TEJIDO MUSCULAR

El tejido muscular está formado por células fusiformes denominadas fibras musculares, que poseen la característica de acortarse al ser estimuladas, propiedad conocida como contractilidad muscular. Las fibras musculares contienen unidades menores, las miofibrillas, que por su parte están formadas por miofilamentos de actina y miosina, dispuestos en forma paralela a la dirección del movimiento celular durante la contracción. La membrana celular que rodea a la fibra muscular, el sarcolema, es especialmente excitable, capaz de propagar un impulso y desencadenar el proceso de contracción celular. Su citoplasma recibe el nombre especial de sarcoplasma. El tejido muscular puede ser clasificado de acuerdo a su morfología, en músculo liso y músculo estriado; este último se diferencia en esquelético y cardíaco.

TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO (TME) ESQUELÉTICO

Las miofibrillas están constituidas por dos tipos de miofilamentos: filamentos gruesos de miosina y filamentos finos de actina. La distribución de los filamentos es diferente para cada banda. En un corte transversal observado al microscopio electrónico, es posible notar que en la banda A cada filamento de miosina se encuentra rodeado de seis filamentos de actina. Además la miosina envía prolongaciones que se disponen radialmente, dirigiéndose hacia las fibras de actina. En las bandas H se encuentra únicamente filamentos gruesos de miosina. La distribución en la banda I muestra sólo seis filamentos delgados de actina. La base fundamental de los miofilamentos es su organización macromolecular, es decir, a sus proteínas estructurales. Las esenciales son la miosina, la actina y la tropomiosina, que representan el 70% del total de las proteínas del músculo. El 30% restante está constituído por proteínas solubles, algunas de ellas enzimas y mioglobina, proteína encargada de transportar oxígeno. Otras proteínas involucradas en la contracción muscular son: tropomiosina, troponina y calcecuestrina.

La membrana plasmática de la fibra muscular se continúa con un sistema de túbulos transversales, los túbulos T, que están en contacto con el retículo endoplásmico que recibe el nombre de retículo sarcoplásmico y es un sistema complejo formado por cisternas y túbulos que se orientan paralelamente a la miofibrilla. La función de ambos es la conducción y liberación de las sustancias que intervienen en la contracción muscular. Gracias a su disposición es posible que un cambio de la membrana plasmática externa pueda dar lugar a respuestas casi simultáneas de varios sarcómeros y como consecuencia, de las miofibrillas de toda una masa de fibras musculares . La irrigación del músculo estriado esquelético se hace por medio del tejido conectivo que lo rodea. La inervación se realiza mediante filetes del sistema nervioso central que llegan también por el tejido conectivo. Cada fibra nerviosa puede inervar sólo una fibra muscular. A este conjunto se lo conoce como unión neuromuscular.

Contracción muscular: 

Durante la contracción, la longitud del sarcómero disminuye dado que los filamentos de actina se deslizan hacia el centro de la banda A formando la línea M. De este modo la banda H y la banda I se hacen más angostas, mientras que la banda A mantiene inalterada su longitud. Este mecanismo de contracción, denominado "hipótesis de deslizamiento de los filamentos" tiene como resultado total, que la líneas Z se acercan entre sí y toda la miofibrilla se acorta. El filamento de miosina está formado por muchas moléculas de miosina, cada una de las cuales está constituida por dos cadenas polipeptídicas largas que terminan en una cabeza globular. El filamento de actina consiste en dos cadenas entrelazadas de monómeros globulares de actina envueltas por tropomiosina y troponina.

