Anatomía Aplicada
Bases biológicas
- Tejidos
1.5.3 - Tejido muscular


Los animales poseemos un tejido contráctil especializado: el tejido muscular

Está formado por células con gran cantidad de fibras contráctiles internas
Estas fibras están formadas por dos proteínas principales: actina y miosina.

Las fibras se encuentran ordenadas en citoplasma de las células musculares.
Son capaces de contracciones y relajaciones rápidas.
Durante la contracción se produce un consumo importante de energía
Presentan uniones celulares fuertes
Uniones a otros tejidos por conjuntivos densos

Permite el movimiento del organismo
- Movimientos ligados al esqueleto por palancas
- Movimientos de contracción de tubo digestivo y vasos sanguíneos

El tejido muscular se puede clasificar por su tipo de células en:

Tipos de tejidos musculares        
  Tipos Función Inervación
Ejemplos

Liso

Células mononucleadas ahusadas

Contracción no muy rápida
Duradera
Sistema nervioso autónomo o sin terminaciones nervioas
Vasos sanguíneos
Digestivo

Estriado esquelético

Células
muy largas plurinucleadas

Contracción muy rápida, fuerte, discontínua Muy importante. Sistema nervioso central
Músculos esqueléticos

Estriado
cardaco

Células
ramificadas

Contracción rítmica, constante Poco importante. SN autónomo Corazón



Mecanismo de contracción muscular

Para que el trabajo muscular sea útil la célula muscular ha de contraer todas sus fibras musculares simultáneamente
Para ello se vale de los cambios que se producen en el medio. Los más importantes son;
- La polarización de la membrana
- La concentración de Ca++

Para comprender el mecanismo hay que considerer los siguientes elementos básicos
- La membrana plasmática que impide el paso de los iones
- Los canales iónicos que permiten la entrade de un tipo determinado de ión cambiando la polaridad de la membrana
- El retículo endoplasmático (sarcoplásmico en células musculares) que acumula y libera calcio
- El calcio que actúa como mensajero intracelular
- Las fibras contráctiles de actina y miosina
- El ATP que proporciona la energía parea el movimiento
- Los canales iónicos que restablecen las condiciones iniciales.
en el citoplasma

    • Célula muscular polarizada
      En reposo las células musculares están cargadas negativamente a unos 60 mV
    • Factor que inicia la despolarización
      Un factor externo como una terminación nerviosa, el contacto con otra célula muscular que se despolariza o determinadas hormonas hace que se inicie la despolarización por entarda de iones +
    • Despolarización se extiende por la membrana
      Una vez despolarizada una región de la membrana esta se extiende rapidamente por proteínas que dejan entrar iones +
      La célula queda totalmente despolarizada
    • Entrada de ión Ca++ en la célula
      El retículo sarcoplásmico detecta la despolarización y deja salir los iones Ca++ que contiene
    • Movimiento de actina sobre miosina con consumo de ATP. Contracción muscular
      Los iones calcio hacen que la miosina avance sobre las cadenas de actina cambiando de conformación y con consumo de ATP
      La miofibrilla se acorta y, con ello la célula muscular
    • Repolarización de la célula
      Proteínas de membrana vuelven a sacar iones + con lo que repolarizan la célula
    • Secuestro de Ca++. Relajación
      Proteínas de membrana secuestran el Ca del citoplasma devolviéndolo al retículo
    • Relajación
      Las fibras de actina y miosina se separa y la célula se relaja

 

Animación que muestra las moléculas implicadas en el movimiento de la miosina sobre las cadenas de actina.

Esta acción solo es posible en presencia del ión calcio que actúa como mensajero intracelular y el proceso consume ATP

En caso de falta de ATP la actina continúa unida a la miosina de modo que no se produce moviiento muscular pero tampoco relajación.



Músculo liso

Células

Ahusadas
Núcleo central alargado
Longitud de 50 a 200 µm en general

Haces de microfilamnetos de actina y miosina recorren la célula en todas las direcciones pero con mayor frecuencia siguiendo el eje mayor

Uniones celulares

Unidas por fibras colágenas finas (lámina basal)
Pueden presentar uniones comunicantes

Desencadenante de la contracción

Tienen algunas terminaciones nerviosas. Generalmente por el sistema nervioso visceral
Pueden responder a factores hormonales

Característica de la contracción

Contracción no muy rápida.
Duradera.
Poco gasto energético

Algunas microfotografías de músculo liso

 

 

Regeneración

El tejido muscular liso dañado se regenera a partir de la división de las células musculares lisas u otras células que se diferencian en miocitos


Músculo estriado esquelético

Es un tejido formado por células más especializadas que el liso

Células

Llamadas fibras musculares
Muy largas. Miden hasta varios cm de longitud x 10-100 µm diámetro.
Plurinucleadas (hasta cientos de núcleos).
Los núcleos y resto de orgánulos se localizan en la periferia celular para facilitar la contracción.
Poseen un retículo sarcoplásmico muy desarrollado (retículo endoplasmático)
Las miofibrillas se encuentran muy organizadas. Dan aspecto bandeado al microscopio. Recorren la célula longitudinalmente
El sarcoplasma (citoplasma) tiene glucogeno para almacenar glucosa y mioglobina para almacenar oxígeno
Mitocondrias entre las miofibrillas (2% del volumen del citoplasma)
El sarcolema (membrana plasmática) continúa por invaginaciones en el interior celular. Posee también proteínas de unión a la membrana basal externa de colágeno y otras uniones a las miofibrillas.

