Sistema muscular

Músculos. Reposo. Contracción. Poiquilotermia. Calentamiento

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Introducción:

SISTEMA MUSCULAR:

Los músculos son los motores del movimiento. Un músculo, es un haz de fibras, cuya propiedad mas destacada es la contractilidad. Gracias a esta facultad, el paquete de fibras musculares se contrae cuando recibe orden adecuada. Al contraerse, se acorta y se tira del hueso o de la estructura sujeta. Acabado el trabajo, recupera su posición de reposo.

Los músculos estriados son rojos, tienen una contracción rápida y voluntaria y se insertan en los huesos a través de un tendón, por ejemplo, los de la masticación, el trapecio, que sostiene erguida la cabeza, o los gemelos en las piernas que permiten ponerse de puntillas. Por su parte los músculos lisos son blanquecinos, tapizan tubos y conductos y tienen contracción lenta e involuntaria. Se encuentran por ejemplo, recubriendo el conducto digestivo o los vasos sanguíneos (arterias y venas). El músculo cardiaco es un caso especial, pues se trata de un músculo estriado, de contracción involuntaria.

El cuerpo humano se cubre de unos 650 músculos de acción voluntaria. Tal riqueza muscular permite disponer de miles de movimientos. Hay músculos planos como el recto del abdomen, en forma de huso como el bíceps o muy cortos como los interoseos del metacarpo. Algunos músculos son muy grandes, como el dorsal en la espalda, mientras otros muy potentes como el cuadriceps en el muslo. Además los músculos sirven como protección a los órganos internos así como de dar forma al organismo y expresividad al rostro.

Los músculos son conjuntos de células alargadas llamadas fibras. Están colocadas en forma de haces que a su vez están metidos en unas vainas conjuntivas que se prolongan formando los tendones, con lo que se unen a los huesos. Su forma es variable. La más típica es la forma de huso (gruesos en el centro y finos en los extremos).

Sus propiedades:
Son blandos.
Pueden deformarse.
Pueden contraerse.

Su misión esencial es mover las diversas partes del cuerpo apoyàndose en los huesos.

En el cuerpo humano hay más de 650 músculos.

Músculo estriado:

Este tipo de músculo está compuesto por fibras largas rodeadas de una membrana celular, el sarcolema. Las fibras son células fusiformes alargadas que contienen muchos núcleos y en las que se observa con claridad estrías longitudinales y transversales. Los músculos esqueléticos están inervados a partir del sistema nervioso central, y debido a que éste se halla en parte bajo control consciente, se llaman músculos voluntarios. La mayor parte de los músculos esqueléticos están unidos a zonas del esqueleto mediante inserciones de tejido conjuntivo llamadas tendones. Las contracciones del músculo esquelético permiten los movimientos de los distintos huesos y cartílagos del esqueleto. Los músculos esqueléticos forman la mayor parte de la masa corporal de los vertebrados.

Músculo estriado

Estructura submicroscópica ( actina, miosina):

Proteína muscular: La miosina que es la principal proteína responsable de la contracción muscular, sé convina con la actina, y ambas actúan en la acción contractil del músculo esquelético y en distintos tipos del movimiento celular.

El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos del citosol que ocupa el interior de todas las células animales y vegetales. Adquiere una relevancia especial en las animales, que carecen de pared celular rígida, pues el citoesqueleto mantiene la estructura y la forma de la célula. Actúa como bastidor para la organización de la célula y la fijación de orgánulos y enzimas. También es responsable de muchos de los movimientos celulares. En muchas células, el citoesqueleto no es una estructura permanente, sino que se desmantela y se reconstruye sin cesar. Se forma a partir de tres tipos principales de filamentos proteicos: microtúbulos, filamentos de actina y filamentos intermedios, unidos entre sí y a otras estructuras celulares por diversas proteínas.

Los movimientos de las células eucarióticas están casi siempre mediatizados por los filamentos de actina o los microtúbulos. Muchas células tienen en la superficie pelos flexibles llamados cilios o flagelos, que contienen un núcleo formado por un haz de microtúbulos capaz de desarrollar movimientos de flexión regulares que requieren energía. Los espermatozoides nadan con ayuda de flagelos, por ejemplo, y las células que revisten el intestino y otros conductos del cuerpo de los vertebrados tienen en la superficie numerosos cilios que impulsan líquidos y partículas en una dirección determinada. Se encuentran grandes haces de filamentos de actina en las células musculares donde, junto con una proteína llamada miosina, generan contracciones poderosas. Los movimientos asociados con la división celular dependen en animales y plantas de los filamentos de actina y los microtúbulos, que distribuyen los cromosomas y otros componentes celulares entre las dos células hijas en fase de segregación. Las células animales y vegetales realizan muchos otros movimientos para adquirir una forma determinada o para conservar su compleja estructura interna.

