contracción muscular

El tejido muscular es el encargado de orquestar los movimientos y contracciones del cuerpo. Está formando por células que poseen la capacidad de contraerse, denominadas miocitos. Es un tejido abundante y en los seres humanos compone un poco menos de la mitad de toda su masa.

Existen tres tipos de tejidos musculares, que difieren principalmente en las características celulares y en su ubicación. Estos son el músculo esquelético, el liso y el cardiaco.

caracteristicas

Los músculos están compuestos por casi un 80% de agua, la cual cumple un papel vital en la contracción y provee de un medio adecuado para los iones inorgánicos y compuestos orgánicos presentes en el tejido. Las proteínas que lo conforman son del tipo contráctiles: actina, miosina y tropomiosina.

Músculos fásicos y tónicos

Los músculos tónicos se encuentran en los órganos suaves, como el corazón, la vejiga urinaria, el tracto digestivo y en las paredes del cuerpo. Estos no poseen orígenes o inserciones comparables con la musculatura fásica.

Células musculares

Las células del tejido muscular tienen su propia nomenclatura: el citoplasma se conoce como sarcoplasma, la membrana de la célula como sarcolema, el retículo endoplasmático liso es retículo sacarcoplásmico liso y la unidad funcional el sarcómero.

Células del músculo estriado

Las células que forman parte de músculo estriado tienen un diámetro entre los 5 y los 10 um, mientras que la longitud puede alcanzar varios centímetros.

Este increíble tamaño puede explicarse ya que cada célula proviene de muchas células embrionarias llamadas mioblastos que se fusionan para dar lugar a una estructura grande y multinucleada. Además, estas células son ricas en mitocondrias.

funciones

Todas las células vivas exhiben movimiento de sus componentes intracelulares, las amebas (como varios organismos unicelulares) puedes explorar su medio ambiente por el movimiento y algunos organismos tienen cilios y flagelos que permiten su desplazamiento

tipos

En los vertebrados existen tres tipos de células musculares que constituyen del 60 al 75% del peso total del cuerpo. Existe el músculo esquelético, el músculo liso y el músculo cardiaco. A continuación describiremos los detalles de cada uno:

Músculo esquelético

El músculo esquelético participa en los movimientos corporales. Cada músculo está unido directamente a dos o más huesos por medio de tejido conjuntivo. Cuando el músculo se contrae, los huesos se mueven alrededor de la articulación que los mantiene unidos.

Músculo liso

Este tipo de musculo se encuentra formando parte de las paredes de los órganos internos como el tracto digestivo, el tracto respiratorio, la vejiga urinaria, las venas, las arterias, entre otros órganos.

Células del músculo liso

Anatómicamente, el músculo liso está compuesto de células fusiformes (con forma de husos) con largas con bordes afilados y un núcleo ubicado en la región central.

Aunque también están formadas por las proteínas actina y miosina, carecen de estrías y de túbulos o ramificaciones.

Músculo cardiaco

El músculo cardiaco se encuentra de manera exclusiva en el corazón. Está compuesto de fibras multinucleadas estriadas, que recuerdan en varios aspectos al músculo esquelético. Las fibras se encuentran en una modalidad de sincitio, pero no se fusionan unas con otras.

Células del músculo cardiaco

Al igual que las células del músculo liso, las células del músculo del corazón presentan varios núcleos, aunque hay células que solamente presentan uno. Son más cortas que las del músculo esquelético.

En cuanto a su morfología, son alargadas y presentan múltiples ramificaciones. Los extremos de la célula son romos. Son ricas en mitocondrias, gránulos de glucógeno y lipofucsina. Al verlas al microscopio, observaremos un patrón de estrías similar a las del músculo esquelético.

Estructura y organización

La apariencia “estriada” del músculo aparece porque las miofibrillas de una fibra muscular están formadas por sarcómeros alineados de manera muy exacta, adquiriendo una apariencia bandeada a la luz del microscopio óptico.

Las bandas están formadas por las proteínas contráctiles. Las oscuras están formadas principalmente por miosina (principalmente) y las claras por actina.

Enfermedades del tejido muscular

Existen diversas condiciones que afectas a los músculos en el ser humano. Todas estas afecciones tienen consecuencias en la locomoción – ya que la función principal de los músculos es servir al movimiento.

