Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce

ALGUNOS ASPECTOS DEL SISTEMA MUSCULAR

DEFINICION El estudio de los músculos se conoce como "miología" Los músculos son formaciones anatómicas que poseen la facultad de contraerse, es decir, de disminuir de longitud bajo el influjo de una excitación. Durante mucho tiempo se ha creído que existían dos tipos de músculos: los músculos estriados, rojos, que obedecen al control de la voluntad y los músculos lisos, blancos, que pertenecen al sistema de la vida vegetativa y que funcionan fuera del control de la voluntad, pero hay excepciones como el miocardio músculo del corazón, estriado, rojo y que funciona automáticamente, también los músculos motores de los oscículos del oído, estriados, se contraen de manera refleja sin intervención posible y eficaz de la voluntad. En la presente unidad estudiaremos las musculatura esquelética o estriada voluntaria, pero antes nombraremos las características generales de los distintos tipos de músculos. Tipos de Músculos Músculo liso No posee una estructura estriada al microscopio, sino que sus miofilamentos se organizan en forma distinta. Las células son ahusadas, y se entrelazan con sus ejes mayores paralelos, la continuidad mecánica entre las células se obtiene mediante una capa reticular. La células posee dos sistemas de filamentos. La red citoesquelética está formada por filamentos intemrmedios y filamentos finos de actina organizados en haces longitudinales, asociados con cuerpos densos. El aparato contráctil consiste en filamentos oblicuos de miosina y actina que interactúan con el citoesqueleto para producir la contraccion de la célula. El músculo liso constituye las paredes de estructuras internas tales como el estómago, intestinos, útero, vasos sanguíneos, uréteres y conductores secretores. El músculo liso se diferencia del músculo estriado en que su contracción es más lenta; la musculatura estriada necesita sólo un segundo para contraerse y relajarse, en tanto que la musculatura lisa demora de tres a ciento ochenta segundos. Las fibras lisas tienen gran variedad de tono, pueden permanecer casi relajadas o fuertemente contraídas. Parece, también, que pueden mantener el tono sin gasto de energía, quizás por la reestructuración de las cadenas proteicas que constituyen las fibras.

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce Músculo cardíaco Posee una estructura de células integradas a través de puentes de membrana, es estriado al usar microscopia por la disposición de sus miofilamentos en sacrómeros, posee un sistema sarcotubular similar al del músculo esqeulético. El músculo cardíaco, a diferencia del estriado y liso, requiere de uno a cinco segundos para contraerse. Cada latido del corazón representa una contracción simple. La musculatura cardíaca se diferencia por su largo período refractario o lapso que sigue a un estímulo durante el cual está incapacitado para responder a otro; por consiguiente, no podrá contraerse en estado de tetanización, pues un estímulo no tiene efecto después de otro con tanta rapidez como para mantener el estado de contracción permanente. Otra característica distintiva del músculo cardíaco es su ritmicidad, se contrae a un ritmo promedio de 80 latidos por minuto. El músculo cardíaco descarga su potencial de membrana cada vez que ha alcanzado cierto nivel. Pasado cada impulso, la membrana se repolariza, pero entonces se vuelve permeable de nuevo, iniciando la transmisión del siguiente potencial de acción.

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce Músculo Estriado Las piezas del esqueleto son órganos pasivos que no pueden efectuar movimiento alguno, a menos que intervengan los músculos, órganos activos. Los músculos están formados por células que tienen aspecto de huso, llamadas fibras musculares, las cuales se hallan reunidas en haces o masas. Estas agrupaciones se encuentran cubiertas por la aponeurosis, que es una vaina o membrana resistente que impide que el músculo se desplace, y el perimisio, otra finísima membrana que, envolviéndolo también, separa unos haces de otros. El tejido conectivo le confiere al músculo propiedades viscoelásticas que contribuyen a la respuesta mecánica muscular. Por último no hay que olvidar al componente de irrigación y nervioso anexo. El movimiento se logra mediante la contracción de células musculares, que hacen trabajo mecánico al contraerse, en cuyo acto se acortan y ensanchan. Las células músculares están formadas por las proteínas miosina y actina. La función muscular se verifica mediante las siguientes propiedades: excitabilidad, por la cual el músculo responde a un estímulo con una reacción determinada; la contractilidad, mediante la que se contrae al acortar sus fibras; la elasticidad, que permite que un músculo contraido recupere su forma; y la tonicidad, gracias a la cual el músculo queda siempre semicontraido, ejerciendo de modo permanente una acción sobre los huesos a los que está adherido. Estructura Fibra Muscular El músculo esquelético está organizado en fibras musculares individuales que representan la unidad contráctil propiamente tal del músculo. Cada fibra muscular es una sola célula con varios núcleos, alargada, cilíndrica y rodeada por una membrana celular, el sarcolema. No existen puentes sinciciales entre ellas. Las fibras musculares tienen forma cilíndrica con un diámetro de aproximadamente 60 micrones. Cada fibra muscular contiene un paquete de subunidades, las miofibrillas que también son cilíndricas, pero de un diámetro de aproximadamente 1-2 micrones y con una longitud igual a la de la fibra muscular. Estas últimas no presentan envolturas y los espacios entre ellas están ocupados por el citoplasma de la fibra muscular, llamado sarcoplasma,

