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FISIOLOGÍA DE LA MEMBRANA EL NERVIO Y EL MÚSCULO.
1. Membrana celular y su estructura.
Se denomina membrana celular, membrana plasmática, plasmalema o membrana citoplasmática a una doble capa de fosfolípidos que rodea y delimita a las células, separando al interior del exterior y permitiendo el equilibrio físico y químico entre el entorno y el citoplasma de la célula. Se trata de la parte más externa de la célula.
La característica primordial de la membrana celular es su permeabilidad selectiva , es decir, su capacidad de permitir o rechazar el ingreso de determinadas moléculas al interior de la célula, regulando así el paso de agua, nutrientes o sales iónicas, para que el citoplasma siempre esté en sus condiciones óptimas de potencial electroquímico (cargado negativamente), de pH o de concentración.
La membrana celular desempeña múltiples funciones vitales, entre las que se destacan:
● Transporte selectivo: Regula la entrada y salida de iones, nutrientes y desechos mediante canales y bombas específicas.
● Señalización celular: Actúa como plataforma para receptores que detectan señales químicas y físicas.
● Adhesión celular: Permite la unión entre células y con la matriz extracelular.
● Mantenimiento del potencial de membrana: Es esencial para funciones como la transmisión nerviosa y la contracción muscular.
La membrana celular se compone de dos capas de lípidos anfipáticos, cuyas cabezas polares hidrófilas (afinidad por el agua) se orientan hacia adentro y hacia afuera de la célula, manteniendo en contacto sus partes hidrófobas (que rechazan el agua), de forma semejante a un sándwich. Estos lípidos son primordialmente colesterol, pero también fosfoglicéridos y esfingolípidos.
También posee un 20 % de proteínas integrales y periféricas, que cumplen funciones de conexión, transporte, recepción y catálisis. Las proteínas integrales de la membrana están incrustadas en la bicapa con sus superficies hidrófilas expuestas al entorno acuoso y sus superficies hidrófobas en contacto con el interior hidrófobo de la bicapa.
Las proteínas transmembrana son proteínas integrales que atraviesan completamente el espesor de la membrana. Las proteínas periféricas de la membrana se asocian con la superficie de la bicapa, normalmente se unen a las regiones expuestas de proteínas integrales y se separan con facilidad sin perturbar la estructura de la membrana. Gracias a ellas se da también el reconocimiento celular, una forma de comunicación bioquímica.
Por último, la membrana celular posee componentes glúcidos (azúcares), ya sean polisacáridos u oligosacáridos, que se hallan en la parte exterior de la membrana formando un glicocalix. Estos azúcares representan apenas el 8 % del peso seco de la membrana y sirven como material de soporte, como identificadores en la comunicación intercelular y como protección de la superficie de la célula de agresiones mecánicas y químicas.
2. Características de la membrana celular.
● Es una bicapa de lípidos: Esta organización, en relación con las propiedades físico-químicas de los lípidos, asegura la estabilidad de la membrana en relación a los dos medios acuosos que la rodean.
● Posee complejos macromoleculares de naturaleza proteica y glucoproteica, los cuales se insertan en la bicapa lipídica. Ellos intervienen en los intercambios de la célula con el medio extracelular (receptores de HORMONAS, transportadores de iones y moléculas, unión y contactos intercelulares).
● Está organizada de manera Asimétrica: La cara extracelular posee carbohidratos asociados, ya sean glucolípidos o glucoproteínas. Este revestimiento se denomina Glucocáliz. ● Presenta una composición química heterogénea: Esta composición varía de un tipo celular a otro, y en una misma célula, se observan "DOMÍNIOS" membranales diferentes, dependiendo de las caras celulares. Existen
● A través de acuaporinas: Proteínas específicas que facilitan el paso rápido de agua.
4. Propiedades eléctricas de la membrana.
Las propiedades Eléctricas de las membranas celulares son fundamentales para el funcionamiento de las células. Estas propiedades se refieren a cómo las membranas generan y mantienen diferencias de potencial eléctrico a través de su estructura.
● Potencial de Membrana: Es la diferencia de voltaje entre el interior y el exterior de la célula. Esta diferencia se debe principalmente a la distribución desigual de iones, como sodio (Na+), potasio (K+), cloro (Cl-) y calcio (Ca2+).
● Permeabilidad Selectiva: Las membranas celulares son permeables selectivamente, lo que significa que permiten el paso de ciertos iones y moléculas mientras restringen otros. Esto es crucial para mantener el potencial de membrana.