Las enfermedades y condiciones médicas más importantes que afectan al tejido muscular son:

Rabdomiólisis

La rabdomiólisis es una patología originada por la necrosis (muerte celular patológica) de los músculos. Concretamente, no es una enfermedad sino un síndrome que puede estar asociado a múltiples causas: exceso de ejercicio, infecciones, intoxicación por drogas y alcohol, entre otros.

Distrofia muscular

La función principal de la distrofina sana en el músculo es de tipo estructural, ya que une los filamentos de actina del interior de las células con las proteínas ubicadas en la membrana celular. El movimiento y la fuerza de las miofibrillas son transmitidos por esta proteína hacía las proteínas de la membrana, y luego al espacio extracelular.

Miastenia gravis

El término miastenia gravis tiene sus orígenes en el latín y el griego, y quieren decir “debilidad muscular grave”. Es una patología autoinmune crónica que afecta al músculo esquelético del cuerpo, causando la pérdida de fuerza en los mismos.

Miositis

La inflación muscular es designada como miositis. Las causas de esta inflamación varían ampliamente, desde lesiones hasta enfermedades autoinmunes. Se distinguen dos categorías principales de esta condición inflamatoria: la polimiositis y la dermatomiositis.

Esclerosis lateral amiotrófica

La esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Lou Gehrig o enfermedad de Charcot es una condición del tipo neuromuscular que aparece cuando las células del sistema nervioso mueren de manera progresiva, ocasionando la parálisis de los músculos. A largo plazo esta enfermedad causa la muerte del paciente.

Lesiones y tendonitis

l uso excesivo de los músculos puede traducirse en condiciones médicas que afectan la habilidad locomotora del paciente. La tendonitis es una condición que suele afectar mayormente a las articulaciones y ocurre por un uso excesivo y forzoso de las articulaciones, como las muñecas.

Organización del mùsculo esqueletico

Cada músculo es en realidad un sistema muscular esquelético compuesto por 3 componentes principalmente:

Componente Muscular Contráctil

Encargado de generar Fuerza, producto de esto es capaz de crear movimientos y Presión.

Componente Conjuntivo

Posee abundantes fibras elásticas (entre ellas la Titina) y de Colágeno (otorga propiedades físicas de resistencia y flexibilidad) las cuales brindan propiedades elásticas, recubrimiento, individualización y protección del sistema muscular.

Organizacion de los musculos microscopicos

Aproximadamente el 40% del cuerpo es musculo esqueletico y otros 10% es musculo liso y cardiaco

sarcolema

Miofibrillas

Banda claras y oscuras

Puentes cruzados

Sarcómero

Subtopic

Titina

Sarcoplasma

Componentes Tróficos e Inervaciones

Se refiere a las terminaciones nerviosas motoras y sensitivas (Vias Eferentes y Aferentes respectivamente), vasos sanguíneos (nutrición y oxigenación del tejido) y conductos linfáticos (remoción de desechos).

envolturas del musculo

Fascia

Parte Externa que recubre a los músculos, huesos y otros órganos

Epimisio

Rodea el músculo entero

Fascia profunda

Parte que recubre y Rodea los órganos más profundos, incluido el epimsio del músculo

Fascia superficial

Parte que recubre Bajo la piel

Vaina tendinosa

Parte que recubre las Estructura en forma de tubo que rodea el tendón de un músculo; revestida de membrana sinovial

Perimisio

Rodea un fascículo de fibras musculares

Endomisio

Rodea cada fibra muscular

Organizacion microscopica del musculo

Músculo

cubierto por la Fascia Epimisio (Compuesta por Colágeno)

Cada Fibra Muscular está compuesta por múltiples Miofibrillas, aqui encontramos los organelos celulares más importantes como el Aparato de Golgi, Mitocondrias, el Retículo Endoplasmático Liso que es denominado Tubulo T y finalmente el Núcleo que se ubica en la parte más externa de la Célula para no afectar la mecánica contráctil

Cada miofibrilla está compuesta por la Unidad funcional de la Celula Muscular: el Sarcómero, donde encontraremos las proteínas constituyentes de las Miofibrillas tales como la Actina, la Miosina, Tropomiosina, Troponina, Discos Z, Línea M, Nebulina y Titina; todos estos serán estudiados con más detalle más adelante.