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce que contiene núcleos y mitocondrias y a través del cual transcurre una red tubulomembranosa que desempeña un rol importante en el proceso de excitación-contracción, denominada el sistema sarcotubular. SISTEMA SARCOTUBULAR Este sistema está formado por un sistema T y un retículo sarcoplasmático. El sistema T de túbulos tranversos, que es continuo con el sarcolema de la fibra muscular, forma una rejilla perforada sobre la superficie de las fibras musculares individuales. El retículo sarcoplásmico, forma una cortina irregular alrededor de cada una de las fibrillas, posee amplias cisternas terminales en estrecho contacto con los túbulos transversos (sistema T) en las uniones entre las bandas A e I (ver mas adelante). En estos puntos de contacto la disposición de un túbulo tranverso con una cisterna del retículo sarcoplásmico a cada lado, ha recibido el nombre de tríadas. La función del sistema T es la transmición rápida del potencial de acción desde la membrana celular a todas las miofibrillas contenidas en la fibra muscular. El retículo sarcoplásmico está relacionado con los movimientos del Ca++ y el metabolismo celular. SARCÓMEROS Cada miofibrilla está constituída por unidades repetitivas ubicadas en serie llamadas sarcómeras, que representan la unidad morfofuncional del músculo. Una sarcómera es aquella parte de la miofibrilla que se extiende entre los dos discos o líneas Z y su largo varía entre 1,5 a 3,5 micrones, dependiendo del grado de acortamiento o estiramiento muscular. Las estriaciones transversales típicas del músculo esquelético son productos de la sucesión de bandas transversales oscuras (A) y las claras (I) a lo largo de las miofibrillas, lo cual se debe a que las miofibrillas están compuestas por miofilamentos que se disponen de un modo determinado.

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce MIOFILAMENTOS Existen dos tipos de miofilamentos: los delgados (50 Aº de diámetro) que están constituídos por las proteínas actina, tropomiosina y troponina; y los miofilamentos gruesos (150Aº de diámetro) que contienen la proteína denominada miosina. Las bandas claras I contienen solamente miofilamentos delgados, en cambio las bandas A oscuras presentan tanto miofilamentos delgados como gruesos interdigitados entre sí. Al mismo tiempo, las bandas claras I están divididas por la línea oscura Z, que atraviesa la miofibrilla y es donde se conectan los miofilamentos delgados. La banda oscura A contiene en el centro a la banda H, más clara, que es la región donde los miofilamentos delgados no se sobreponen con los gruesos cuando el músculo está relajado. Una línea transversal M se observa en medio de la banda H y se debe a un abultamiento central en cada uno de los miofilamentos gruesos.

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TEJIDO CONECTIVO Una vaina de tejido conectivo fibroso rodea a cada músculo (epimisio), y se extiende hacia el interior del mismo en forma de separaciones entre haces de fibras (perimisio) y entre fibras musculares aisladas (endomisio). Estas tres estructuras se continúan con las estructuras fibrosas que unen a los músculos, a los huesos o a otras formaciones, en la que los músculos se insertan firmenten en los tejidos de los cuales traccionan al contraerse. El tendón permite la inserción en hueso, en el cual las fibras del tendón se continúan con el revestimiento fibroso del hueso o periosto y penetra la sustancia cortical. Cuando un tendón se distibuye por una superficie mas amplia se transforma en en una hoja ancha, fina, de tejido conectivo, denominada aponeurosis. La aponeurosis es una hoja de tejido conectivo denso que transporta fuerzas tensiles directa o indirecta desde los músculos esqueléticos a las fascias, a otros músculos, a cartílago o hueso. El termino fascia es un término muy vago que significa poco mas que acumulaciones de tejido conectivo bastante grandes que pueden observarse a simple vista. Su estructura es variable, pero las fibras de colágeno tienden a estar entrelazadas y raramente muestran la orientación compacta paralela que se ven en los tendones y aponeurosis. La fascia toma mucha formas, se disponde recubriendo músculos, posee propiedades mecánicas como en el muslo al envolver el grupo muscular y mantenerlo compactado durante la contracción para no perder fuerza. Envuelve y reune vasos sanguíneos facilitando el retorno venoso, al aproximar las grandes venas a las arterias que "laten".

