El sistema muscular es un sistema de órganos formado por músculo esquelético , liso y cardíaco . Permite el movimiento del cuerpo, mantiene la postura y hace circular la sangre por todo el cuerpo. [1] 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 del ser humano, forma el sistema musculoesquelético , que es responsable del movimiento del cuerpo . [2]
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. [3]
Hay aproximadamente 640 músculos en el cuerpo humano de un hombre adulto. [4] Cada músculo está formado por una especie de tejido elástico, que consta de miles o decenas de miles de pequeñas fibras musculares. Cada fibra comprende muchas hebras pequeñas llamadas fibrillas; los impulsos de las células nerviosas controlan la contracción de cada fibra muscular.
El músculo esquelético, es un tipo de músculo estriado , compuesto por células musculares , llamadas fibras musculares , que a su vez están compuestas por miofibrillas . Las miofibrillas están compuestas de sarcómeros , los componentes básicos del tejido muscular estriado. Tras la estimulación 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, [1] [3] [5] y proporcionan puntos de unión en los sitios de unión de los filamentos de actina. Las cabezas de miosina se mueven de forma coordinada; giran hacia el centro del sarcómero, se desprenden y luego se vuelven a unir al sitio activo más cercano del filamento de actina. A esto se le llama sistema de accionamiento de tipo trinquete. [5]
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 utiliza ATP, se convierte en difosfato de adenosina (ADP) y, dado que los músculos almacenan poco ATP, deben reemplazar continuamente el ADP descargado por 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. [6]
Se requieren iones de calcio para cada ciclo del sarcómero. El calcio se libera desde el retículo sarcoplásmico hacia el sarcómero cuando se estimula la contracción de un músculo. Este calcio descubre los sitios de unión de 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 . [5]
Hay aproximadamente 639 músculos esqueléticos en el cuerpo humano.
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 . [1] [3]
La contracción del músculo liso está regulada por el sistema nervioso autónomo , las hormonas y las señales químicas locales, lo que permite contracciones graduales y sostenidas. Este tipo de tejido muscular también es capaz de adaptarse a diferentes niveles de estiramiento y tensión, lo cual es importante para mantener el flujo sanguíneo adecuado y el movimiento de materiales a través del sistema digestivo .
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 desde 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 desde 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 contracción muscular única y corta llamada contracción muscular . Si hay un problema en la unión neuromuscular, puede producirse una contracción muy prolongada, como las contracciones musculares que resultan del tétanos . Además, una pérdida de función en la unión puede producir parálisis . [5]
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 axónicas . Estos se unen y controlan haces discretos de fibras musculares. Una respuesta coordinada y afinada a una circunstancia específica implicará controlar el número preciso 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 con frecuencia están 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. [5] [7]
Un tendón es una pieza de tejido conectivo que conecta un músculo con un hueso. [8] Cuando un músculo se contrae, tira del esqueleto para crear movimiento. Un tendón conecta este músculo con un hueso, haciendo posible esta función.
En reposo, el cuerpo produce la mayor parte de su ATP aeróbicamente en las mitocondrias [9] sin producir ácido láctico u otros subproductos fatigantes. Durante el ejercicio, el método de producción de ATP varía según la condición física 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 combinando oxígeno con carbohidratos y grasas almacenadas en el cuerpo. [6] [10]
Durante una actividad 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 aeróbica de ATP es bioquímicamente mucho más lenta y sólo puede utilizarse para ejercicios de larga duración y baja intensidad, pero no produce productos de desecho fatigantes que no puedan eliminarse inmediatamente del sarcómero y del 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 ejercicios de intensidad casi máxima, pero también produce cantidades significativas de ácido láctico que hacen que el ejercicio de alta intensidad sea insostenible 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 sólo pueden proporcionar energía para ejercicios que duran hasta diez segundos. La recuperación es muy rápida y las reservas de creatina se regeneran en cinco minutos. [6] [11]
Múltiples enfermedades pueden afectar el sistema muscular.
La distrofia muscular es un grupo de trastornos asociados con debilidad muscular progresiva y pérdida de masa muscular. Estos trastornos son causados por mutaciones en los genes de una persona. [12] La enfermedad afecta entre 19,8 y 25,1 por 100.000 personas-año en todo el mundo. [13]
Existen más de 30 tipos de distrofia muscular. Dependiendo del tipo, la distrofia muscular puede afectar el corazón y los pulmones del paciente y/o su capacidad para moverse, caminar y realizar actividades diarias. Los tipos más comunes incluyen:
{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link){{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link){{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link){{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)