M�sculo

M�sculo
El m�sculo esternocleidomastoideo situado en el cuello es uno de los 650 m�sculos estriados del cuerpo humano.
Imagen lateral de la cabeza y cuello en la que pueden observarse diferentes m�sculos estriados.
Estudiado (a) por	myology

En biolog�a, los m�sculos son estructuras o tejidos existentes en el ser humano y en la mayor�a de los animales que tienen la capacidad de generar movimiento al contraerse y relajarse.​ El tejido que forma el m�sculo se llama tejido muscular y est� formado por c�lulas especializadas llamadas miocitos que tienen la propiedad de aumentar o disminuir su longitud cuando son estimuladas por impulsos el�ctricos procedentes del sistema nervioso.

Existen tres tipos de tejido muscular:

• Tejido muscular estriado que constituye los m�sculos voluntarios.
• Tejido muscular card�aco que forma el coraz�n.
• Tejido muscular liso: que se encuentra principalmente en la pared del aparato digestivo, bronquios, vasos sangu�neos, vejiga urinaria y �tero.​

En el cuerpo humano y en todos los vertebrados, los m�sculos estriados est�n unidos al esqueleto por medio de los tendones y son los responsables de la ejecuci�n de los movimientos corporales voluntarios. El m�sculo card�aco y el m�sculo liso se contraen de forma autom�tica por los impulsos que reciben a trav�s del sistema nervioso aut�nomo.

La unidad funcional y estructural del m�sculo esquel�tico es la fibra muscular o miocito, varias fibras musculares se agrupan para formar un fasc�culo, varios fasc�culos se re�nen y forma el m�sculo completo que est� envuelto por una membrana de tejido conjuntivo llamada fascia. El cuerpo humano contiene aproximadamente 650 m�sculos estriados.

Etimolog�a

La palabra m�sculo proviene del diminutivo latino musculus, formado por mus (rat�n) y la terminaci�n diminutiva -culus, porque en el momento de la contracci�n, los romanos lo comparaban con un peque�o rat�n, debido a la forma que adquiere durante este proceso.

Propiedades del tejido muscular

Contracci�n y relajaci�n del m�sculo card�aco.

El tejido muscular est� formado por c�lulas llamadas miocitos y tiene cuatro propiedades principales que lo diferencian del resto de los tejidos:​​

• Excitabilidad el�ctrica. El tejido muscular recibe impulsos el�ctricos del sistema nervioso y responde a los mismos generando movimiento.
• Contractibilidad. Se define como la capacidad de acortamiento que provoca una tensi�n llamada fuerza de contracci�n. Si la tensi�n producida supera la resistencia, se produce un movimiento que ser� diferente dependiendo del lugar en el que est� situado el m�sculo.
• Extensibilidad. Es la capacidad del m�sculo para extenderse sin sufrir da�o alguno. Esta propiedad puede apreciarse en la capa muscular del est�mago que se distiende considerablemente cuando el est�mago se llena de comida durante el proceso de digesti�n.
• Elasticidad. Se refiere a la capacidad del tejido muscular para volver a su longitud original despu�s del proceso de contracci�n o tras su estiramiento.

Si se compara el tejido muscular con otros tejidos como el tejido �seo que forma los huesos, puede comprenderse f�cilmente la importancia de estas cuatro propiedades. El tejido �seo no es excitable el�ctricamente, tampoco tiene capacidad de contraerse o variar de forma. No es extensible, si sufre un alargamiento se rompe provocando una fractura.

Tipos de tejido muscular

Tejido muscular estriado o esquel�tico

Microfotograf�a de fibras musculares esquel�ticas.

Es el encargado del movimiento de los esqueletos axial y apendicular, y del mantenimiento de la postura o posici�n corporal. Gracias al m�sculo estriado podemos realizar los movimientos voluntarios, mover el tronco y las extremidades, andar, saltar, correr, levantar objetos, masticar y mover los ojos en todas direcciones. Cada m�sculo estriado o esquel�tico se fija en los huesos por medio de prolongaciones fibrosas llamadas tendones y est� rodeado por una membrana que recibe el nombre de aponeurosis.​

La unidad fundamental que constituye el m�sculo esquel�tico es la fibra muscular. Cada una de ellas es en realidad una c�lula de forma cil�ndrica muy larga que posee numerosos n�cleos situados en su periferia. Un grupo de fibras se agrupan para formar un fasc�culo, varios fasc�culos se unen y originan el m�sculo completo.​​

Tejido muscular liso

Diagrama en el que se observa el mecanismo de contracci�n de la fibra muscular lisa.

