El Sistema muscularEl Sistema muscular

Funcionamiento del músculo Funcionamiento del músculo esqueléticoesquelético

Presentación diseñada por: Manuel González PérezAnimación Actividades Físicas y DeportivasIES Azuer (Manzanares)

EL SISTEMA MUSCULAREL SISTEMA MUSCULAR

1.1. IntroducciónIntroducción2.2. Conformación exterior del músculoConformación exterior del músculo3.3. Propiedades de los músculosPropiedades de los músculos4.4. Estructura del músculoEstructura del músculo5.5. Composición de la fibra muscularComposición de la fibra muscular6.6. La célula muscularLa célula muscular7.7. La contracción como fenómeno químicoLa contracción como fenómeno químico8.8. Energética de la contracción muscularEnergética de la contracción muscular9.9. Tipos de músculos según su papel en el acto motorTipos de músculos según su papel en el acto motor10.10. Tipos de fibras muscularesTipos de fibras musculares11.11. Músculos y grupos musculares del aparato locomotorMúsculos y grupos musculares del aparato locomotor

1. Introducción:1. Introducción:Movimiento gracias a transformación de la

energía química (en ATP) en mecánica

Sistema nervioso dirige el proceso

Aplican la energía mecánica sobre las palancas óseas de movimiento, desplazando los huesos o aparato locomotor pasivo.

Dos formas de aplicar el movimiento: Movimiento involuntario: músculo liso Movimiento voluntario: músculo estriado

El número de músculos es variable, por posibles fusiones o divisiones. Un número muy aproximado son 493 lo que supone entre el 40 y el 70% del peso del individuo.

2. Conformación exterior del 2. Conformación exterior del músculo:músculo:

Exteriormente el músculo puede presentar diversas formas (de izquierda a derecha y de arriba abajo):

• Fusiforme

• Bíceps

• Digástrico

• Plano

• Poligástrico

• Unipenniforme

• Bipenniforme

• Otros

2. Conformación exterior del 2. Conformación exterior del músculo:músculo:

Para que un músculo produzca el movimiento deseado, debe trasmitir la tensión al sistema óseo. Especial importancia en esa transmisión adquiere el punto de unión.

El medio de unión se llama inserción muscular, formada por fuertes fibras de tejido conectivo más o menos largas que se denominan tendón (cuando tienen forma de cordón) ó aponeurosis o fascia (cuando tiene forma de banda)

Estos medios de unión se insertan en el periostio del hueso.

2. Conformación exterior del 2. Conformación exterior del músculo:músculo:

Deben existir dos puntos de unión al hueso, por un lado está el origen, donde el vientre del músculo está más cercano al hueso. El tendón suele ser muy corto o no existir. Además en extensión suele ser la parte del miembro fija cuando se hace movimiento.

Por otro lado hablamos de inserción, cuando hablamos del otro punto de unión al hueso donde siempre existirá tendón o fascia.

Definiremos en este tema cada uno de los músculos por su origen, inserción y el movimiento que provocan en contracción concéntrica.

3. Propiedades de los músculos:3. Propiedades de los músculos:

• Contractibilidad: Un músculo en condiciones normales puede contraerse hasta la mitad de su tamaño normal, por lo tanto puede acortar su tamaño.

•Extensibilidad o elasticidad: Un músculo puede elongarse más allá de sus límites de reposo, aproximadamente 1,5 veces su longitud en descanso.