Fasciculos

cada rama de Fasciculos está recubierto por otra Fascia llamada Perimisio (Compuesta por Colágeno)

Un Fasciculo esta recubierto por la Fascia Endomisio (Compuesta por Colágeno)

Un Fasiculo está compuesto por muchas Fibras Musculares, estas estan recubiertas por el Sarcolema (MEMBRANA CELULAR, BICAPA FOSFOLIPIDICA NO COMPUESTA POR COLÁGENO)

Sarcomero

Un sarcómero es la unidad funcional fundamental del músculo estriado, es decir, del músculo esquelético y cardíaco. El músculo esquelético es el tipo de músculo que se utiliza en movimiento voluntario y el músculo cardíaco es el músculo que forma parte del corazón.

Estructura y partes

se observa una apariencia rayada llamada estriación. Estas «rayas» representan un patrón de bandas alternas, claras y oscuras, que corresponden a diferentes filamentos proteicos. Es decir, estas rayas están formadas por fibras de proteínas entrelazadas que componen cada sarcómero.

Miofibrillas

Las fibras musculares se componen de cientos a miles de orgánulos contráctiles llamados miofibrillas; estas miofibrillas se disponen paralelamente para formar el tejido muscular. Sin embargo, las miofibrillas en sí mismas son esencialmente polímeros, es decir, unidades repetitivas de sarcómeros.

Las miofibrillas son estructuras fibrosas y largas, y están hechas de dos tipos de filamentos proteicos que se apilan uno encima del otro.

Miosina y actina

La miosina es una fibra gruesa con una cabeza globular, y la actina es un filamento más delgado que interactúa con la miosina durante el proceso de contracción muscular.

Una miofibrilla dada contiene aproximadamente 10 000 sarcómeros, cada uno de los cuales tiene aproximadamente 3 micrómetros de longitud. Si bien cada sarcómero es pequeño, varios sarcómeros agregados abarcan la longitud de la fibra muscular.

Miofilamentos

Cada sarcómero consiste en haces gruesos y delgados de las proteínas mencionadas anteriormente, que en conjunto se denominan miofilamentos.

Al ampliar una porción de los miofilamentos, se pueden identificar las moléculas que los componen. Los filamentos gruesos están hechos de miosina, mientras que los filamentos finos están hechos de actina.

La actina y la miosina son las proteínas contráctiles que causan acortamiento muscular cuando interactúan entre sí. Además, los filamentos delgados contienen otras proteínas con función reguladora llamadas troponina y tropomiosina, que regulan la interacción entre las proteínas contráctiles.

Funciones

La función principal del sarcómero es permitir que una célula muscular se contraiga. Para ello, el sarcómero debe acortarse en respuesta a un impulso nervioso.

Los filamentos gruesos y finos no se acortan, sino que se deslizan uno alrededor del otro, lo que provoca que el sarcómero se acorte mientras que los filamentos conservan la misma longitud. Este proceso se conoce como el modelo de los filamentos deslizantes de la contracción muscular.

El deslizamiento del filamento genera tensión muscular, que es sin duda la principal contribución del sarcómero. Esta acción le da a los músculos su fuerza física.

Una rápida analogía de esto es la forma en que una larga escalera se puede extender o plegar dependiendo de nuestras necesidades, sin acortar físicamente sus partes metálicas.

Histología

Las secciones histológicas del músculo muestran las características anatómicas de los sarcómeros. Los filamentos gruesos, compuestos de miosina, son visibles y se representan como la banda A de un sarcómero.

Banda A

Zona de filamentos gruesos, compuestos por proteínas de miosina.

Zona H

Zona central de la banda A, sin proteínas de actina superpuestas cuando el músculo está relajado.

Banda I

Zona de filamentos delgados, compuestos por proteínas de actina (sin miosina).

Discos Z

Son los límites entre sarcómeros adyacentes, formados por proteínas de unión a actina perpendiculares al sarcómero.

Línea M

Zona central formada por proteínas accesorias. Se ubican en el centro del filamento grueso de miosina, perpendicular al sarcómero

Las proteínas constituyen el grupo molecular más abundante en la naturaleza, lo cual dificulta su clasificación.