El tejido muscular liso a diferencia del esquel�tico no participa en los movimientos voluntarios. Se encuentra en la pared de las estructuras internas huecas, incluyendo la pared del tubo digestivo, ves�cula biliar, vasos sangu�neos, v�as a�reas, bronquios, ur�teres, vejiga urinaria y �tero. Tambi�n existe m�sculo liso en la piel asociado a los fol�culos pilosos y en el ojo donde tiene la funci�n de contraer y dilatar la pupila y permitir el enfoque variando la forma del cristalino. Recibe su nombre porque si se observa al microscopio una muestra de tejido, no son visibles estriaciones, raz�n por la que se le llama liso. Los m�sculos lisos del organismo realizan funciones de gran importancia y se contraen o relajan de manera autom�tica en respuesta a est�mulos nerviosos generados por el sistema nervioso aut�nomo.​

Las fibras musculares lisas son m�s cortas que las esquel�ticas y poseen un �nico n�cleo, cuentan con filamentos internos que son de dos tipos: gruesos y finos. Estos filamentos no tienen una distribuci�n compacta por lo que no existen estriaciones visibles. La contracci�n de la fibra lisa se basa en los mismos principios que en el m�sculo esquel�tico, pero tiene algunas propiedades particulares, es de inicio m�s lento pero de mayor duraci�n que en el m�sculo esquel�tico y adem�s las fibras puede estirarse o acortarse en un grado mucho mayor sin perder su capacidad contr�ctil.​

La musculatura lisa del �tero es la que hace posible el proceso del parto, durante el mismo el �tero se contrae peri�dicamente con intensidad creciente que alcanza su m�ximo durante el periodo expulsivo.​

Tejido estriado card�aco

El m�sculo card�aco forma el miocardio y representa el 75% del volumen total del coraz�n.

Es de naturaleza estriada modificada y de control involuntario. Est� presente �nicamente en el coraz�n y genera los movimientos por los que este �rgano impulsa la sangre a trav�s del sistema circulatorio. El 75% del volumen total del coraz�n es m�sculo. El tejido muscular card�aco tiene algunas caracter�sticas especiales, las c�lulas que lo componen est�n ramificadas y disponen de unas estructuras llamadas discos intercalares que unen los extremos de dos miocitos colindantes, de tal forma que el �rgano se contrae de forma sincronizada.​ La regulaci�n de la fuerza y velocidad de contracci�n es involuntaria y se realiza a trav�s del sistema nervioso aut�nomo. El sistema nervioso simp�tico tiene una acci�n positiva aumentando la frecuencia de las contracciones, mientras que el est�mulo del sistema nervioso parasimp�tico tiene la acci�n contraria.

Contracci�n muscular

La contractibilidad es la propiedad que tienen las fibras musculares para acortarse y hacerse m�s gruesas. Ello es posible porque cada c�lula contiene numerosos filamentos que est�n formados de dos prote�nas diferentes llamadas actina y miosina, ambos tipos tienen aspecto diferente, los filamentos de actina son delgados y de color claro, mientras que los de miosina son de color oscuro y gruesos. Se alternan entre s�, imbricados como cuando se entrelazan los dedos de las manos.​

Seg�n el modelo del filamento deslizante, en situaci�n de reposo la fibra muscular presenta un grado moderado de solapamiento entre los filamentos de actina y miosina, en estado de contracci�n el solapamiento aumenta, mientras que si se produce una elongaci�n muscular el solapamiento disminuye y puede llegar a ser nulo.​

Mecanismo de contracci�n en el m�sculo estriado.

Tipos de contracci�n

Tipos de contracci�n

La contracci�n isom�trica o est�tica no genera movimiento, pero existe tensi�n en el m�sculo y gasto energ�tico.