4. Estructura del músculo 4. Estructura del músculo esqueléticoesquelético

Fibra muscular: compuesta por

míofibrillas. Cada fibra separada de las demás por el

endomisio

4. Estructura del músculo 4. Estructura del músculo esqueléticoesquelético

Fascículos: Conjuntos de hasta

150 fibras. Cada fascículo separado de las demás por

el perimisio

4. Estructura del músculo 4. Estructura del músculo esqueléticoesquelético

Músculo: Conjunto total de

fascículos. Se separa del resto de

tejidos por el epimísio

4. Estructura del músculo 4. Estructura del músculo esqueléticoesquelético

5. Composición de la fibra 5. Composición de la fibra muscularmuscular

La composición de la fibra muscular es la siguiente:

• Agua: 75%

• Proteínas: 20%

• Miosina: 52%

• Actina: 23%

• Tropomiosina: 15%

• Troponina: 5%

• Otras proteínas: 5%

• Otras sustancias: 5% (sales minerales, lactato, encimas, grasas, etc.)

6. La fibra muscular6. La fibra muscular6.1. Constitución6.1. Constitución

La fibra muscular es la célula muscular. Su membrana se denomina sarcolema y su líquido celular se denomina sarcoplasma. Cuenta con los elementos característicos de cualquier célula polinucleada.

El músculo esquelético está formado por numerosas fibras que varían entre 10 y 80 micras de grosor y que pueden llegar a alcanzar los 7 cm. de largo.

La fibra muscular esta formada a su vez por un grupo de míofibrillas.

6. La fibra muscular6. La fibra muscular6.2. La miofibrilla6.2. La miofibrilla

Cada miofibrilla contiene 1500 filamentos de miosina y 3000 filamentos de actina ínter digitados en yuxtaposición otorgando a la miofibrilla ese aspecto característico de bandas claras y oscuras:

• Banda I: Banda clara formada solamente por filamentos de actina

• Banda A: Banda oscura formada por filamentos de miosina y actina

• Zona H: Parte de la banda A formada solamente por filamentos de miosina

• Línea Z: Divide la banda I por la mitad

• Sarcómero: Unidad contráctil, aproximadamente de 2 micras es la zona situada entre dos líneas Z

6. La fibra muscular6. La fibra muscular6.3. El sarcómero6.3. El sarcómero

La yuxtaposición entre actina y miosina se fundamenta en una pequeñas proyecciones que desde la banda de miosina se insertan en la banda de actina. Son los llamados puentes cruzados. Durante la contracción estos puentes cruzados realizan una tracción de los filamentos de actina de tal forma que llegan a acercarse dos líneas Z, sin que sufran disminución de sus tamaños ninguno de los filamentos. De esta forma lo que realmente se consigue es un acortamiento a nivel de todo el músculo

6. La fibra muscular6. La fibra muscular6.3. El sarcómero6.3. El sarcómero

6. La fibra muscular6. La fibra muscular6.3. El sarcómero6.3. El sarcómero

7. La contracción como 7. La contracción como fenómeno químicofenómeno químico

El primer paso en el proceso de la contracción consiste en la recepción de la orden del sistema nervioso.

Al recibir la orden se liberan iones de Ca++ Mg+

+. Los primeros, se van a unir a la molécula de troponina (proteína).

La troponina esta asociada a la tropomiosina que sin la estimulación del calcio está protegiendo la zona de la actina destinada a formar el puente cruzado.

Una vez asociado el calcio, desplazará el conjunto troponina-tropomiosina, dejando libre la zona de la actina para el puente cruzado.

La afinidad entre el puente cruzado de miosina y el punto activo de actina es tal, que se completa la formación del puente activo sin necesidad de gasto energético.

7. La contracción como fenómeno 7. La contracción como fenómeno químicoquímicoUna vez formado el puente actina-miosina, se produce el fenómeno conocido como acción bisagra del puente cruzado. Este se realiza con el gasto de moléculas de ATP (gracias a la orden trasmitida por el sistema nervioso en forma de Mg++) y se produce en la parte de la miosina (plegamiento del cuello). De esta forma conseguimos empujar los filamentos de actina de cada lado hacia el centro.

