TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO ESQUELETICO El músculo estriado esquelético está formado por células con las siguientes características: •Son células muy largas, gruesas, de diámetro uniforme. •Núcleo: excéntrico, ovoide aplanado, cromatina laxa, con o sin nucleolo evidente, numerosos por cada célula. •Citoplasma: estriado (los miofilamentos de actina y miosina están ordenados periódicamente), con bandas oscuras y claras. El músculo estriado esquelético, por lo general, es voluntario, sujeto a la “ley del todo o nada”. Se localiza en músculos voluntarios. ANATOMÍA DEL MÚSCULO ESTRIADO ESQUELÉTICO El músculo esquelético está rodeado de varias capas de tejido conjuntivo: El endomisio rodea cada fibramuscular. El perimisio agrupa las distintas fibras musculares en haces de fibras musculares. El epimisio recubre el conjunto del músculo. Tras haber atravesado el epimisio, los vasos sanguíneos (arteriolas y vénulas) que garantizan la vascularización del músculo, crean una fina red de capilares que llega al perimisio y después al endomisio para vascularizar cada fibra muscular. Las prolongaciones de los nervios llegan también el perimisio. Terminan en una arborescencia cuyas ramificaciones acaban en la unión neuromuscular para inervar las diferentes fibrasmusculares. MÚSCULO ESTRIADO (ESQUELÉTICO) Estructura El músculo estriado es un tipo de músculo que tiene como unidad fundamental el sarcómero, y que presenta, al verlo a través de un microscopio, estrías que están formadas por las bandas claras y oscuras alternadas del sarcómero. Está formado por fibras musculares en forma de huso, con extremos muy afinados, y más cortas que las del músculo liso. Éstas fibras poseen la propiedad de la plasticidad, es decir, cambian su longitud cuando son estiradas, y son capaces de volver a recuperar la forma original. Para mejorar la plasticidad de los músculos, sirven los estiramientos. Es el encargado del movimiento de los esqueletos axial y apendicular y del mantenimiento de la postura o posición corporal. Además, el músculo esquelético ocular ejecuta los movimientos más precisos de los ojos. El tejido musculoesquelético está formado por haces de células muy largas (hasta 30 cm), cilíndricas y plurinucleadas,que contienen abundantes filamentos, las miofibrillas. El diámetro de las fibras musculares estriadas esqueléticas oscila entre 10 y 100 micrómetros. Estas fibras se originan en el embrión por la fusión de células alargadas denominadas mioblastos. En las fibras musculares esqueléticas, los numerosos núcleos se localizan en la periferia, cerca del sarcolema. Esta localización característica ayuda a diferenciar el músculo esquelético del músculo cardíaco debido a que ambos muestran estriaciones transversales pero en el músculo cardíaco los núcleos son centrales El músculo esquelético está formado por fibras musculares, rodeadas de una capa de tejido conjuntivo, denominada endomisio. Las fibras se reúnen en fascículos primarios, que también están rodeados por otra capa de tejido conjuntivo, esta vez, más grueso, denominada perimisio. Los fascículos primarios se agrupan en fascículos secundarios, protegidos por el epimisio, que es la capa más gruesa de tejido conjuntivo. El epimisio se prolonga formando los tendones y las aponeurosis. Los tendones y las aponeurosis están formados por tejido conjuntivo fibroso. La función de éstos es unir el músculo al hueso. Las arterias, venas y vasos linfáticos que llegan al músculo deben atravesar las capas de tejido conjuntivo. Levan el alimento y oxígeno, necesarios para el funcionamiento muscular. Los nervios responsables de la actividad muscular se unen a esta estructura mediante las Placas motoras, que son las zonas donde se producen las sinapsis. CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES Excitabilidad Es la facultad de percibir un estímulo y responder al mismo. Por lo que se refiere a los músculos esqueléticos, el estímulo es de naturaleza química: la acetilcolina liberada por la terminación nerviosa motora. La respuesta de la fibra muscular es la producción y la propagación a lo largo de su membrana de una corriente eléctrica (potencial de acción) que ori-gina la contracción muscular. Contractibilidad Es la capacidad de contraerse con