El sistema muscular está constituido por los músculos, cuya función es la de proporcionar movimiento al cuerpo, en cooperación con el sistema esquelético. Ambos sistemas conforman el aparato locomotor el cuál, además de esa función principal de dotar de movilidad a la persona, también es importante en el mantenimiento de la postura y en la protección de los órganos más delicados del organismo.
La palabra músculo viene del latín musque (ratón) y culus (pequeño), y alude a un pequeño ratón que parece escondido entre la carne cuando se flexiona el brazo ola pierna. La característica fundamental de los músculos es la capacidad de contracción que acorta la fibra muscular y genera la fuerza suficiente para movimiento. Es una propiedad única que los distingue del resto de los tejidos corporales. Por consiguiente, los músculos son responsables de los movimientos corporales y podemos considerarlos como las máquinas que mueven el organismo.
Otras propiedades importantes son:
a) Excitabilidad (receptividad o irritabilidad): consiste en la capacidad de recibir y responder a estímulos como las señales eléctricas (potenciales de acción muscular) al contactar con células nerviosas, o en el músculo cardíaco es el propio músculo el que genera su contracción (auto-rítmico)
b) Conductividad es la capacidad para propagar las señales eléctricas a través de la membrana que llega hasta las miofibrillas y genera movimiento.
c) Extensibilidad dado que puede ser estirado sin dañarse.
d) Elasticidad dado que recupera la forma original tras ser estirado o contraído.
1. Anatomía de un músculo
Un músculo es un órgano formado principalmente por:
a) Fibras musculares estriadas, que son las células características del músculo esquelético, responsables de la función de contracción.
b) Células satélite, que participan en la regeneración del músculo.
c) Tejido conjuntivo, que envuelve al músculo y a las propias fibras musculares y es responsable del aporte de vasos sanguíneos y de nervios.
La zona del músculo formada por las fibras musculares recibe el nombre de vientre muscular.
Las fibras musculares esqueléticas, como la mayoría de las células, son blandas y sorprendentemente frágiles, si bien los músculos esqueléticos pueden producir una potencia tremenda; de hecho, la fuerza que generan, como cuando levantamos una pesa, es a menudo mucho mayor que la requerida para esa tarea. ¿Cómo es posible? La razón por la que no se rompen cuando producen dicha fuerza es que miles de fibras musculares están unidas formando un bloque rodeadas de tejido conjuntivo (haces o fascículos musculares). En la anatomía de un músculo se distinguen, además, varias capas de tejido conjuntivo:
a) Fascia; capa más externa que cubre músculos y órganos. Lleva nervios y vasos sanguíneos y linfáticos hasta el músculo y rellena espacios huecos
b) Epimisio; es una capa de tejido conjuntivo denso que envuelve al músculo completo y lo separa de otros tejidos u órganos
c) Perimisio; rodea cada fascículo muscular, al que lleva nervios y vasos sanguíneos.
d) Endomisio; rodea cada una de las fibras musculares.
Estas capas conjuntivas se unen en los extremos de los músculos para formar los tendones.
1.1. Tendones, aponeurosis y fascias
Los tendones son bandas de tejido conjuntivo denso con forma cilíndrica que unen los músculos con los huesos, la piel u otros músculos. Proceden de la prolongación del epimisio y del resto de capas conjuntivas del músculo. Sus fibras colágenas se orientan en la dirección del esfuerzo y proporcionan una gran resistencia al estiramiento.
Los tendones que tienen forma aplanada y se extienden en forma de capa reciben el nombre de aponeurosis.
Otra estructura relacionada son las fascias. Estas son capas de tejido conjuntivo denso que forman un verdadero sistema interconectado que se extiende por todo el cuerpo y recubre los músculos, tendones, huesos y articulaciones y facilita sus movimientos.
Un ejemplo sería la fascia o aponeurosis plantar.
Los tendones permiten transmitir la fuerza generada por los músculos a los huesos, a los que se unen con el fin de conseguir su movimiento. La unión se produce entre las fibras colágenas del tendón y las del periostio, que recubre el hueso, tanto en el origen, que es el extremo del músculo que se une al hueso menos móvil, como en la inserción, que es la unión al hueso más móvil.