La contracci�n isot�nica o din�mica genera movimiento.

Los m�sculos esquel�ticos est�n unidos por sus extremos a los huesos mediante tendones. Por ello existe una resistencia que el m�sculo debe vencer para poder acortarse. Cuando la resistencia es superior a la tensi�n que se establece en el m�sculo activado, este no se puede acortar y no se produce movimiento, mientras que cuando la resistencia es inferior a la tensi�n generada se produce un acortamiento que ser� m�s r�pido cuanto menor sea la carga. El t�rmino contracci�n se utiliza aqu� para designar el desarrollo de tensi�n en el m�sculo, pero no implica necesariamente que este se acorte, pues ello depende de la resistencia externa que exista. Con base en lo expuesto pueden existir varios tipos de contracciones, dependiendo de si generan o no movimiento:​

• Contracci�n isom�trica o est�tica. En este tipo de contracci�n la tensi�n del m�sculo no supera la resistencia a vencer. El m�sculo no disminuye su longitud y no se genera movimiento, aunque si existe un gasto energ�tico.

• Contracci�n isot�nica o din�mica. A diferencia de la anterior el m�sculo se acorta o se alarga. Las contracciones isot�nicas son las m�s habituales en la actividad cotidiana y en la mayor parte de los deportes, ya que normalmente las tensiones musculares suelen provocar acortamiento o alargamiento de las fibras musculares de un m�sculo determinado. Puede ser de dos tipos: conc�ntrica o exc�ntrica.

• • Isot�nica conc�ntrica. Existe una aproximaci�n entre los segmentos articulares, dando lugar a un trabajo positivo. La fuerza aplicada es mayor a la resistencia a vencer. Existe un acortamiento del m�sculo.

• • Isot�nica exc�ntrica. En este tipo de contracci�n, existe una separaci�n de los segmentos articulares, dando lugar a un trabajo negativo. La fuerza aplicada es menor que la resistencia a vencer. Existe un alargamiento del m�sculo.

Pueden definirse otros tipos de contracciones que en realidad no son m�s que la combinaci�n de las tres b�sicas anteriormente rese�adas:

• Contracci�n auxot�nica. Se combina la contracci�n isot�nica con la isom�trica en distinta proporci�n. Ejemplo de esta contracci�n pueden ser el levantamiento de pesas en un banco.

• Contracci�n isocin�tica. Es un tipo de contracci�n din�mica con velocidad fija y resistencia a vencer de tipo variable. Es una combinaci�n de tres tipos de contracci�n; en primer lugar contracci�n exc�ntrica, posteriormente un tiempo m�nimo de isom�trica y un tiempo final de trabajo conc�ntrico.

Fibra muscular esquel�tica

Miofibrilla con sarc�mero delimitado por dos estrias Z.

La fibra muscular estriada es una c�lula alargada de forma cil�ndrica. Mide 50 micras de di�metro y puede alcanzar una longitud de varios cent�metros. Es el resultado de la fusi�n de varias c�lulas, por lo que presenta numerosos n�cleos situados en su periferia (c�lula multinucleada). Est� envuelta por una membrana que se llama sarcolema, mientras que la regi�n interior (citoplasma) se denomina sarcoplasma.​

El sarcoplasma contiene numerosas estructuras longitudinales (miofibrillas) que est�n dispuestas de forma compacta y se forman por la alternancia de dos tipos de filamentos: Los filamentos gruesos compuestos por mol�culas proteicas de miosina y los filamentos delgados que est�n compuestos por mol�culas proteicas de actina. Ambos tipos de filamentos se alternan entre s� formando una estructura perfectamente ordenada que es la responsable de la contracci�n muscular. La miofibrilla est� cortada regularmente por unas estr�as de color oscuro que se llaman estr�as Z. La regi�n existente entre dos estr�as Z sucesivas recibe el nombre de sarc�mero. El sarc�mero es la unidad b�sica de contracci�n muscular. Cada fibra muscular contiene gran cantidad de sarc�meros dispuestos en un conjunto ordenado con perfecta regularidad.​

Estructura de una fibra de m�sculo esquel�tico.