Se forman durante el desarrollo embrionario por fusión de células llamadas mioblastos
Una vez diferenciadas no se reproducen

Organización

Las células se agrupan en haces rodeados de un tejido conjuntivo laxo
El paquete muscular se encuentra rodeado de un conjuntivo más denso : epimisio
El epimisio se extiende al interior tabicando el músculo perimisio

El conjuntivo es fundamental pues mantiene unidas las células musculares y hace que el músculo funcione como una unidad

En la transición de músculo a tendón existen uniones entre fibras de colágeno y la membrana de la célula muscular

 

Los músculos esqueléticos tiene una importante red de capilares sanguíneos que los recorren por el tejido conjuntivo

Mecanismo de contracción

Cerca del centro de cada célula muscula se encuentra la unión con la célula nerviosa denominada placa motora
Una misma neurona puede inervar de una a más de 150 fibras. A este grupo de fibras que se contraen a la vez se la denomina unidad motriz.
El número depende de la precisión del movimiento. Los músculos muy precisos tienen inervación independiente de cada célula. Los muy potentes tienen neuronas que inervan a decenas o cientos de fibras.

Las fibras se contraen a todo o nada.
Las variaciones de fuerza en el músculo se deben a la cantidad de fibras que se contraen en un solo momento.

La contracción es muy rápida pero discontinua
En las contracciones se consume gran cantidad de energía. (ATP)

Obtención de energía

  • Esfuerzos poco intensos o prolongados:
    Se obtiene de la glucosa y los ácidos grasos quemándolos con oxígeno (aerobio)
    Rinde CO2 y agua
  • Esfuerzos breves y muy intensos
    Metabolismo anaerobio de la glucosa. No se consume oxígeno y se obtiene menos energía pero es más rápido
    Rinde ácido láctico

Tipos de fibras estriadas esqueléticas

Existen dos tipos principales de fibras musculares estriadas

  • Fibras tipo I, fibras lentas o fibras rojas
    Contienen en el sarcoplasma (citoplasma) gran cantidad de mioglobina que acumula oxígeno
    Su metabolismo es aerobio, principalmente queman ácidos grasos
    Su contracción es continuada
  • Fibras tipo II, fibras rápidas o fibras blancas
    Poca mioglobina y su color es rojo claro
    Pueden tener un metabolismo anaerobio muy rápido
    Contraccioones rápida y discontínuas.
    Existen varios subtipos según los requerimientos
  • Pueden existir fibras intermedias

Los músculos presentan diferentes proporciones de estos tipos de fibras.
Los nervios son los que determinan qué tipo de fibras se formarán

Algunas microfotografías de músculo estriado esquelético

 

 

 
   

Entrenamiento y regeneración

El entrenamiento aumenta la cantidad de miofibrillas musculares y el diámetro de las células
También modifica la cantidad y resistencia del conjuntivo que une las fibras

La capacidad de regeneración es limitada y se produce por células satélite ahusadas semejantes a mioblastos que quedan en el tejido. Cuando este se daña se unen y forman nuevas fibras musculares.

Este proceso puede suceder también por esfuerzo prolongado en el tiempo (entrenamiento) aunque es limitado.


Músculo estriado cardíaco

Músculo estriado especial localizado en el corazón de los vertebrados.

Células

Alargadas con uniones irregulares
Presentan estriaciones como las células de músculo esquelético
Son uni o binucleadas cerca del centro de la célula
Son ricas en retículo sarcoplásmico aunque no tan organizado como las del músculo esquelético
Son muy abundantes las mitocondrias (40%) del volumen citoplasmático
Tienen gotas lipídicas en el citoplasma y algo de glucógeno

Rodeadas de conjuntivo con abundantes capilares sanguíneos

Uniones celulares

Las uniones entre las células presentan forma de escalera
Presentan desmosomas y uniones comunicantes
Permite resistencia y la continuación de la contracción de una céluala a la siguiente

Mecanismo de contracción

No tienen terminaciones nerviosas como las células esqueléticas
Se contraen por despolarización de fibras contiguas
Provoca contracciones automáticas y rítmicas

Obtención de energía

Metabolismo importante y aerobio.
Energía principalmente a partir de ácidos grasos

Algunas microfotografías de músculo estriado cardíaco

 

 

 

Regeneración

Sin capacidad de regeneración ante una lesión
Se forma cicatrices de conjuntivo


Video contracción muscular

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