibras tipo II[editar · editar código]
Llamadas también blancas o de contracción rápida. Se caracterizan por la abundancia de miofibrillas que ocupan la casi totalidad del sarcoplasma.
El sarcoplasma es muy escaso y también su contenido en mioglobina y en mitocondrias. Presenta un almacenamiento de carbohidratos en forma de glucógeno.
Dentro de las fibras blancas se pueden distinguir dos subtipos: las Fibras II-A que obtienen la energía a partir tanto de la vía aerobia como de la vía anaerobia mediante glucólisis y las Fibras II-B en que sólo existe prácticamente la vía anaerobia. En este segundo caso, tanto las mitocondrias como la mioglobina son muy escasas.
Son fibras de contracción rápida pues poseen un número elevado de elementos contráctiles en relación con los pasivos o elásticos.
Las Fibras II-B se fatigan rápidamente pues la cantidad de energía producida es baja, sus reservas escasas y la producción de sustancias residuales alta. Las Fibras II-A tienen un comportamiento intermedio respecto a esta característica.
Dentro de un músculo suelen existir fibras de ambos tipos, aunque según el tipo de movimiento habitualmente realizado predominan los de uno de ellos.
Las fibras rojas predominan en los músculos posturales (músculos del tronco) cuya actividad es continua y las blancas en los músculos relacionados con el movimiento (músculos de las extremidades) que necesitan contraerse con mayor rapidez.
Funciones del músculo[editar · editar código]
A continuación se enumeran las funciones de los músculos:
Produce los movimientos que realizamos.
Generan energía mecánica por la transformación de la energía química (biotransformadores).
Da estabilidad articular.
Sirve como protección.
Mantenimiento de la postura.
Es el sentido de la postura o posición en el espacio, gracias a terminaciones nerviosas incluidas en el tejido muscular.
Información del estado fisiológico del cuerpo, por ejemplo un cólico renal provoca contracciones fuertes del músculo liso generando un fuerte dolor, signo del propio cólico.
Aporte de calor corporal, por su abundante irrigación, por la fricción y por el consumo de energía.
Estimulante de los vasos linfáticos y sanguíneos. Por ejemplo, la contracción de los músculos de la pierna bombean ayudando a la sangre venosa y la linfa a que se dirijan en contra de la gravedad durante la marcha.
El músculo es el órgano de mayor adaptabilidad. Se modifica más que ningún otro órgano tanto su contenido como su forma, de una atrofia severa puede volver a reforzarse en poco tiempo, gracias al entrenamiento, al igual que con el desuso se atrofia conduciendo al músculo a una disminución de tamaño, fuerza, incluso reducción de la cantidad de orgánulos celulares. En el músculo esquelético, si se inmoviliza en posición de acortamiento, al cabo de poco tiempo se adapta a su nueva longitud requiriendo entrenamiento a base de estiramientos para volver a su longitud original, incluso si se deja estirado un tiempo, puede dar inestabilidad articular por la hiperlaxitud adoptada.
Fuerza muscular[editar · editar código]
La fortaleza de nuestros músculos refleja la capacidad para producir fuerza. Si se tiene fuerza para levantar un peso de 135 kilogramos, es que los músculos son capaces de producir suficiente fuerza para superar una carga de 135 kilogramos. Incluso cuando están descargados (no intentando levantar un peso), estos músculos deben generar todavía suficiente fuerza para mover los huesos a los que están unidos. El desarrollo de esta fuerza muscular depende de lo siguiente:
Unidades motoras y tamaño muscular[editar · editar código]
Se puede generar más fuerza cuando se activan más unidades motoras. las unidades motoras FT(contracción rápida) generan más fuerza que las unidades motoras ST(contracción lenta)puesto que cada unidad motora Ft tiene más fibras musculares que una ST. De manera similar, músculos más grandes al tener más fibras musculares, pueden producir más fuerza que músculos pequeños.
Velocidad de acción[editar · editar código]
La capacidad para desarrollar fuerza depende también de la velocidad de la acción muscular. Durante las acciones concéntricas, el desarrollo de la fuerza máxima decrece progresivamente a velocidades más altas. Pensemos cuando intentamos levantar un objeto muy pesado, tendemos a hacerlo lentamente maximizando la fuerza que podemos aplicar. Si lo agarramos y tratamos de elevarlo rápidamente, probablemente no podremos, o incluso puede ser que nos lesionemos. No obstante, con acciones excéntricas, es cierto lo contrario. Las acciones excéntricas rápidas permiten la aplicación de la fuerza.
Patologías musculares[editar · editar código]
Artículo principal: Miopatía
Las enfermedades y trastornos de la musculatura son variadas y de diversas etiologías.
Atrofia por denervación, causadas por lesiones a las neuronas motoras del asta anterior de la médula espinal. Es transmitida por una genética autosómica recesiva relacionado con deleciones en el cromosoma 15.
Distrofias musculares, un grupo heterogéneo de trastornos hereditarios que cursan con debilidad y atrofia musculares, en algunos casos severos. Entre los más frecuentes se encuentra la distrofia muscular de Duchenne, distrofia miotónica de Steinert y la distrofia muscular de Becker.
Las miopatías inflamatorias incluyen la dermatomiositis acompañada por erupciones en la piel y debilidad muscular y la polimiositis que parece ser dé origen autoinmune.
Miastenia grave, una enfermedad caracterizada por pérdida de los receptores de acetilcolina frecuente en mujeres más que hombres.
Tumores, como el tumordesmoide o fibromatosis agresiva, el rabdomioma y el cáncer maligno rabdomiosarcoma.
Hipertrofia muscular[editar · editar código]
Hairy chest - Foto Giovanni Dall'Orto, 25 luglio 2010a.jpg
Independientemente de la fuerza y la medida de rendimiento, los músculos pueden inducirse a hacerse más grande por una serie de factores, incluyendo las influencias hormonales, factores del desarrollo, entrenamiento de fuerza y la enfermedades. Contrariamente a la creencia popular, no se puede aumentar el número de fibras musculares a través del ejercicio. En cambio, los músculos crecen a través de una combinación de crecimiento de la célula muscular como nuevos filamentos de proteínas que se agregan a la masa de las células satélites junto con las células musculares existentes. Las fibras musculares tienen una capacidad limitada para el crecimiento a través de la hipertrofia y algunos creen que se separan a través de hiperplasia, si el sujeto aumenta la demanda.
Factores biológicos tales como los niveles de la hormona y la edad pueden afectar a la hipertrofia del músculo. Durante la pubertad en los machos, la hipertrofia se produce a un ritmo acelerado debido a que los niveles de las hormonas de crecimiento aumentan en el cuerpo del adolescente. La hipertrofia natural normalmente se detiene en pleno crecimiento de la adolescencia. Como la testosterona es una de las hormonas de crecimiento más importantes del cuerpo, los hombres alcanzan la hipertrofia muscular mucho más fácil que las mujeres. Tomando más testosterona u otros esteroides anabólicos aumentará la hipertrofia muscular.
Factores musculares, espinales y nerviosos afectan la construcción de músculo. A veces una persona puede notar un aumento en la fuerza en un músculo determinado, a pesar de que sólo su músculo contrario ha realizado el ejercicio, como cuando un culturista encuentra su bíceps izquierdo más fuerte después de completar un régimen centrado sólo en el bíceps derecho. Este fenómeno se llama cross education.
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%BAsculo
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