Tipos de fibras musculares esquel�ticas

Corte transversal de m�sculo esquel�tico ampliado 400 veces.

Existen dos tipos de fibras musculares esquel�ticas que se diferencian por su actividad funcional y algunos aspectos de su estructura: fibras musculares tipo I, denominadas tambi�n rojas o de contracci�n lenta y fibras musculares tipo II, llamadas tambi�n blancas o de contracci�n r�pida. Dentro de un m�sculo suelen existir fibras de ambos tipos, aunque seg�n el tipo de movimiento habitualmente realizado predominan los de uno de ellos. Las fibras rojas predominan en los m�sculos posturales (m�sculos del tronco) cuya actividad es continua y las blancas en los m�sculos relacionados con el movimiento (m�sculos de las extremidades) que necesitan contraerse con mayor rapidez.​

• Tipo I. Tambi�n llamada fibras de contracci�n lenta o rojas, deben su color a la abundancia de mioglobina, son de di�metro peque�o, est�n irrigadas por gran cantidad de vasos sangu�neos y poseen en su interior numerosas mitocondrias pero muy poco gluc�geno. Funcionan principalmente para actividades que precisan contracciones de poca intensidad pero muy prolongadas en el tiempo, por ejemplo el mantenimiento de la postura corporal. La abundancia de mitocondrias y la capacidad de almacenamiento de ox�geno que le confiere la mioglobina, determinan que la energ�a necesaria para sus procesos se obtenga fundamentalmente por v�a aerobia, mediante el ciclo de Krebs.​ Son fibras que no se fatigan f�cilmente, pues obtienen gran cantidad de energ�a por unidad de materia consumida.
• Tipo II. Tambi�n llamadas de contracci�n r�pida o blancas. Tienen caracter�sticas opuestas a las fibras de tipo I, tienen poca mioglobina, el di�metro es mayor, est�n poco vascularizadas, contienen pocas mitocondrias y mucho gluc�geno. El organismo las utiliza principalmente para ejercicios poco duraderos en el tiempo, pero de intensidad alta. Son muy sensibles a la fatiga.​
• Tipo IIa. Tienen caracter�sticas intermedias entre las de tipo I y tipo II. Dependiendo del tipo de entrenamiento que realice una persona, las fibras de tipo IIa pueden transformarse en fibras de tipo I, si predominan los ejercicios de fuerza prolongados, o en fibras de tipo II si en el entrenamiento predominan ejercicios que precisen actividad muscular intensa pero de corta duraci�n (entre 30 segundos y 2 minutos).​

Los sistemas energ�ticos

Se entiende por sistemas energ�ticos , a las v�as metab�licas que el organismo (interno) emplea para obtener energ�a. Esta energ�a se utiliza para realizar un trabajo, por ejemplo la contracci�n muscular (Externa o interna).

• Sistema de ATP-PC o anaer�bico al�ctico. Emplea las reservas musculares de ATP y fosfocreatina, no precisa ox�geno y no genera �cido l�ctico. Produce gran cantidad de energ�a en poco tiempo, pero las reservas son muy limitadas.
• Gluc�lisis anaer�bica. Degrada la glucosa obteniendo energ�a sin la presencia de ox�geno, produciendo �cido l�ctico como sustancia de desecho.
• Sistema aer�bico u oxidativo. Es el sistema principal, se realiza en las mitocondrias de la c�lula y produce gran cantidad de energ�a. Requiere la presencia de ox�geno y produce como productos de desecho CO₂ y H₂O. Es el m�todo de obtenci�n de energ�a que predomina en las actividades de larga duraci�n y baja intensidad.

Estructura general del m�sculo estriado

Secci�n de un m�sculo en la que puede observarse la situaci�n del endomisio, perimisio y epimisio.

