Músculo

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El músculo es un órgano compuesto de tejido blando que se encuentra en los animales. Está formado por tejido muscular y tejido conjuntivo (+ vasos sanguíneos + nervios).

Las células musculares (que forman el tejido muscular) contienen filamentos de proteínas de actina y miosina que se deslizan entre sí, produciendo una contracción que cambia tanto la longitud como la forma de la célula. Los músculos trabajan para producir fuerza y movimiento. Son los principales responsables de mantener y cambiar la postura, la locomoción, así como el movimiento de los órganos internos, como la contracción del corazón y el movimiento de los alimentos a través del sistema digestivo por peristaltismo.

El tejido muscular se deriva del mesodermo (capa de células germinales embriológicas) a través de un proceso conocido como miogénesis. Hay tres tipos de músculos: estriado esquelético, estriado cardíaco y liso. El corazón, los músculos de la audición y los músculos lisos se contraen sin la intervención del pensamiento y se denominan involuntarios; mientras que los músculos esqueléticos se contraen bajo comando voluntario. Las fibras del músculo estriado esquelético se dividen en dos categorías, de contracción rápida y de contracción lenta.

Los músculos utilizan la energía obtenida principalmente por la oxidación de grasas (lípidos) y carbohidratos (carbohidratos) en condiciones aeróbicas, pero también por reacciones químicas en condiciones anaeróbicas (en particular para la contracción de fibras rápidas). Estas reacciones químicas producen trifosfato de adenosina (ATP), la moneda de energía utilizada para el movimiento de las cabezas de miosina.

El término músculo deriva del latín musculus, que significa "ratoncito", cuyo origen se deriva o bien de la forma de ciertos músculos o bien de su contracción parecida a ratones moviéndose bajo la piel.

Descripción general del músculo.

Tipos de tejido muscular

El tejido muscular es un tejido blando y es uno de los cuatro tejidos básicos que se encuentran en los animales (junto con el tejido conectivo, el tejido nervioso y el tejido epitelial). Hay tres tipos de tejido muscular reconocidos en los vertebrados:

El músculo esquelético o "músculo voluntario" está anclado por tendones (o fascia en algunos lugares) al hueso y permite movimientos voluntarios como la locomoción y el mantenimiento de la postura. Si este control postural es generalmente un reflejo inconsciente, estos llamados músculos posturales reaccionan a la voluntad consciente, de manera similar a otros músculos esqueléticos. Los músculos esqueléticos de un hombre adulto constituyen el 42% de su masa corporal, en comparación con el 36% de una mujer adulta.

Está compuesto por diferentes células, las fibras musculares esqueléticas extrafusales (FMSS) también llamadas rabdomiocito (célula muy larga formada por sincitio), las fibras intrafusales (que constituyen los husos neuromusculares) y las células satélite (que permiten la reparación de las fibras).Las fibras extrafusales del músculo esquelético (voluntario) se dividen en dos tipos principales: fibras de contracción lenta y rápida:El tipo I, de contracción lenta, está densamente conectado a los capilares sanguíneos, es muy rico en mitocondrias y mioglobina (da a los tejidos su color rojo). Por lo tanto, utiliza mucho oxígeno para sus actividades aeróbicas (beta-oxidación o ciclo de Krebs). Las fibras lentas se contraen durante mucho tiempo pero con poca intensidad (a menudo presentes en gran cantidad en los músculos posturales).El tipo II, de contracción rápida, tiene tres subtipos principales (IIa, IIx y IIb) que varían en la velocidad de contracción y la fuerza generada. Estas fibras se contraen rápida e intensamente pero se cansan muy rápido, en particular debido a su actividad anaeróbica. Constituyen la mayor parte de la fuerza muscular y tienen el potencial para un mayor desarrollo. Los tipos IIb son anaeróbicos, utilizan principalmente la glucólisis y parecen "blancos" porque son menos densos en mitocondrias y mioglobina. En animales pequeños (rata, pollo) es la principal fibra muscular que explica el color pálido de su carne (carne blanca).

El músculo liso, o "músculo involuntario", se encuentra en las paredes de órganos y estructuras como el esófago, el estómago, los intestinos, los bronquios, el útero, la uretra, la vejiga, los vasos sanguíneos y los músculos erectores del cabello. A diferencia del músculo esquelético, el músculo liso no está bajo control consciente. Una célula de músculo liso se denomina leiomiocito, pero se la conoce más comúnmente como célula de músculo liso.
El músculo cardíaco (miocardio) , o "músculo autónomo", tiene una estructura similar al músculo esquelético y se encuentra solo en el corazón. La célula muscular típica del corazón es el cardiomiocito contráctil. También existen células específicas, las cardionectoras (responsables del lado autónomo del corazón, con un ritmo de contracción autónomo) y las mioendocrinas (secreción endocrina).

