SISTEMA MUSCULAR:

1. FUNCIONES GENERALES:

Nuestros músculos tienen dos funciones comunes: generar movimiento y generar fuerza, aunque también generan calor y contribuyen significativamente a la homeostasis de la temperatura corporal. Decimos por tanto que las funciones de los músculos son:

• Generar movimiento: movimiento del cuerpo como un todo o de alguna de sus partes.

• Producción de calor: la contracción del músculo forma parte del mecanismo que mantiene la homeostasia de la temperatura.

• Mantenimiento de la postura: la contracción parcial de muchos músculos permite mantener una posición estable.

2. MÚSCULO ESQUELÉTICO:

Los músculos esqueléticos forman la mayor parte del músculo en el cuerpo y constituyen alrededor del 40% del peso corporal total.

2.1 CARACTERÍSTICAS:

Las características del músculo esquelético son:

• Excitabilidad: Responden a los impulsos nerviosos.

• Contractilidad: Se contraen o acortan produciendo el movimiento al tirar de los huesos.

• Distensibilidad: Recuperan su longitud de reposo tras la contracción.

• Está formado por haces de fibras musculares esqueléticas.

2.2 FIBRAS MUSCULARES:

Los músculos funcionan juntos como una unidad. Un músculo es un conjunto de células o fibras musculares. Cada fibra muscular es una célula cilíndrica larga que puede tener varios cientos de núcleos. Son las células más grandes del cuerpo y están creadas por la fusión de muchas células musculares embrionarias individuales.

Están dispuestas en paralelo con respecto a sus ejes mayores y cada una está recubierta de una vaina de tejido conectivo. Los grupos de fibras adyacentes están unidos en haces o fascículos. Entre los fascículos hay colágeno, fibras elásticas, nervios y vasos sanguíneos. Todo el músculo está encerrado en la vaina de tejido conectivo que rodea las fibras y los fascículos y con los tendones que fijan el músculo a los huesos subyacentes.

2.2.1 ESTRUCTURA DE LAS FIBRAS MUSCULARES:

• Sarcolema (sarkos = carne; lemma = caparazón). Es la mb celular de la fibra muscular.

• Miofibrillas: son las principales estructuras intracelulares, se trata de haces altamente organizados de proteínas contráctiles y elásticas que llevan a cabo la función de contracción. La disposición de los filamentos gruesos y delgados en una miofibrilla crea un patrón repetitivo de bandas claras y oscuras alternantes. Una repetición del patrón forma un sarcómero (sarkos= carne; mere= segmento) que tiene los siguientes elementos.

→ Banda A: segmento que recorre toda la longitud de los filamentos gruesos.

→ Zona H: región media de los filamentos gruesos donde no se superponen con los filamentos finos.

→ Línea M: punto de unión de los filamentos gruesos mediante proteínas.

→ Banda I: segmento que incluye el disco Z y los extremos de los filamentos finos donde no se superponen con los filamentos gruesos.

→ Disco Z: punto de anclaje de los filamentos finos mediante proteínas.

- Filamentos finos: están formados por:

a) Dos cadenas de actina entrelazadas. Cada molécula de actina tiene un sitio de unión para una cabeza de miosina.

b) Proteínas reguladoras: son la tropomiosina, que en reposo cubre los puntos activos de unión de la actina a la miosina.

- Filamentos gruesos: son unas 250 moléculas de miosina. Las colas empaquetadas para formar un filamento y las cabezas sobresaliendo del haz.

• Retículo sarcoplásmico: es un retículo endoplásmico modificado que envuelve cada miofibrilla como un listón de encaje. Está constituido por:

→ Tubos longitudinales que liberan iones Ca2+

→ Cisternas terminales que secuestran y concentran el Ca2+.

• Los túbulos transversos o túbulos T asociados con las cisternas terminales. Un túbulo T con sus dos cisternas terminales en sus flancos forma una tríada. Su función es que las señales eléctricas que corren por el sarcolema penetren profundamente en la célula.

2.3. CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO:

Consiste en el deslizamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina. Acortamiento de las bandas H e I, la longitud de la banda A permanece constante durante la contracción.

2.3.1. MECANISMO DE LA CONTRACCIÓN:

1. Excitación del sarcolema: para que una fibra se contraiga debe producirse previamente un PA en la misma. Una fibra muscular esquelética solamente dispara un PA si es estimulada desde la motoneurona que la inerva.

- PA en la motoneurona

- PA en la fibra muscular esquelética

- Respuesta contráctil.

En primer lugar se libera el neurotransmisor acetilcolina desde la motoneurona que inerva a la fibra muscular.