● Potencial de Reposo: En condiciones normales, las células tienen un potencial de reposo negativo, generalmente alrededor de - 70 mV a - 90 mV, debido a una mayor concentración de iones potasio en el interior en comparación con el exterior.
● Despolarización e Hiperpolarización: La despolarización ocurre cuando el potencial de membrana se vuelve menos negativo (o más positivo) debido a la entrada de iones positivos, mientras que la hiperpolarización se produce cuando el potencial se vuelve más negativo.
● Potenciales de Acción: En neuronas y células musculares, un cambio rápido del potencial de membrana puede generar un potencial de acción, que es una señal eléctrica que viaja a lo largo de la membrana celular y permite la comunicación entre células.
● Canales Iónicos: S on proteínas que permiten el paso selectivo de iones a través de la membrana. Su apertura y cierre son regulados por diversos estímulos, lo que contribuye a los cambios en el potencial eléctrico.
5. Definir excitabilidad, células excitables y no excitables.
La excitabilidad celular es la capacidad de una célula de responder a estímulos generando una señal eléctrica, como un potencial de acción. Las células excitables tienen esta capacidad, mientras que las células no excitables no poseen.
● Células Excitables.
Son células que tienen la capacidad de generar y transmitir señales eléctricas, como los potenciales de acción.
Características:
Tienen un potencial de reposo estable, una alta densidad de canales iónicos voltaje- dependientes y la capacidad de responder a estímulos con una despolarización de la membrana.
Mecanismo:
Involucra la apertura y cierre de canales iónicos en la membrana celular, loquepermite la entrada o salida de iones y genera una despolarización o Hiperpolarización.
Ejemplos: Las neuronas, las células musculares esqueléticas, cardíacas, lisas y las células secretoras del páncreas son ejemplos de células excitables.
● Células No Excitables.
Son células que no tienen la capacidad de generar potenciales de acción en respuesta a estímulos.
Características:
Tienen un potencial de reposo menos estable, una baja densidad de canales iónicos voltaje-dependientes y no pueden generar señales eléctricas de forma activa.
Ejemplos: Células epiteliales, glóbulos rojos, células del tejido conjuntivo y células del sistema inmunológico.
Estímulos químicos: La membrana celular está equipada con una variedad de receptores que son proteínas especializadas capaces de reconocer y unirse moléculas específicas del entorno extracelular, como hormonas, neurotransmisores y otros ligandos. Cuando estas moléculas se unen a sus receptores correspondientes, pueden desencadenar una serie de reacciones bioquímicas dentro de la célula. Este proceso se conoce como señalización celular.
Activación de vías de señalización: La unión de un ligando a su receptor puede activar cascadas de señalización intracelular que involucran proteínas G, quinasas y otros mediadores. Estas cascadas pueden llevar a cambios en la expresión génica, la modificación de proteínas existentes y la liberación de segundos mensajeros, lo que afecta diversas funciones celulares.
Apertura de canales iónicos: Algunos receptores están acoplados a canales iónicos que se abren en respuesta a la unión del ligando. Esto permite el flujo de iones específicos (como Na +, K+, Ca2 +) a través de la membrana, alterando el potencial de la membrana y generando señales eléctricas.
Estímulos mecánicos: La membrana celular también tiene la capacidad de responder a estímulos mecánicos, tales como el estiramiento, la compresión y la presión. Esta respuesta es crucial en células que experimentan cambios físicos en su entorno, como las células musculares y las neuronas.
Canales iónicos sensibles a la tensión: Estos canales son activados por cambios en la forma o tensión de la membrana. Cuando se estira la membrana, estos canales se abren, permitiendo que iones fluyan hacia adentro o hacia fuera de la célula. Esto puede resultar en cambios del potencial de membrana, lo que puede llevar a la generación de señales eléctricas.
Importancia en el sentido del tacto y la audición: Las células sensoriales del tacto y del oído tienen receptores mecánicos que responden estímulos físicos, permitiendo al organismo percibir el entorno.
Estímulos eléctricos: La membrana celular mantiene un potencial eléctrico conocido como potencial de membrana, que es el resultado de la distribución desigual de iones a ambos lados de la membrana. Este potencial es fundamental para el funcionamiento normal de las células excitables, como las neuronas y las células musculares.
