Introducción Introducción Hay tres tipos de tejidos musculares: esquelético, cardíaco y liso. En esta práctica se estudiará el músculo esquelético que es el responsable de la locomoción animal. El músculo esquelético forma aproximadamente el 40% del peso corporal y está controlado de manera voluntaria y consciente por el sistema nervioso. Principios anatómicos y fisiológicos del músculo esquelético El músculo esquelético se estructura en fascículos compuestos de varios centenares de células musculares denominadas fibras por su aspecto cilíndrico y alargado (Fig. 1, 3). Cada fibra muscular está rodeada por un número variable de capilares sanguíneos (Fig. 1, 7) que proporcionan a la fibra el oxígeno necesario para realizar sus funciones metabólicas. Las fibras musculares son multinucleadas (Fig. 1, 4) y poseen en su interior “paquetes” de proteínas contráctiles que reciben el nombre de miofibrillas. La interacción entre los dos tipos principales de proteínas contráctiles (filamentos de actina y filamentos de miosina) es el hecho que, en último término, produce la contracción del músculo. Todas las fibras musculares están inervadas por neurofibrillas (Fig. 2, B:1) que son las ramificaciones de los axones de las fibras nerviosas motoras provenientes de la médula espinal. Al conjunto formado por un axón y las fibras musculares que inerva se le denomina unidad motora. Cada neurofibrilla termina en una placa motora (Fig. 2, A:1, B:4), donde se libera un neurotransmisor (la acetilcolina) que despolariza la membrana de la fibra muscular, excitando a la célula muscular. A través de un complejo sistema de comunicación intracelular, en la fibra muscular excitada se liberan iones Ca2+ desde el retículo sarcoplasmático al citoplasma, donde “activan” los filamentos de actina y miosina. La molécula de miosina hidroliza ATP gracias a la presencia de un enzima llamado miosina ATPasa, liberando energía química que será la responsable de que se acorte la fibra muscular y se produzca la contracción. Cuando el estímulo nervioso cesa, los iones Ca2+ vuelven al retículo sarcoplasmático y el músculo alcanza el estado de reposo. Fuerza muscular y tipos de contracciones musculares La contracción muscular genera fuerza en un músculo. La fuerza ejercida en un músculo sobre una carga externa se denomina tensión muscular. Si la tensión desarrollada por un músculo es mayor que la fuerza externa ejercida en éste por la carga, el músculo se acorta. Si la fuerza ejercida por la carga (peso de la misma) es mayor o igual a la tensión muscular, el músculo no 1/2 Introducción se acorta en su longitud total. Un músculo puede contraerse con o sin acortamiento, desarrollando tensión en ambos casos. Existen dos formas diferentes de medir la respuesta mecánica de la contracción muscular. En la denominada contracción isotónica, el músculo se acorta frente a una carga menor que la tensión muscular. Durante la contracción la tensión es constante e igual a la fuerza ejercida por la carga. En este tipo de contracción se mide la longitud del músculo (acortamiento). En la denominada contracción isométrica, el músculo actúa sobre un soporte muy rígido y se contrae sin que exista prácticamente acortamiento. En este caso se mide la tensión (fuerza) que ejerce el músculo. En una preparación neuromuscular, un estímulo eléctrico aislado sobre el nervio tiene como consecuencia una contracción muscular simple, y la fuerza ejercida es entonces función del número de unidades motoras activadas. Aumentando el voltaje del estímulo al nervio, aumenta el número de unidades motoras activas y, por lo tanto, el número de fibras musculares que se contraen. Vemos pues que la fuerza de la contracción puede ser aumentada mediante la suma de varias unidades motoras. Se llega al límite cuando están activadas todas las unidades motoras. Se produce suma temporal aumentando la frecuencia del estímulo. En lugar de una contracción simple, se obtienen así una serie de contracciones tan rápidas que cada contracción empieza antes de que haya terminado la contracción precedente. De esta forma, el músculo se acorta progresivamente. Cuando los estímulos son bastante próximos unos de otros, se produce una contracción continua (tetania). La frecuencia mínima de estimulación necesaria para producir una contracción sostenida es la frecuencia de tetanización; este valor varía según los distintos músculos. 2/2