Fisiología Muscular Completa: Estructura, Tipos de Tejido y Mecanismo de Contracción
Sistema Muscular: Concepto y Estructura
I. Concepto General
El sistema muscular es el conjunto de órganos llamados músculos, cuya función principal es la contracción muscular.
Miología
La miología es la ciencia que estudia los músculos.
- Miositis: Inflamación muscular causada por lesión, infección o enfermedad autoinmune.
Definición y Composición
Sistema formado por tejido contráctil especializado (tejido muscular).
- Representa el 40% del peso corporal y está formado por más de 650 músculos.
- Músculos: Estructuras capaces de contraerse y generar movimiento (del latín musculus, “pequeño ratón”).
II. Funciones del Sistema Muscular
El sistema muscular desempeña roles vitales en el organismo:
- Permite el movimiento (junto con el sistema óseo).
- Forma y soporta al cuerpo.
- Mantiene la postura corporal.
- Da forma externa al cuerpo.
- Forma órganos huecos.
- Protege órganos.
- Produce calor (hasta el 88% del calor corporal).
- Almacena sustancias como proteínas, glucógeno y calcio.
- Contiene el sistema de energía (fosfocreatina).
- Movimiento activo de la locomoción.
- Representa el 40-50% del cuerpo.
- Aumenta de tamaño en su recuperación (hipertrofia).
III. Propiedades Musculares
Los músculos poseen propiedades únicas que permiten su funcionamiento:
a) Contractibilidad
Es la capacidad del músculo de acortarse y aumentar su volumen.
b) Elasticidad
Capacidad del músculo de regresar a su estado original después de una contracción.
c) Tonicidad
Es un estado de semicontracción; los músculos están listos para actuar (tono muscular).
d) Extensibilidad
Capacidad del músculo de aumentar su tamaño sin estirarse los tejidos.
e) Irritabilidad (Excitabilidad)
Capacidad del músculo de responder a estímulos nerviosos (o hormonales).
f) Automaticidad
Capacidad del músculo de generar sus propios impulsos nerviosos (aplicable principalmente al músculo cardíaco).
IV. Capas del Músculo (Estructura Macroscópica)
El músculo está organizado en capas de tejido conectivo que envuelven las fibras:
- Músculo completo → Epimisio (Capa externa que envuelve todo el músculo).
- Haz o fascículo muscular → Perimisio (Envuelve un grupo de fibras musculares).
- Fibra muscular → Endomisio (Envuelve cada fibra muscular individual).
Conexiones Musculares
- Tendón: Une el músculo al hueso.
- Ligamento: Une huesos entre sí.
Ejemplo: Movimiento de la articulación de un segmento.
V. Tipos de Tejido Muscular
Existen tres tipos principales de tejido muscular, clasificados según su forma, velocidad de contracción y control nervioso:
| Característica | Tejido Muscular Esquelético | Tejido Muscular Cardíaco | Tejido Muscular Liso |
|---|---|---|---|
| Forma del tejido | Cilíndrica | Cilíndrica (ramificada) | Fusiforme |
| Velocidad | Rápida | Intermedia | Lenta |
| Control | S.N.C. (Sistema Nervioso Central) | S.N.A. (Sistema Nervioso Autónomo) | S.N.A. |
| Estrías | Sí | Sí | No |
| Disco intercalar | No | Sí | No |
| Sarcómero | Sí | Sí | No |
| Calmodulina | No | No | Sí |
| Fibrilación | No | Sí | No |
| Contracción | Voluntaria | Involuntaria | Involuntaria |
Ejemplos según Tipo de Músculo
-
Esquelético (T.M.E.): Unido a huesos, lengua, primer tercio del esófago, músculos estriados del ojo. Contracción voluntaria. No se contrae sin estimulación nerviosa.