Durante la contracción, la cabeza de miosina, tras la unión con un sitio de inserción sobre el filamento de actina, se inclina en dirección a la línea M, por lo que el filamento de actina es deslizado en esta dirección. Inmediatamente se liberan las cabezas de miosina de los sitios de inserción que vuelven a su posición normal para unirse al próximo sitio de inserción del filamento de actina. El proceso se repite, arrastrando así a los filamentos de actina, mientras que la miosina permanece en su lugar. La energía necesaria para modificar la orientación de las cabezas de miosina proviene del ATP hidrolizado por la ATPasa localizada en la cabeza de miosina. La iniciación de la contracción muscular se produce al difundirse un potencial de acción en el sarcolema que desencadena una variación del potencial en las cisternas del retículo sarcoplásmico que liberan iones de calcio hacia el sarcoplasma circundante. Los iones de calcio se unen a la troponina cambiando su conformación que a su vez modifica la de la tropomiosina exponiendo los sitios de unión entre la actina y la miosina. Durante el estado de reposo el complejo troponina-tropomiosina bloquea los sitios de inserción de las cabezas de miosina sobre el filamento de actina. Al ponerse en contacto las cabezas de miosina con los sitios de inserción de la actina se inicia el deslizamiento de los filamentos. La contracción continúa mientras existan iones de calcio en concentración elevada en el sarcoplasma. Una bomba activa de calcio, localizada en la membrana del retículo sarcoplásmico, bombea constantemente iones Ca hacia las cisternas y al cabo de 20 mseg lleva la concentración de Ca al nivel mínimo (10-7M), determinando el estado de reposo. De este modo se elimina la unión de iones Ca a la troponina, y el complejo troponina-tropomiosina bloquea nuevamente los sitios de inserción sobre los filamentos de actina, manteniéndose la fibra en estado relajado.

 Propiedades mecánicas del músculo esquelético 

El potencial de acción producido en el músculo (PA) aumenta la concentración intracelular de Ca2+ ([Ca2+],) e inicia la contracción muscular. El control de la potencia del músculo esquelético se consigue a veces reclutando distintas unidades motoras y otras veces modificando la frecuencia del potencial de acción. Un estímulo concreto siempre produce una liberación máxima de Ca2+ y la contracción máxima de la fibra muscular esquelética (regla del todo o nada). Sin embargo, el estímulo no consigue el máximo acortamiento posible de la fibra muscular, porque dura demasiado poco para conseguir el mayor deslizamiento de los filamentos. El acortamiento sólo aumenta cuando se produce un segundo estímulo después de la primera contracción. De este modo, los estímulos repetidos producen una sumación mecánica en etapas (superposición) de las contracciones . Si se va aumentando el estímulo se consigue la contracción máxima posible de la unidad motora

 La unidad motora es la que emite el impulso nervioso que hace que la fibra muscular se contraiga, lo que quiere decir, que conduce los impulsos del cerebro y la médula espinal hacia los efectores (músculos). El botón post sinaptico de la neurona motora y el conjunto de todas las fibras musculares a las que estimula constituyen la unidad motora.

Una sola neurona motora establece contacto con un promedio de 150 fibras musculares, esto significa que la activación de una neurona provoca la contracción simultánea de unas 150 fibras musculares. Todas las fibras musculares de una unidad motora se contraen y se relajan al mismo tiempo. Los músculos que controlan movimientos precisos como el músculo ocular extrínseco, tienen menos de 10 fibras  musculares para cada unidad motora. Los músculos del organismo, responsables de movimientos potentes y poco precisos, como el bíceps braquial en el brazo o el gastrocnemio en la pierna, pueden llegar a tener 2000 fibras musculares por unidad motora.

La estimulación de una neurona motora produce la contracción de todas las fibras musculares de una determinada unidad motora. Por tanto, la fuerza total de una contracción se establece, en parte, ajustando el número de unidades motoras que son activadas. Las diversas neuronas motoras para un músculo determinado se activan de manera asincrónica, es decir, cuando unas se activan otras se inhiben.

Formas de contracción.

Una contracción muscular puede ser 

Contracciones Isométrica, en que la longitud del músculo permanece constante y se modifica la tensión . 

Contracciones Isotónicas o Heterométrica, en las que se modifica la longitud del músculo. Son el tipo de contracción mas comun en la vida diaria y las actividades deportivas, Puede ser de 2 tipos:

• concéntrica

En esta contracción el músculo genera una tensión y este a su vez se contrae, produciendo un movimiento, esta es la más común en lo referente a las contracciones musculares.

Los tendones ubicados en el origen y en la inserción, se acercarán cuando ocurre un acortamiento del vientre muscular, produciendo movimiento en los huesos, creando algo que se denomina, palancas óseas, donde se originan e insertan dichos tendones.

Como, por ejemplo, cuando se levanta un objeto y se flexiona el codo, el músculo bíceps se contraerá acercando los dos extremos tendinosos y se produce este tipo de contracción isotónica concéntrica.

Un claro ejemplo es cuando llevamos un vaso de agua a la boca para beber, existe acortamiento muscular concéntrico, ya que los puntos de inserción de los músculos se juntan, se acortan o se contraen. 

