Los músculos esqueléticos están compuestos de fibras musculares individuales que se contraen cuando son estimuladas por una neurona motora somática.
Los músculos esqueléticos tienen un sitio de origen y de inserción donde se relacionan al sistema esquelético al ser sitio donde estos se insertan mediante un tracto de fibras blancas que conocemos como tendones lo cuales vienen siendo la continuación de el tejido muscular.
Al tejido muscular lo conocemos como Fibra Muscular, Célula Muscular, Miocito, Miofibra entre otros términos pero cabe aclarar que estamos hablando de lo mismo, lo que conforma al músculo en sí.
Los músculos tienen como principal función la locomoción donde no solo un músculo cumple esa tarea sino que casi siempre está acompañado por otro haz de fibras que lo ayuden a realizar un movimiento. Existen músculos agonistas, los cuales realizan el movimiento mediante su contracción, los antagonistas quienes son contrarios a los agonistas y sirven como puntos de regulación de movimiento al realizar el movimiento contrario con tal de determinar un límite.
Estructura
El músculo ésta formado por capas, la mas externa siendo la que esta recubierta por la fascia profunda se conoce como epimisio y es lo que recubre todo lo que forma un músculo.
- El perimisio es el haz de fibras que está recubierto por un fascículo, por aquí pasan las estructuras vasculonerviosas encargadas de inervar e irrigar al músculo; un grupo de fascículos forman el epimisio.
- Una sola fibra muscular forma al endomisio quien es la capa superficial de la propia fibra; también se conoce como sarcolema (membrana plasmática de la miofibra).
Las fibras musculares no dejan de ser un tipo de célula con los mismos organelos que cualquier otra, solo hay algunas excepciones como el retículo sarcoplásmico que es un REL pero especializado o el hecho de ser multinucleadas en el músculo esquelético.Sin embargo, la característica más distintiva de las fibras musculares esqueléticas es un aspecto estriado;
Las estriaciones (bandas) se producen por bandas oscuras y claras alternantes que parecen abarcar el ancho de la fibra.
Las bandas oscuras reciben el nombre de bandas A, en tanto que las bandas claras se conocen como bandas I; Con un microscopio se puede observar líneas oscuras a mitad de las líneas I, estas se conocen como líneas Z. Las letras A e I significan anisotrópicas e isotópicas, respectivamente, lo que indica la conducta de la luz polarizada conforme pasa a través de estas regiones. la Z proviene de la palabra alemana Zwischenscheibe, que se traduce como “entre discos”.
La región especializada del sarcolema de la fibra muscular en la unión neuromuscular se conoce como placa terminal motora. La liberación de ACh es la encargada de producir una despolarización gradual conocido como potencial de placa terminal en la unión neuromuscular para provocar el potencial de acción para la liberación de calcio para que se produzca una contracción.
Cada neurona motora somática, junto con todas las fibras musculares que inerva, se conoce como unidad motora.
Contracción
Cada fibra muscular esta compuesta de diminutas subunidades conocidas como miofibrillas las cuales miden aproximadamente micrómetro.
Cada miofibrilla contiene estructuras aún más pequeñas llamadas miofilamentos.
En un gran aumento se aprecia que las bandas A contienen filamentos gruesos, los cuales miden alrededor de 110 ångstrom de grosor y son los que imparten el color oscuro. En contraste, la banda I más clara contiene filamentos delgados (de 50 a 60 Å de grosor).
Los filamentos gruesos y los filamentos delgados están compuestos principalmente de las proteínas miosina y actina, respectivamente.
-Una actina está formada por 2 hebras de la Actina F (F de filamentosa) que a su vez está formada de actinas G (globulares) que son las porciones esféricas de esta. las 2 hebras se juntan a otras 2 hebras de tropomiosina, otra proteínas que forma la actina que a su vez cuentra en sus extremos a una troponina quien es la encargada de iniciar la contracción.
La tropomiosina cubre los puntos de Actina F y la troponina es la que recibe el ion
Ca+ para liberar a la actina F y se pueda unir a una miosina por sus cabezas.