fuerza ante el estímulo apropiado. Esta propiedad es específica del tejido muscular. Elasticidad La elasticidad es una propiedad física del músculo. Es la capacidad que tienen las fibras musculares para acortarse y recuperar su longitud de descanso, después del estiramiento. La elasticidad desempeña un papel de amortiguador cuando se producen variaciones bruscas de la contracción. Extensibilidad Es la facultad de estiramiento. Si bien las fibras musculares cuando se contraen, se acortan, cuando se relajan, pueden estirarse más allá de la longitud de descanso. Plasticidad El músculo tiene la propiedad de modificar su estructura en función del trabajo que efectúa. Se adapta al tipo de esfuerzo en función del tipo de entrenamiento (o de uso). Así, se puede hacer un músculo más resistente o más fuerte. Los velocistas, tienen en los miembros inferiores un predominio de fibrasmusculares de tipo «rápido», mientras que en los corredores de maratón, prevalecen las fibrasmusculares de tipo «lento». Control muscular por el sistema nervioso Las fibras musculares están inervadas por fibras motoras α o motoneuronas α. Cada motoneurona inerva varias fibras musculares que activa de manera sincrónica. La estructura básica en torno a la cual se articula la fisiología muscular es la unidad motora. Una unidad motora está formada por una motoneurona (neurona motora) situada en médula espinal, su prolongación (axón) que avanza en el nervio periférico y el conjunto de las fibras musculares inervadas por la motoneurona. Cada axón motor se divide en una serie de ramificaciones, cada una de las cuales inerva una única fibra muscular. Así, en el bíceps braquial, una motoneurona inerva por término medio 100 fibras musculares que se activan de manera sincrónica. Durante un movimiento, el control de la fuerza de contracción está en relación con el número de unidades motoras reclutadas. ORGANIZACIÓN CELULAR Núcleos Frente a lo que sucede en las otras células del organismo, la célula muscular posee varios núcleos (multinucleada). Resulta de la fusión de células con un único núcleo (mononucleadas): los mioblastos (durante el desarrollo embrionario) o las células satélite (durante la regeneración después del nacimiento). La fibra muscular madura (multinucleada) contiene múltiples núcleos dispuestos en la periferiade la célula. Sarcolema La fibra muscular está rodeada por una membrana: el sarcolema. Ésta presenta finas invaginaciones tubulares (túbulos transversoso túbulos T) distribuidas regularmente a lo largo de la fibra muscular en la que penetra profundamente. Sarcoplasma El citoplasma de la fibra muscular, denominado sarcoplasma, contiene las organelas responsables de su funcionamiento (retículo endoplásmico, mitocondrias.) y el citoesqueleto. En el sarcoplasma, se encuentran reservas importantes de glucógeno («combustible» de la célula muscular), así como la mioglobina(proveedor de oxígeno de la célula muscular). Retículo endoplásmico liso y túbulo T La fibra muscular posee un retículo sarcoplásmico(RS) liso especialmente desarrollado. Éste forma extensiones de tal modo que dos bolsas de retículo sarcoplásmico rodean cada túbulo T para formar una tríada. La tríada es la estructura que permite el paso de la señal nerviosa (potencial de acción) durante la liberación del calcio a partir del RS, es decir, el acoplamiento de la excitación a la contracción. Miofilamentos En las moléculas, las estrías de las miofibrillas están formadas por una disposición ordenada de dos tipos de filamentos de proteína omiofilamentos en el sarcómero. Los filamentos gruesos están formados por moléculas de miosina. Los filamentos finos están formados principalmente por actina. Mitocondrias El músculo es una verdadera fábrica metabólica que consume energía. El sarcoplasma de una fibra muscular contiene numerosísimas mitocondrias. Son las que producen energía (ATP) directamente utilizable por la fibra muscular para contraer sus miofibrillas. CLASIFICACIÓN DEL MUSCULO ESTRIADO ESQUELETICO SEGÚN SU FORMA Fusiformes o alargados, son anchos en el centro y estrechos en sus extremos, tienen forma de huso de costura, por ejemplo el bíceps braquial. Unipeniformes, son aquellos músculos cuyas fibras musculares salen del lado de un tendón, estas fibras intentan seguir