Alteración del potencial de membrana: La entrada o salida de iones a través de canales iónicos puede alterar el potencial de membrana. Por ejemplo, cuando los canales de sodio se abren, los iones Na + fluyen hacia el interior de la célula, provocando una despolarización que puede llevar al potencial de acción.
Generación de señales eléctricas: La despolarización rápida y repolarización subsecuente durante un potencial de acción son fundamentales para la transmisión de señales eléctricas en neuronas y músculos. Estas señales permiten la comunicación entre células y son esenciales para funciones como el movimiento muscular y la transmisión nerviosa.
● CORRIENTES ELÉCTRICAS.
El potencial de membrana se mide en milivoltios (mV) y, típicamente, oscila entre- 70 mV y - 90 mV en las células en reposo. Este valor negativo indica que el interior de la célula es más negativo que el exterior, lo que es crucial para la excitabilidad celular. La combinación del potencial de equilibrio para cada ion y la permeabilidad relativa a esos iones determina el potencial de membrana en reposo, que puede ser descrito por la ecuación de Nernst y la ecuación de Goldman.
Corrientes Eléctricas en la Membrana.
Las corrientes eléctricas en la membrana celular se generan por el movimiento de iones a través de canales iónicos. Estas corrientes son fundamentales para diversas funciones celulares, como la transmisión de señales nerviosas y la contracción muscular.
Corrientes Despolarizantes: Estas son corrientes que provocan una entrada neta de cargas positivas en la célula, lo que reduce el potencial negativo del interior celular. Un ejemplo típico es la entrada de iones sodio (Na +) cuandose abren los canales iónicos específicos para Na + durante un potencial de acción. Este fenómeno es crucial para la transmisión del impulso nervioso.
Corrientes Repolarizantes: Estas corrientes, por otro lado, implican la salida neta de cargas positivas, como la salida de iones potasio (K+) desde el interior hacia el exterior de la célula. Este proceso ayuda a restaurar el potencial de membrana a su estado inicial después de una despolarización.
Las corrientes eléctricas pueden clasificarse como pasivas o activas:
Corrientes Pasivas: Estas corrientes son generadas por el movimiento espontáneo de iones debido a la diferencia de potencial electroquímico a través de la membrana. No requiere gasto energético por parte de la célula. Por ejemplo, cuando los canales iónicos se abren por un cambio en el potencial de membrana, los iones fluyen según su gradiente electroquímico.
Corrientes Activas: A diferencia de las corrientes pasivas, las corrientes activas requieren energía para mover iones contra su gradiente electroquímico. Esto es llevado a cabo por bombas iónicas, como la bomba Na +/K+, que utiliza ATP para
umbral, se desencadena un potencial de acción; si no, la célula simplemente regresa a su estado de reposo sin generar ninguna señal.
El umbral máximo.
Se refiere al pico del potencial de membrana alcanzado durante un potencial de acción. Una vez que se supera el umbral mínimo, la despolarización rápida puede llevar el potencial a valores positivos, típicamente alrededor de +30 mV. Este aumento en el potencial es el resultado de la apertura masiva y rápida de los canales de sodio, lo que permite que grandes cantidades de iones de sodio fluyan hacia el interior de la célula. Sin embargo, este estado no se mantiene indefinidamente; cuando el potencial alcanza su punto máximo, los canales de sodio comienzan a cerrarse y se abren los canales de potasio.
La apertura de los canales de potasio provoca una repolarización, es decir, un regreso del potencial de membrana hacia su valor negativo inicial. Este proceso es esencial para restablecer las condiciones del reposo celular y preparar una neurona para un nuevo ciclo de excitación. El umbral máximo está asociado con el punto culminante del potencial de acción y es crucial para la función normal del sistema nervioso. Después del pico del potencial de acción, la célula entra en periodo refractario durante el cual es difícil generar otro potencial de acción. Este Periodo refractario asegura que las señales eléctricas se transmiten en una dirección única a lo largo del axón y evita que se produzcan respuestas excesivas e incontroladas.
8. Física elemental del potencial de membrana creados por difusión.
El potencial de membrana es la diferencia de carga eléctrica a través de la membrana plasmática de una célula, fundamental para la fisiología celular. Este Potencial se establece debido a la distribución desigual de iones, como el potasio (K⁺ ) y el sodio (Na⁺ ), en el interior y el exterior de la célula. La membrana celular actúa como una barrera semipermeable, permitiendo que ciertos iones se muevan más fácilmente que otros, lo que contribuye a la creación de un entorno electroquímico específico.
