Por un lado, los músculos esqueléticos están bajo el control consciente, de manera que son denominados como músculos voluntarios. Además, para diferenciar las fibras musculares de las fibras intrafusales halladas en los órganos sensitivos de los músculos (propioceptores), los fisiólogos comúnmente se refieren a las fibras musculares como fibras extrafusales.

El tejido muscular tiene características únicas que se adecúan específicamente a su función principal, convertir una señal eléctrica en un evento mecánico (la contracción de las fibras musculares). Las características que permiten a los músculos producir movimiento incluyen la irritabilidad, la contractilidad, la extensibilidad y la elasticidad.

La irritabilidad hace referencia a la capacidad de un músculo de recibir y responder a un estímulo. El estímulo generalmente tiene la forma de un mensaje químico (neurotransmisor), y la respuesta es la generación de una corriente eléctrica (potencial de acción) a lo largo de la membrana celular.

La contractilidad hace referencia a la capacidad de un músculo de responder a un estímulo mediando el acortamiento. Su acortamiento produce fuerza.

La extensibilidad de un músculo hace referencia a la capacidad para ser estirado o alargado y esto ocurre cuando un músculo es manipulado por una fuerza externa.

La elasticidad se refiere a la habilidad de un músculo de retornar a su longitud de reposo luego de ser estirado.

Estas características de los músculos funcionan conjuntamente para permitir el movimiento humano.


Anatomía molecular del músculo esquelético


El tejido muscular produce fuerza debido a la interacción de sus elementos contráctiles básicos (miofilamentos), los cuales están compuestos principalmente de proteínas. La función del tejido muscular en definitiva depende del tipo de tejido muscular involucrado: esquelético, liso o cardíaco.

La fuerza de contracción puede ser utilizada para la locomoción (músculos esqueléticos), el movimiento de materiales a través de tubos huecos tal como en el tracto digestivo o los vasos sanguíneos (músculo liso), o la acción de bombeo del corazón (músculo cardiaco). Nosotros vamos a centrarnos en el primer grupo.



ESTRUCTURA MACROSCÓPICA DE LOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS

Existen más de 400 músculos en el cuerpo humano y estos dan cuenta de aproximadamente el 40-45% del peso corporal de un hombre adulto y del 23-25% del peso de una mujer adulta (Fox, 1987, Hunter, 2000). Estos músculos funcionan conjuntamente para realizar movimientos suaves e integrados en una diversidad de actividades, muchas de las cuales requieren de poco pensamiento consciente. Las acciones musculares también proveen la base para las actividades deportivas, y la definición muscular en si misma se ha vuelto el objetivo del fisicoculturismo.

Las células musculares o miocitos reciben el nombre de fibras musculares debido a su forma alargada. Cada fibra muscular está rodeada por una fina red de fibras reticulares (endomisio). Se encuentran agrupadas en paquetes entre los que encontramos estructuras de tejido conectivo (perimisio) (fibras colágenas, elásticas, vasos y nervios.

Todo el músculo está recubierto por una vaina de tejido conectivo que rodea los paquetes de fibras y a los tendones. La fibra muscular es una célula cilíndrica, alargada, polinucleada, cuyos núcleos (pueden ser varios cientos) se encuentran situados inmediatamente por debajo de la membrana. Son las células más largas del organismo y se originan por la fusión de muchas células embrionarias individuales. La membrana celular es denominada sarcolema, mientras que el citoplasma de las células musculares se denomina sarcoplasma. Las fibras musculares contienen escaso citosol, y la gran mayoría del citoplasma está ocupado por estructuras denominadas miofibrillas.

Las miofibrillas son haces de proteínas elásticas y contráctiles que llevan a cabo la función de contracción.



Las fibras musculares contienen un extenso retículo sarcoplásmico, el cual se dispone de forma especial alrededor de las miofibrillas. La función es concentrar y secuestrar iones calcio. En íntima asociación con el retículo sarcoplásmico se encuentran los túbulos T o túbulos transversos. Estas estructuras son invaginaciones del sarcolema que penetran hacia el interior de la fibra, de forma de la membrana del túbulos T es el propio sarcolema, y en su interior se encuentra el líquido extracelular. Permiten que el potencial de acción que se origina en la superficie de la célula, en la placa motora, se propague hasta alcanzar el interior de la fibra. El resto de las estructuras que se encuentran en el citosol entre las miofibrillas son las mitocondrias, el aparato de Golgi, gránulos de glucógeno y depósitos de triacilglicéridos.

Las mitocondrias son las responsables de generar ATP a través de la vía oxidativa. Contienen todo el material enzimático necesario para oxidar los precursores de alta energía (NADH) en oxígeno molecular y agua.

Además, el sarcoplasma contiene mioglobina en solución, proteína que se une al oxígeno y que es en parte responsable del color rojizo del músculo.

La contracción de los músculos es un ejemplo de motilidad celular que se produce a través del trabajo de una intrincada red de elementos citoesqueléticos especializados. Esta red es crítica para convertir las interacciones moleculares entre la actina y la miosina de cada sarcómero en un movimiento de contracción eficiente.