Sistema muscular

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El sistema muscular es un sistema de órganos que consta de músculo esquelético, liso y cardíaco. Permite el movimiento del cuerpo, mantiene la postura y hace circular la sangre por todo el cuerpo. Los sistemas musculares de los vertebrados se controlan a través del sistema nervioso, aunque algunos músculos (como el músculo cardíaco) pueden ser completamente autónomos. Junto con el sistema esquelético en el ser humano, forma el sistema musculoesquelético, que es responsable del movimiento del cuerpo.

Tipos

Hay tres tipos distintos de músculo: músculo esquelético, músculo cardíaco o cardíaco y músculo liso (no estriado). Los músculos proporcionan fuerza, equilibrio, postura, movimiento y calor para que el cuerpo se mantenga caliente.

Hay alrededor de 690 músculos en el cuerpo humano. Una especie de tejido elástico conforma cada músculo, que consta de miles o decenas de miles de pequeñas fibras musculares. Cada fibra comprende muchas hebras diminutas llamadas fibrillas, los impulsos de las células nerviosas controlan la contracción de cada fibra muscular.

Esquelético

El músculo esquelético, es un tipo de músculo estriado, compuesto por células musculares, denominadas fibras musculares, que a su vez están compuestas por miofibrillas. Las miofibrillas están compuestas de sarcómeros, los componentes básicos del tejido muscular estriado. Al ser estimulados por un potencial de acción, los músculos esqueléticos realizan una contracción coordinada acortando cada sarcómero. El mejor modelo propuesto para comprender la contracción es el modelo de filamento deslizante de la contracción muscular. Dentro del sarcómero, las fibras de actina y miosina se superponen en un movimiento contráctil entre sí. Los filamentos de miosina tienen cabezas de miosina en forma de maza que se proyectan hacia los filamentos de actina,y proporcionar puntos de unión en los sitios de unión para los filamentos de actina. Las cabezas de miosina se mueven en un estilo coordinado; giran hacia el centro del sarcómero, se separan y luego se vuelven a unir al sitio activo más cercano del filamento de actina. Esto se llama un sistema de accionamiento de tipo trinquete.

Este proceso consume grandes cantidades de trifosfato de adenosina (ATP), la fuente de energía de la célula. El ATP se une a los puentes cruzados entre las cabezas de miosina y los filamentos de actina. La liberación de energía impulsa el giro de la cabeza de miosina. Cuando se usa ATP, se convierte en difosfato de adenosina (ADP), y dado que los músculos almacenan poco ATP, deben reemplazar continuamente el ADP descargado con ATP. El tejido muscular también contiene un suministro almacenado de una sustancia química de recarga de acción rápida, el fosfato de creatina, que cuando es necesario puede ayudar con la rápida regeneración de ADP en ATP.

Los iones de calcio son necesarios para cada ciclo del sarcómero. El calcio se libera desde el retículo sarcoplásmico hacia el sarcómero cuando se estimula un músculo para que se contraiga. Este calcio descubre los sitios de unión a la actina. Cuando el músculo ya no necesita contraerse, los iones de calcio se bombean desde el sarcómero y se almacenan nuevamente en el retículo sarcoplásmico.

Hay aproximadamente 639 músculos esqueléticos en el cuerpo humano.

Cardíaco

El músculo cardíaco es un músculo estriado, pero se diferencia del músculo esquelético porque las fibras musculares están conectadas lateralmente. Además, al igual que ocurre con los músculos lisos, su movimiento es involuntario. El músculo cardíaco está controlado por el nódulo sinusal influenciado por el sistema nervioso autónomo.

Músculo liso

El músculo liso está controlado directamente por el sistema nervioso autónomo y es involuntario, lo que significa que es incapaz de ser movido por el pensamiento consciente. Funciones como los latidos del corazón y los pulmones (que son capaces de controlarse voluntariamente, aunque sea de forma limitada) son músculos involuntarios pero no son músculos lisos.