La difusión es el proceso clave que permite el movimiento de iones a través de la membrana. Los iones tienden a moverse desde áreas de alta concentración hacia áreas de baja concentración, buscando equilibrar las concentraciones a ambos lados de la membrana. Además, los gradientes eléctricos también influyen en este movimiento, ya que los iones cargados se ven atraídos o repelidos por diferencias de carga. Así, el potencial de membrana es el resultado de la interacción entre estos gradientes de concentración y eléctricos.
Para describir cómo se relaciona la concentración de un ion con su potencial eléctrico, se utiliza la ecuación de Nernst. Esta ecuación permite calcular el potencial de equilibrio para un ion específico, considerando su concentración en el interior y el exterior de la célula. En reposo, el potencial de membrana típicamente negativo (alrededor de - 70 mV en muchas neuronas), principalmente debido a la mayor permeabilidad al potasio, que tiende a salir de la célula, haciendo que el interior se vuelva más negativo.
En situaciones donde múltiples iones están presentes, se emplea la ecuación de Goldman, que considera las permeabilidades relativas de los diferentes iones para calcular el potencial de membrana total. Este modelo proporciona una comprensión más completa del comportamiento eléctrico de la célula con capacidad para generar señales eléctricas.
9. Concepto de repolarización de la membrana.
La repolarización de la membrana es un proceso electrofisiológico crucial que ocurre en células excitables, como neuronas y células musculares. Este proceso se refiere al retorno del potencial de membrana a su estado de reposo, queestípicamente negativo, después de haber experimentado una despolarización. La Despolarización se produce cuando la célula recibe un estímulo que provoca la apertura de canales de sodio (Na⁺ ), permitiendo que iones de sodio entren en la célula y hagan que el potencial de membrana se vuelve menos negativo (más positivo).
Una vez que se alcanza un pico en el potencial de membrana, los canales de sodio se cierran y se abren los canales de potasio (K⁺ ). La apertura de estos canales permite que los iones de potasio salgan de la célula, lo que provoca que el potencial de membrana regrese a su estado negativo original, proceso conocido como repolarización. En algunos casos, este proceso puede llevar a una hiperpolarización temporal, donde el potencial de membrana se vuelve incluso más negativo que el potencial de reposo, debido a que los canales de potasio pueden permanecer abiertos durante un tiempo adicional.
La repolarización es fundamental para la función adecuada de las células excitables, ya que permite que estas células estén preparadas para responder a nuevos estímulos eléctricos. En el caso de las neuronas, la repolarización es esencial para la propagación eficiente de los potenciales de acción a lo largo del axón. Asimismo, en el músculo cardíaco, la repolarización es vital para garantizar la correcta contracción y relajación del corazón.
Proceso de Repolarización:
el logaritmo de 35 es 1,54, y 1,54 multiplicado por – 61 mV es – 94 mV → Solo si el
potasio fueran el único factor.
B. Contribución de la difusión de sodio: Si hubiera una permeabilidad de la
membrana nerviosa a los iones sodio →El cociente de los iones sodio desde el
interior hasta el exterior de la membrana es de 0,1, lo que da un potencial de Nernst
calculado para el interior de la membrana de +61 mV.
- Se muestra que el potencial de Nernst para la difusión de potasio es de menos 94 mV
Si la membrana es muy permeable al potasio, pero sólo ligeramente permeable al sodio, es lógico que la difusión del potasio contribuye mucho más al potencial de membrana que la difusión del sodio. Utilizando este valor en la ecuación de Goldman se obtiene un potencial en el interior de la membrana de
- 86 mV (Na-K), que es próximo al potencial del potasio.
C. Contribución de la bomba Na + - K+: El bombeo de más iones sodio hacia el exterior que el de iones potasio hacia el interior da lugar a una pérdida continua de cargas positivas desde el interior de la membrana para generar un grado adicional de negatividad (aproximadamente – 4 mV más) en el interior además del que se puede explicar por la difusión de manera aislada.
12. Potencial de acción de la fibra nerviosa.
Un potencial de acción es un cambio rápido y transitorio en el potencial de membrana de una célula, generalmente una neurona o una célula muscular, que se produce en respuesta a un estímulo. Este cambio implica una despolarización (el interior de la célula se vuelve más positivo), seguida de una repolarización (el interior de la célula vuelve a su estado de reposo negativo). Este proceso permite la transmisión de señales eléctricas a lo largo de las células y es fundamental para la comunicación entre células nerviosas, la contracción muscular y otros procesos fisiológicos.