Las fibras individuales del m�sculo estriado est�n cubiertas por una capa de tejido conjuntivo que se llama endomisio. Varias fibras se agrupan y forma una estructura mayor denominada fasc�culo muscular que est� cubierto por el perimisio. Por �ltimo varios fasc�culos unidos forman el m�sculo completo, el cual se encuentra cubierto por el epimisio. La mayor parte de los m�sculos se insertan en el hueso mediante tendones que est�n formados por tejido fibroso y s�lido con cierto grado de elasticidad. Lo habitual es que existan 2 tendones uno en cada extremo del m�sculo.​

La forma de los m�sculos es muy variable dependiendo de su funci�n y localizaci�n, la mayor parte son alargados o fusiformes como el b�ceps braquial, otros son planos como el m�sculo recto abdominal, algunos tienen forma de abanico como el pectoral mayor. Determinados m�sculos tienen formas especiales con una abertura en el centro para adaptarse a una cavidad, entre ellos el orbicular de los labios y el orbicular de los ojos.

Funciones del m�sculo

Son diferentes dependiendo del tipo de m�sculo: estriado, card�aco o liso.​

• M�sculos estriados: Provocan los movimientos corporales, generan calor, sirven como protecci�n de los �rganos internos, hacen posible el mantenimiento de la postura corporal.
• M�sculos lisos: Hacen posible los movimientos perist�lticos del intestino y el est�mago durante la digesti�n, dilatan la pupila, contraen la vejiga urinaria durante la micci�n, aumentan o disminuyen el calibre de los vasos sangu�neos, producen la piloerecci�n y aumentan o disminuyen el calibre de los bronquios.
• M�sculo card�aco: Propulsa la sangre a trav�s del sistema circulatorio para que llegue a todos los tejidos del cuerpo.

Fuerza muscular

En biolog�a, la fuerza se define como la capacidad que tienen los m�sculos para contraerse venciendo una resistencia. Es necesaria para la mayor parte de las actividades cotidianas, pues todos los movimientos est�n originados por una fuerza, tanto los necesarios para realizar desplazamientos como aquellos destinados a mover objetos m�s o menos pesados. Dentro del concepto de fuerza se incluyen tres aspectos diferentes:​

• Fuerza m�xima. Hace referencia a la capacidad de alcanzar la mayor fuerza posible en un momento determinado. Por ejemplo al levantar una carga, mientras mayor sea el peso que es posible elevar, mayor ser� la fuerza m�xima.
• Fuerza-resistencia. Es la capacidad de mantener la fuerza el mayor tiempo posible o repetirla muchas veces. Por ejemplo el n�mero de veces consecutivas que puede elevarse un objeto pesado.
• Fuerza explosiva. Este concepto se refiere a la capacidad de alcanzar determinada fuerza en el periodo de tiempo m�s corto posible, a tiempo m�s breve mayor fuerza explosiva.

La fuerza que puede alcanzar un individuo determinado se relaciona con diversos factores, uno de ellos es la secci�n transversal del m�sculo. Un m�sculo puede generar de 3 a 4 kg de fuerza por cm� de secci�n transversal. Por lo tanto los m�sculos de mayor secci�n son los que desarrollan mayor fuerza, aunque no siempre el incremento en el tama�o del m�sculo se acompa�a con aumento de la fuerza que puede desarrollar.

Composici�n qu�mica del tejido muscular

La distrofina es una prote�na muscular.

El m�sculo esquel�tico est� formado por un 75% de agua y un 20 % de prote�nas. El 5% restante corresponde a otras sustancias como grasas, gluc�geno, sodio, potasio, calcio y f�sforo.​

