Técnicas de energía muscular (eBook)

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Músculos y funciones

El cuerpo humano contiene más de 215 pares de músculos esqueléticos, que suponen, aproximadamente, el 40% de su peso. Los músculos esqueléticos se denominan así porque la mayoría están fijados a o mueven el esqueleto y, por lo tanto, son responsables del movimiento del cuerpo.

Los músculos esqueléticos cuentan con una gran cantidad de vasos sanguíneos y nervios, lo que está directamente relacionado con la contracción, la función principal del músculo esquelético. Por lo general, cada músculo esquelético tiene una arteria principal que se encarga de aportar nutrientes a través del riego sanguíneo y varias venas que se ocupan de desalojar los residuos metabólicos (figura 3.1). El riego sanguíneo y los nervios suelen llegar hasta el centro del músculo, pero en ocasiones llegan a uno de sus extremos, que, al final, penetra en el endomisio que rodea cada fibra muscular.

Figura 3.1: Corte transversal del tejido de un músculo esquelético.

Composición de las fibras musculares

Hay tres tipos de fibras en un músculo esquelético: roja de contracción lenta, de contracción rápida intermedia y blanca de contracción rápida. El color de cada una depende de la cantidad existente de mioglobina, que se encarga de almacenar el oxígeno. La mioglobina es capaz de incrementar el nivel de difusión de oxígeno, así que las fibras rojas de contracción lenta pueden contraerse durante períodos largos, lo que resulta especialmente útil cuando se necesita resistencia. Las fibras blancas de contracción rápida tienen un contenido inferior de mioglobina. Dado que estas fibras dependen de sus reservas de glucógeno (energía), pueden contraerse rápidamente, pero también se fatigan con rapidez, así que predominan en velocistas o en deportes en los que se requieren movimientos cortos y rápidos, como en halterofilia. Se sabe que los corredores de maratón de primera línea poseen un 93-99% de fibras de contracción lenta en sus músculos gastrocnemios (pantorrilla), mientras que los velocistas de primer orden sólo tienen un 25% en los mismos músculos (Wilmore y Costill, 1994).

Cada fibra de un músculo esquelético consta de una sola célula cilíndrica muscular (figura 3.2), que está rodeada de una membrana plasmática llamada sarcolema. El sarcolema cuenta con aberturas específicas que llevan a tubos conocidos como túbulos transversales (o T). (El sarcolema tiene potencial de membrana, lo que permite generar impulsos, sobre todo en el retículo sarcoplásmico, para generar o inhibir contracciones.)

Figura 3.2. Una fibra de músculo esquelético es una única célula cilíndrica muscular.

Un único músculo esquelético puede estar compuesto por cientos o incluso miles de fibras musculares agrupadas y envueltas por una vaina de tejido conectivo llamada epimisio, que confiere su forma al músculo, y al mismo tiempo proporciona una superficie sobre la que los músculos adyacentes pueden moverse. La fascia, tejido conectivo fuera del epimisio, rodea y separa los músculos. Parte del epimisio se introduce en el músculo y lo divide en compartimentos. Cada compartimento contiene un grupo de fibras musculares; cada uno de estos grupos se llama fascículo (del latín fasciculus, que significa “pequeño grupo de ramitas” o hacecillo) y está rodeado por una capa de tejido conectivo llamada perimisio. Cada fascículo consta de una serie de células musculares y, dentro del fascículo, cada célula muscular individual está rodeada por el endomisio, una fina vaina de delicado tejido conectivo.

Tipos de músculos

Los músculos esqueléticos tienen diferentes formas (figura 3.3) debido a su disposición en fascículos, dependiendo de la función del músculo en relación con su posición y acción.

Los músculos paralelos tienen fascículos paralelos al eje largo del músculo, como, por ejemplo, el sartorio o el bíceps braquial.

Los músculos penniformes tienen un fascículo corto que está fijado oblicuamente al tendón y tienen forma de pluma; por ejemplo, el recto femoral.

Los músculos convergentes (triangulares) tienen un origen ancho, con los fascículos convergiendo hacia un único tendón, como, por ejemplo, el pectoral mayor.