el sentido longitudinal del tendón de origen, haciéndolo diagonalmente, y entre las propias fibras paralelamente. Puede decirse que se asemejan a la forma de media pluma. Bipenniformes, son aquellos músculos cuyas fibras musculares salen de un tendón central, estas fibras intentan seguir el sentido longitudinal del tendón central, haciéndolo diagonalmente, y entre las propias fibras paralelamente. Puede decirse que se asemejan a la forma de una pluma. Multipenniformes, son aquellos músculos cuyas fibras salen de varios tendones, los haces de fibras siguen una organización compleja dependiendo de las funciones que realizan, por ejemplo lo que sucede con el deltoides (el músculo que ofrece mayor movilidad en el ser humano). Anchos, todos los diámetros son del mismo tamaño o aproximado. Planos, como su nombre indica son planos, suelen tener forma de abanico, amplios en el plano longitudinal y transversalmente, siendo el plano sagital proporcionalmente a los demás con mucha menos superficie. Un músculo plano es el pectoral mayor. Cortos, son aquellos que, independientemente de su forma, tienen muy poca longitud, por ejemplo, los de la cabeza y cara. Bíceps, lo más común es que el músculo tiene un extremo con un tendón que se une al hueso y en el otro extremo se divide en dos porciones de músculo seguidos de tendón que se unen al hueso, de ahí el nombre, bi (dos) ceps (cabezas). También existen tríceps y cuádriceps. Digástricos, formados por dos vientres musculares unidos mediante un tendón. Poligástricos, son aquellos con varios vientres musculares unidos por tendón, como el recto mayor del abdomen CLASIFICACIÓN SEGÚN SU MOVIMIENTO Flexores para la flexión Extensores para la extensión Abductores para la abducción o separación del plano de referencia Aductores para la aducción o acercamiento al plano de referencia Rotadores para la rotación, en la que veremos dos tipos de movimiento, pronación y supinación Fijadores o estabilizadores, que mantienen un segmento en una posición, pudiendo usar una tensión muscular hacia una dirección o varias a la vez CLASIFICACIÓN POR SUS PROPIEDADES CONTRÁCTILES Músculos con fibras de tipo I, son fibras rojas, usan más la energía oxidativa, son de menor velocidad por lo cual son más resistentes. Músculos con fibras de tipo II, son fibras blanquecinas, usan más la glucosa como energía, son más rápidas pero fatigables. Un músculo puede contener mayor proporción de un tipo de fibras y considerarse del tipo de fibras de mayor abundancia, dependiendo de si el músculo se ha entrenado para la resistencia o para la velocidad. CLASIFICACIÓN POR SU ACCIÓN EN GRUPO Agonistas, son aquellos músculos que siguen la misma dirección o van a ayudar o a realizar el mismo movimiento. Antagonistas, son aquellos músculos que se oponen en la acción de un movimiento. Sinergista, es como un agonista, ayuda indirectamente a un movimiento. CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS Los músulos pueden clasificarse a base de su tamaño, forma y disposición de las fibras musculares. Bajo estas categorías, encontramos músculos longitudinales, cuadrados, triangulares, fusiformes, unipeniformes, bipeniformes y multipeniformes. Longitudinal (o Paralelo) Los músculos longitudinales se caracterizan por ser largos y en forma de tira. Las fibras musculares de estos tipos de músculos se orientan paralelas a su eje longitudinal y terminan en cada extremo de los tendones planos. Ejemplos en el cuerpo encontramos el recto mayor del abdomen (frente al abdomen) y el sartorio, el cual cruza diagonalmente el frente del muslo. Cuadrado (o Cuadrilátero) Estos tipos de músculos esqueléticos poseen cuatro lados, son normalmente planos y consisten de fibras paralelas. El pronador cuadrado (frente a la muñeca) y el músculo romboide (entre la espina dorsal y la escápula) son ejemplos de músculos cuadrados. Triangular (en Abanico o Convergente) Los músculos bajo esta clasificación son comunmente planos. Sus fibras musculares irradian desde una unión (insersión) estrecha en un extremo hasta otra unión (origen) más ancha. Algunos ejemplos son el pectoral mayor (frente al pecho) y el deltoide posterior (en el hombro). Fusiforme (en Forma de Huso o Bastoncillo) Estos músculos esqueléticos poseen una forma