¿Cómo se contraen los músculos?

Músculos y fascias del miembro superior según Grey En el cuerpo humano coexisten dos grandes familias de músculos. Por un lado está el músculo liso, encargado de muchos de los procesos no voluntarios de nuestro organismo, y por el otro tenemos los músculos estriados, responsables del funcionamiento del corazón y del asombroso sistema de palancas y poleas que conforma el sistema locomotor y que posibilita gran parte de nuestra reacción con el entorno.

Aunque quizás no lo sea desde el punto de vista funcional, cuantitativamente el grupo muscular más importante en nuestro cuerpo es el de los estriados, así que es en su funcionamiento en el que nos vamos a fijar hoy. Lo primero que hay que tener claro es que los músculos no se estiran, sólo se contraen, como veremos a continuación. ~~Cuando en deporte se habla de hacer estiramientos, en realidad es una expresión incorrecta~~. Lo que sí es cierto es que la musculatura estriada, en reposo, presenta lo que llamamos tono muscular, es decir, que siempre presenta un grado mínimo de contracción, por lo que teóricamente sí que podrían llegar a “estirarse” respecto a su posición basal.

Pero ahora centrémonos en el funcionamiento de las fibras, o células, musculares estriadas. Cuando las vemos al microscopio electrónico, cada una de ellas contiene múltiples miofibrillas longitudinales compuestas por lo que llamamos sarcómeras, que son las unidades estructurales y funcionales de contracción.

Cada sarcómera está delimitada por dos bandas electrodensas llamadas líneas Z, que son las que se aproximan o alejan según el grado de actividad muscular. Dentro de cada sarcómera encontramos bandas claras y oscuras de forma alterna. En el centro, vemos la zona oscura denominada banda A, de grosor constante, flanqueada por dos zonas claras conocidas como bandas I, que son las que se estrechan durante la contracción.

Esquema de una sarcómera

Si observamos una sarcómera a mayor aumento, veremos que contienen dos tipos de filamento que se entrelazan entre sí: los gruesos (formados por miosina, con capacidad de fijar moléculas energéticas de ATP) y los finos (actina). Los filamentos gruesos sólo se encuentran en la banda A, mientras que los finos ocupan toda la longitud de la sarcómera, de forma que en la banda I sólo encontraremos actina, pero en la A habrá también miosina.

Correspondencia de filamentos en la sarcomera

La contracción se produce mediante la interacción de la actina y la miosina. Los filamentos finos se deslizan hacia el centro de la banda A, acortando las bandas I, lo que hace que las Z se aproximen entre sí. Como hemos visto, lo que se da es un acoplamiento, pero en ningún momento los filamentos finos o gruesos varían su longitud.

Para que se dé el deslizamiento, es fundamental el papel del calcio iónico que contienen las células musculares. En los filamentos finos, además de actina, también encontramos troponina y tropomiosina, que es la encargada de que la actina y la miosina no interaccionen, dando lugar a la relajación muscular. Cuando el músculo recibe un impulso nervioso, se libera calcio, que se une a la troponina. Ésta induce un cambio en la tropomiosina, que desbloquea el acoplamiento actina-miosina, dando lugar a la contracción.

Tanto para la relajación, como para la actividad, es necesario el uso de moléculas de ATP, principal fuente de energía del organismo.

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Tags: anatomía, fisiología, músculo, microscopía
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Comentarios

Muy bueno el artículo, pero me gustaría hablar de que el músculo "no se estira", ya que tanto la miosina y actina como los tendones y cubiertas musculares son componentes elásticos, por tanto tienen cierto grado de elasticidad, pudiendo elongarse y luego recuperar su posición inicial (la posición del tono muscular). Es más, un preestiramiento del 20% del músculo producirá una contracción más intensa a causa de la mayor activación de puentes acto-miosínicos y ganancia de energía elástica acumulada. Esto es lo que tenía pensado hasta ahora, pero al leer tu artículo me he puesto en duda.

#1 | Escrito por Juanillo | 27 oct 2006 16:54:52

El preestiramiento se refiere a la Ley de Frank-Starling, que se aplica al músculo estriado cardíaco, de ahí deriva el concepto de precarga.

