¿Qué es el tejido muscular?
El tejido muscular es el encargado de orquestar los movimientos y contracciones del cuerpo. Está formado por células con la capacidad de contraerse, denominadas miocitos. Es un tejido abundante, y en los seres humanos compone un poco menos de la mitad de toda su masa.
Existen tres tipos de tejidos musculares, que difieren principalmente en las características celulares y en su ubicación. Estos son el músculo esquelético, el liso y el cardiaco.
El músculo esquelético presenta estrías, es multinucleado y voluntario. El cardiaco también presenta dichas características estructurales, pero es involuntario. El liso carece de estrías, presenta un núcleo y sus movimientos son involuntarios.
La función principal del tejido muscular está relacionada con el movimiento, tanto voluntario como involuntario. Dirige los movimientos de las extremidades y del tronco, y los movimientos de los órganos internos (vasodilatación, vasoconstricción, movimientos del intestino, esófago, estómago, etc). También dirige los movimientos de las células del corazón en latidos rítmicos.
Características del tejido muscular
- Los músculos son tejidos que tienen la capacidad de excitarse y responder a una serie de estímulos, como cambios de presión, calor, luz, entre otros.
- Se encarga del movimiento de los organismos.
- Los músculos se caracterizan por sus propiedades de contractilidad, extensibilidad y elasticidad.
- Está compuesto por casi un 80% de agua, la cual cumple un papel vital en la contracción y provee de un medio adecuado para los iones inorgánicos y compuestos orgánicos presentes en el tejido.
- Las proteínas que lo conforman son del tipo contráctiles: actina, miosina y tropomiosina.
- Tiene altas demandas metabólicas debido a su actividad contráctil. Debe mantener un equilibrio entre la producción de energía (a través de la respiración celular) y la eliminación de productos de desecho para mantener una función muscular óptima.
Funciones del tejido muscular
En los organismos pluricelulares más complejos, el movimiento es orquestado por el tejido muscular. Por esta razón, la función principal asociada al tejido muscular es la locomoción y el movimiento, incluyendo funciones asociadas con la digestión, reproducción, excreción, entre otros.
Tipos de tejido muscular
En los vertebrados existen tres tipos de células musculares que constituyen del 60 al 75% del peso total del cuerpo.
Músculo esquelético
Se conoce también como músculo estriado o voluntario, porque estas estructuras pueden ser movilizadas de manera consciente por el animal. Las células son multinucleadas y se arreglan de manera longitudinal.
El músculo esquelético participa en los movimientos corporales. Cada músculo está unido directamente a dos o más huesos mediante tejido conjuntivo. Cuando el músculo se contrae, los huesos se mueven alrededor de la articulación que los mantiene unidos.
Del peso total del animal, el músculo estriado corresponde al 40%, aproximadamente. En los humanos, se ha encontrado que en el sexo femenino la proporción de músculo estriado es menor.
Las unidades que componen este sistema están formadas de actina, miosina y tropomiosina. De las tres, la más abundante es la miosina y se encuentra en los filamentos primarios. La actina está en los filamentos secundarios y la tropomiosina en las bandas I.
Músculo liso
Carece de estrías y es involuntario. Este tipo de músculo forma parte de las paredes de los órganos internos, como el tracto digestivo, el tracto respiratorio, la vejiga urinaria, las venas, las arterias, entre otros. Se encarga de regular los movimientos de estos órganos.
La contracción del músculo liso es mucho más lenta que el esquelético, pero sus contracciones son más prolongadas.
Músculo cardiaco
Se encuentra de manera exclusiva en el corazón. Está compuesto de fibras multinucleadas estriadas, que recuerdan en varios aspectos al músculo esquelético. Las fibras tienen una modalidad de sincitio, pero no se fusionan unas con otras.
A diferencia del músculo esquelético, el cardiaco genera ATP de manera aeróbica y utiliza ácidos grasos para la generación del mismo (y no glucosa).
Estos músculos están especializados en responder a estímulos de manera rítmica, para hacer latir el corazón. Al igual que el músculo liso, está inervado por el sistema autónomo, por lo cual es un músculo involuntario.
Músculos fásicos y tónicos
En los vertebrados, los músculos tienen dos tipos de arreglos, músculos fásicos y tónicos. Los primeros tienen inserciones en estructuras y funcionan en pares antagonistas.
Los músculos tónicos se encuentran en los órganos suaves, como el corazón, la vejiga urinaria, el tracto digestivo y en las paredes del cuerpo. Estos no poseen orígenes o inserciones comparables con la musculatura fásica.
Células musculares
Cada músculo está formado por un conjunto de células denominadas fibras musculares, o miocitos, organizadas en paralelo con respecto a sus vecinas. Esta estructuración permite a todas las fibras trabajar a la vez.
Para referirse a las células de los músculos, se utiliza el término “fibra”, pues son mucho más largas que anchas. No obstante, no se deben confundir con otros tipos de fibras, como las de colágeno, por ejemplo.
Las células del tejido muscular tienen su propia nomenclatura: el citoplasma se conoce como sarcoplasma, la membrana de la célula como sarcolema, el retículo endoplasmático liso es retículo sacarcoplásmico liso y la unidad funcional, el sarcómero.
Dependiendo del tipo de músculo, las células varían en cuanto a su forma y número de núcleos. Las diferencias más notorias son:
Células del músculo estriado
Estas células tienen un diámetro entre 5 y 10 um, y la longitud puede alcanzar varios centímetros. Este increíble tamaño puede explicarse, porque cada célula proviene de muchas células embrionarias llamadas mioblastos, que se fusionan para dar lugar a una estructura grande y multinucleada. Son ricas en mitocondrias.
