Músculo esquelético
Los músculos esqueléticos son un tipo de músculos estriados unidos al esqueleto, formados por células o fibras alargadas y polinucleadas que sitúan sus núcleos en la periferia. Obedecen a la organización de proteínas de actina y miosina y que le confieren esa estriación que se ve perfectamente por el microscopio. Son usados para facilitar el movimiento y mantener la unión hueso-articulación a través de su contracción. Son, generalmente, de contracción voluntaria (a través de inervación nerviosa), aunque pueden contraerse involuntariamente.
El cuerpo humano está formado aproximadamente de un 40% de este tipo de músculo y un 10% de músculo cardíaco y visceral.
Constituyen lo coloquialmente llamado "carne del cuerpo". Sus células conforman largas fibras cilíndricas (entre 1 y 400 mm de extensión), ubicadas en forma paralela. Se insertan en los huesos para llevar a cabo los movimientos voluntarios
Los músculos tienen una gran capacidad de adaptación, modificando 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 donde se atrofia, conduciendo al músculo a una disminución de tamaño, fuerza e incluso a una reducción de la cantidad de orgánulos celulares. 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.
El músculo, debido a su alto consumo de energía, requiere una buena irrigación sanguínea que le aporte nutrientes y permita eliminar desechos; esta característica, junto al pigmento de las células musculares, le dan al músculo una apariencia rojiza en el ser vivo.
En la placa motora (unión o sinapsis neuromucular) se libera el neurotransmisor Acetilcolina (ACH), este neurotransmisor actúa en el sarcolema abriendo canales que permiten, indiscriminadamente, el paso de Sodio y Potasio. El gradiente electroquímico permite una mayor entrada de iones Sodio, lo que causa un potencial de acción, ya que la membrana de la fibra celular es rica en canales de sodio dependientes de voltaje, estimulando a la fibra muscular. Al conjunto nervio cortical-nervio periférico-fibra muscular inervada se le denomina unidad motora.
El potencial de acción originado en el sarcolema, produce una despolarización de este, llegando dicha despolarización al interior celular, concretamente al retículo sarcoplasmático, provocando la liberación de los iones calcio previamente acumulados en este y en las cisternas terminales.
La secreción de iones calcio llega hasta el complejo actina-miosina, lo que hace que dichas proteínas se unan y roten sobre sí mismas causando un acortamiento, para posteriormente, los iones calcio puedan volver al retículo sarcoplasmático para una próxima contracción.
Causas de una contracción involuntaria
- Enfermedad o intoxicación
Como sucede con el tétanos, el cual produce una toxina muy potente que afecta a los nervios que inervan a los músculos, haciendo que se contraigan fuertemente y se mantengan contraídos, a esto se le llama tetanización. Esta tetanización no es exclusiva de, por ejemplo, alguien que inconscientemente coge un vaso de agua hirviendo y se quema, esta sensación de calor y dolor viaja por los nervios hasta la médula, y en esta se produce la activación de la contracción para la defensa, independientemente de la contracción accionada, la información viaja hacia el cerebro para informar que se ha quemado. Un simple golpe en un tendón, provocando una rápida elongación, causa el mismo proceso descrito en el anterior párrafo, por ejemplo, el típico estudio del reflejo rotuliano. También puede ser por una estimulación eléctrica, en el caso de tratamientos con electroterapia, al músculo se le aporta una descarga no agresiva que provoca su contracción involuntaria.
Visión microscópica del músculo esquelético
El músculo esquelético es un tejido formado por células fusiformes llamadas (fibras musculares), constituidas por los siguientes elementos.
- Sarcolema, es la membrana celular, recorre toda la fibra muscular y en su extremo se fusiona al tendón, y este a su vez se fusiona con el hueso.
- Sarcoplasma, citoplasma de la célula muscular que contiene las orgánulos y demás elementos que vienen a continuación.
- Núcleos de la célula, que están situados en la periferia del interior, en este caso existen varios núcleos para una misma célula muscular.
- Mioglobina
- Actina y miosina que es un complejo entramado de polímeros proteicos de fibras cuya principal propiedad, llamada contractilidad, es la de acortar su longitud cuando son sometidas a un estímulo químico o eléctrico. En una célula muscular nos encontraremos entre 1500 filamentos de miosina y 3000 de actina. Estas proteínas tienen forma helicoidal (de hélice), y cuando son activadas se unen y rotan de forma que producen un acortamiento de la fibra. Durante un solo movimiento existen varios procesos de unión y desunión del conjunto actina-miosina. Cada fibra muscular contiene entre cientos y miles de miofibrillas.