Se dice que los músculos cardíaco y esquelético son "estriados" porque contienen unidades estructurales particulares, los sarcómeros, que están dispuestos en haces muy regulares; las miofibrillas de las células del músculo liso no están dispuestas como sarcómeros y, por lo tanto, no aparecen estriadas bajo el microscopio óptico.

Mientras que los sarcómeros de los músculos esqueléticos se organizan en haces paralelos, los del músculo cardíaco se conectan mediante ramificaciones en X. Las contracciones suaves soportan contracciones más o menos fuertes que tienen lugar mucho más lentamente y de forma más o menos permanente.

La densidad del músculo esquelético de los mamíferos es de aproximadamente 1,06 kg/litro (la densidad del tejido adiposo (grasa) es de 0,9196 kg/litro). El tejido muscular es un 15% más denso que el tejido graso.

Embriología

Todos los músculos derivan del mesodermo paraxial. El mesodermo paraxial se divide a lo largo del embrión en somitas, lo que corresponde a un fenómeno de segmentación corporal (más evidente en la columna vertebral). Cada somita tiene 3 subdivisiones, el esclerotomo (que forma las vértebras), el dermatoma (que forma la dermis cutánea) y el miotoma (que forma los músculos). El miotomo se divide en dos secciones, el epímero y el hipómero, que forman los dominios epaxial (o paraxial) e hipaxial, respectivamente. Los dominios epaxiales en humanos permiten la formación de los músculos erectores de la columna y los pequeños músculos intervertebrales, y están inervados por la ramificación dorsal de los nervios espinales.

Durante el desarrollo, los mioblastos (células progenitoras musculares) pueden permanecer en los somitas para formar músculos asociados con la columna (epaxial) o migrar a través del cuerpo para formar todos los demás músculos (hipaxial). La migración de los mioblastos está precedida por la formación de tejido conectivo, generalmente del mesodermo lateral. Los mioblastos siguen señales químicas para llegar a su ubicación adecuada, luego se fusionan para formar células del músculo esquelético (formación de sincitio).

Diferenciación de somitas en dermatoma, esclerotomo y miotomo

Descripción del músculo estriado esquelético

Estructura

Los músculos estriados esqueléticos (SMS) están revestidos con un tejido conectivo denso (TC) llamado epimisio. El epimisio ancla el tejido muscular a los tendones, en cada extremo del músculo. También protege los músculos de la fricción (contra otros músculos o el hueso). El epimisio abarca múltiples haces, que a su vez contienen de 10 a 100 fibras musculares. Los haces están recubiertos de perimisio que permite el paso de los nervios y la circulación sanguínea. Cada fibra muscular (correspondiente a las células musculares, el miocito) está encerrada en su propio TC, el endomisio (TC suelto).

En resumen, el músculo está formado por fibras (células) que se agrupan en haces, que a su vez se agrupan para formar músculo. En cada nivel de agrupación, una membrana de colágeno (tejido conectivo) rodea el haz. Tenga en cuenta que estas membranas están unidas al tejido muscular por complejos de proteínas (distrofina, costámeros) y son resistentes al estiramiento.

Finalmente, dispersos por todo el músculo están los husos musculares (o fibras intrafusales) que proporcionan retroalimentación sensorial para el sistema nervioso central (sensible al nivel de estiramiento muscular, papel en el reflejo miotático).

En las células musculares (o fibras musculares o miofibras) existen miofibrillas, que a su vez son haces de proteínas filamentosas (actina). El término "miofibrilla" no debe confundirse con el término "miofibra", que es simplemente otro nombre para la célula muscular. Las miofibrillas son una asociación compleja de filamentos de proteínas organizados en unidades repetitivas llamadas sarcómeros. La apariencia estriada de los músculos esqueléticos y cardíacos resulta de la presencia de estos sarcómeros dentro de las células. Bien que ces deux types de muscles contiennent des sarcomères, les fibres du muscle cardiaque sont généralement ramifiées pour former un réseau et interconnectées par des disques intercalés, donnant au tissu l'apparence d'un syncytium (ce n'en est pas un à proprement hablar).

Los dos filamentos característicos del sarcómero son la actina y la miosina.

Una fibra muscular esquelética rodeada por una membrana plasmática llamada sarcolema, que contiene el sarcoplasma (= citoplasma de la célula muscular). Una fibra muscular se compone de varias fibrillas que le dan a la célula su apariencia estriada bajo el microscopio óptico.

Disposición del jefe muscular

Un músculo puede dividirse en varias partes denominadas cabeza muscular (pars musculi o caput musculi) o cabeza muscular. Una cabeza de músculo se individualiza por sus inserciones, a veces con inervación y función específicas. Las diferentes cabezas de un mismo músculo son independientes en su inserción proximal (insertadas en otros tantos tendones) para unirse y unirse a través de un tendón común en su inserción distal.