Los músculos circulares (esfínter) tienen sus fascículos dispuestos en círculos concéntricos en torno a una abertura, como, por ejemplo, el orbicular del ojo.

Figura 3.3. Formas musculares: (a) paralelo; (b) penniforme; (c) convergente; (d) circular.

Composición de las fibras musculares

Las fibras musculares están compuestas por pequeñas estructuras llamadas fibrillas musculares o miofibrillas (el prefijo latino mio- significa “músculo”). Estas miofibrillas se disponen en paralelo y confieren a las células del músculo su aspecto estriado porque están compuestas de miofilamentos alineados regularmente. Los miofilamentos son cadenas de moléculas proteínicas que bajo el microscopio se ven como bandas alternas claras y oscuras (figura 3.4). Las bandas isotrópicas (I) claras están compuestas por la proteína actina. Las bandas anisotrópicas (A) oscuras están compuestas por la proteína miosina. (Se ha identificado una tercera proteína llamada titina, que supone aproximadamente el 11% del contenido proteínico muscular.) Cuando se contrae un músculo, los filamentos de actina se mueven entre los filamentos de miosina formando puentes transversales que hacen que las miofibrillas se acorten y se vuelvan más gruesas..

Figura 3.4. Miofilamentos dentro de una sarcómera. Una sarcómera está limitada a ambos lados por la línea Z, y la línea M constituye su centro. La banda I está compuesta por actina, y la banda A, por miosina.

Por lo general, el epimisio, el perimisio y el endomisio van más allá de la parte carnosa del músculo —el vientre— para formar un tendón grueso como una cuerda o un tejido tendinoso ancho y plano como una hoja, conocido como aponeurosis. El tendón o la aponeurosis forman fijaciones indirectas entre el músculo y el periostio de los huesos o el tejido conectivo de otros músculos. Sin embargo, los músculos más complejos pueden tener varias fijaciones, como el cuádriceps (cuatro fijaciones). Por tanto, por lo general, un músculo abarca una articulación y está fijado a los huesos mediante tendones en ambos extremos. Uno de los extremos del hueso permanece relativamente fijo o estable, mientras que el otro se mueve como resultado de una contracción muscular.

Las fibras musculares están inervadas (estimuladas con impulsos nerviosos) por una sola fibra nerviosa motora, que acaba cerca del centro de la fibra muscular. A esa única fibra nerviosa motora y a todas las fibras musculares a las que inerva se las conoce como unidad motora (figura 3.5). La cantidad de fibras musculares inervadas por una única fibra nerviosa depende del movimiento requerido. Cuando se necesita un grado de movimiento exacto y controlado, como puede ser mover un ojo o un dedo, la fibra nerviosa sólo activa unas pocas fibras musculares; cuando se requiere un movimiento más burdo, como movilizar grandes músculos como el glúteo mayor, se activan varios cientos de fibras.

Figura 3.5. Unidad motora de un músculo esquelético.

Las fibras individuales de los músculos esqueléticos funcionan siguiendo el principio de “todo o nada”, según el cual la estimulación de la fibra genera una contracción completa de esa fibra o no se genera ninguna contracción en absoluto; una fibra no se puede contraer “un poco”. La contracción general de cualquier músculo implica la contracción de una parte de sus fibras en cada ocasión, mientras que otras fibras se mantienen relajadas.

La fisiología de la contracción muscular

Los impulsos nerviosos hacen que las fibras de los músculos esqueléticos en las que terminan se contraigan. La unión entre una fibra muscular y el nervio motor se conoce como unión neuromuscular, y es aquí donde se produce la comunicación entre el nervio y el músculo. Un impulso nervioso llega a las terminaciones nerviosas, llamadas terminaciones sinápticas, cerca del sarcolema. Estas terminaciones contienen miles de vesículas llenas de un neurotransmisor llamado acetilcolina (ACh). Cuando un impulso nervioso alcanza la terminación sináptica, cientos de estas vesículas descargan su ACh. La ACh abre canales, lo que permite que los iones de sodio...