Proteínas del músculo:

Músculo: tejido u órgano del cuerpo animal caracterizado por su capacidad para contraerse, por lo general en respuesta a un estímulo nervioso. La unidad básica de todo músculo es la miofibrilla, estructura filiforme muy pequeña formada por proteínas complejas. Cada célula muscular o fibra contiene varias miofibrillas, compuestas de miofilamentos de dos tipos, gruesos y delgados, que adoptan una disposición regular. Cada miofilamento grueso contiene varios cientos de moléculas de la proteína miosina.

Los filamentos delgados contienen dos cadenas de la proteína actina. Las miofribrillas están formadas de hileras que alternan miofilamentos gruesos y delgados con sus extremos traslapados. Durante las contracciones musculares, estas hileras de filamentos interdigitadas se deslizan una sobre otra por medio de puentes cruzados que actúan como ruedas. La energía que requiere este movimiento procede de mitocondrias densas que rodean las miofibrillas.

Desarrollo:

Propiedades del músculo en reposo:

Temperatura corporal: medida del grado de calor del organismo en animales de sangre fría y caliente. El mantenimiento de la temperatura corporal de los animales es resultado del metabolismo, un conjunto de procesos mediante los cuales se transforman los alimentos en proteínas, hidratos de carbono y grasas y se libera energía en forma de calor. El músculo activo metaboliza los alimentos más rápido que si está en reposo y se libera más calor, por ello la actividad física eleva la temperatura corporal. El temblor es una forma particular de actividad física que pone en movimiento ciertos músculos para estimular el metabolismo y de ese modo calentar el cuerpo.

Claudicación intermitente: calambre doloroso en las piernas, sobre todo en las pantorrillas, que se produce durante el ejercicio. Está causado por una acumulación de placas de ateroma en las arterias de las piernas, lo que restringe la aportación de sangre a los músculos. Desaparece con el reposo.

Elasticidad de los sólidos:

Elasticidad (física), propiedad de un material que le hace recuperar su tamaño y forma original después de ser comprimido o estirado por una fuerza externa. Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. Esta relación se conoce como ley de Hooke, así llamada en honor del físico británico Robert Hooke, que fue el primero en expresarla. No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.

La relación entre el esfuerzo y la deformación, denominada módulo de elasticidad, así como el límite de elasticidad, están determinados por la estructura molecular del material. La distancia entre las moléculas de un material no sometido a esfuerzo depende de un equilibrio entre las fuerzas moleculares de atracción y repulsión. Cuando se aplica una fuerza externa que crea una tensión en el interior del material, las distancias moleculares cambian y el material se deforma. Si las moléculas están firmemente unidas entre sí, la deformación no será muy grande incluso con un esfuerzo elevado. En cambio, si las moléculas están poco unidas, una tensión relativamente pequeña causará una deformación grande. Por debajo del límite de elasticidad, cuando se deja de aplicar la fuerza, las moléculas vuelven a su posición de equilibrio y el material elástico recupera su forma original. Más allá del límite de elasticidad, la fuerza aplicada separa tanto las moléculas que no pueden volver a su posición de partida, y el material queda permanentemente deformado o se rompe.

Elasticidad del músculo en reposo, ( longitud, tensión):

Amperio: unidad básica de intensidad de corriente eléctrica, cuyo símbolo es A, llamada así en honor al físico francés del siglo XIX André Marie Ampère. En el Sistema Internacional de unidades el amperio se define como la intensidad de una corriente constante que, si se mantiene en dos conductores paralelos rectos de longitud infinita, de sección despreciable, y se sitúan a un metro de distancia en el vacío, generan una fuerza de 2×10-7 newtons por metro de longitud.

Tensión superficial:

Tensión superficial, condición existente en la superficie libre de un líquido, semejante a las propiedades de una membrana elástica bajo tensión. La tensión es el resultado de las fuerzas moleculares, que ejercen una atracción no compensada hacia el interior del líquido sobre las moléculas individuales de la superficie; esto se refleja en la considerable curvatura en los bordes donde el líquido está en contacto con la pared del recipiente. Concretamente, la tensión superficial es la fuerza por unidad de longitud de cualquier línea recta de la superficie líquida que las capas superficiales situadas en los lados opuestos de la línea ejercen una sobre otra.

La tendencia de cualquier superficie líquida es hacerse lo más reducida posible como resultado de esta tensión, como ocurre con el mercurio, que forma una bola casi redonda cuando se deposita una cantidad pequeña sobre una superficie horizontal. La forma casi perfectamente esférica de una burbuja de jabón, que se debe a la distribución de la tensión sobre la delgada película de jabón, es otro ejemplo de esta fuerza. La tensión superficial es suficiente para sostener una aguja colocada horizontalmente sobre el agua. La tensión superficial es importante en condiciones de ingravidez; en los vuelos espaciales, los líquidos no pueden guardarse en recipientes abiertos porque ascienden por las paredes de los recipientes.