El proceso de un potencial de acción tiene 6 fases:
1. Potencial de reposo: La célula tiene un potencial de membrana en reposo, generalmente alrededor de - 70 mV, debido a la diferencia en la concentración de iones dentro y fuera de la célula.
2. Despolarización: Un estímulo (como un potencial graduado o un neurotransmisor) provoca la apertura de canales de sodio dependientes de voltaje, lo que permite que los iones de sodio fluyan hacia el interior de la célula, haciendo que el potencial de membrana se vuelva más positivo. 3. Umbral: Si la despolarización alcanza un nivel de umbral, se inicia un potencial de acción. Este es un fenómeno “todo o nada”, es decir, no hay potenciales de acción parciales. 4. Repolarización: Los canales de sodio se inactivan y los canales de potasio dependientes de voltaje se abren, permitiendo que los iones de potasio fluyan hacia el exterior de la célula, lo que restaura el potencial de membrana hacia su estado negativo. 5. Hiperpolarización: En algunos casos, la repolarización puede exceder el potencial de reposo, creando una breve hiperpolarización. 6. Período refractario: Después del potencial de acción, la célula entra en un período refractario, donde es menos susceptible a generar nuevos potenciales de acción. 13. Fases de potencial de acción.
Durante mucho tiempo el proceso de comunicación entre los nervios y sus órganos diana fue un misterio para la fisiología. Con el desarrollo de la electrofisiología y el descubrimiento de la actividad eléctrica de las neuronas, finalmente se pudo dilucidar que la transmisión de señales desde las neuronas hacia sus órganos objetivos se llevaba a cabo mediante potenciales de acción.
Un potencial de acción se define como un cambio repentino, rápido, transitorio que se propaga en el potencial de membrana en reposo. Solo las neuronas y las células musculares son capaces de generar un potencial de acción.
Los potenciales de acción son señales nerviosas. Las neuronas generan y conducen estas señales como parte de sus procesos fisiológicos con el objeto de transmitirlas a sus tejidos diana (cabe destacar que los tejidos diana son aquellos que son el objetivo final de una sustancia como una hormona o un fármaco donde produce un efecto específico. Es decir, son los tejidos que poseen receptores específicos para esa sustancia, lo que permite que la sustancia suene a ellos y desencadene una respuesta biológica. Ejemplo: el tejido adiposo, el hígado, el músculo esquelético (para la insulina), las gónadas, el cerebro, los huesos y la piel).
Luego de la fase de sobreexcitación, la permeabilidad al sodio disminuye repentinamente debido al cierre de sus canales. El valor de sobreexcitación del potencial de la célula abre canales de potasio activados por voltaje, lo cual provoca una masiva salida de iones potasio, disminuyendo la electropositividad de la célula. Esta fase es denominada repolarización, cuyo propósito es restaurar el potencial de membrana en reposo. La repolarización siempre lleva primero a hiperpolarización, un estado en el cual el potencial de membrana es más negativo que el potencial de membrana en reposo. Pero poco después de esto, la célula nuevamente restablece su potencial normal de membrana.
Período Refractario:
Tras un potencial de acción, la célula entra en un período refractario, se define como el lapso de tiempo posterior a la generación del potencial de acción durante el cual la célula excitable no puede producir otro potencial de acción. Existen dos fases dentro de este período: absoluto (refractariedad absoluta) y relativo (refractariedad relativa).
El período refractario absoluto se superpone con la despolarización y con alrededor de dos tercios de la fase de repolarización. Un nuevo potencial de acción no puede generarse durante la despolarización ya que todos los canales de sodio activados por voltaje están ya abiertos o siendo abiertos a máxima velocidad. Durante el inicio de la repolarización, un nuevo potencial de acción no puede producirse porque canales de sodio dependientes de voltaje están inactivos y necesitan del potencial de reposo para volver a su estado de cierre, desde el cual podrán abrirse nuevamente. El período refractario absoluto termina cuando la suficiente cantidad de canales de sodio se recuperan de su estado de inactividad.
El período refractario relativo es el lapso de tiempo durante el cual la generación de un nuevo potencial de acción es posible, pero sólo en respuesta a un estímulo por encima del umbral. Este período se superpone con el tercio final de la repolarización.