FUNCIONES.

Entre las funciones de las proteínas que se podrían denominar estáticas destacan las siguientes:

Estructural

Estructural. Muchas proteínas forman estructuras celulares, como las membranas, las fibras contráctiles, los orgánulos vibrátiles, la sustancia intercelular y las estructuras cutáneas, entre otras.

Almacén de aminoácidos

Algunas proteínas constituyen una fuente de reserva de aminoácidos, lo que permite la síntesis de proteínas fundamen­talmente durante los procesos embrionarios. Son abundantes, por tanto, en las semillas de vegetales y en los huevos de los animales.

Las proteínas activas

que componen el grupo más numeroso y complejo, realizan múltiples funciones:

Fisiológica

Regulación genética.

Catalizadora

Inmunitaria

CLASIFICACIÓN.

Holoproteínas o proteínas simples. Están formadas únicamente por cadenas polipeptídicas, ya que en su hidrólisis (descomposición en subunidades) sólo se obtienen aminoácidos. Dicho de otra forma: están formadas exclusivamente por aminoácidos.

Relajacion

Papel del calcio en la regulación de la contracción por parte de la troponina y la tropomiosiona: Durante la relajación el nivel de Ca2+ en el sarcoplasma es bajo, porque las bombas de transporte activo de Ca moviliza a los iones hacia el interior. del retículo sarcoplásmico.

contraccion

Papel del calcio en la regulación de la contracción por parte de la troponina y la tropomiosiona: Un potencial de acción muscular que se propaga a lo largo de un túbulo transverso abre los canales de liberación de Ca2+ del retículo sarcoplásmico; estos fluyen hacia el citosol y entonces comienza la contracción.

Unión neuromuscular

Las neuronas que estimulan a las fibras musculares se denominan neuronas motoras somáticas o motoneuronas. Cada una de ellas posee un axón fino y largo que se extiende desde el encéfalo o la médula 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 de su sarcolema y a través de su sistema de túbulos T. Los potenciales de acción musculares surgen de la unión o placa neuromuscular, la sinapsis entre una motoneurona somática y una fibra muscular esquelética.

Mecanizmo de deslizamiento de los filamentos en la contracciòn muscular

El deslizamiento de los filamentos finos provoca el acercamiento de las líneas Z y, por ende, el acortamiento del sarcómero. No obstante, las longitudes de los filamentos finos y gruesos en forma individual no varían. El acortamiento de los sarcómeros provoca el acortamiento de toda la fibra muscular y, de esta manera, de la totalidad del músculo.

Proteínas musculares

Proteínas contractiles

Proteínas contráctiles (generan fuerza durante la contracción )

Miosina: proteína motora encargada de convertir energía química en energía mecánica ( forma de palos de golf)

Actina: moléculas de actina se fisionan para formar los filamentos de actina que se enrollan en forma de hélice –sitios de unión a la miosina

Proteínas reguladores

Proteínas reguladoras (activar y desactivar el proceso contráctil)

Troponina: Es una proteína globular de gran peso molecular y tres subunidades, presente en el sarcoplasma de las fibras de los músculos estriados, es decir del músculo cardiaco y del músculo esquelético. Favorece la contracción muscular al unirse al Calcio para permitir que la tropomiosina se desplazarse para dejar libres los lugares de unión de la actina, y de esta forma, poder formar el complejo actina-miosina.

Tropomiosina: Es una proteína fibrosa que, en forma de dímeros alargados, se sitúa sobre el surco de la hélice de actina .

Proteínas estructurales

Proteínas estructurales ( mantienen los filamentos alineados dan

elasticidad y extensibilidad)

Titina: Es muy elástica y ancla los filamentos gruesos a los discos Z

Miomesina: Forman la línea M

Nebulina: No elástica y su función es anclar los filamentos finos

Distrofina: Es una proteína citoesqueletica bastoniforme, de gran tamaño (427 kDa), con una cabeza corta y una cola larga que está ubicada justo debajo del sarcolema (membrana plasmática) de la fibra muscular esquelética. Su función se relaciona con el anclaje de las proteínas musculares citoplásmicas a la membrana celular.