El Tejido Muscular y homeostasisEl tejido muscular • • • • • Los huesos forman el sistema palanca pero no pueden mover las diferentes partes por si solos, necesitan de los músculos. El movimiento resulta de la contracción y la relajación alternada de los músculos. Los músculos representan el 40-50% del peso corporal total de un adulto. La función primordial del músculo es transformar la energía química en mecánica para generar fuerza, trabajo y producir movimiento. La ciencia que estudia a los músculos es la Miología (Mio: músculo, Logia: Estudio). Funciones del tejido muscular Producir movimientos corporales: Los movimientos de todo el cuerpo, como caminar y correr dependen de la función integrada de huesos, articulaciones y músculos. Estabilizar las posiciones corporales: Las contracciones del tejido esquelético estabilizan las articulaciones y ayudan a mantener las posiciones corporales como pararse y sentarse. Estos músculos se contraen continuamente cuando uno esta despierto. Almacenar y movilizar sustancias en el organismo: El almacenamiento se da por la contracción de los esfínteres que son bandas anulares de músculo liso los cuales impiden la salida de un órgano hueco. . Ejemplo de esto el retenimiento de la comida en el estomago y la orina en la vejiga que es posible por los esfínteres que bloquean o cierran la salida de esto órganos. Generar calor El tejido al contraerse produce calor y a este proceso se le llama termogénesis. . Este calor se utiliza para mantener la temperatura normal del organismo. Propiedades del tejido muscular . • Excitabilidad eléctrica Es la capacidad de responder a ciertos estímulos produciendo señales eléctricas “Potenciales de Acción”. . Hay dos principales estímulos que activan el potencial de acción en los mocitos (células musculares): las señales eléctricas rítmicas automáticas que surgen en el propio tejido muscular y los estímulos químicos como los neurotransmisores liberados por las neuronas. las hormonas transportadas en la sangre. Cuando el músculo se contrae genera tensión y si esta es tan grande como para vencer la resistencia del objeto a moverse. el músculo se acorta dando lugar al movimiento.• Contractilidad Es la capacidad de un tejido muscular de contraerse tras ser estimulado por un potencial de acción. . cuando el estómago se llena de comida. Normalmente el musculo liso es sometido a estiramientos severos.• Extensibilidad Capacidad del tejido de estirarse sin dañarse. el músculo de su pared se distiende. . por ejemplo. .• Elasticidad Es la capacidad del tejido muscular de volver a su longitud y forma original después de la contracción o extensión. Tipos De Tejido Muscular El tejido muscular esquelético tejido muscular cardiaco tejido muscular liso El El . Los músculos esqueléticos están formados por millones de células llamadas fibras musculares por su forma alargada. Trabaja principalmente en forma voluntaria y puede ser controlado de manera consciente por las neuronas que forman parte de la división somática del sistema nervioso.Tejido muscular Esquelético • • • • • Se le llama así porque la mayoría de estos músculos mueven huesos del esqueleto. El tejido conectivo esta compuesto por fascias que es la capa de tejido conectivo que sostiene y rodea a los músculos y otros órganos del cuerpo. Este es estriado. También contiene tejidos conectivos que rodean tanto las fibras musculares como los músculos enteros. se ven bandas claras y oscuras alternadas (estriaciones) al observarlo en el microscopio. . vasos sanguíneos. separados en haces llamados fascículos. Fascia Profunda: Es un tejido conectivo denso e irregular que reviste las paredes del tronco y mantiene juntos a los músculos con funciones similares y permite el libre movimiento de los músculos. El Endomisio se encuentra en el interior de cada fascículo y separa las fibras musculares individuales unas de otras. El Perimisio: Rodea grupos de fibras musculares. De esta Fascia se extienden tres capas de tejido conectivo: El Epimisio: Envuelve al musculo en su totalidad.Existen dos tipos de Fascias: Fascia Superficial: Separa al músculo de la piel y provee una vía para el ingreso y egreso de nervios. . y vasos linfáticos a los músculos. la fibra muscular pierde la capacidad de realizar mitosis. se produce principalmente por hipertrofia y el aumento de la cantidad de fibras se da por la hiperplasia.Histología de la fibra muscular Esquelética Los componentes más importantes de un músculo esquelético son las fibras musculares que lo componen. De esta manera. . Dado que cada fibra surge de la fusión de cientos de pequeñas células mesodérmicas llamadas mioblastos durante el desarrollo