Músculo en actividad:

La corteza se subdivide en distintas áreas funcionales que, en realidad, están interconectadas entre sí. Por ejemplo, el área somatomotora, localizada justo delante de la cisura central, es responsable de todos los movimientos voluntarios de los músculos del cuerpo. Las células nerviosas que controlan el movimiento de los dedos del pie están en la parte superior de la cisura, mientras que los movimientos faciales se controlan desde la parte inferior del girus angularis.

Aunque los hemisferios cerebrales tienen una estructura simétrica, con los dos lóbulos que emergen desde el tronco cerebral y con zonas sensoriales y motoras en ambos, ciertas funciones intelectuales son desempeñadas por un único hemisferio. El hemisferio dominante de una persona se suele ocupar del lenguaje y de las operaciones lógicas, mientras que el otro hemisferio controla las emociones y las capacidades artísticas y espaciales. En casi todas las personas diestras y en muchas personas zurdas, el hemisferio dominante es el izquierdo.

Descripción de la contracción:

Contracción y relajación muscular:

Los componentes internos mayoritarios de las fibras musculares son las fibrilas o myofibrilas. Éstas están rodeadas de una membrana llamada sarcoplasma. Las myofibrilas contienen filamentos delgados compuestos principalmente por una proteína llamada actina, y filamentos gruesos compuestos mayoritariamente por otra proteína llamada miosina. Estos filamentos interactuan en la contracción y relajación muscular.

La contracción se inicia por un impulso eléctrico nervioso que origina una serie de reacciones en las que la liberación de calcio y energía con la participación de ATP (trifosfato de adenosina) juegan un papel importante. El ATP es un compuesto que produce una disminución grande de energía libre cuando participa en una reacción hidrolítica.

Taquicardia, ritmo cardiaco acelerado. El corazón se contrae cada minuto entre 60 y 100 veces en condiciones normales. Esta frecuencia aumenta en un individuo sano con el ejercicio, las emociones o el estrés. Este aumento también está relacionado con algunas enfermedades, como síntoma del tétanos o acompañando a la fiebre. La frecuencia cardiaca se controla a través de los sistemas nerviosos simpático y parasimpático (véase Sistema nervioso vegetativo; Cerebro). En los casos mencionados antes, la frecuencia cardiaca normal se eleva debido a una variación en los estímulos procedentes de los sistemas simpático y parasimpático (divisiones del sistema nervioso vegetativo; trabajan para las funciones corporales que no están bajo control consciente puede estar causada también por una contracción anómala de estímulos nerviosos indebidos dentro del corazón. En estos casos se debe con frecuencia a un error del sistema de conducción del corazón más que a un efecto desencadenado por otra parte del organismo. Este tipo de taquicardia, la taquicardia supraventricular, puede originarse en una aurícula, en el nodo auriculoventricular, o en un ventrículo del corazón (taquicardia ventricular). El diagnóstico de los diferentes tipos de taquicardia es difícil y se utiliza el ECG (electrocardiograma) para intentar identificar la causa de los latidos cardiacos extra. La taquicardia puede durar escasos latidos o prolongarse algo más, en cuyo caso se emplean diversos tipos de tratamientos.

Sacudida simple y tétano:

Tétanos, enfermedad grave del sistema nervioso causada por la infección de heridas por el bacilo Clostridium tetani. Este germen, al multiplicarse, produce grandes cantidades de una toxina muy potente que origina espasmos musculares graves. El bacilo es ubicuo, abunda en el suelo de las calles y en la tierra de cultivo. Penetra en el organismo por las heridas. Es un germen anaerobio, es decir, se reproduce en ausencia de oxígeno. Prolifera en las heridas sucias, penetrantes, sinuosas o con gran cantidad de tejido muerto o desvitalizado.

Relación entre longitud y fuerza:

Cuanto más fuerza se le aplique a un cuerpo, mayor será la longitud que alcance, esto también ocurre en los músculos ya que, cuanto más fuerza se les aplique más longitud pueden llegar a alcanzar, claro que pueden llegar a romperce.

Tipos de contracción muscular:

Existen dos clases de ejercicio: isotónico e isométrico. El ejercicio isotónico implica la contracción de grupos musculares contra una resistencia baja a lo largo de un recorrido largo, como al correr, nadar o hacer gimnasia sueca. En el ejercicio isométrico los músculos se mueven contra una resistencia elevada a lo largo de un recorrido corto, como al empujar o tirar de un objeto inamovible. El ejercicio isométrico es mejor para desarrollar los músculos largos, y el ejercicio isotónico es más beneficioso para el sistema cardiovascular: aumenta la cantidad de sangre que bombea el corazón y favorece la proliferación de pequeños vasos que transportan el oxígeno a los músculos. Todos estos cambios permiten una actividad física sostenida. Ningún tipo de ejercicio aumenta el número de fibras musculares, pero ambos, especialmente el ejercicio isométrico, aumentan el grosor de las fibras musculares y su capacidad de almacenar glucógeno, el combustible de las células musculares.