1.2. Tipos de fibras musculares
Las fibras musculares humanas (miocitos) no son todas iguales, tienen distintos tipos de metabolismo. Actualmente se reconocen unos 30 tipos de células diferentes, pero se puede simplificar y reducirlas sólo a dos tipos principales:
a) fibras musculares de contracción lenta (tipo I). Estas presentan respiración celular aeróbica. Tienen menos fuerza y trabajan a baja velocidad pero pueden resistir largos periodos de tiempo trabajando.
b) fibras musculares de contracción rápida (tipo II): con dos subtipos IIA y IIB. Las fibras IIB presentan fermentación láctica anaerobia (glicolíticas). Tienen una gran fuerza/potencia y trabajan a gran velocidad pero se fatigan rápidamente.
Las fibras IIA son intermedias y presentan ambos tipos de metabolismo.
La proporción de fibra difiere en diferentes músculos del cuerpo humano. Por ejemplo, los músculos posturales como los del cuello y cabeza tienden a contener fibras más lentas; en cambio en los músculos con movimientos bruscos ej. hombros y brazos abundan las fibras glucolíticas (ver tabla 2).
Al contraerse el músculo los distintos tipos de fibras musculares se activan de acuerdo con la intensidad de movimiento. Durante el ejercicio de baja intensidad se reclutan principalmente fibras lentas. Sin embargo, con el aumento de la intensidad de ejercicio si estas fibras no son suficientes porque se requiere una fuerza mayor o mayor velocidad, el cuerpo reclutará las fibras de tipo IIA y finalmente la de tipo IIB.
1.3. Estructura de la fibra muscular
Las fibras musculares esqueléticas son células que tienen muchos núcleos, desviados a la periferia por las miofibrillas, que están dispuestas en la misma dirección de la fibra y llenan su citoplasma, conocido como sarcoplasma (tiene una gran cantidad de ATP y mioglobina).
Las miofibrillas están formadas por numerosos miofilamentos de naturaleza proteica y rodeadas por el retículo sarcoplasmico, una red de túbulos membranosos similares al REL que almacenan iones Ca2+.
Cada fibra muscular tiene muchas mitocondrias en filas y una red formada por los túbulos T, conectados entre sí y con la membrana plasmática o sarcolema. La función de estos túbulos es facilitar la transmisión de los impulsos nerviosos, que llegan a cada fibra muscular por una placa motora, en la que se produce la sinapsis neuromuscular.
Las miofibrillas, dispuestas de forma longitudinal en cada fibra muscular, muestran una estriación transversal y son las estructuras contráctiles que llevan a cabo la contracción muscular. La estriación de las fibras musculares esqueléticas se debe a la repetición en las miofibrillas de una unidad funcional, denominada sarcómero.
1.4. La unidad motora
La unidad motora es el conjunto de fibras musculares que reciben impulsos nerviosos de una neurona motora y que, por lo tanto, se contraen al mismo tiempo.
Un ejemplo curioso sería el del músculo extraocular que desarrolla movimientos muy precisos y enérgicos, pero de poca fuerza. En este caso la unidad motora es muy pequeña (una media de 3 miocitos por neurona) pero tiene una elevada proporción de fibras que se contraen a máxima velocidad.
2. Mecanismos y etapas de la contracción muscular
La contracción y el acortamiento del sarcómero, la unidad de la contracción muscular, permite la contracción y el acortamiento muscular.
La contracción de las fibras musculares se produce por la llegada del impulso nervioso a la sinapsis neuromuscular y tiene lugar en varias etapas en las que desempeñan un papel fundamental los miofilamentos. En la contracción, los filamentos de miosina se deslizan entre los de actina, lo que acorta las bandas I y las H, en las que solo hay filamentos gruesos, y se reduce la longitud del sarcómero.
1. Cuando el impulso nervioso llega al final del axón situado en la zona de unión neuromuscular, las vesículas sinápticas de la neurona liberan acetilcolina (ACH).
La ACH liberada se difunde por el espacio sináptico hacia los receptores de la célula muscular, y cuando llega a ellos permite la abertura de canales de Na+, de modo que el Na+ entra en el miocito desencadenando un potencial de acción (PA).
2. El potencial de acción significa una orden para producir movimiento, el PA se extiende por el sarcolema y se difunde por los túbulos T hasta llegar al retículo sarcoplasmático, e induce la liberación de Ca2+ en el sarcoplasma.