• excéntrica

Cuando se habla de la contracción excéntrica, se dice que el musculo crea una tensión, pero su fuerza es superior a la tensión causada y por esto el musculo cede, alargándose mientras el mismo sigue generando una tensión al realizar el movimiento.

El mecanismo en este tipo de contracción es que cuando los tendones se acortan de la misma manera que en la contracción concéntrica y el vientre muscular hace el intento de acortarse cuando llega a su límite, empieza a alargarse y por el mismo efecto los tendones también se alargarán.

En este caso podemos decir que cuando los puntos de inserción de un músculo se alargan, se produce una contracción excéntrica. Aquí se suele utilizar el término alargamiento bajo tensión. Este vocablo «alargamiento», suele prestarse a confusión ya que si bien el músculo se alarga y extiende, lo hace bajo tensión y yendo más lejos no hace más que volver a su posición natural de reposo. Un ejemplo claro es cuando llevamos el vaso desde la boca hasta apoyarlo en la mesa, en este caso el bíceps braquial se contrae excéntricamente. En este caso actúa la fuerza de gravedad, si no se produciría una contracción excéntrica y se relajarían los músculos del brazo, y el vaso caería hacia el suelo con la velocidad otorgada por la fuerza de gravedad. Para que esto no ocurra, el músculo se extiende contrayéndose en forma excéntrica. 

Contracciones Auxotónicas

Cuando se modifican ambos parámetros, se habla de contracciones auxotónicas, si se añade una contracción isométrica sobre una isotónica se habla de contracción de choque y si fuera al contrario de contracción de apoyo. 

Contracciones Isocinéticas

Se trata más bien de un nuevo tipo de contracción, por lo menos en lo que refiere a su aplicación en la práctica deportiva. Se define como una contracción máxima a velocidad constante a lo largo de todo el rango de movimiento articularen. En otras palabras, durante una contracción isocinética, la velocidad a la que se mueve la extremidad o la articulación es constante y controlada, lo que permite que los músculos trabajen a su máxima capacidad en todas las etapas del movimiento. 

Estas contracciones se utilizan comúnmente en la rehabilitación y la evaluación de la fuerza muscular. Algunos dispositivos de ejercicio, como las máquinas isocinéticas, están diseñados específicamente para proporcionar resistencia variable a lo largo de un rango de movimiento, lo que permite a los terapeutas medir y mejorar la fuerza y la función muscular de los pacientes de manera segura y controlada. 

Son comunes en aquellos deportes en los que no se necesita generar una aceleración en el movimiento, es decir, en aquellos deportes en los que lo que necesitamos es una velocidad constante y uniforme, como puede ser la natación o el remo. El agua ejerce una fuerza constante y uniforme, cuando aumentamos la fuerza, el agua aumenta en la resistencia. Para ello se diseñaron los aparatos isocinéticos, para desarrollar a velocidad constante y uniforme durante todo el movimiento.

Aunque las contracciones isocinéticas e isotónicas son ambas concéntricas y excéntricas, no son idénticas, sino por el contrario son bastante distintas, ya que como dijimos anteriormente las contracciones isocinéticas son a velocidad constante regulada y se desarrolla una tensión máxima durante todo el movimiento. En las contracciones isotónicas no se controla la velocidad del movimiento con ningún dispositivo, y además no se ejerce la misma tensión durante el movimiento, ya que por una cuestión de palancas óseas varía la tensión a medida que se realiza el ejercicio. 

Contracciones musculares Anormales:

1. Tetania: Es una condición médica en la que los músculos se contraen involuntariamente y de manera persistente. Generalmente se debe a un desequilibrio en los niveles de calcio, magnesio o potasio en la sangre, o a problemas en el metabolismo del cuerpo. La tetania puede causar espasmos musculares, calambres y, a veces, convulsiones. Es importante tratar la causa subyacente para resolverla.

2. Contractura: Se refiere a una contracción muscular sostenida y dolorosa. A diferencia de los calambres y la tetania, las contracturas suelen ser crónicas y pueden ser causadas por una variedad de factores, como el uso excesivo del músculo, posturas incorrectas, o lesiones. Las contracturas se caracterizan por la rigidez y la incapacidad para relajar el músculo afectado.