Trabajo muscular: representación gráfica, trabajo en diferentes tipos de contracción:

Poiquilotermia (del griego poikilos, diverso, diferente; thermos, caliente), característica de los organismos llamados ectotérmicos o “de sangre fría”, que no pueden regular significativamente su temperatura corporal generando calor. A diferencia de los animales homeotermos (también denominados endotérmicos o de sangre caliente), el rendimiento metabólico de los poiquilotermos varía con la temperatura exterior. Esto ocurre en todos los animales excepto aves y mamíferos.

Los poiquilotermos pueden absorber calor del sol (heliotermia) o del medio circundante o el suelo (tigmotermia) y, de esa manera, pueden regular su temperatura mediante el comportamiento. Por ejemplo, los lagartos pueden aumentar su temperatura corporal tomando el sol y acumulando ese calor durante un cierto tiempo. Esta dependencia del medio externo hace que estos animales no puedan colonizar zonas muy frías.

Ciertos animales ectotérmicos pueden ajustar sus ritmos metabólicos según la temperatura del medio. Algunos peces pueden recuperar el calor generado por el trabajo muscular y con ello consiguen una temperatura corporal hasta 10 ºC superior a la del medio externo. Algunos animales homeotermos muy pequeños, como los colibríes o las musarañas, presentan principios de poiquilotermia, al reducir fuertemente su temperatura corporal durante la noche (heterotermia), lo que es una estrategia de ahorro energético.

Sistema muscular
Contracción en frío

Rendimiento - producción de calor después del ejercicio, mecanismos de la contracción.

CALENTAMIENTO MUSCULAR

  • GEMELOS :

Andamos de puntillas, dos pasos hacia delante, dos pasos hacia atrás.

Con los talones realizamos la misma tarea que la anterior.

  • CUADRICEPS :

Nos cogemos el antepie con la mano y lo llevamos hacia el glúteo.

De pie, nos ponemos en pata coja y flexión y extensión de la pierna.

  • CUADRICEPS FEMORAL :

Lo mismo que con el cuadriceps.

  • BICEPS FEMORAL :

Lo mismo que lo anterior.

  • ABDOMEN :

Nos tumbamos en el suelo y hacemos abdominales.

  • PECTORAL :

Realizar flexiones.

Mover los brazos lateralmente cruzándolos en el pecho.

  • DORSAL :

Flexionar el tronco de derecha a izquierda.

Flexionar el tronco de arriba abajo.

  • DELTOIDES :

Mover los brazos arriba y abajo.

  • BICEPS :

Flexión y extensión del brazo.

Con el brazo levantado, flexión y extensión del músculo.

  • TRICEPS :

Los mismos ejercicios que en el bíceps.

  • FLEXORES Y ESTENSORES DE LOS DEDOS :

Cerrar y abrir el puño unas cuantas veces.

  • MUSCULOS DEL CUELLO :

Mover el cuello de derecha a izquierda.

Mover el cuello de arriba abajo.

CALENTAMIENTO ARTICULAR

Circunduccion de los tobillos izquierda, derecha.

Circunduccion de los tobillos arriba, abajo.

Flexión y extensión de las rodillas.

Circunduccion de la cabeza.

Con los pies juntos flexionamos el cuerpo al máximo.

Circunduccion de las muñecas.

Ponerse de cuclillas y estirar una pierna.

Dar vueltas a los brazos hacia delante y hacia atrás

CALENTAMIENTO ORGANICO

- Carrera continua durante 6 minutos.

- Mientras corremos:

Desplazamientos laterales hacia ambos lados.

Desplazamientos laterales cruzando las piernas por delante y por detrás con cambio de sentido.

Carrera con elevación de rodillas.

Carrera con elevación de talones a glúteos.

Carrera, a la voz de ya tocar con ambas manos el suelo y después saltar hacia arriba con extensión completa del cuerpo.

Producción de calor después del ejercicio:

El hipotálamo puede ser considerado como el termostato que mantiene constante y regula la temperatura corporal. Es capaz de poner en marcha los mecanismos que controlan la temperatura del cuerpo y puede iniciar los escalofríos, la contracción o dilatación de los capilares sanguíneos periféricos, comportamientos tales como quitarse o ponerse ropa, encender la calefacción central o moverse hacia la sombra.