• Agua, que representa el 75% del peso del m�sculo.
• Prote�nas corresponden al 20% del tejido muscular, se pueden distinguir entre otras las siguientes:
  • Miosina. Representa alrededor del 55% de la prote�na muscular.​
  • Actina. Corresponde al 25% de la prote�na muscular.​
  • Mioglobina. La mioglobina es una hemoprote�na muscular estructuralmente muy parecida a la hemoglobina. Est� constituida por una cadena polipept�dica de 153 amino�cidos y por un grupo hemo que contiene un �tomo de hierro. La funci�n de la mioglobina es almacenar ox�geno.
  • Tropomiosina.
  • Complejo de troponina.
  • Distrofina. Es una prote�na estructural del m�sculo, est� codificada por el gen DMD ubicado en el cromosoma X. Tiene la funci�n de unirse a la membrana de las c�lulas musculares y mantener la estructura celular durante el proceso de contracci�n. La ausencia de distrofina o su alteraci�n provoca graves da�os al tejido muscular. La distrofia muscular de Duchenne est� ocasionada por una mutaci�n en el gen que codifica esta prote�na.
• Hidratos de carbono. La sustancia principal de este grupo presente en el m�sculo es el gluc�geno. El m�sculo contiene alrededor de un 1% de gluc�geno que se utiliza como forma de almacenamiento de glucosa. Cuando el m�sculo realiza una actividad aumentada, moviliza sus reservas de gluc�geno que transforma en glucosa. A partir de la glucosa la c�lula muscular produce ATP que es la fuente de energ�a que hace posible la contracci�n.​
• L�pidos. La cantidad de grasas que contiene el tejido muscular var�a con la alimentaci�n y es distinta seg�n la especie animal.
• Compuestos inorg�nicos. Entre las sales inorg�nicas m�s importantes est�n las de sodio, con cuyos iones est� ligada la excitabilidad y contracci�n. El potasio, cuyos iones retardan la fatiga muscular. El ion calcio y el f�sforo.

Atrofia e hipertrofia muscular

Hipertrofia muscular.

• Atrofia muscular. Consiste en la p�rdida de masa muscular. Puede deberse a m�ltiples causas, una de las variedades m�s frecuentes es la atrofia muscular por desuso que tiene lugar en personas que permanecen inmovilizadas total o parcialmente durante periodos prolongados.​ En la atrofia muscular por desuso, el descenso de la actividad contr�ctil provoca disminuci�n de las prote�nas musculares y reducci�n de la secci�n transversal de las fibras. Sin embargo el n�mero de fibras permanece estable, por lo que si se reemprende la actividad, el m�sculo recupera sus propiedades iniciales despu�s de un periodo m�s o menos prolongado.​

• Hipertrofia muscular. El t�rmino hipertrofia designa el aumento de tama�o de un �rgano. Cuando un m�sculo o un grupo de m�sculos es sometido a ejercicios de repetici�n contra resistencia, sobre todo ejercicios de contracci�n isom�trica, el m�sculo responde aumentando su tama�o y fuerza, fen�meno que se conoce como hipertrofia activa. Este proceso se debe principalmente al aumento de tama�o de las fibras musculares, puesto que el n�mero de ellas permanece pr�cticamente inalterado. Para que el fen�meno persista es preciso que el ejercicio se realice de forma continuada, en caso contrario las fibras acaban por volver a su tama�o inicial y la hipertrofia desaparece.​ La utilizaci�n de sustancias dopantes para provocar artificialmente hipertrofia muscular en deportistas es una pr�ctica peligrosa que puede causar lesiones musculares y tendinosas. Por otra parte algunos de los productos que se emplean il�citamente con esta finalidad, entre ellos los anabolizantes, pueden causar da�os en �rganos internos como el h�gado y el riñón.​

Enfermedades musculares

Las enfermedades y trastornos de la musculatura son variadas y de diversas etiologías.

• Distrofias musculares. Son un grupo heterogéneo de trastornos hereditarios que cursan con debilidad y atrofia muscular, en algunos casos severa. Entre las enfermedades más frecuentes incluidas en este grupo se encuentran la distrofia muscular de Duchenne, distrofia miotónica de Steinert y la distrofia muscular de Becker.
• Miopatías inflamatorias: incluyen la dermatomiositis y la polimiositis. Más recientemente se ha incluido en este grupo la miositis con cuerpos de inclusión.​
• Miastenia gravis: provoca debilidad muscular por pérdida de los receptores de acetilcolina.
• Tumores, como el tumor desmoide, rabdomioma, leiomioma y rabdomiosarcoma.

Véase también

• Anexo:Músculos esqueléticos
• Anexo:Músculos del cuerpo humano
• Sistema muscular

Bibliografía

• Ciencias de la Naturaleza y su didáctica Julia Morros Sardá, págs. 218/219.

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Músculo.
• Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre músculo.
• Guía de músculos.

• Datos: Q7365
• Multimedia: Muscles / Q7365