Por supuesto, si coge un músculo y tira de ambos extremos, el músculo se estira hasta cierto grado. Todos los cuerpos tienen un grado de elasticidad, pero yo aquí estoy hablando de la función fisiológica del músculo. No hay ninguna orden nerviosa que haga que un músculo se estire. Lo más parecido es la inducción de una relajación por debajo del tono muscular, que a efectos prácticos sí que sería un estiramiento, pero no conceptualmente.

#2 | Escrito por Alberto A-P | 27 oct 2006 17:04:10

El preestiramiento del músculo esquelético es el mismo mecanismo que la ley de Frank-Starling para el músculo cardiaco, sólo que en el corazón el estiramiento es debido a la acción de la presión de un líquido y en el músculo esquelético este preestiramiento (o elongación previa) es debido a la acción de otros músculos antagonístas. Por lo que fisiológicamente son las señales nerviosas a las músculos antagonistas los que hacen que estos se contraigan y generen estiramiento en el agonista (músculo al que me refiero). De ahí que el músculo sí que se estire

#3 | Escrito por Juanillo | 27 oct 2006 17:40:31

¿Cómo se contraen los músculos?En el cuerpo humano coexisten dos grandes familias de músculos. Por un lado está el músculo liso, encargado de muchos de los procesos no voluntarios de nuestro organismo, y por el otro tenemos los músculos estriados, responsables del funcionamiento del corazón y del asombroso sistema de palancas y poleas que conforma el sistema locomotor y que posibilita gran parte de nuestra reacción con el entorno.

#4 | Escrito por meneame.net | 27 oct 2006 18:41:42

Una vez más estamos hablando de un estiramiento mecánico, y no de una función fisiológica del músculo concreto. Puedes mirar en la Anatomía de Moore, donde pone literalmente que los músculos no se estiran, sólo se contraen.

#5 | Escrito por Alberto A-P | 27 oct 2006 20:02:11

Ahora caigo en tu razonamiento, lo que si estoy de acuerdo contigo es que "la célula muscular" sólo se contrae y no es capaz de elongarse por si misma, en eso sí estamos de acuerdo. Eso si, en el deporte estudiado desde la kinesiología si cabe el razonamiento del estiramiento muscular.Perdón por la confusión, aunque ha sido un placer intercambiar estas palabras con uste. Un saludo!

#6 | Escrito por Juanillo | 27 oct 2006 22:58:33

Pero tú también tienes razón. Me "colé" con lo de los estiramientos deportivos. Tenía un profesor que siempre decía eso, pero gracias a ti veo que él tampoco entendía eso. Lo he arreglado. Muchas gracias por la aclaración :)

#7 | Escrito por Alberto A-P | 28 oct 2006 00:14:23

Estoy de acuerdo en casi todo lo que dice el artículo. Lo del estiramiento muscular, si existe, no te fies de los libros de anatomía porque la anatomia y la biomecánica son dos ciencias diferentes y no es lo mismo estudiar en un cadaver que en un organismo vivo dinámico. Lo que hacemos cuando estiramos antes de correr o un partido, es alargar el vientre muscular para hacer el músculo más elástico, ya que si no calentamos, se puede producir rotura porque el músculo al estar frío e imprimirle un fuerte movimiento, rompe por no estar lo suficientemente elástico. En unos apuntes que aún me lei esta noche, habla de la elasticidad muscular. Leyes de Borelli.
También, si la fuerza que le ejercemos al músculo sobrepasa los límites de la elasticidad máxima el músculo conserva cierta deformación, sin llegar a estar como antes, es la elongación, y si lo estiramos mas rompe. Un ejemplo de la elasticidad muscular son las contraciones isotónica e isométricas.