-
Cardíaco (T.M.C.): Músculo del corazón (miocardio). Contracción involuntaria y rítmica. Fibras estriadas y ramificadas, con 1 o 2 núcleos. Células llamadas cardiomiocitos, interconectadas por discos intercalares. Bombea la sangre mediante contracción coordinada.
-
Liso (T.M.L.): Músculos viscerales (órganos internos). También llamado visceral o involuntario. Controlado por el sistema nervioso autónomo. Sin estriaciones; células en forma de huso con núcleo central. Se encuentra en paredes de vasos, tubo digestivo, vías respiratorias, vejiga, útero, etc. Provoca movimiento interno (peristaltismo y mezclado).
VI. El Sarcómero: Unidad Funcional de la Contracción
1. Definición
El sarcómero es la unidad funcional del músculo estriado (esquelético y cardíaco).
- Cada sarcómero contiene todos los componentes necesarios para la contracción.
- Los músculos están formados por millones de sarcómeros que se acortan en cada contracción.
2. Estructura del Sarcómero
Las miofibrillas son orgánulos contráctiles formados por miles de sarcómeros. Están compuestas por filamentos proteicos:
- Miosina: Filamento grueso.
- Actina: Filamento delgado.
- También posee troponina y tropomiosina (proteínas que regulan la contracción).
Componentes Principales
- Banda A: Filamentos gruesos de miosina.
- Zona H: Parte central de la Banda A sin filamentos de actina.
- Banda I: Filamentos delgados de actina.
- Discos Z: Separan los sarcómeros (marcan los límites).
- Línea M: Proteínas accesorias en el centro de la miosina.
La contracción ocurre cuando los filamentos gruesos se deslizan sobre los delgados, acortando las miofibrillas.
Funciones del Sarcómero
- Es la unidad funcional del músculo que permite la contracción muscular.
- Se acorta en respuesta a un impulso nervioso.
- Los filamentos no se acortan, sino que se deslizan entre sí, provocando la contracción (modelo de filamentos deslizantes).
- Este deslizamiento genera tensión muscular.
VII. Fisiología y Mecanismo de Contracción Muscular
💪 Fisiología Muscular
El sistema muscular transforma energía química en fuerza.
- Las células musculares están cubiertas por el sarcolema y su citoplasma se llama sarcoplasma.
- Contienen mitocondrias, glucógeno y miofilamentos (filamentos proteicos contráctiles).
- Los miofilamentos son de dos tipos: Gruesos (miosina) y Finos (actina).
⚙️ Proteínas de los Filamentos
- Contráctiles: Generan fuerza → Miosina y Actina.
- Reguladoras: Controlan la contracción → Troponina y Tropomiosina.
- Estructurales: Mantienen el orden → Titina, Miomesina, Nebulina y Distrofina.
⚡ Contracción Muscular
Es el proceso en el que el músculo se acorta o se relaja. Ocurre por el deslizamiento de los filamentos y depende del potencial eléctrico transmitido por las neuronas.
🔌 Etapas de la Contracción Muscular
-
Recepción del Estímulo
El cerebro envía la orden de movimiento.
-
Transmisión de la Orden
Se genera un potencial de acción (impulso nervioso) en las neuronas motoras. Este viaja por la médula espinal hasta la neurona motora alfa.
-
Llegada de la Señal al Músculo
En la placa motora (unión neuromuscular), se libera el neurotransmisor acetilcolina. Esta se une al sarcolema, generando un nuevo impulso eléctrico.
-
Propagación del Impulso y Liberación de Calcio
El potencial se propaga por el sarcolema y los túbulos T. Se libera calcio (Ca²⁺) desde el retículo sarcoplasmático.
-
Contracción (Formación de Puentes Cruzados)
El calcio se une a la troponina, desplazando la tropomiosina y dejando libres los sitios de unión. La miosina se une a la actina, formando puentes cruzados. La miosina usa ATP para deslizar los filamentos, acortando el sarcómero. El ciclo continúa mientras haya ATP y calcio disponibles.