3. Calambre muscular: Es una contracción súbita e involuntaria de un músculo o grupo de músculos que causa dolor intenso y generalmente dura desde unos segundos hasta varios minutos. Los calambres pueden ocurrir debido a deshidratación, desequilibrio de electrolitos, fatiga muscular, o estar en una posición incómoda durante mucho tiempo. Son menos persistentes que las contracturas y suelen resolverse por sí solos con estiramientos o masajes.

Resumiendo, la tetania es una condición más generalizada y a menudo relacionada con problemas metabólicos, las contracturas son contracciones musculares prolongadas y dolorosas, y los calambres son contracciones breves e intensas del músculo.

Fuentes de Energía de Ia Contracción Muscular

La contracción muscular se produce directamente gracias a la energía química de la adenosina trifosfato (ATP). Las provisiones de ATP en el músculo son muy limitadas ,de forma que un corredor de 100 m sólo podría avanzar 10-20 metros. El ATP gastado se regenera, por lo que su concentración permanece constante en el interior celular aunque se gaste mucho. Para regenerar el ATP se dispone de :

1. Degradación de la creatinafosfato (CrP).

2. Glucólisis anaerobia y

3. Oxidación aerobia de glucosa y ácidos grasos.

1) Sistema de fosfocreatina-creatina: La fosfocreatina (también llamada  creatina fosfato ) es otro compuesto químico que tiene un enlace fosfato de alta energía. Este se puede descomponer en creatina  y un  ion fosfato,  y al hacerlo libera grandes cantidades de energía. Por tanto, la fosfocreatina puede proporcionar fácilmente energía suficiente para reconstituir el enlace de alta energía del ATP. Además, la mayoría de las células musculares presentan de dos a cuatro veces más fosfocreatina que ATP. Una característica especial de la transferencia de energía desde la fosfocreatina al ATP es que se produce en una pequeña fracción de segundo. Por tanto, toda la energía almacenada en la fosfocreatina muscular está casi disponible de forma instantánea para la contracción muscular, igual que la energía almacenada en forma de ATP.  Las cantidades combinadas de ATP celular y fosfocreatina celular se denominan  sistema de fosfágenos de alta energía.  Estas sustancias, conjuntamente, pueden proporcionar la potencia muscular máxima durante unos 8 a 10 segundos, casi lo suficiente para una carrera de 100 m. Por tanto, la energía del sistema de los fosfágenos se utiliza para actividades físicas de intensidad máxima y corta duración.

2) Sistema de glucógeno-ácido láctico: El glucógeno almacenado en el músculo se puede romper en glucosa y esta glucosa ser utilizada para obtención de energía. La fase inicial de este proceso, denominado  glucólisis , se produce sin la utilización del oxígeno, por lo que se le conoce como metabolismo anaeróbico. Durante la glucólisis, cada molécula de glucosa es escindida en dos moléculas de ácido pirúvico  y se libera energía para formar cuatro moléculas de ATP por cada molécula original de glucosa. Normalmente, el ácido pirúvico entra en la mitocondria de las células musculares y reacciona con el oxígeno para formar todavía muchas más moléculas de ATP. Sin embargo, cuando la cantidad de oxígeno no es sufi ciente para que tenga lugar esta segunda fase (fase oxidativa) del metabolismo de la glucosa, la mayor parte del ácido pirúvico se convierte en  ácido láctico, el cual difunde fuera de las células musculares hacia el líquido intersticial y la sangre. Por tanto, gran parte del glucógeno muscular se transforma en ácido láctico y, cuando esto ocurre, se forman cantidades considerables de ATP sin que haya consumo de oxígeno.  Otra característica del sistema de glucógeno-ácido láctico es que puede formar moléculas de ATP aproximadamente 2,5 veces más rápido que el mecanismo oxidativo de la mitocondria. De manera que cuando se precisan grandes cantidades de ATP para períodos breves a moderados de contracción muscular, este mecanismo de la glucólisis anaeróbica se puede utilizar como fuente rápida de energía. Sin embargo, solo es la mitad de rápido aproximadamente que el sistema de los fosfágenos. Bajo condiciones óptimas el sistema del glucógeno-ácido láctico puede proporcionar de 1,3 a 1,6 min de máxima actividad muscular además de los 8 a 10 segundos proporcionados por el sistema de los fosfágenos, aunque con una potencia muscular algo menor.