-La miosina presenta 6 cadenas en su estructura, 4 ligeras (peso de 20kD) y 2 pesadas (peso de 200kD). Las dos cadenas pesadas se enrollan entre sí en espiral para formar una hélice doble, que se denomina cola de la molécula de miosina. Un extremo de cada una de estas cadenas se pliega bilateralmente para formar una estructura polipeptídica globular denominada cabeza de la miosina.
Las cuatro cadenas ligeras también forman parte de la cabeza de la miosina, dos en cada cabeza. Estas cadenas ligeras ayudan a controlar la función de la cabeza durante la contracción muscular.
Cada miofibrilla está formada por aproximadamente 1.500
filamentos de miosina y 3.000 filamentos de actina
los filamentos delgados no terminan en los bordes de las bandas I. En lugar de eso, cada filamento delgado se extiende hasta cierta distancia hacia las bandas A en cada lado, por lo mismo los bordes de esta última tienen aspecto más oscuro que la región central. Estas regiones más claras centrales de las bandas A se llaman bandas H (de helle, que significa “brillante”). Las bandas H centrales sólo contienen filamentos gruesos.
La disposición de filamentos gruesos y delgados entre un par de líneas Z forma un patrón repetitivo que sirve como la subunidad básica de la contracción del músculo estriado o Sarcómero.
Las líneas Z son en realidad discos Z.
Además de las líneas Z, las bandas H, A, I existen estructuras formadas por los mismos microfilamentos como las líneas M, producidas por filamentos de proteína ubicados en el centro de los filamentos gruesos que sirven para fijar los filamentos gruesos, lo que los ayuda a permanecer juntos durante una contracción.
Además de esto existen estructuras ajenas a las formación del músculo, la más importante es la titina, la proteína más grande del cuerpo humano; esta va de disco Z a disco Z, atravesando el filamento de miosina con el fin de servir como punto de fijación.
El deslizamiento de los filamentos se produce por la acción de muchos puentes cruzados que se extienden desde la miosina hasta la actina.
Cada cabeza de miosina globular de un puente cruzado contiene un sitio de unión a ATP estrechamente asociado con un sitio de unión a actina. Las cabezas globulares funcionan como enzimas miosina ATPasa que dividen el ATP
hacía ADP y Pi.
-Cuando el ATP se hidroliza, el fosfato se une a la cabeza de miosina, lo que la fosforila y le da la energía suficiente para contraerse.
-Una vez que la cabeza de miosina se une a la actina, lo que forma un puente cruzado, el Pi unido se libera, lo cual da por resultado un cambio conformacional en la miosina, que hace que el puente cruzado produzca un golpe de energía, misma que es la fuerza que hace tracción de los filamentos delgados hacia el centro de la banda A.
-Después del golpe de energía, el ADP unido se libera a medida que una nueva molécula de ATP se une a la cabeza de miosina para que la cabeza de miosina rompa su enlace con la actina después de que se completa el golpe de energía.
-Si nada impide esto, el ciclo se puede repetir.
Los músculos pueden acortarse hasta 60% de su longitud en reposo, de modo que los ciclos de contracción deben repetirse muchas veces
La regulación del golpe de energía para una contracción se da por la misma troponina de la actina la cual cuenta con 3 dominios:
- Troponina I: que inhibe la unión de los puentes a la actina
- Troponina T: que se une a la tropomiosina
- Troponina C: que se une al Ca2+
Esta junto a la tropomiosina funcionan como un interruptor para la contracción y la relajación musculares dependiendo si la troponina cuenta con su unión al Ca2+ o no.
Referencias Bibliográficas:
-Alberto, L. (2020). 27 Generalidades de músculo [YouTube Video]. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=6TNqhOEH_2A
-Fox, S. I. (2014). Fisiología humana (13a. ed. --.). México D.F.: McGraw-Hill.
---Hall, J. E., & Guyton, A. C. (2016). Guyton y Hall: Compendio de fisiología médica (13a ed. --.). Barcelona: Elsevier.
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Marco Cesar Téllez González Dr. Luis Alberto González García
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