La mb de la fibra muscular, tiene receptores de acetilcolina (ACh) -canales dependientes de ligando-

Estos canales permiten el flujo de iones Na+ a través de ellos. Lo que hace que la mb de la fibra muscular se despolarice.

La despolarización alcanza siempre el valor del potencial umbral, disparándose un PA en la célula muscular esquelética.

Este PA (5ms) viaja a lo largo de la mb de la fibra muscular y de los túbulos T.

Propagación del PA por los túbulos T: provoca la salida de Ca2+ de las cisternas del retículo sarcoplásmico.

Salida de Ca2+ del RS: la propagación del PA por los túbulos T activa los receptores DHP (Dihidropiridina). Los receptores DHP activos provocan la salida de Ca2+ presentes en la mb del retículo sarcoplásmico. El Ca2+ sale masivamente hacia el citoplasma de la fibra muscular.

El Ca2+ regula la contracción: el Ca2+ se une a la troponina haciendo que la tropomiosina se desvíe para cubrir los puntos activos de las moléculas de actina, permitir la unión de la miosina y el deslizamiento de unos filamentos sobre otros.

2. Contracción. El PA desencadena la contracción de las miofibrillas.

Contracción de las miofibrillas:

- La cabeza de miosina se une a la actina. Forman un ángulo de 45º entre la

Cabeza y la cola.

• La unión de ATP a la miosina provoca que se disocie la actina

• Hidrólisis de ATP en ADP+ Pi

• La cabeza de miosina se desplaza y se une a una nueva molécula de actina. Forma 90º la cabeza y la cola de miosina.

• La liberación de Pi hace que la cabeza de miosina rote desplazando al filamento de actina hacia el centro del sarcómero.

• La cabeza de miosina libera el ADP y volvemos a la posición inicial. El proceso se repite hasta que se recupera el Ca2+.

3. Relajación: El Rs bombea activamente al Ca2+ a su interior. Se recupera en milisegundos.

El Ca2+ se desprende de las moléculas de troponina (menor afinidad que el transportador) y vuelve al RS.

La tropomiosina bloquea de nuevo los puntos activos de la actina, cuando la miosina trata de alcanzar la siguiente molécula de actina se la encuentra bloqueada.

2.4. PRINCIPIO DEL TODO O NADA:

Cuando una fibra muscular es estimulada, o bien se contrae con toda la fuerza que permiten las condiciones existentes, o bien no se contrae.

Cuando se contrae inmediatamente regresa al estado relajado.

El nivel mínimo de estimulación para que una fibra se contraiga es el estímulo umbral.

2.5. UNIDAD MOTORA:

Consta de una neurona motora somática y las fibras musculares inervadas por ellas.

Relación entre el tamaño de la unidad motora y la función del músculo:

• Cuanto menor sea el número de fibras estimuladas por la unidad motora, más precisos serán los movimientos que pueda realizar ese músculo.

• Cuanto mayor sea el número de fibras estimuladas por la unidad motora, menos precisos serán los movimientos que pueda realizar ese músculo.

2.6. CONTRACCIÓN ESPASMÓDICA:

Son los acontecimientos que tienen lugar en cada fibra de cada unidad motora.

2.7. TREPPE: EL FENÓMENO DE LA ESCALERA:

Consiste en el aumento gradual, en forma de escalera, de la fuerza de contracción que se puede observar en una serie de contracciones espasmódicas que tienen lugar con un intervalo de 1s.

2.8. TETANIZACIÓN:

Si llegan una serie de estímulos en rápida sucesión, el músculo no tiene tiempo de relajarse por completo antes de que empiece la siguiente fase de contracción.

2.9. CONTRACCIÓN TÓNICA O TONO MUSCULAR:

- Es una contracción parcial continua de una pequeña parte del total de fibras de un músculo (relevo).

- Mantiene la postura.

- Los músculos flácidos tienen un tono menor de lo normal y los espásticos mayor.

- El tono muscular se mantiene por mecanismos de retroalimentación negativa en la médula espinal (reflejo espinal).

2.10 CONTRACCIÓN ISOTÓNICA:

La tensión del músculo permanece invariable, modificándose su longitud.

2. 11. CONTRACCIÓN ISOMÉTRICA:

La longitud del músculo permanece invariable, pero aumenta su tensión.

2.12. PRINCIPIO D ELA FUERZA GRADUAL:

-Los músculos se contraen con distintos grados de fuerza en momentos diferentes. Los factores que influyen son:

• El estado metabólico (fatiga)

• La cantidad de carga (reflejo de distensión)

• El reclutamiento de unidades motoras (nº de fibras estimuladas)

• La longitud inicial de las fibras musculares (relación longitud tensión)