3) Sistema aeróbico: el sistema aeróbico es la oxidación de los alimentos en la mitocondria para proporcionar energía. Es decir,  la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos (proteínas) contenidos en los alimentos, después de pasar algún proceso intermedio, se combinan con el oxígeno para liberar tremendas cantidades de energía que se utiliza para convertir en AMP y el ADP en ATP. 

El rendimiento prolongado sólo se puede conseguir mediante la regeneración aerobia de ATP a partir de la glucosa (2 + 34 ATP/ glucosa) y grasas . El volumen cardíaco y la respiración tienen que aumentar hasta ajustarse a las necesidades metabólicas del músculo (la frecuencia del pulso se mantendría constante). Hasta que se alcanza este equilibrio (estado estacionario), transcurren algunos minutos, que se compensan a veces obteniendo energía por las vías anaerobias otras veces mediante la mayor extracción de O2 de la sangre y la utilización del depósitos de O2 a corto plazo del músculo (mioglobina) por lo que el tránsito entre ambas fases se lo puede definir como «punto muerto".

La mioglobina tiene una mayor afinidad por el Co2 que Ia hemoglobina, pero menor que las enzimas de Ia cadena respiratoria, de forma que en condiciones normales se encuentra saturada de O2 y cuando el aporte de O2 arterial sea escaso puede ceder dicho O2 a las mltocondrias. 

Cuando se supera el umbral del rendimiento prolongado, que en velocistas puede ser 370 W (= 0,5 PS) y que depende de la velocidad de aporte del O2 y de la degradación aerobia de la glucosa y la grasa, no se consigue el estado estacionario (la frecuencia del pulso aumenta progresivamente). La deficiencia de energía se puede cubrir de forma· temporal, pero la importante regeneración anaerobia del ATP impide que la degradación de lactato (que consume H+) siga el ritmo adecuado. Por tanto, se acumulan iones H+, producidos en la disociación de ácido láctico a lactato . Cuando se supera un 60-65% de la capacidad de rendimiento máximo se produce un aumento abrupto de la concentración plasmática de lactato hasta 4 mmol/1, el denominado umbral anaerobio, a partir del cual no cabe esperar que aumente el rendimiento. El descenso del pH sistémico (acidosis láctica) inhibe progresivamente las reacciones químicas fundamentales para la contracción muscular, produciendo un déficit de ATP con agotamiento rápido con interrupción del trabajo.

La degradación de la CrP y la glucólisis anaerobia permiten al organismo mantener un rendimiento triple que la regeneración aerobica del ATP durante 40 s. pero produce un déficit de O2 que tiene que compensarse en la fases de reposo. La deuda de O2 incluye la regeneración de los depósitos y la degradación del lactato en el hígado y el corazón. Tras un trabajo intenso, la deuda de O2 es mucho mas (hasta 20/ 1, por distintas razones) que el déficit de O2.

¿Qué tipo de actividad deportiva utiliza cada uno de los sistemas energéticos?

Sistemas energéticos utilizados en diversas actividades deportivas

Sistema de los fosfágenos casi exclusivamente

• 100 m lisos

• Saltos

• Levantamiento de peso

• Buceo

• Carreras en el fútbol americano

• Carreras en béisbol

Sistemas de los fosfágenos y del glucógeno-ácido láctico

• 200 m lisos

• Baloncesto

• Carreras en  hockey sobre hielo

Sistema del glucógeno-ácido láctico principalmente

• 400 m lisos

• 100 m natación

• Tenis

• Fútbol

Sistemas del glucógeno-ácido láctico y aeróbico

• 800 m lisos

• 200 m natación

• 1.500 m patinaje

• Boxeo

• 2.000 m remo

• Carrera de 1.500 m

• Carrera de 2 km

• 400 m natación

Sistema aeróbico

• 10.000 m patinaje

• Esquí de fondo

• Maratón (42,2 km)

• Jogging

Tipos de fibras musculares esqueléticas.

La fibra muscular esquelética se clasifica en varios tipos según sus propiedades contráctiles y metabólicas. Los principales tipos de fibras musculares esqueléticas son:

• Fibras de Contracción Lenta Oxidativa (Tipo I o Fibras Rojas):

Estas fibras son altamente resistentes a la fatiga y se adaptan bien a actividades de larga duración y baja intensidad. Obtienen la mayor parte de su energía a través de la vía aeróbica. Se encuentran en músculos utilizados para actividades de resistencia, como correr largas distancias o realizar ejercicios de resistencia. Son las utilizadas para la postura corporal. Son de menor diámetro. 