redondeada, estrechandose en sus extremos. El braquial anterior y el supinador largo son ejemplos de este tipo de clasificación. Unipeniforme (o monopeniforme) Todos los músculos unipeniformes tiene una serie de fibras cortas, paralelas y en forma de pluma se extienden diagonalmente desde un solo lado de un tendón largo central. Estos músculos poseen un aspecto similar a la mitad de una pluma de ave. Algunos ejemplos que se incluyen bajo la clasificación de los músculos unipeniformes son el extensor común de los dedos del pie y el tibial posterior. Bipeniforme Las fibras de estos tipos de músculos nacen y se extienden diagonalmente en pares desde am bos lados de un tendón localizado en el centro. El músculo tiene la apariencia de una cola de pluma simétrica (músculo unipeniforme doble). El flexor largo del hallux (dedo gordo del pie) y el recto anterior del muslo son ejemplo de esta categoría muscular. Multipeniforme Los músculos esqueléticos multipeniformes se caracterizan por la presencia de varios tendones. Sus fibras musculares corren diagonalmente y convergen (en una forma compleja) entre los muchos tendones presentes. Uno de los mejores ejemplos es la porción media del músculo deltoide (localizado en el hombro y brazo superior). FUNCIONES GENERALES Importantes Funciones de los Músculos Esqueléticos Básicamente, los músculos esquelétcios de nuestro organismo sirven tres funciones, a saber movilidad, capacidad energética y mantenimiento de la postura. Movimientos. Las contracciones de los músculos esqueléticos producen movimientos del cuerpo como una unidad global (locomoción), así como de sus partes. Producción de calor. La actividad muscular constituye una de las partes más importantes del mecanismo para conservar la homeostasia de la temperatura. Postura. La contracción parcial contínua de diversos músculos esqueléticos hace posible levantarse, sentarse y adoptar otras posiciones sostenidas del cuerpo. TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES ESTRIADAS Las fibras musculares estriadas pueden ser de varios tipos, dependiendo de su especialización y su función concreta. Tradicionalmente se denominan fibras rojas, fibras blancas y fibras intermedias, aunque modernamente se las llama fibras tipo I y tipo IIa y IIb. Las características de dichas fibras son: a) Fibras Rojas: Poseen una velociad de contracción no muy rápida, pero son tremendamente resistentes a la fatiga y son capaces de aumentar el número de mitocondrias de forma extraordinaria. b) Fibras blancas: Poseen una fabulosa velocidad de contracción y desarrollan gran cantidad de fuerza y tienen una capacidad de desarrollo en tamaño muy importante, sin embargo se fatigan rápidamente. c) Fibras intermedias: Tiene características intermedias (aunque más parecidas a las blancas), en experimentos realizados con animales en laboratorio se han observado cambios en estas fibras dirigidos a parecerse más a unas u otras dependiendo del tipo de esfuerzo al que sean sometidas. El porcentaje de fibras de un tipo u otro que poseamos viene determinado genéticamente. Existen individuos en los que el porcentaje de uno u otro tipo de fibras está claramente decantado en una u otra dirección y otros en los que existe un equilibrio entre ambas. Esto condiciona de forma muy clara por ejemplo lo éxitos que uno u otro individuo puedan alcanzar en una u otra disciplina. Un velocista de élite poseerá un porcentaje de fibras blancas altísimo comparado con la mayoría de nosotros, mientras que si analizásemos a un maratoniano, seguramente obtendríamos un resultado inverso. LOS MÚSCULOS PENIFORMES, que comprenden las tres cuartas partes de los músculos del cuerpo, tienen disposiciones muy distintas, por lo que pueden contraccionarse con fuerza mayor. Esencialmente, los músculos peniformes están dispuestos como una pluma con el tendón como la "caña", y las fibras musculares como las plumas. En esta disposición quedan implicadas muchas fibras musculares pero disminuye el recorrido. Algunos de los tipos más comunes son: 1- Unipennado, es donde las fibras están a un lado del tendón, por ejemplo el semimembranoso del bíceps femoral. 2- Bipennado, en que las fibras aparecen a ambos lados del tendón, por ejemplo el recto anterior del cuádriceps. 