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La estructura de los músculos se estudia por medio del concepto y la tipología de las fibras musculares. Así mismo, los músculos se presentan de diferentes formas, volúmenes y tamaños, diferenciándose en la fuerza y velocidad que son capaces de ejercer. Además, sus prioridades cambian con la edad, su medio ambiente y la actividad que desarrolla.
El sistema muscular se encuentra formado por el conjunto de músculos esqueléticos que permiten el movimiento del cuerpo humano. Junto a los huesos, hace parte del aparato locomotor constituyendo su parte activa y siendo los responsables del movimiento de los huesos. Así pues, el movimiento se realiza por la acción conjunta y coordinada de los huesos y los músculos. Ambos responden a decisiones del sistema nervioso y también del sistema endocrino, produciendo movimientos de forma voluntaria.
Fibras musculares esqueléticas
Tienen muchas partes iguales a otras células. Sin embargo, algunas de sus estructuras celulares reciben nombres diferentes. Así, la membrana de las fibras musculares se denomina sarcolema, mientras que el citoplasma se denomina sarcoplasma. En el interior del sarcolema, un conjunto de haces finos de fibrillas, denominadas miofibrillas, ocupan casi la totalidad del espacio citoplasmático disponible. Las miofibrillas, a su vez, están constituidas por fibras aún más pequeñas denominadas miofilamentos.
Las miofibrillas se dividen en unidades repetidas longitudinalmente a lo largo de la estructura, conocidas como sarcómeros. Se alinean una detrás de otra a lo largo de la miofibrilla y constituyen la unidad funcional del músculo esquelético. Cada sarcómero está delimitado por unas regiones denominadas discos Z.
Desde los discos Z se extienden en ambas direcciones numerosos “miofilamentos delgados” que se entremeten entre los “miofilamentos gruesos”. La disposición intercalada de los miofilamentos es esencial, ya que da lugar a la aparición de unas bandas o segmentos de diferente coloración al microscopio, que ha servido para describir este músculo como estriado. La banda A es una franja ancha y oscura que se alterna con bandas claras o bandas I.
Miofilamentos
- Finos:
Tienen un diámetro de 5 a 8 nm y una longitud de aproximadamente 1000 nm. El esqueleto del miofilamento fino está compuesto por la actina, una proteína globular la cual recibe el nombre de actina G cuando se aísla. Estas moléculas de actina G se unen unas con otras hasta llegar a unas 400 unidades. Forman dos cadenas trenzadas entre sí (se enrollan una alrededor de la otra), dando lugar a la actina fibrilar (también llamad actina F).
- Gruesos:
Su diámetro es de 12 a 18 nm, tienen una longitud de 1600 nm y están formados por una proteína denominada miosina. Las moléculas proteicas se disponen en haces compactos de 150 a 360 unidades por miofilamento grueso. Cada molécula de miosina está formada por dos cadenas de unidades de miosina enrolladas entre sí.
Tipos de fibras musculares
Las características funcionales de las fibras musculares, como la fuerza máxima, la velocidad de contracción, la resistencia a la fatiga, la capacidad glucolítica y la capacidad oxidativa y la actividad ATPasa, permiten diferenciar a las fibras musculares en tres grupos:
- Lentas u oxidativas (I).
- Rápidas u oxidativas (IIa), resistentes a la fatiga.
- Rápidas o glucolíticas (IIb), poro resistentes a la fatiga.
Fibras tipo I
Las fibras tipo I son células rojas, las cuales son un tipo de músculo que debe su coloración a su alto contenido en mioglobina. Esta facilita la difusión de oxígeno permitiendo la realización de esfuerzos sostenidos sin periodos de reposo. En estos músculos, el ATP se produce en cantidades muy grandes por lo eficiente que es su actividad metabólica aeróbica.
La aparentemente alta producción de ATP cuando el aporte de oxígeno es adecuado tiene también sus costes para el músculo. Por ende, el precio que debe pagar es triple:
- Se convierte en absolutamente dependiente del aporte de oxígeno. Sin su presencia, el ATP no puede ser generado más que en muy pequeñas cantidades.
- Este tipo de músculos debe contener grandes cantidades de mitocondrias. Las mitocondrias ocupan un espacio que disputan a la maquinaria contráctil lo cual hace que, comparativamente a la hora de generar tensión, este tipo de músculo sea más débil (por cada gramo de masa muscular).
- La hidrólisis del ATP ,debido a la miosina, se realiza más lentamente que en el músculo blanco. A pesar de esa menor rapidez intrínseca para utilizar la energía del ATP, lo cual podría considerarse como un factor negativo en la generación de tensión, es lo que facilita que este tipo de músculo sea capaz de adecuar a la perfección la producción de energía con su consumo.
Fibras tipo II
Aquí hay que centrarse sobre todo en las fibras tipo IIb las cuales forman el denominado músculo blanco. Las fibras tipo IIa tienen características intermedías. Este tipo de fibras, especializadas en contracciones breves pero intensas, permiten que el consumo de energía exceda, durante las fases de actividad, a la energía producida. Estos músculos no tienen necesidad de un mecanismo muy eficiente de producción de energía. El volumen celular, que en el músculo rojo está ocupado por mitocondrias, aquí lo está por proteínas contráctiles. Esto les añade capacidad de generación de tensión.
Existe otra modalidad que divide a los músculos en dos tipos, atendiendo a su forma de contracción:
- Tónicas: poseen una velocidad de conducción eléctrica muy baja. Generalmente, el impulso no se propaga con facilidad y requiere múltiples estimulaciones para contraerse, pudiéndolo hacer de forma gradual. Este tipo de músculo se corresponde con los empleados en el mantenimiento de la postura.
- Fásicas: pueden trabajar de modo oxidativo (fibras rojas) o de modo glicolítico (fibras blancas).
Músculos en deportistas
El deporte de élite puede desarrollarse en situaciones muy diferentes a las prácticas deportivas en principiantes. Las condiciones fisiológicas de los primeros requieren de un objetivo nutricional mucho más específico durante la práctica deportiva, la cual puede ser estudiada por diferentes especialistas.
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