Estructura y organización
Estas unidades multinucleadas reciben el nombre de miotubos. La estructura contiene múltiples tubos dentro de una sola membrana plasmática y se diferencian en una fibra muscular madura, o miofibra.
Cada fibra muscular está formada por múltiples subunidades agrupadas en paralelo, denominadas miofibrillas, que a su vez están formadas por una serie de elementos repetidos longitudinalmente llamados sarcómeros.
Los sarcómeros son las unidades funcionales del músculo estriado y cada uno está delimitado por sus extremos por la denominada línea Z.
La apariencia “estriada” del músculo aparece porque las miofibrillas de una fibra muscular están formadas por sarcómeros alineados de manera muy exacta, adquiriendo una apariencia bandeada a la luz del microscopio óptico.
Las bandas están formadas por las proteínas contráctiles. Las oscuras están formadas principalmente por miosina (principalmente) y las claras por actina.
Células del músculo liso
Anatómicamente, el músculo liso está compuesto de células fusiformes (con forma de husos), son largas, con bordes afilados y un núcleo ubicado en la región central. Aunque también están formadas por las proteínas actina y miosina, carecen de estrías y de túbulos o ramificaciones.
Células del músculo cardiaco
Al igual que las células del músculo liso, las células del músculo del corazón presentan varios núcleos, aunque hay células que solamente presentan uno. Son más cortas que las del músculo esquelético.
Son alargadas y presentan múltiples ramificaciones. Los extremos de la célula son romos. Son ricas en mitocondrias, gránulos de glucógeno y lipofucsina. Al verlas al microscopio, se observa un patrón de estrías similar a las del músculo esquelético.
Enfermedades del tejido muscular
Distrofia muscular
La distrofia muscular de Duchenne es un trastorno genético de carácter recesivo ligado al cromosoma sexual X. La causa es una mutación en el gen que codifica para la distrofina, causando su ausencia en el músculo. La distrofia muscular afecta a un niño cada 3.500.
Curiosamente, en términos de tamaño, el gen de la distrofina es uno de los más grandes que se conoce, con 2,4 Mb y un ARN mensajero de 14 kB. Dependiendo de qué mutación ocurra, la distrofia puede ser más o menos grave.
La función principal de la distrofina sana en el músculo es de tipo estructural, pues une los filamentos de actina del interior de las células con las proteínas ubicadas en la membrana celular. La actina transmite el movimiento y la fuerza de las miofibrillas hacía las proteínas de la membrana, y luego al espacio extracelular.
La enfermedad afecta todos los músculos, causando debilidad y también atrofia muscular. Los primeros síntomas suelen aparecer en las extremidades del cuerpo. A medida que avanza la enfermedad, los pacientes necesitarán sillas de ruedas.
Rabdomiólisis
La rabdomiólisis es una patología originada por la necrosis (muerte celular patológica) de los músculos. Concretamente, no es una enfermedad, sino un síndrome, que puede estar asociado a múltiples causas: exceso de ejercicio, infecciones, intoxicación por drogas y alcohol, entre otros.
Cuando las células mueren, se liberan al torrente sanguíneo diversas sustancias que, en condiciones normales, estarían en el interior de las células musculares. Las sustancias más comunes liberadas son la creatina fosfoquinasa y la mioglobina.
La eliminación de estos compuestos atípicos de la sangre puede ser mediante la diálisis o la filtración de la sangre.
Miastenia gravis
El término miastenia gravis tiene sus orígenes en el latín y el griego, y quieren decir “debilidad muscular grave”. Es una patología autoinmune crónica que afecta al músculo esquelético del cuerpo, causando la pérdida de fuerza en los mismos.
A medida que avanza la enfermedad, la debilidad se va haciendo más evidente. Afecta músculos que participan en actividades cotidianas básicas como el movimiento de los ojos, la masticación, el habla, la deglución de los alimentos, etc.
Miositis
La miositis es la inflamación muscular. Las causas de esta inflamación varían ampliamente, desde lesiones hasta enfermedades autoinmunes. Se distinguen dos categorías principales: la polimiositis y la dermatomiositis.
La primera causa en el paciente una debilidad muscular significativa y afecta los músculos localizados cerca del abdomen y del tronco. La segunda patología, además de causar la debilidad de los músculos, afecta a la piel.
Esclerosis lateral amiotrófica
La esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de Lou Gehrig o enfermedad de Charcot,es una condición neuromuscular que aparece cuando las células del sistema nervioso mueren de manera progresiva, ocasionando la parálisis de los músculos. A largo plazo esta enfermedad causa la muerte del paciente.
La enfermedad es más frecuente en hombres de edad avanzada. Stephen Hawking fue un eminente físico y es quizá el paciente más famoso con esclerosis lateral amiotrófica.
Lesiones y tendinitis
El uso excesivo de los músculos puede traducirse en condiciones médicas que afectan la habilidad locomotora del paciente. La tendinitis suele afectar mayormente las articulaciones y ocurre por un uso excesivo y forzoso de las miwsmas, como las muñecas o los dedos.
Referencias
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. Biología: La vida en la Tierra. Pearson educación.
- Hill, R. W. Fisiología animal comparada: un enfoque ambiental. Reverté.
- Larradagoitia, L. V. Anatomofisiología y patología básicas. Editorial Paraninfo.