#8 | Miguel | 28 oct 2006 10:03:48

Viendo que he tratado el tema desde un punto de vista mecánico y no fisiológico como lo retractas en el artículo, decir que el estiramiento muscular es un proceso fisiológico, lo que tu explicastes es un proceso fisiológico a nivel de unidad funcional, pero un cuerpo no funciona con una célula sino con la agrupación de todas.
La miosina y la actina que forman el sarcoplasma, bandas z, m etc avanzan unas sobre otras, produciéndose la máxima contracción cuando ambas estan totalmente solapadas. Con el estiramiento lo que conseguimos es que la actina y miosina estén más separadas la una de la otra para asi tener más recorrido cuando se tengan que contraer. Visto desde otro punto de vista que se separen y se junten como unos dedos con otros, eso lo veo como que se estiran y contraen que no viene siendo más que el deslizamiento de unas sobre otras.
Espero no generar dudas o salirme del tema, pero es que yo lo veo así. Y si algo tengo claro es que el músculo como órgano si se estira, como unidad funcional, pues es la suma de todas esas unidades lo que da el músculo.

#9 | Miguel | 28 oct 2006 10:10:51

Miguel yo tengo tu misma opinión, el músculo se tiene que concebir como un componente biomecánico y por tanto el proceso de estiramiento forma parte de su función. En cambio aqui Alberto A-P se refiere a la unidad funcional en si (sarcómera), y desde este punto de vista tan microscópico y digamos in vitro, sólo es factible la contracción. Pero claro, es difícil concebir al tejido muscular aislado sin integrarlo desde el punto de vista de la biomecánica. Lo que si parece claro es que la anatomía y biomecánica o kinesiología tienen diferentes puntos de vista de la fisiología muscular. Que debate tan bonito no?

#10 | Escrito por Juanillo | 28 oct 2006 12:55:21

Si, la verdad es que es algo paradojico, que una unidad no tenga elasticidad pero su conjunto si. Yo creo que el mejor ejemplo es el de una puerta de estas que cuesta trabajo abrirlas, pero luego se van cerrando ellas solas pero mui poco a poco. El músculo hace el mismo funcionamiento. Lo de que la sarcómera no se estira, no se si es la palabra correcta , estirar, pero por lo que he mirado, si se produce un estiramiento mayor al que soporta el músculo, se produce una reorganización molecular que hace que ese músculo y por tanto todas sus sarcomeras, en estado de reposo estén más elongadas permanentemente.
Una diferencia entre los conceptos en anatomia y biomecánica en la cual no están de acuerdo es: El tobillo desde el punto de vista de la anatomia tiene solo un eje de movimiento mientras que desde biomecánica tiene 3. La anatomía es cuadriculada.

#11 | Miguel | 28 oct 2006 13:16:56

[...] Ayer hablábamos de cómo se contrae el músculo estriado y hacíamos referencia a que las diferencias entre las células que forman el aparato locomotor y el miocardio son mínimas, así que he supuesto que sería interesante completar el tema revisando el funcionamiento del automatismo cardíaco. [...]

#12 | Escrito por El sistema de conducción cardíaco | 28 oct 2006 14:19:55

Bueno, creo que poco a poco vemos que todos tenemos razón :) Lo cierto es que de biomecánica, los médicos solemos tener muy poca idea, quizás los traumatólogos y los fisioterapeutas sean los únicos que se salvan.

#13 | Escrito por Alberto A-P | 28 oct 2006 14:22:00

Está bien comentar estos temas para aprender y resolver dudas. Por cierto, traumatólogos, fisioterapeutas, y yo estoy estudiando para podologia jejeje que también tenemos que aprender esas cosas y muchas más.

#14 | Miguel | 28 oct 2006 14:42:27

Yo estudié la Licenciatura de Educación Física (INEF) y también nos metían mucha caña con la anatomía, fisiología y biomecánica.Pues vaya tres nos hemos juntado para hablar de músculos…la interdisciplinariedad enriquece eh?

#15 | Escrito por Juanillo | 28 oct 2006 19:59:08

no tengo los estudios de todos ustedes que escriben en este pagina…pero buscando informacion para un trabajo de la escuela buscaba como es que se contraen los músculos y …para presentarlo mañana…no consegui una respuesta en esta pagina(aunque aparece como busqueda del google) y en ninguna otra tampoco. no me parece muy clara la explicacion, aunque porvablemente sea por lo poco que se del tema

#16 | ayelen | 07 nov 2006 22:41:48

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