embrionario. cada fibra madura de músculo esquelético posee cientos de núcleos. Una vez que concluyo la fusión. el número de mocitos se establece antes del nacimiento y la mayor parte de ellos duran toda la vida. El espectacular crecimiento muscular que tiene lugar tras el nacimiento. Los núcleos de una fibra se localizan debajo del sarcolema que es la membrana plasmática de una célula muscular. Los túbulos Transversos penetran desde la superficie hasta adentro de cada fibra. Dentro del sarcolema se encuentra el sarcoplasma. La mioglobina libera el oxigeno cuando la mitocondria lo requiere para la producción de ATP. este posee una cantidad sustancial de glucógeno y la proteína mioglobina. extendiéndose por toda la fibra y así el potencial de acción excita todas las porciones de la fibra simultáneamente. Los potenciales de acción viajan a través del sarcolema y los túbulos T. . . Las miofibrillas se componen de tres tipos de proteínas: Proteínas Contráctiles: Generan la fuerza de contracción. dan a la miofibrilla elasticidad y extensibilidad y unen las miofibrillas al sarcolema y a la matriz extracelular . (Miosina. Proteínas Estructurales: Mantienen a los filamentos en la alineación adecuada. Actina) Proteínas reguladoras: Contribuyen a activar y desactivar el proceso de contracción. . similar al cierre de un acordeón.Contracción y relajación de las fibras musculares Esqueléticas Antes se pensaba que la contracción se debía a un proceso de plegamiento. Pero los investigadores descubrieron que el musculo esquelético se acorta durante la contracción por el deslizamiento de los filamentos grueso y finos entre si. Acoplamiento de la miosina a la actina para formar puentes cruzados: La cabeza de la miosina. deslizando a los filamentos finos sobre los gruesos. el puente cruzado rota y libera ADP. Fase de deslizamiento: El sitio del puente donde el ADP sigue unido se abre. esta reacción carga de energía la cabeza de Miosina y los productos de la hidrolisis siguen adheridos a la Miosina. Esta unión durante la contracción se conoce como puentes cruzados o puente de unión.El Ciclo Contráctil Hidrolisis de ATP: La cabeza de Miosina posee un sitio de unión al ATP y una ATPasa. . Desacoplamiento de la miosina de la actina: Los puentes permanecen firmemente acoplados a la actina hasta que se les une otra molécula de ATP. cargada de energía se adhiere al sitio de unión de la miosina y la actina y libera grupo fosfato previamente hidrolizado. La unión del ATP a su respectivo sitio de la unión de la cabeza de miosina hace que esta se desacople de la actina. La fuerza se genera con la rotación del puente hacia el centro del sarcómero. hacia la línea M. En la mayoría de sinapsis una pequeña brecha llamada hendidura separa a las dos células. Los potenciales de acción musculares surgen en la unión o placa neuromuscular. mas la placa motora de la fibra muscular en el lado opuesto . Una sinapsis es una región donde se comunican dos neuronas o una neurona y una célula diana. La unión neuromuscular comprende entonces.La Unión Neuromuscular Las motoneuronas poseen un axón fino y largo que se extiende desde el encéfalo o la medula espinal hacia un grupo de fibras musculares. cada una de ellas se contrae en respuesta a la propagación de uno o más potenciales de acción a lo largo del sarcolema. la sinapsis entre una motoneurona somática y una fibra muscular esquelética. todos los botones sinápticos de un lado del espacio sináptico. . El impulso nervioso da origen al muscular de la siguiente manera: Liberación de Acetilcolina: Activación de los receptores de ACh: Producción del potencial de acción muscular: Terminación de la actividad de ACh: . Se necesitan enormes cantidades de ATP para impulsar el ciclo contráctil para bombear Ca²₊ hacia el Retículo Sarcoplasmatico y para realizar otras reacciones metabólicas involucradas en la contracción muscular. Tiene tres formas de producir ATP: .Metabolismo Muscular A diferencia de la mayoría de las células del organismo. suelen alternar entre una tasa de actividad baja cuando están relajadas. con empleo de solo pequeñas cantidades de ATP y una alta al contraerse y hacer uso de grandes cantidades de ATP a una tasa elevada. las fibras musculares esqueléticas. Sin embargo el ATP contenido en las células es suficiente para realizar la contracción por tan solo unos segundos. Respiración celular Anaeróbica: Consiste en una serie de reacciones productoras de ATP que no requieren la presencia de oxigeno. La creatina es una pequeñas molécula aminoacidica sintetizada en hígado.Mediante la Fosfocreatina: El exceso de ATP se usa para sintetizar fosfocreatina. Cuando la actividad