3. El Ca2+ se une a las proteínas reguladoras en los miofilamentos de actina y cambian tanto la forma como la posición de estos filamentos. Esta acción deja expuestas las zonas de unión de las moléculas de actina, a la que se pueden adherir ahora las cabezas de las moléculas de miosina.
4. Los brazos de los filamentos gruesos (FG) de miosina van a unirse a los puntos de unión libres de los filamentos finos (FF) de actina. Para que esto ocurre es necesario que el ATP se una a los brazos (ATP → ADP + Pi).
5. Una vez unidos los brazos de los FG a los puntos de unión libres de los FF se va a producir un cambio conformacional (un cambio de forma) en estos. Este movimiento brusco de las cabezas tira de los FF desplazándolos hacia el centro del sarcómero y provocando (por lo tanto) una contracción del mismo (y de la fibra muscular). Este movimiento no requiere de un aporte de ATP si no que ocurre automáticamente al liberarse el ADP unido en el paso 4.
6, 7 y 8. Los brazos de miosina se van a separar de los FF mediante el aporte de otra molécula de ATP (ATP → ADP + Pi).
Una vez que ocurre esto hay dos opciones:
a) Si la contracción muscular sigue, volvemos al paso 4, y las cabezas de las FG vuelven a unirse a los puntos libres repitiendo el ciclo y aumentando la contracción del sarcómero y, por lo tanto, de la fibra muscular y el músculo.
b) Si el potencial de acción (PA) cesa y se reabsorbe la ACH, el Ca2+ del sarcoplasma es rápidamente reabsorbido por el retículo sarcoplasmático.
Una vez que la concentración de Ca2+ disminuye los FF de actina vuelven a su conformación original haciendo imposible que se unan las cabezas de los FG de miosina.
Con esto finaliza la contracción muscular y el sarcómero vuelve a su posición original.
El rigor mortis o rigidez cadavérica es la rigidez que aparece en el cuerpo tras la muerte. Lo conoceréis porque es uno de los métodos que se usan tradicionalmente para determinar cuando ha fallecido alguien y suele mencionarse en películas, novelas, ...
Se debe a una contracción sostenida de las fibras musculares ante la presencia de iones de calcio en el sarcoplasma, que proceden del retículo sarcoplásmico y del medio extracelular, ya que las membranas pierden el control de la permeabilidad.
Como consecuencia el calcio no se reabsorbe por el retículo sarcoplasmático y la contracción muscular se mantiene porque las cabezas de la miosina de los filamentos gruesos y los filamentos de actina no se separan, debido a la carencia de ATP.
El rigor mortis se mantiene unas 36 h, hasta que comienza la degradación de las proteínas musculares.
3. Funciones de los músculos
La función de las fibras musculares esqueléticas es la contracción muscular, un proceso que se utiliza para desempeñar funciones diferentes, lo que condiciona la forma de los músculos.
El tono muscular es la tensión que presentan los músculos en estado de reposo y su función es la de mantener la posición de las articulaciones y los huesos. Esto tiene una importancia especial en los músculos que participan en el mantenimiento de la postura.
El tono muscular se debe a que algunas unidades motoras permanecen activas, y aunque generan una tensión que es insuficiente para producir el movimiento del músculo, sí participan en el mantenimiento de la posición del cuerpo. El control del tono muscular corre a cargo de algunas fibras nerviosas sensitivas que reciben la información de la situación de los músculos y son responsables del control reflejo de la postura corporal.
3.1. Principales funciones de los músculos
a) Movimiento del esqueleto. La contracción de los músculos que están unidos a los huesos por medio de los tendones permite mover los miembros bajo el control del sistema nervioso. Mantenimiento de la postura corporal. Esta función corre a cargo de músculos que corrigen constantemente la posición del cuerpo y de sus partes.
b) Control del paso de materiales. La abertura y el cierre de la boca, el ano o las vías urinarias corre a cargo de músculos especiales que permiten el intercambio de sustancias con el medio.
c) Ventilación. El proceso respiratorio pulmonar necesita de un grupo de músculos que expandan y contraigan la caja torácica y permitan los movimientos de inspiración y espiración.
d) Sostén de la masa visceral. El suelo pélvico y la musculatura abdominal tienen como función el soporte y la protección de la masa visceral.
e) Control de la temperatura corporal. Una parte importante de la energía liberada en el metabolismo de las fibras musculares se disipa en forma de calor, que es utilizado para mantener constante la temperatura corporal.