- Retículo sarcoplasmático que rodea a las fibras musculares, es el resultado de la invaginación del sarcolema, este retículo a su vez contiene un sistema de túbulos (Sistema en T muscular) y cisternas terminales que contienen grandes cantidades de Calcio, fundamental para el trabajo muscular.
Clasificación según su forma
- Fusiformes o alargados, son anchos en el centro y estrechos en sus extremos, tienen forma de huso de costura, por ejemplo el bíceps braquial.
- Unipeniformes, son aquellos músculos cuyas fibras musculares salen del lado de un tendón, estas fibras intentan seguir el sentido longitudinal del tendón de origen, haciéndolo diagonalmente, y entre las propias fibras paralelamente. Puede decirse que se asemejan a la forma de media pluma.
- Bipenniformes, son aquellos músculos cuyas fibras musculares salen de un tendón central, estas fibras intentan seguir el sentido longitudinal del tendón central, haciéndolo diagonalmente, y entre las propias fibras paralelamente. Puede decirse que se asemejan a la forma de una pluma.
- Multipenniformes, son aquellos músculos cuyas fibras que salen de varios tendones, los haces de fibras siguen una organización compleja dependiendo de las funciones que realizan, por ejemplo lo que sucede con el deltoides (el músculo que ofrece mayor movilidad en el ser humano).
- Anchos, todos los diámetros son del mismo tamaño o aproximado.
- Planos, como su nombre indica son planos, suelen tener forma de abanico, amplios en el plano longitudinal y transversalmente, siendo el plano sagital proporcionalmente a los demás con mucha menos superficie. Un músculo plano es el pectoral mayor.
- Cortos, son aquellos que, independientemente de su forma, tienen muy poca longitud, por ejemplo, los de la cabeza y cara.
- Bíceps, lo más común es que el músculo tiene un extremo con un tendón que se une al hueso y en el otro extremo se divide en dos porciones de músculo seguidos de tendón que se unen al hueso, de ahí el nombre, bi (dos) ceps (cabezas). También existen tríceps y cuádriceps.
- Digástricos, formados por dos vientres musculares unidos mediante un tendón.
- Poligástricos, son aquellos con varios vientres musculares unidos por tendón, como el recto mayor del abdomen.
Funciones del músculo
- Produce movimiento
- Desplazamiento
- Generan energía mecánica por la transformación de la energía química (biotransformadores)
- Da una estabilidad articular
- Sirve como protección
- Mantenimiento de la postura
- Propiocepción, es el sentido de la postura o posición en el espacio, gracias a terminaciones nerviosas incluidas en el tejido muscular (Huso neuromuscular).
- 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, 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.
Clasificación por su acción en grupo
- Agonistas, son aquellos músculos que siguen la misma dirección o van a ayudar o a realizar el mismo movimiento.
- Antagonista, son aquellos músculos que se oponen en la acción de un movimiento. Cuando el agonista se contrae, el antagonista se relaja.
- Sinergista, es como un agonista, ayuda indirectamente a un movimiento.
Clasificación según su movimiento
- Flexores para la flexión
- Extensores para la extensión
- Abductores separación del plano de referencia
- Aductores acercamiento al plano de referencia
- Rotadores para la rotación, en la que veremos dos tipos de movimiento, pronación y supinación
- Fijadores o estabilizadores, que mantienen un segmento en una posición, pudiendo usar una tensión muscular hacia una dirección o varias direcciones a la vez
Clasificación por sus propiedades contráctiles
- Fibras Lentas: Músculos con fibras de tipo I, son fibras rojas, usan más la energía oxidativa, son de menor velocidad por lo cual son más resistentes.
- Fibras Rápidas: Músculos con fibras de tipo II, son fibras blancas, usan más la glucosa como energía, son más rápidas pero fatigables.
Un músculo puede contener mayor proporción de un tipo de fibras y considerarse del tipo de fibras de mayor abundancia, dependiendo de si el músculo se ha entrenado para la resistencia o para la velocidad.