Si asociamos una nueva molécula de ATP al cuello de la miosina esta se separará de la actina, buscando un nuevo punto activo gracias a la acción de nuevos iones de calcio. De esta forma se realizaría un movimiento de cremallera, que veremos más claro en el siguiente esquema:

7. La contracción como fenómeno 7. La contracción como fenómeno químicoquímico

7. La contracción como fenómeno 7. La contracción como fenómeno químicoquímico

                       

         

8. Energética de la contracción 8. Energética de la contracción muscularmuscular

Toda contracción muscular va a depender energéticamente de la molécula de ATP, o lo que es lo mismo de Adenosintrifosfato . Esta molécula tiene tres enlaces a átomos de fosforo, el tercero de ellos es un enlace energético, es decir si conseguimos romperlo liberaríamos toda la energía almacenada en dicho enlace.

El problema es que la cantidad de ATP que almacena el músculo es muy limitada, apenas tenemos para unos segundos. Por suerte la molécula de ADP puede ser refosforilizada para transformarla de nuevo en ATP.

Utilizamos en primer lugar al fosfocreatina almacenada en el propio músculo, auque ésta, también tiene un duración muy limitada.

A partir de este punto utilizaremos, para regenerar la molécula de ATP, la glucosa procedente directamente de los alimentos. La vía anaeróbica de glucólisis es 2.5 veces más rápida que la aeróbica, pero la producción de sustancia de desecho, también la limitan en el tiempo.

Por tanto la producción oxidativa de ATP a través de la glucosa es tremendamente eficaz para su prolongación en el tiempo, aunque es muy inferior en la velocidad de transformación a la glucólisis anaeróbica.

9. Tipos de músculos según su 9. Tipos de músculos según su papel en el acto motor:papel en el acto motor:

Según su papel a la hora de provocar el movimiento encontramos:

• Músculo agonista: Es el músculo encargado de realizar el movimiento ya sea en contracción concéntrica, excéntrica o isométrica. (bíceps braquial)

• Músculo Sinergísta: Son los que colaboran y contribuyen al trabajo realizado por el agonista. (músculo braquial)

• Músculo fijador: Se encarga de inmovilizar una parte de la estructura ósea. (deltoides).

• Músculo antagonista: permite el movimiento gracias a su relajación. Suele ser el responsable del movimiento concéntrico contrario. (Tríceps).

10. Tipos de fibra muscular:10. Tipos de fibra muscular:

A nivel metabólico y sobre todo funcional se distinguen distintos tipos de fibra muscular.

La presencia porcentual de un tipo de fibra u otro en un determinado músculo determinara su rendimiento.

Existe un factor genético en esta proporción.

Los tipos de fibra son: • Fibra tipo I ó fibras lentas: La propagación del impulso nervioso es lenta (60-70 m/s), sin embargo están muy predispuestas al trabajo prolongado en el tiempo, tanto por la mayor presencia de mitocondrias (encargadas de refosforilizar el ADP) y una extensa red de capilares (mayor capacidad de llegada de oxigeno). Esa gran red de capilares le otorgan un color mas rojizo que el resto de tipos de fibra. Los sujetos con alto porcentaje de fibra I, tendrán una predisposición natural hacia los esfuerzos de resistencia.

10. Tipos de fibra muscular:10. Tipos de fibra muscular:

A nivel metabólico y sobre todo funcional se distinguen distintos tipos de fibra muscular.

La presencia porcentual de un tipo de fibra u otro en un determinado músculo determinara su rendimiento.

Existe un factor genético en esta proporción.

Los tipos de fibra son:• Fibra tipo II ó fibras rápidas: La propagación del impulso nervioso es más rápida (80-90 m/s), son capaces de generar una mayor fuerza de contracción pero son fácilmente fatigables. Son de mayor tamaño que las de tipo I, tienen muy pocas mitocóndrias y una escasa red capilar. Parecen más preparadas para el trabajo corto pero de gran intensidad como por ejemplo la velocidad o actividades de potencia.

11. Músculos:11. Músculos:

Cintura Escapular

Extremidad superior

Tronco

Extremidad inferior