3- Multipennado, donde las fibras convergen hacia varios tendones, ej.: el deltoides. LOS MÚSCULOS FUSIFORMES, Largos o fusiformes: forman parte del aparato locomotor (brazos y piernas). son músculos con forma de huso, es decir, estrechados o afinados en sus extremos, mientras que su parte central (el vientre) es más gruesa. Recubren los huesos de las extremidades, se y son los músculos que permiten al cuerpo la realización de movimientos rápidos y de gran amplitud porque su velocidad de acortamiento es mayor. Por ejemplo, los biceps de los brazos. Los músculos fusiformes son músculos con una altura de elevación especialmente alta; por ello también se les denomina músculos de velocidad. TIPOS DE CONTRACCIONES MUSCULARES Contracciones isotónicas La palabra isotónica significa (iso: igual - tónica: tensión) igual tensión. Se define como contracciones isotónicas, desde el punto de vista fisiológico, a aquellas contracciones en las que las fibras musculares además de contraerse, modifican su longitud. Las contracciones isotónicas son las más comunes en la mayoría de los deportes, actividades físicas y actividades correspondientes a la vida diaria, ya que en la mayoría de las tensiones musculares que se ejercen suelen ir acompañadas por acortamiento y alargamiento de las fibras musculares de un músculo determinado. Las contracciones isotónicas se dividen en: concéntricas y excéntricas. Contracciones concéntricas Una contracción concéntrica ocurre cuando un músculo desarrolla una tensión suficiente para superar una resistencia, de forma tal que éste se acorta, y moviliza una parte del cuerpo venciendo dicha resistencia. Un claro ejemplo es cuando llevamos un vaso de agua a la boca para beber, existe acortamiento muscular concéntrico, ya que los puntos de inserción de los músculos se juntan, se acortan o se contraen. En el gimnasio podríamos poner los siguientes ejemplos: a. Máquina de extensiones. Cuando levantamos las pesas, el músculo cuádripces se acorta con lo cual se produce la contracción concéntrica. Aquí los puntos de inserción del músculo cuádripces se acercan, por ello decimos que se produce una contracción concéntrica. b. Tríceps con polea. Al bajar el brazo y extenderlo para entrenar el tríceps, estamos contrayendo el tríceps en forma concéntrica. Aquí los puntos de inserción del músculo tríceps braquial se acercan, por ello decimos que se produce una contracción concéntrica. En síntesis, decimos que cuando los puntos de inserción de un músculo se acercan, la contracción que se produce es «concéntrica». Contracciones excéntricas Cuando una resistencia dada es mayor que la tensión ejercida por un músculo determinado, de forma que éste se alarga, se dice que dicho músculo ejerce una contracción excéntrica. En este caso el músculo desarrolla tensión alargándose, es decir, extendiendo su longitud. Un ejemplo claro es cuando llevamos el vaso desde la boca hasta apoyarlo en la mesa, en este caso el bíceps braquial se contrae excéntricamente. En este caso juega la fuerza de gravedad, ya que si no, se produciría una contracción excéntrica y se relajarían los músculos el brazo, y el vaso caería hacia el suelo a la velocidad de la fuerza de gravedad. Para que esto no ocurra, el músculo se extiende contrayéndose en forma excéntrica. En este caso podemos decir que cuando los puntos de inserción de un músculo se alargan, se produce una contracción excéntrica. Aquí se suele utilizar el término alargamiento bajo tensión. Este vocablo «alargamiento», suele prestarse a confusión ya que si bien el músculo se alarga y extiende, lo hace bajo tensión y yendo más lejos no hace más que volver a su posición natural de reposo. a. Máquina de extensiones. Cuando bajamos las pesas, el músculo cuádripces se extiende, pero se está produciendo una contracción excéntrica. Aquí los puntos de inserción del músculo cuádripces se alejan, por ello decimos que se produce una contracción excéntrica. b. Tríceps con polea. Al subir el brazo el tríceps braquial se extiende bajo resistencia. Aquí los puntos de inserción del músculo tríceps braquial se alejan, por ello decimos que se produce una contracción «excéntrica». Contracciones isométricas La palabra isométrica significa (iso: igual, métrica: medida/longitud ) igual medida o igual longitud. En este caso