Hay músculos con una a cuatro cabezas. Por ejemplo, el bíceps braquial tiene dos cabezas, el tríceps sural tiene tres cabezas, el cuádriceps femoral tiene cuatro cabezas.

Fisiología

Los tres tipos de músculo (esquelético, cardíaco y liso) tienen diferencias importantes. Sin embargo, los tres usan el movimiento de las fibras de actina asociadas con la miosina para crear una contracción. En el músculo esquelético, la contracción es estimulada por potenciales de acción transmitidos por nervios particulares, las motoneuronas (nervios motores). Los músculos cardiaco y liso tienen su contracción estimulada por células estimuladoras internas al órgano (contrayendo espontáneamente de manera regular), y con una propagación del orden de contracción paso a paso (canales iónicos entre células). Todos los músculos esqueléticos y muchos músculos lisos tienen su contracción regulada por un neurotransmisor: la acetilcolina.

Función

La acción que genera un músculo está determinada por su ubicación y la de sus inserciones. La sección transversal de un músculo (más que su longitud) determina la cantidad de fuerza que puede generar al definir el número de sarcómeros que pueden correr en paralelo. Cada músculo esquelético contiene unidades largas llamadas miofibrillas, y cada miofibrilla es una cadena de sarcómeros. Dado que la contracción ocurre al mismo tiempo para todos los sarcómeros conectados, estas cadenas de sarcómeros se acortan juntas y este acortamiento de la fibra muscular da como resultado un cambio en la longitud de las miofibrillas.

Consumo de energía

La actividad muscular consume la mayor parte de la energía (sin mencionar que el cerebro cuenta con 1/3). Todas las células musculares producen trifosfato de adenosina (ATP), estas moléculas de energía se utilizan para el movimiento de las cabezas de miosina. Los músculos pueden almacenar energía para un uso rápido en forma de fosfocreatina (que se genera a partir de ATP y puede regenerar ese ATP cuando sea necesario a través de la creatina quinasa). Los músculos también pueden almacenar glucosa en forma de glucógeno (como el hígado). Este glucógeno se puede convertir rápidamente en glucosa para continuar las contracciones musculares. Dentro del músculo con contracción voluntaria (músculos esqueléticos), la molécula de glucosa se puede metabolizar anaeróbicamente en un proceso llamado glucólisis que produce 2 ATP y 2 ácidos lácticos (tenga en cuenta que en condiciones aeróbicas no se forma lactato, sino que se produce piruvato como sustrato para el ciclo de Krebs). En los mejores atletas, las células musculares también contienen glóbulos de grasa cercanos que se usan durante el ejercicio aeróbico. La producción de energía en condiciones aeróbicas lleva más tiempo y requiere muchos pasos bioquímicos, pero a cambio produce mucho más ATP que la glucólisis anaeróbica. El músculo cardíaco puede utilizar fácilmente cualquiera de los tres macronutrientes (proteínas, glucosa y lípidos) de manera aeróbica, rápida y con el máximo rendimiento de ATP. El corazón,

En reposo, el músculo esquelético consume 54,4 kJ/kg (13,0 kcal/kg) al día. Estos valores son muy superiores al tejido adiposo 18,8 kJ/kg (por 4,5 kcal/kg) y al hueso 9,6 kJ/kg (2,3 kcal/kg).

Enfermedades

Las enfermedades neuromusculares (agrupando todas las enfermedades) son aquellas que afectan a los músculos y/oa su control nervioso. En general, los problemas de los nervios pueden causar espasmos o parálisis (mortal si afecta un músculo respiratorio). Una gran proporción de trastornos neurológicos, que van desde el accidente cerebrovascular hasta la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, pueden provocar problemas con el movimiento o la coordinación motora.

Los síntomas de la enfermedad muscular pueden incluir debilidad muscular, espasticidad, mioclonía y mialgia. Los procedimientos para diagnosticar estas enfermedades son pruebas de nivel de creatina quinasa en sangre y electromiografía (medición de la actividad eléctrica en los músculos). En algunos casos, se puede realizar una biopsia muscular para identificar miopatía, así como pruebas genéticas para identificar anomalías en el ADN asociadas con estas miopatías y distrofias.

Una elastografía no invasiva mide el "ruido" del músculo para monitorear la enfermedad neuromuscular. El sonido producido por el músculo proviene del acortamiento de las miofibrillas a lo largo del eje del músculo. Durante la contracción el músculo se acorta, produciéndose vibraciones en la superficie de este último.

En Francia, el Telethon permite recaudar fondos a partir de donaciones para la investigación de las miopatías.