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce Anatomía Macroscópica Consideraciones generales Situación: los encontrarnos superficiales (llamados también cutáneos,) se encuentran inmediatamente bajo la piel y músculos profundos ubicados debajo de la aponeurosis superficial que constituye su cubierta. La mayoría de ellos se inserta sobre el esqueleto (músculos esqueléticos); pero hay un pequeño número de músculos profundos que se insertan o que se encuentran anexados directamente a órganos, como los músculos motores del ojo, de la lengua de la faringe y del ano.

Número peso y color: Según Sappey existirían 501 músculos estriados en el hombre (no existe acuerdo en cuento a su número, autores afirman que el número es aproximado a 600). El conjunto de estos músculos, en un individuo medio y normal, corresponde a algo menos de la mitad del peso total de su cuerpo, es decir aproximadamente 30 Kg. para un individuo de 70 Kg. de peso. De ellos, a los músculos de los miembros de los miembros les corresponde aproximadamente 7 Kg para el miembro superior y 13 Kg para el miembro inferior. En algunos atletas el peso de la masa muscular puede corresponder al 50% del peso del cuerpo. El músculo vivo es de color rojo, lo que está indicando la existencia de pigmentos como la mioglobina (proteína que transporta oxígeno en la fibra muscular) y de una gran cantidad de sangre en las fibras musculares.

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce Dirección : La mayoría de los músculos son rectilíneos, paralelos al eje mayor del cuerpo o al de los miembros. Aquellos que se inclinan sobre estos ejes son llamados oblicuos o transversos, también tenemos los músculos reflejos y son aquellos que para ir a un punto determinado no siguen una linea recta, cambian de dirección apoyándose en una superficie ósea. ( obturador interno, oblicuo mayor del ojo).

2.- CONFIGURACION EXTERNA. Según la forma que adoptan, se distinguen músculos largos, anchos, cortos y anulares. Músculos Largos: ubicados especialmente en los miembros, los más superficiales son los más largos, algunos de ellos pueden pasar por dos articulaciones, Ej, bíceps braquial, semimembranoso. Músculos Anchos: son aplanados, se los encuentra en las paredes de las grandes cavidades, como el tórax y el abdomen, algunos de ellos forman verdaderos tabiques de separación como el músculo diafragma y el elevador del ano. Músculos Cortos: se encuentran en las articulaciones donde los movimientos son poco extensos (músculos de la eminencia tenar )

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce Músculos Anulares: se ubican alrededor de un orificio al cual circunscriben y aseguran el cierre. Se los llama orbiculares o esfinteres. 3.- INSERCIONES DE LOS MUSCULOS. Los músculos se fijan por sus extremos a superficies llamadas puntos de inserción. La mayoría de ellos se sitúan sobre el esqueleto, pero hay músculos que se insertan en la piel (músculos cutáneos), en las mucosas (lengua, labios) o en un órgano blando (ojo, sinovial, aponeurosis etc.) - Modo de inserción de los músculos.

Tendones: es muy raro que un músculos se inserte directamente al esqueleto, generalmente lo hace por medio de un tendón, Los tendones son de estructura fibrosa y prolongan al músculo hasta el punto de inserción, presentan forma variables (cilíndricos, aplanados, cortos, largos o se extienden en amplias membranas.). Los tendones son siempre de coloración blanquecina, brillante y nacarada. Son muy resistentes y prácticamente inextensibles: de esta manera la contracción del músculo, puede actuar sin retardo, sin pérdida de fuerza frente a la palanca puesta en movimiento. En suma el tendón debe ser considerado como la prolongación del tejido conjuntivo, que rodea y separa las fibras musculares, formaciones cuyo agrupamiento constituye el músculo. Algunos músculos ocupan su aponeurosis para insertarse como por ejemplo los músculos que se insertan en la línea áspera del fémur (inserción aponeurótica). Los músculos presentan un origen y un término. Actualmente las inserciones se denominan según la ubicación anatómica, es decir, existen inserciones mediales e inserciones laterales o inserciones proximales e inserciones distales. Se considera una de las inserciones como punto fijo y la otra como punto móvil, por ejemplo, el músculo pectoral menor presenta una inserción medial en la 3, 4 y 5 costilla y una inserción lateral en el proceso coracoides de la escápula; el punto fijo es la inserción medial, mientras que el punto móvil es la inserción lateral, la contracción del músculo provoca la anteversión de la escápula. Algunos músculos cambian su punto fijo y móvil, el pectoral menor puede mantener como punto fijo también la inserción lateral y como móvil la lateral, provocando la elevación de la 3,4 y 5 costilla en la inspiración forzada.