3. Tipos de músculos
3.1. Tipos de músculos según su movimiento
Según su función, los músculos se clasifican en los siguientes tipos principales:
a) Flexores. Disminuyen el ángulo de una articulación.
b) Extensores. Aumentan el ángulo de la articulación.
c) Aductores. Permiten acercar un miembro al eje del cuerpo.
d) Abductores. Son antagonistas de los aductores, ya que alejan un miembro del eje del cuerpo.
e) Depresores. Provocan un movimiento hacia abajo, por ejemplo, el del labio inferior.
f) Elevadores. Dan lugar a un movimiento hacia arriba, como es el caso del músculo elevador de la escapula.
g) Supinadores. Permiten el giro hacia fuera o hacia arriba, como el del antebrazo para dejar la palma de la mano hacia arriba.
h) Pronadores. Permiten el giro del antebrazo hacia dentro o hacia abajo para dejar el dorso de la mano hacia arriba.
i) Esfínteres. Son músculos circulares mediante los cuales se pueden abrir y cerrar orificios como la boca o el ano.
3.2. Tipos de agrupaciones de músculos según su movimiento
a) Principales o agonistas. Su contracción determina un movimiento, como puede ser la flexión del brazo, llevada a cabo por el bíceps braquial.
b) Sinergistas. Complementan la acción de un músculo principal y estabilizan la articulación.
c) Antagonistas. Llevan a cabo una acción opuesta a la del músculo principal. El tríceps braquial es antagonista del bíceps braquial.
3.3. Tipos de músculos según la disposición de las fibras
a) Penniformes; los fascículos de fibras se orientan hacia uno o más tendones que recorren el músculo, con los que forman un ángulo oblicuo. El recto femoral y el extensor de los dedos son músculos penniformes.
b) Paralelos; los fascículos de fibras se orientan en la dirección del músculo, que puede adoptar un aspecto fusiforme, más grueso en el centro, como el bíceps braquial, o aplanado, como los abdominales.
c) Circulares u orbiculares; las fibras musculares se disponen de forma concéntrica alrededor de un orificio, que puede cerrarse o abrirse mediante su contracción o relajación. Forman esfínteres, como el orbicular de la boca.
d) Convergentes; las fibras musculares se inician en una zona amplia y se van concentrando en una zona más estrecha en su otro extremo, donde el músculo tiene su inserción. Un ejemplo es el músculo pectoral mayor.
4. Principales músculos del cuerpo humano
Los nombres asignados a los músculos tienen su origen en diversos criterios, como la forma (músculo trapecio), la disposición de sus fibras (músculos rectos, oblicuos...), la función que desempeñan (flexores, extensores, rotadores...), las partes de las que constan y la región del cuerpo en la que se encuentran (músculo tríceps braquial, bíceps femoral...).
En otros casos, los nombres se relacionan con determinadas actividades, como ocurre con el músculo sartorio, que permite cruzar las piernas y procede de la palabra sastre (sartor, en latín), una profesión en la que esa posición es muy común, o el músculo buccinador, necesario para tocar la trompeta, de la que toma su nombre.
4.1. Principales músculos superficiales
4.2. Músculos de la cabeza
Los músculos de la cabeza forman un grupo muy amplio que se suele dividir para su estudio en los siguientes grupos:
A) Músculos de la expresión facial. Están inervados por el nervio facial (VII par craneal) y tienen una gran importancia en la comunicación no verbal. El músculo orbicular de la boca cierra el orificio bucal al contraerse, mientras que el buccinador comprime las mejillas, permite succionar y soplar y colabora en el proceso de la masticación.
Otros músculos que mueven la boca y permiten hacer muecas y reír son los depresores y elevadores de los labios, el mentoniano, los músculos cigomáticos mayor y menor y el risorio, que tira de la comisura de la boca hacia el lateral.
Bajo el cuero cabelludo se encuentran el músculo occipitofrontal, que tiene dos partes unidas por la aponeurosis epicraneal, una occipital y una frontal, y es el responsable del movimiento de las cejas y de fruncir el ceño. El músculo temporoparietal es el encargado del movimiento de la oreja.
El platisma es un músculo plano que cubre la parte anterior del cuello, desde su base hasta la mandíbula y las comisuras de la boca. Su contracción da lugar al descenso de la mandíbula. El músculo orbicular del ojo participa en el cierre del ojo, al igual que el elevador del párpado superior.