muscular continua y el suministro de fosfocreatina en la fibra se agota. Este proceso se realiza en el citoplasma de la célula. riñones y páncreas. para ser después transportada a las fibras musculares. el catabolismo de la glucosa es el medio de producción de ATP. un compuesto de alta energía que solo se encuentra en las fibras musculares. . Cuando la actividad muscular continua y el suministro de fosfocreatina en la fibra se agota. .Respiración celular Anaeróbica: Consiste en una serie de reacciones productoras de ATP que no requieren la presencia de oxigeno. el catabolismo de la glucosa es el medio de producción de ATP. Respiración aeróbica Respiración anaeróbica . A pesar de que mecanismo exacto no se conoce. puede tratarse de un mecanismo protector para que la persona detenga el ejercicio antes de que sus músculos resulten dañados. .Fatiga Muscular Es la incapacidad del muscular de mantener la fuerza de contracción tras una actividad prolongada. por sobre el consumo basal. . La elevada temperatura corporal después del ejercicio aumenta la velocidad de las reacciones químicas en todo el cuerpo. que requiere el organismo. El termino deuda de oxigeno se refiere al oxigeno agregado.Consumo de Oxigeno Durante los periodos prolongados de contracción muscular mejora el suministro de oxigeno en los tejidos. Este oxigeno extra se usa para restaurar las condiciones metabólicas al nivel de reposo de tres formas 1) Convirtiendo el acido láctico en reservas de glucógeno en el hígado 2) Resintetizando fosfocreatina y ATP en las fibras musculares 3) Reponiendo el oxigeno extraído de la mioglobina. La tensión total del musculo depende de la cantidad de fibras que se contraen al unísono. Es numero de impulsos por segundo es la frecuencia de estimulación.Tensión Muscular La fuerza de la contracción de la fibra muscular varia la fibra es capaz de desarrollar una fuerza mayor que la producida con un único potencial de acción. . La fuerza que una sola fibra muscular puede producir depende principalmente del ritmo al cual llegan los impulsos nerviosos a la unión neuromuscular. Los músculos que controlan movimientos precisos consisten en muchas unidades motoras pequeñas. la fuerza de contracción depende en parte del tamaño de las unidades motoras y del número de ellas que se activa en un momento dado.Unidades motoras A pesar de que cada fibra muscular esquelética posee solo una unión neuromuscular. Los músculos esqueléticos responsables de movimientos energéticos a gran escala. como el bíceps branquial. . Los músculos de la laringe que controlan el habla tienen tan solo dos o tres fibras musculares por unidad motora. en los brazos. el axón de una neurona motora somática se ramifica y forma uniones con muchas fibras diferentes. Dado que todas las fibras musculares de una unidad motoras se contraen y relajan en forma conjunta. Clasificación de las Contracciones Contracciones Isotónicas: La tensión desarrollada por el musculo permanece casi constante mientras la longitud del musculo varia. como un tendón para producir movimiento y disminuir el ángulo de una articulación. el musculo se acorta y tira de otra estructura. Los dos tipos de contracción isotónica son: Concéntrica: si la tensión generada es lo suficiente grande como para superar la resistencia ofrecida por el objeto a medir. Excéntrica: Cuando la longitud de un musculo aumenta durante la contracción. La tensión ejercida por los puentes cruzados de la miosina se resiste al movimiento de una carga y enlentece el proceso de estiramiento. . Es importante porque estabiliza ciertas articulaciones mientras otras realizan movimientos. La mayoría de las actividades cotidianas comprende tanto contracciones isotónicas como isométricas. Estas contracciones son importantes para mantener la postura y sostener objetos en una posición fija. el musculo no cambia de longitud. entonces. .Contracción Isométrica: La tensión generada no es suficiente para superar la resistencia del objeto a moverse y. . se ven de color rojo oscuro porque contienen grandes cantidades de mioglobina y muchos capilares sanguíneos. como correr un maratón. Están adaptadas al mantenimiento de la postura y a la realización de actividades aeróbicas de resistencia. lo cual les otorga cierta resistencia a la fatiga. tienen baja velocidad de contracción. Fibras Oxidativas-glucolíticas rápidas (OGR) pueden generar cantidades considerables de ATP a través de la respiración aeróbica.Contracción Isométrica: Fibras Oxidativas Lentas (OL) Son las más pequeñas en diámetro y por lo tanto las menos potentes. Fibras Glagolíticas Rápidas (GR) Son las de mayor diámetro y las que contienen la mayor cantidad de