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce FIBRAS POTENCIA Y RESISTENCIA Macroscópicamente en el músculo estríado se reconocen tipos de fibras que son las de resistencia y potencia, cada músculo puede poseer en distinta proporción cada una de ellas, dependiendo del entrenamiento que este realice. Las fibras de resistencia se denominan fibras rojas, poseen abundante irrigación en el endomisio, gran contenido de la proteína mioglobina en su interior, poca acumulación de glicogeno. La mioglobina es una proteína intracelular que capta oxigeno y da una coloración rojiza. El oxígeno es fundamental en este tipo de fibras ya que realizan un metabolismo del tipo aeróbico (ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa). Son fibras de contracción lentas pero que no se fatigan. Las fibras de potencia se denomina fibras blanca, poseen menos irrigación que las rojas, menos mioglobina, mayor acumulación de glicógeno, se fatigan rápidamente, son de contracción rápida y ocupan una vía metabólica anaerobia (glicolisis)por lo que se acumula ácido láctico. Actualmente se ha descrito tres tipos de fibras. Tipo 2B son de contracción rápida y sensibles a la fatiga. Tipo 2A son de contracción rápida y resistentes a la fatiga. Tipo I son de contracción lenta y resistentes a la fatiga.

Nutrición e Inervación Vascularización de los músculos: Se encuentra muy desarrollada a causa de la actividad fisiológica intensa de estos órganos. Los tendones se encuentran pobremente vascularizados Arterias: cada músculo recibe una o varias arterias propias, de las cuales alguna puede ser muy voluminosa como ocurre con la arteria del cuadríceps. La arteria de mayor calibre se considera la principal y está acompañada por dos venas y por el nervio correspondiente, De esta forma se constituye el pedículo vasculo nervioso principal del músculo, que debe ser conservado en los transplantes musculares quirúrgicos. En el interior del músculo las arterias se disponen en el sentido de las fibras musculares. " La integridad arterias es esencial para un buen rendimiento fisiológico.

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Ciencias – Instituto de Biología Laboratorio de Antropología Física y Anatomía Humana Prof. Atilio Aldo Almagià Flores – Prof. M.Sc. Pablo Lizana Arce Venas: la red venosa se desarrolla de acuerdo con las necesidades energéticas del órgano, las venas emergen del músculo por los ltigares de penetración de las arterias. Linfáticos: los músculos contienen numerosos vasos linfáticos que tienden a situarse en los espacios conjuntivos interfasciculares para emerger del músculo y terminar en los espacios perimusculares y posteriormente en los ganglios regionales. Inervación: El músculo puede ser abordado en uno o varios puntos por filetes nerviosos múltiples; estos filetes nerviosos pueden ser integrantes del pedículo vasculonervioso principal o pueden llegar al músculo como elementos independientes. Cada fibra mielínica termina en una fibra muscular: este contacto está asegurado por la placa motora que se interpone entre la fibra nerviosa y la fibra muscular. En el momento de la contracción se producen en la placa motora fenómenos fisicoquímicos complejos I. Luego de conocer la macro y microestructura muscular debemos conocer la anatomía funcional de los músculos. Para esto vas a investigar los siguientes términos: 1.- Tono muscular 2.- Contractilidad, 2.1.- Contracción isométrica o estática 2.2.- Contracción isotónica II. Además debes comprender que varias de las piezas del aparato locomotor actúan semejantes a palancas para permitir el movimiento. Investiga los siguientes términos y qué representan en el aparato locomotor. 1.- Punto de apoyo 2.- Potencia 3.- Resistencia III. Según la ubicación de los tres elementos que investigados se distinguen tres tipos de palancas: Palancas de primer, segundo y tercer grado o género. Debes averiguar cada una de ellas y dar ejemplos de cada una de ellas. IV. Claramente para el movimiento se requiere la acción conjunta de varios músculos, es así como aparecen los siguientes términos a investigar. 1.- Músculos agonistas 2.- Músculos antagonistas 3.- Músculos fijadores 4.- Músculos sinergistas 5.- Músculos de acción doble