B) Músculos de la masticación. Están inervados por el nervio trigémino (V par craneal) y mueven la mandíbula sobre su articulación. El más importante es el masetero, que tiene su origen en el arco cigomático y que, junto con el músculo temporal, produce la elevación de la mandíbula. Los músculos pterigoideos son responsables del movimiento lateral de la mandíbula.
C) Músculos de la lengua y de la faringe. La lengua es un órgano formado principalmente por músculo esquelético que se mueve por acción de músculos extrínsecos.
Estos músculos son el palatogloso, el geniogloso, el hiogloso y el estilogloso, que colaboran en la masticación y la deglución y dotan a la lengua de los movimientos necesarios para hablar.
En la faringe, los músculos más importantes son los constrictores, que son responsables de la deglución, los elevadores de la laringe, que la impulsan hacia arriba en la deglución, y los músculos palatinos, que permiten la elevación del paladar membranoso.
D) Músculos oculomotores. Tienen su origen en la superficie de la órbita y controlan la posición de cada ojo. Son los músculos recto inferior, recto medial, recto superior, recto lateral, oblicuo inferior y oblicuo superior, cada uno de los cuales mueve el ojo en una dirección.
4.3. Músculos del cuello
Los músculos de la región anterior del cuello participan en el movimiento de la mandíbula y controlan la posición de la laringe. Entre ellos están el músculo digástrico, que hace descender la mandíbula, y el esternocleidomastoideo, que se une a la clavícula y al esternón en su parte inferior y a la apófisis mastoides del cráneo en la superior. Este músculo permite el giro y la inclinación de la cabeza además de proteger al paquete vascular sobre el que se encuentra. Otros músculos de esta zona forman parte de la capa muscular del suelo de la boca, como los músculos genihioideos y el milohioideo.
Los músculos laríngeos extrínsecos, como el estilohiodeo, estabilizan la laringe, mientras que los intrínsecos controlan la tensión de las cuerdas vocales y regulan la apertura de la glotis. Durante la deglución, los músculos extrínsecos elevan la laringe para cerrarla por medio de la epiglotis y los intrínsecos cierran la glotis.
En la parte posterior del cuello destacan el músculo esplenio, que realiza la flexión y la extensión lateral del cuello, y los músculos escalenos, que se insertan en las dos primeras costillas y participan en la flexión del cuello.
4.4. Músculos del tronco
Algunos músculos del tronco forman parte de las cinturas escapular y pélvica y se estudian con ellas. Entre los músculos más importantes del tronco podemos destacar:
A) Músculos de la columna vertebral. Son un amplio grupo de músculos de distintos tamaños, asociados a la columna vertebral desde la primera vértebra hasta el sacro. Entre sus funciones más importantes están la extensión y la flexión de la columna. Algunos, de pequeño tamaño, se unen a vértebras contiguas y son responsables de una pequeña rotación de la columna.
B) Músculos oblicuos y rectos. Forman la pared muscular de las cavidades torácica y pélvica y se sitúan entre la columna vertebral y la línea ventral media. Los músculos oblicuos comprimen las cavidades, mientras que los rectos son flexores de la columna vertebral.
· Los músculos intercostales externos e internos son músculos oblicuos. Los externos elevan las costillas, mientras que los internos las hacen descender. En el abdomen, los músculos oblicuos forman una capa interna y otra externa.
· El músculo recto del abdomen ocupa la zona central anterior del abdomen y tiene intersecciones tendinosas y una banda conjuntiva rica en colágeno en el centro que forma la línea alba.
· El diafragma es el músculo que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal. Mediante su contracción, en el proceso de ventilación pulmonar, el volumen de la caja torácica aumenta.
C) Músculos del suelo pélvico. Forman el suelo de la pelvis, cuyas funciones son el sostén de los órganos de la cavidad pélvica, flexionar el sacro y el cóccix y controlar el paso de sustancias a través de la uretra y el ano. Entre ellos están el iliococcígeo y el pubococcígeo, que permiten también la elevación del ano.
5. Hábitos saludables
6. Patologías y lesiones más frecuentes del sistema muscular
6.1 Patologías y lesiones musculares
6.2. Patologías y lesiones de los tendones
No hay comentarios:
Publicar un comentario