Músculos. Anatomía, función y fisiología de la fibra muscular

Músculos. Anatomía, función y fisiología de la fibra muscular
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En el presente articulo se va ha exponer la estructura que tiene un músculo y la composición de las diferentes partes del mismo, desde la unidad mínima contráctil (actina y miosina) hasta la capa más externa que recubre al músculo (epimisio).

Cuando hablamos de célula muscular, es más corriente llamarla fibra muscular (1) por su apariencia. La célula muscular tiene también los distintos elementos que constituyen las células, lo que ocurre es que algunas partes de la célula muscular tienen el prefijo “Sarco”:

  • Sarcolema (membrana plasmática).
  • Sarcoplasma (citoplasma).
  • Retículo sarcoplásmico (retículo endoplasmático).
  • Sarcosoma (mitocondrias).

Dentro de la fibra muscular (3) encontramos en su sarcoplasma que hay una gran cantidad de miofibrillas (que ocupan la mayor parte de esa célula). Las miofibrillas (2) están constituidas por los filamentos; que a su vez, están constituidos por proteínas que están unidas de una forma peculiar; hay distintos tipos de filamentos como por ejemplo:

  • Filamentos de actina.
  • Filamentos de miosina.
  • Filamentos de nebulina.
  • Filamentos de troponina.
  • Filamentos de tropomiosina.

Si hablamos de un filamento de actina es un conjunto de proteínas actina unidas de una forma peculiar entre sí. También, tenemos en la célula muscular el combustible necesario para fabricar ATP, fundamentalmente, glucógeno y ácidos grasos.

La célular muscular

En la célula muscular tenemos también los túbulos T, que son unas estructuras específicas de la célula muscular. Los túbulos T en realidad se llaman túbulos transversales o también invaginaciones del sarcolema. Estos túbulos transversales están dispuestos de tal forma que conectan el exterior de la célula muscular con el interior. La función de estos túbulos T van a permitir que el potencial de acción (el cual se genera el soma de la motoneurona, situado en la médula espinal) alcance la célula muscular.

El músculo además de estar constituido por tejido muscular, está constituido por otros tejidos que son fundamentales para que pueda realizar su actividad.

  • Encontramos tejido conectivo, el encargado de dar al músculo sus propiedades elásticas.
  • Encontramos tejido nervioso, que transmite la información hacia y desde el músculo.
  • Encontramos también tejido vascular, para que el oxígeno y los sustratos lleguen al músculo.

Por otro lado, el músculo esquelético consta de 3 capas, que de profundo a superficial son:

  • Endomisio: Capa de tejido conectivo que recubre a cada una de las fibras musculares y que las separa de las otras.
  • Perimisio: Capa de tejido conectivo que envuelve a los paquetes de fibras musculares, a los fascículos musculares.
  • Epimisio: Capa de tejido conectivo que envuelve a cada uno de los músculos.

La célula muscular puede tener varios núcleos, se dice que la célula muscular es polinucleada. La mayoría del sarcoplasma está ocupado por las miofibrillas y estas a su vez se constituyen de filamentos, que es lo más importante de todo esto. Los tubulos T se disponen perpendicularmente al eje longitudinal de la célula muscular.. Por tanto, de mayor a menor orden tendríamos en la célula muscular:

  • Fibra muscular.
  • Miofibrilla.
  • Filamentos o miofilamentos.
  • Moléculas de proteínas (actina, miosina, nebulina, troponina, tropomiosina, etc.).

La triada

La triada está constituida por los 2 tubulos T y la vesícula terminal del retículo sarcoplásmico (o cisterna terminal). El retículo sarcoplásmico está dispuesto en paralelo al eje longitudinal de la fibra.

Dentro de las vesículas terminales del retículo sarcoplásmico de la fibra muscular vamos a encontrar calcio, ese calcio es el que se va a liberar cuando el potencial de acción alcanza el interior de la célula muscular mediante los tubulos T.

El sarcómero

Es la unidad funcional de la fibra muscular, porque en el sarcómero tenemos todos los elementos que permiten a la fibra muscular contraerse. Una fibra muscular no es más que una sucesión de sarcómeros. La estructura fundamental del sarcómero es:

  • Lineas Z: Los límites del sarcómero vienen marcados por 2 lineas Z. Las lineas Z están dispuestas en perpendicular al eje longitudinal de la célula. Los filamentos de actina se encuentran anclados a las lineas Z, por tanto, estos filamentos están dispuestos a la línea Z y paralelos al eje longitudinal de la fibra muscular. En el centro del sarcómero no hay filamentos de actina. La linea Z sirve para anclar los filamentos de actina.
  • Linea M: Es una línea que hay justo en el centro del sarcómero y que es paralela a las lineas Z. En esta linea M están anclados los filamentos de miosina. Por tanto, los filamentos de miosina están dispuestos en paralelo a los filamentos de actina. Los filamentos de miosina solo ocupan la zona central del sarcómero porque no llegan a la linea Z. También son perpendiculares a la línea Z. La linea M sirve como anclaje a los filamentos de miosina.
  • Banda I: En las zonas claras de la célula muscular (vista al microscopio) solo hay filamentos de actina, por lo tanto, en los extremos del sarcómero tenemos una banda I a cada lado. En la banda I solo hay filamentos de actina, no hay miosina, porque la miosina solo ocupa el centro del sarcómero. Por tanto, la linea Z lo que hace es dividir la banda I en dos mitades.
  • Banda A: Es la zona oscura del músculo. Esta banda está en la zona central del sarcómero. En esta banda tenemos filamentos tanto de actina como de miosina, porque en determinadas zonas del sarcómero los filamentos de actina y de miosina se solapan.
  • Zona H: Es la parte de la banda A en la que solamente hay filamentos de miosina, por tanto, en esta zona H no hay filamentos de actina. Por tanto, la zona H ocupa justo el centro del sarcómero. Justo dentro de la zona H está la linea M. La zona H pertenece a la Banda A.

Durante la contracción muscular (4), la distancia entre las lineas Z del sarcómero van a disminuir, es decir, se van a aproximar las lineas Z (en la contracción concéntrica).

En la contracción excéntrica, las lineas Z tienden a separarse. Lo que tiene que ocurrir para que la célula muscular pueda contraerse es que los filamentos de actina y los filamentos de miosina puedan interactuar entre sí. En esta contracción concéntrica, la banda I se acorta, se hace más pequeña, mientras que la banda A se mantiene igual.

En la banda I no se genera fuerza, porque la actina no puede unirse a la miosina. Para que la fibra se pueda contraer, la cabeza (un elemento que hay en el filamento de miosina que llamamos cabeza) se tiene que unir al filamento de actina, y para eso tienen que estar solapados.

Referencia bibliográfica

1- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022283675901606

2- https://europepmc.org/abstract/med/537059

3- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/j.1460-2075.1986.tb04236.x

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