el músculo permanece estático, sin acortarse ni alargarse, pero aunque permanece estático genera tensión. Un ejemplo de la vida cotidiana sería cuando llevamos a un chico en brazos, los brazos no se mueven, mantienen al niño en la misma posición y generan tensión para que el niño no se caiga al piso. No se produce ni acortamiento ni alargamiento de las fibras musculares. En el deporte se produce en muchos casos, un ejemplo podría ser en ciertos momentos del wind surf, cuando debemos mantener la vela en una posición fija. Con lo cual podríamos decir que se genera una contracción estática, cuando generando tensión no se produce modificación en la longitud de un músculo determinado. Contracciones auxotónicas Este caso es cuando se combinan contracciones isotónicas con contracciones isométricas. Al iniciarse la contracción, se acentúa más la parte isotónica, mientras que al final de la contracción se acentúa más la isométrica. Un ejemplo práctico de este tipo de contracción lo encontramos cuando se trabaja con «extensores». El extensor se estira hasta un cierto punto, el músculo se contrae concéntricamente, mantenemos unos segundos estáticamente (isométricamente) y luego volvemos a la posición inicial con una contracción en forma excéntrica. Contracciones isocinéticas Se trata más bien de un nuevo tipo de contracción, por lo menos en lo que refiere a su aplicación en la práctica deportiva. Se define como una contracción máxima a velocidad constante en toda la gama de movimiento. Son comunes en aquellos deportes en lo que no se necesita generar una aceleración en el movimiento, es decir, en aquellos deportes en los que lo que necesitamos es una velocidad constante y uniforme, como puede ser la natación o el remo. El agua ejerce una fuerza constante y uniforme, cuando aumentamos la fuerza, el agua aumenta en la resistencia. Para ello se diseñaron los aparatos isocinéticos, para desarrollar a velocidad constante y uniforme durante todo el movimiento. Aunque las contracciones isocinéticas e isotónicas son ambas concéntricas y excéntricas, no son idénticas, sino por el contrario son bastante distintas, ya que como dijimos anteriormente las contracciones isocinéticas son a velocidad constante regulada y se desarrolla una tensión máxima durante todo el movimiento. En las contracciones isotónicas no se controla la velocidad del movimiento con ningún dispositivo, y además no se ejerce la misma tensión durante el movimiento, ya que por una cuestión de palancas óseas varía la tensión a medida que se realiza el ejercicio. Por ejemplo, en extensiones de cuádripces cuando comenzamos el ejercicio, ejercemos mayor tensión que al finalizar por varias razones: una es por que vencemos la inercia. la otra es porque al acercarse los puntos de inserción muscular, el músculo ejerce menor tensión. En el caso de los ejercicios isocinéticos, éstas máquinas están preparadas para que ejerzan la misma tensión y velocidad en toda la gama de movimiento. Para realizar un entrenamiento con máquinas isocinéticas se necesitan equipos especiales. Dichos equipos contienen básicamente, un regulador de velocidad, de manera que la velocidad del movimiento se mantiene constante, cualquiera que sea la tensión producida en los músculos que se contraen. De modo que si alguien intenta que el movimiento sea tan rápido como resulte posible, la tensión engendrada por los músculos será máxima durante toda la gama de movimiento, pero su velocidad se mantendrá constante. Es posible regular la velocidad del movimiento en muchos de estos dispositivos isocinéticos y la misma puede variar entre 0º y 200º de movimiento por segundo. Muchas velocidades de movimiento durante diversas pruebas atléticas reales superan los 100º/s . Otras de estas máquinas tienen la posibilidad de leer e imprimir la tensión muscular generada. Lamentablemente, dichos dispositivos solo están disponibles en centros de alto rendimiento deportivo por sus altos costos. No cabe duda que la ganancia de fuerza muscular es mucho mayor con dichos tipos de entrenamiento, pero hay que tener en cuenta que en muchos deportes se necesita vencer la inercia y generar una aceleración, y por ello este tipo de dispositivos no serían muy adecuados para ello, ya que controlan la inercia y la aceleración.