14. Canales de Sodio y Potasio.
Los canales de sodio son proteínas transmembrana que desempeñan un papel fundamental en la fisiología de las neuronas. Estas estructuras permiten la entrada de iones de sodio (Na⁺ ) en la célula, lo que es crucial para la generación y propagación de potenciales de acción, los cuales son eventos eléctricos permiten a las neuronas comunicarse entre sí y con otras células, como las musculares.
Los canales de sodio dependientes de voltaje (VGSC, por sus siglas en inglés) son esenciales para la generación de potenciales de acción. Su funcionamiento se
activa cuando la membrana neuronal se despolariza, es decir, cuando el potencial de membrana se vuelve menos negativo. Esta despolarización puede ser provocada por estímulos sinápticos o por la actividad espontánea de la neurona. Cuando se alcanza un umbral específico, los canales de sodio se abren rápidamente, permitiendo que una gran cantidad de iones de sodio ingrese la célula. Este flujo masivo de sodio provoca una rápida despolarización adicional de la membrana, lo que lleva a una inversión del potencial eléctrico a través de la membrana neuronal. Este proceso es fundamental para que las neuronas transmitan información, ya que el potencial de acción es el mecanismo por el cual se envían señales eléctricas a lo largo del axón.
Una vez que se genera un potencial de acción en una parte de la neurona, este evento eléctrico se propaga a lo largo del axón hacia las terminales sinápticas. La entrada de sodio a través de los canales de sodio no solo inicia el potencial de acción, sino que también permite la propagación del mismo a lo largo del axón. A medida que el potencial de acción avanza, los canales adyacentes se activan un proceso conocido como conducción saltatoria en neuronas mielinizadas, donde el impulso eléctrico "salta" entre los nodos de Ranvier, aumentando la velocidad de transmisión. Este mecanismo es crucial para la comunicación rápida y eficiente entre neuronas y para la coordinación de funciones en el sistema nervioso.
Aunque los canales de sodio son más conocidos por su papel en la generación potenciales de acción, también contribuyen al mantenimiento del potencial de reposo de la membrana celular. El potencial de reposo es el estado eléctrico negativo que existe en el interior de la célula en comparación con el exterior, y esencial para la excitabilidad neuronal. Durante el potencial de reposo, los canales de sodio están predominantemente cerrados, pero existen pequeñas corrientes de sodio que pueden influir en este estado. Además, el trabajo conjunto con otros canales iónicos, como los canales de potasio (K⁺ ), ayuda a estabilizar el potencial de reposo y prepara a la neurona para responder a futuros estímulos.
Los canales de potasio son esenciales para establecer y mantener el potencial de reposo de la membrana celular. En condiciones de reposo, hay una mayor concentración de iones de potasio dentro de la célula en comparación con el exterior. Los canales de potasio permiten que los K⁺ se filtren hacia afuera, loquecontribuye a la carga negativa interna de la célula. Este equilibrio es fundamental para que la neurona esté lista para responder a estímulos.
Durante un potencial de acción, después de la rápida despolarización causada por la entrada de Na⁺ , los canales de potasio se abren en respuesta a la despolarización. Esto permite que los iones K⁺ salgan de la célula, lo que ayuda a restaurar el potencial de membrana a su estado negativo original, un proceso conocido como repolarización. Esta repolarización es crucial para finalizar el potencial de acción y preparar a la neurona para un nuevo ciclo de excitación.
16. Anatomía y fisiología del músculo esquelético, miofibrillas y filamentos de actina y miosina.
Anatomía del musculo esquelético.
La mayoría de los músculos del cuerpo son esqueléticos (músculos estriados). Constituyen entre el 30 % y el 40 % de la masa corporal total. Los tendones (bandas resistentes de tejido conectivo) unen el tejido muscular esquelético a los huesos de todo el cuerpo. Los músculos de los hombros , los isquiotibiales y los abdominales son ejemplos de músculos esqueléticos.
Hay tres tipos de músculos en el cuerpo: esqueléticos, cardíacos y lisos. Los músculos esqueléticos son voluntarios, lo que significa que controlas cómo y cuándo se mueven y funcionan. Los nervios del sistema nervioso somático envían señales para que funcionen. Un ejemplo claro de esto es si intentas alcanzar un libro en un estante, estás utilizando los músculos esqueléticos del cuello, el brazo y el hombro. Los músculos cardíacos y lisos son músculos involuntarios controlados por el sistema nervioso autónomo.
