Contracción muscular y musculatura

Comprende cómo nuestro cuerpo se mueve gracias a la interacción de la musculatura esquelética y el sistema nervioso, generando la contracción muscular.

El sistema muscular se asocia a la fuerza de los músculos para realizar un trabajo: imágenes de individuos de trabajada figura muscular capaces de realizar trabajos que requieren mucha fuerza suele ser atribuida a sus músculos. Desde un punto de vista físico, es un error pensar que la fuerza está asociada al tamaño de la musculatura y más errado aun, es pensar que ciertos individuos “poseen” mucha o poca fuerza. La fuerza no es una propiedad de los cuerpos, sino que surge en la interacción entre 2 o más cuerpos. Si 2 o más cuerpos no interactúan, la fuerza no aparece. Por ende, antes de hablar de fuerza muscular y otros conceptos asociados, es importante tener esto claro.

Nuestro organismo está dotado de musculatura, el cual posee 3 funciones:

• Permitir la locomoción (desplazamiento) de los organismos vertebrados.
• Servir de soporte (junto a los huesos) de órganos y vísceras.
• Ser la base del fenómeno de contracción muscular.

La musculatura encontrará una subclasificación en 3 tipos de músculos, la cual surge según la función y composición del tejido mismo:

• Musculatura lisa: asociada a movimientos de tipo involuntario, como el peristaltismo gastrointestinal, ventilación pulmonar, contracción y dilatación de cavidades, tubos y túbulos, entre otras. Su relación con el sistema nervioso está dada por la interacción con nervios motores del sistema nervioso autónomo,
• Musculatura esquelética: también llamada estriada debido a su apariencia al microscopio, asociada a movimientos de tipo voluntario, por ende a actividades cómo la locomoción y el ejercicio intenso, el fenómeno de contracción muscular que se explicará más adelante tiene lugar en este tipo de musculatura, debido a que representa más del 70% de la musculatura total del cuerpo. Es un tipo muscular susceptible a fatiga (cese de su trabajo).
• Musculatura cardíaca: es un tipo especial de musculatura involuntaria asociada exclusivamente al corazón. Al igual que el músculo liso, representa musculatura “infatigable” (siempre está en trabajo y no es susceptible a detención en estado de óptima salud).

Músculo esquelético y miocitos.

La contracción muscular tiene lugar en todos los subtipos musculares, pero se analizará el caso particular de la musculatura esquelética. La unidad básica del músculo esquelético es la célula muscular o miocito.

Un miocito es una célula especializada en el trabajo y producción de energía, por ende posee muchas mitocondrias, varios núcleos celulares (células multinucleadas) y una gran membrana plasmática llamada sarcolema. El retículo endoplasmático de los miocitos (retículo sarcoplasmático) presenta gran desarrollo debido a la alta producción de proteínas contráctiles y está en íntimo contacto con invaginaciones del sarcolema  (túbulos T), permitiendo la conducción del impulso nervioso hasta el interior de los músculos. Desde lo macroscópico a lo microscópico, el sistema muscular se organiza en fascias, formadas por varios músculos, a su vez formados fibras musculares, estas formadas por filamentos llamados miofibrillas. En este nivel es posible evidenciar los sarcómeros, unidad funcional de los músculos, y responsables de la contracción muscular en sí. Las miofibrillas están formadas por miofilamentos de 2 tipos, actina y miosina, ambas proteínas contráctiles claves en la contracción muscular de los sarcómeros.

Sarcómero y contracción muscular.

Los sarcómeros están delimitados por líneas Z; entre 2 líneas Z existen filamentos de actina, los que nacen de estas y se mueven y filamentos de miosina (estáticos), sujetos a una línea H. Durante la contracción muscular, las líneas Z se acercan entre sí y la línea H permanece estática. Los pasos a través de los cuales ocurre la contracción muscular en los sarcómeros son:

• Un impulso nervioso llega al miocito a través de una neurona presináptica (motora), debido a la liberación de un neurotransmisor  (acetilcolina), gatillando en ella un potencial de acción excitatorio (despolarización).
• El potencial de acción viaja por el sarcolema a lo largo y en profundidad por los túbulos T.
• El potencial de acción provoca que se libere calcio (Ca²⁺) desde el retículo sarcoplasmático al citoplasma del miocito.
• El Ca²⁺ liberado permite el desplazamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina (¡los que no se mueven!).
• Al producirse el desplazamiento de la actina sobre la miosina, hay gasto de energía (ATP).
• Para que cese la contracción muscular (desplazamiento de la actina sobre la miosina), el Ca²⁺ debe ser bombeado de manera activa (con gasto de ATP) hacia el retículo sarcoplasmático.