miofibrillas. Están adaptadas a la realización de movimientos anaeróbicos. intensos de corta duración. tienen bajo contenido de mioglobina pocos capilares sanguíneos. pero se fatigan pronto. . pocas mitocondrias y son color blanco. el musculo depende. Esto significa que es un tipo de musculo involuntario. principalmente de la respiración celular aeróbica para generar ATP. El tejido muscular cardiaco se contrae cuando es estimulado por sus propias fibras musculares auto excitable. requiriendo así un constante aporte de oxigeno. .Tejido Muscular Cardiaco Es el principal tejido presente en la pared del corazón. Las mitocondrias de las fibras miocárdicas son más abundantes y de mayor tamaño que las esqueléticas. . útero y vejiga. Se dispone de forma tubular en las paredes de las arterias y venas pequeñas. así como en los órganos huecos como el estomago. Al igual que el tejido cardiaco posee automatismo.Tejido muscular liso Al igual que el tejido muscular cardiaco se activa. habitualmente de manera involuntaria. intestino. aumento en la cantidad de fibras. El tejido muscular liso. por ende.Regeneración del tejido muscular Las fibras musculares esqueléticas al madurar pierden la capacidad de realizar mitosis (división celular) el crecimiento del musculo esquelético tras el nacimiento se debe principalmente a la hipertrofia. puede hipertrofiarse. crecer por hiperplasia. como las del útero. mantienen la capacidad de dividirse y. aumento del tamaño de las fibras existentes más que a la hiperplasia. . al igual que el esquelético y el cardíaco. Además. algunas fibras lisas. Envejecimiento y tejido muscular Con el envejecimiento. La fuerza muscular a los 85 años es alrededor de la mitad de la presente a los 25. los seres humanos sufren una lenta y progresiva pérdida de masa muscular esquelética. que se remplaza en su mayor parte por tejido conectivo fibroadiposo. . Anormalidades y enfermedades del tejido Muscular . Atrofia e Hipertrofia Musculares La atrofia es la perdida de la masa muscular a causa de la pérdida progresiva de miobrillas. retículo sarcoplasmático y otros orgánulos. La hipertrofia Muscular es un incremento del diámetro de las fibras como consecuencia de la producción aumentada de miofibrillas. mitocondrias. . Existen diferentes tipos de atrofia: Atrofia por des-uso: Es cuando no tienen en uso los músculos como los paciente inmovilizados por yesos. Atrofia por denervación: Cuando el nervio se corta o su acción se ve interrumpida. . miofibrillas dañadas y líneas Z desorganizadas. . Este daño también se manifiesta por la elevación de los niveles plasmáticos de algunas proteínas. como la mioglobina y la enzima creatincinasa.Daño muscular inducido por el ejercicio La comparación de microfotografías del tejido muscular de atletas antes y después de realizar un ejercicio evidencia un daño muscular inducido por esta actividad. como sarcolemas desgarrados. El entrenamiento combinado en un régimen de ejercicio que incorpora ambos tipos de actividad. en cambio el entrenamiento anaeróbico aumenta la fuerza muscular para desafíos breves.Entrenamiento aeróbico versus entrenamiento de fuerza El entrenamiento aeróbico aumenta la resistencia para las actividades prolongadas. . motoneurona somática. uniones neuromusculares o fibras musculares.Desequilibrios Homeostáticos Las anormalidades de la función muscular esquelética pueden deberse a la enfermedad o daño de cualquiera de los componentes de una unidad motora. . en los hombres en las edades de inicio suelen ser entre 50 y 60 años.000 personas es más común en la mujeres. .Miastenia gravis Es una enfermedad autoinmune que causa daño crónico y progresivo de la unión neuromuscular. iniciándose por lo general entre los 20 y 40 años. La miastenia gravis aparece alrededor de 1 de cada 10. que ocasionan la degeneración progresiva de las fibras musculares esqueléticas. El trastorno suele hacerse evidente entre los 2 y 5 años de edad. .Distrofia Muscular Se refiere a un conjunto de enfermedades destructivas hereditarias. ligamentos. . Afecta a los componentes del tejido conectivo fibroso presente en músculos. reumático no articular.Fibromialgia Es un trastorno doloroso. que suele aparecer entre los 25 y 50 años. tendones. . mantenerlo a una determinada posición por un periodo prolongado de tiempo y bajos niveles de electrolitos en sangre. Estos se pueden producir por flujo sanguíneo inadecuado a los músculos. Una contradicción espasmódica dolorosa se conoce con el nombre de calambre. uso desmedido del musculo. como de potasio.Contracciones anormales de los músculos esqueléticos Un tipo de contracción muscular anormal es el espasmo. deshidratación. lesión.