• Fibras de Contracción Rápida Oxidativa (Tipo IIa):

Estas fibras tienen una capacidad intermedia tanto para la producción de fuerza como para la resistencia a la fatiga. Utilizan tanto la vía aeróbica como la anaeróbica para la producción de energía. Se encuentran comúnmente en deportes que requieren fuerza y resistencia, como algunos deportes de mediana resistencia.

• Fibras de Contracción Rápida (Tipo IIb o Fibras Blancas):

Estas fibras son capaces de generar una gran fuerza de contracción en un corto período de tiempo. Tienen una alta capacidad para la producción de energía a través de la glucólisis anaeróbica. Se fatigan rápidamente y se utilizan en actividades explosivas y de alta intensidad, como levantamiento de pesas. Son de mayor diámetro.

Es importante destacar que en el cuerpo humano, la mayoría de los músculos esqueléticos contienen una mezcla de estos tipos de fibras, y la proporción de cada tipo puede variar según la genética y el entrenamiento específico de una persona. El entrenamiento y la actividad física pueden influir en la adaptación de las fibras musculares, lo que permite a un individuo mejorar su rendimiento en un tipo particular de actividad deportiva o ejercicio

Funciones emergentes del músculo

Malos hábitos como el sedentarismo, la obesidad o la sobrealimentación se relacionan con la evolución de estados pro-inflamatorios crónicos, principal factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades crónicas no transmisibles (ECNT) como la hipertensión arterial y diabetes. Sin embargo, modificar únicamente el peso corporal no reduce el riesgo; es necesario también aumentar la masa muscular, dando a entender que existe una relación benéfica asociada a este tejido que no está totalmente dilucidada. Durante los últimos años las explicaciones celulares más interesantes se han centrado en la producción de citocinas musculares denominadas miocinas. 

El músculo actúa como un órgano endocrino. El ejercicio es capaz de estimular la liberación de unas proteínas denominadas miocinas, las cuales inducen cambios tanto en el propio músculo como en otros órganos y tejidos. Estas proteínas protegen y mejoran la funcionalidad del tejido muscular, regulando su metabolismo, la hipertrofia, la angiogénesis y procesos inflamatorios. Además, las funciones endocrinas atribuidas a las miocinas regulan el peso corporal, la inflamación de bajo grado, la sensibilidad a la insulina, la supresión del crecimiento tumoral y la mejora de la función cognitiva.

Por tanto, realizar ejercicio y mantener la masa muscular pueden ayudar a combatir numerosas enfermedades crónicas y paliar los efectos del sedentarismo imperante hoy en día.

Algunas de las funciones y efectos conocidos de las miocinas incluyen:

• Regulación metabólica: Algunas miocinas participan en la regulación del metabolismo y la homeostasis energética. Pueden influir en la sensibilidad a la insulina y el control de la glucosa en sangre.

• Inflamación: Algunas miocinas tienen propiedades antiinflamatorias y pueden ayudar a modular la respuesta inflamatoria del cuerpo.

• Regulación del tejido adiposo: Las miocinas pueden influir en la lipólisis (descomposición de las grasas) en el tejido adiposo y, por lo tanto, pueden tener efectos en la composición corporal.

• Efectos en el sistema cardiovascular: Algunas miocinas pueden influir en la salud cardiovascular al afectar la función endotelial, la presión arterial y otros factores relacionados.

• Regulación del apetito: Algunas miocinas pueden influir en la regulación del apetito y la saciedad.

• Efectos en la salud ósea: Algunas miocinas están relacionadas con la regulación del metabolismo óseo y la remodelación.

• Efectos sobre el SNC: estimula el desarrollo neuronal mejorando el aprendizaje y la memoria. También frena los procesos degenerativos del Sistema Nervioso Central.

• Efectos sobre el sistema inmune: en la regulación de la respuesta inmune humoral y celular.

Algunas mioquinas más relevantes y sus efectos sobre diferentes órganos y sistemas:

• Interleucina 6 (IL-6) mejora la gestión de la glucosa aumentando la sensibilidad de la insulina. Optimiza los procesos metabólicos y aporta efectos antiinflamatorios post ejercicio y colabora en la reducción de la adiposidad abdominal.