Fisiología

Contracción

Las uniones neuromusculares son el punto focal donde una neurona motora se une a un músculo. La acetilcolina (un neurotransmisor utilizado en la contracción del músculo esquelético) se libera de la terminal del axón de la célula nerviosa cuando un potencial de acción alcanza la unión microscópica llamada sinapsis. Un grupo de mensajeros químicos atraviesan la sinapsis y estimulan la formación de cambios eléctricos, que se producen en la célula muscular cuando la acetilcolina se une a los receptores de su superficie. El calcio se libera de su área de almacenamiento en el retículo sarcoplásmico de la célula. Un impulso de una célula nerviosa provoca la liberación de calcio y provoca una única contracción muscular corta llamada contracción muscular. Si hay un problema en la unión neuromuscular, puede ocurrir una contracción muy prolongada, como las contracciones musculares que resultan del tétanos. También,

Los músculos esqueléticos están organizados en cientos de unidades motoras, cada una de las cuales involucra una neurona motora, unida por una serie de estructuras delgadas en forma de dedos llamadas terminales de axón. Estos se adhieren y controlan haces discretos de fibras musculares. Una respuesta coordinada y afinada a una circunstancia específica implicará controlar el número exacto de unidades motoras utilizadas. Mientras que las unidades musculares individuales se contraen como una unidad, todo el músculo puede contraerse de forma predeterminada debido a la estructura de la unidad motora. La coordinación, el equilibrio y el control de las unidades motoras suelen estar bajo la dirección del cerebelo del cerebro. Esto permite una coordinación muscular compleja con poco esfuerzo consciente, como cuando uno conduce un automóvil sin pensar en el proceso.

Tendón

Un tendón es una pieza de tejido conectivo que conecta un músculo a un hueso. Cuando un músculo se contrae, tira contra el esqueleto para crear movimiento. Un tendón conecta este músculo a un hueso, haciendo posible esta función.

Actividad muscular aeróbica y anaeróbica

En reposo, el cuerpo produce la mayor parte de su ATP aeróbicamente en las mitocondrias sin producir ácido láctico u otros subproductos fatigantes. Durante el ejercicio, el método de producción de ATP varía según el estado físico del individuo, así como la duración y la intensidad del ejercicio. En niveles de actividad más bajos, cuando el ejercicio continúa durante un período prolongado (varios minutos o más), la energía se produce aeróbicamente al combinar oxígeno con carbohidratos y grasas almacenadas en el cuerpo.

Durante la actividad que es de mayor intensidad, con una posible duración que disminuye a medida que aumenta la intensidad, la producción de ATP puede cambiar a vías anaeróbicas, como el uso del fosfato de creatina y el sistema de fosfágenos o la glucólisis anaeróbica. La producción de ATP aeróbico es bioquímicamente mucho más lenta y solo se puede usar para ejercicios de baja intensidad y duración prolongada, pero no produce productos de desecho fatigantes que no se puedan eliminar inmediatamente del sarcómero y el cuerpo, y da como resultado un número mucho mayor de Moléculas de ATP por molécula de grasa o carbohidrato. El entrenamiento aeróbico permite que el sistema de suministro de oxígeno sea más eficiente, lo que permite que el metabolismo aeróbico comience más rápido. La producción anaeróbica de ATP produce ATP mucho más rápido y permite un ejercicio de intensidad casi máxima, pero también produce cantidades significativas de ácido láctico que hacen insostenible el ejercicio de alta intensidad durante más de varios minutos. El sistema de fosfágenos también es anaeróbico. Permite los niveles más altos de intensidad de ejercicio, pero las reservas intramusculares de fosfocreatina son muy limitadas y solo pueden proporcionar energía para ejercicios que duran hasta diez segundos. La recuperación es muy rápida, con reservas completas de creatina regeneradas en cinco minutos.

Significación clínica

Múltiples enfermedades pueden afectar el sistema muscular.