Esto significa que funcionan sin que tengas que pensar en ello. Por ejemplo, los músculos del sistema urinario ayudan al cuerpo a eliminar desechos y toxinas. La masa muscular esquelética varía de una persona a otra. Los hombres tienen más masa muscular esquelética que las mujeres. Las personas altas o con sobrepeso también tienden a tener mayor masa muscular, y está disminuye con la edad.
Los músculos esqueléticos se encuentran entre los huesos (sistema óseo) de todo el cuerpo. Consisten en fibras musculares flexibles con un diámetro que varía entre menos de media pulgada y poco más de 3 pulgadas. Estas fibras suelen extenderse a lo largo del músculo. Al contraerse (tensarse), los músculos pueden mover los huesos para que puedas realizar diversos movimientos.
Los músculos esqueléticos varían considerablemente en tamaño, forma y disposición de sus fibras. Cada fibra muscular esquelética es una sola célula muscular cilíndrica.
Un músculo esquelético individual puede estar formado por cientos, o incluso miles, de fibras musculares agrupadas y envueltas en una cubierta de tejido conectivo. Cada músculo está rodeado por una vaina de tejido conectivo llamada epimisio.
La fascia , tejido conectivo fuera del epimisio, rodea y separa los músculos. Porciones del epimisio se proyectan hacia adentro para dividir el músculo en compartimentos. Cada compartimento contiene un haz de fibras musculares.
Cada haz de fibra muscular se llama fascículo y está rodeado por una capa de tejido conectivo llamada perimisio. Dentro del fascículo, cada célula muscular individual, llamada fibra muscular, está rodeada por tejido conectivo llamado endomisio.
Las células (fibras) del músculo esquelético, al igual que otras células del cuerpo, son blandas y frágiles. El tejido conectivo que las recubre proporciona soporte y protección a las delicadas células y les permite resistir las fuerzas de contracción. Estas cubiertas también proporcionan vías para el paso de vasos sanguíneos y nervios.
Comúnmente, el epimisio, el perimisio y el endomisio se extienden más allá de la parte carnosa del músculo, el vientre o gáster, para formar un tendón grueso con forma de cuerda o una aponeurosis ancha y plana con forma de lámina. El tendón y la aponeurosis forman inserciones indirectas desde los músculos al periostio de los huesos o al tejido conectivo de otros músculos. Normalmente, un músculo abarca una articulación y se une a los huesos mediante tendones en ambos extremos. Uno de los huesos permanece relativamente fijo o estable, mientras que el otro extremo se mueve como resultado de la contracción muscular.
Los músculos esqueléticos cuentan con un abundante suministro de vasos sanguíneos y nervios. Esto está directamente relacionado con su función principal: la contracción. Para que una fibra muscular esquelética pueda contraerse, debe recibir un impulso de una célula nerviosa. Generalmente, una arteria y al menos una vena acompañan a cada nervio que penetra en el epimisio del músculo esquelético. Las ramas nerviosas y vasculares siguen los componentes del tejido conectivo del músculo de una célula nerviosa y, junto con uno o más vasos sanguíneos diminutos llamados capilares , se ramifican.
Fisiología del musculo esquelético.
La fisiología del músculo esquelético es el estudio de cómo los músculos esqueléticos producen movimiento, generan fuerza y realizan otras funciones esenciales en el cuerpo. Estos músculos, unidos a los huesos a través de tendones, son responsables de los movimientos voluntarios del cuerpo.
Estructura del músculo esquelético: Fibras musculares: El músculo esquelético está compuesto por células alargadas llamadas fibras musculares. Estas fibras son multinucleadas y contienen miofibrillas. Miofibrillas: Dentro de cada fibra muscular, las miofibrillas son las unidades contráctiles. Están formadas por filamentos delgados (actina) y filamentos gruesos (miosina) dispuestos en sarcómeros. Sarcómero: Es la unidad funcional básica del músculo esquelético, responsable de la contracción muscular. Se extiende de una línea Z a la siguiente. Proteínas reguladoras: La tropomiosina y la troponina son proteínas que regulan la interacción entre la actina y la miosina. Tejido conectivo: El músculo está rodeado por capas de tejido conectivo (endomisio, perimisio y epimisio) que proporcionan soporte y transmiten la fuerza generada por las fibras musculares.