• La 8 (IL-8) y el Factor de crecimiento endotelial (VEGF) promueven la creación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis), mejorando la irrigación sanguínea del tejido muscular, optimizando  el transporte de oxígeno a los diferentes órganos

• La IL-10, IL-1Rα y sTNFR liberadas en respuesta a la práctica de actividad física de intensidad moderada revierten los procesos inflamatorios con interesantes efectos en procesos degenerativos como la artrosis o el alzheimer.

• La IL-15 promueve la creación de linfocitos  T y de las células NK (natural Killers), “células asesinas” naturales que mejoran la respuesta del sistema inmunitario. Potencia la oxidación de ácidos grasos, así como tiene un efecto anabólico favoreciendo la hipertrofia muscular.

• El factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), estimula el desarrollo neuronal mejorando el aprendizaje y la memoria. También frena los procesos degenerativos del Sistema Nervioso Central.

• La irisina, BAIBA, apelina, meteorina promocionan la utilización de la grasas y protegen de las enfermedades metabólicas. La Irisina más concretamente remodela el tejido adiposo transformando la grasa blanca o mala en parda o grasa biológicamente más activa. Tambie aumentando el gasto energético y favoreciendo la disminución del tejido adiposo.

No obstante, el hecho de que el músculo esquelético sea el órgano más grande de nuestro cuerpo, que su secreción esté relacionada con su actividad (con la implicación de control voluntario que conlleva) y que a su vez pueda ejercer gran influencia en el metabolismo de tejidos y órganos, abre la puerta a ‘un nuevo mundo de posibilidades, tanto en lo relativo a la comprensión de nuestra fisiología como a posibles aplicaciones terapéuticas.

El ejercicio físico tendrá propiedades antiinflamatorias y ejercerá un efecto positivo sobre enfermedades como la diabetes tipo 2, arterioesclerosis, insulinorresistencias, neurodegeneración, crecimiento de algunos tipos de tumores. Para que se produzcan muchos de estos efectos es necesaria una continuidad en el tiempo. Los estudios actuales tratan de desvelar las características que debería reunir el ejercicio físico para optimizar el proceso de producción de mioquinas. Por otro lado se realizan investigaciones encaminadas a dilucidar las posibles interacciones entre la producción de estas y la de adipoquinas. El potencial en el estudio de las mioquinas se extiende al estudio de asociaciones hormonales entre órganos y al desarrollo de opciones farmacológicas en el tratamiento de la obesidad y sus enfermedades asociadas.

TEJIDO MUSCULAR CARDIACO (TMC)

El corazón está compuesto, entre otros tejidos, por músculo involuntario que presenta estriaciones como el TME. En un corte longitudinal, en el que las fibras corren casi paralelas, se observan extremos ramificados característicos que se unen con fibras vecinas. La célula es multinucleada y sus núcleos se ubican en la región central. Las mitocondrias son grandes, exhiben numerosas crestas paralelas y se ubican tanto en la zona  perinuclear como paralelamente a las fibras musculares. Las fibras musculares cardíacas se asocian en sus extremos constituyendo los discos intercalares. Un grupo especial de fibras musculares, las fibras de Purkinje, son las encargadas de conducir el impulso nervioso. Están situadas fundamentalmente en el tabique interventricular y forman una red compuesta por unidades celulares que, a diferencia de las fibras cardíacas típicas, no se anastomosan. Este sistema regula las contracciones coordinadas del miocardio.

Discos intercalares

Los discos intercalares son los sistemas de unión que asocian a las células musculares cardíacas para formar las fibras del miocardio. Estas estructuras se encuentran en regiones de la membrana donde los extremos de dos células se enfrentan y se ubican en lugar de un disco Z. Su nombre deriva del hecho que en cortes longitudinales aparecen como estructuras escaleriformes.

Los discos intercalares presentan .

• una porción transversa, en la cuál se ubican dos tipos de unión intercelular : Desmosomas ( fascia adherens y mácula adherens)

• una la porción lateral, que corre paralela a los miofilamentos, en la cuál se ubican uniones de comunicación nexos o gap junctions.

Desmosomas:

La fascia adherens es un tipo de unión propia del corazón, pero su estructura es semejante a la de las zonas de adhesión de los epitelios. Estas estructuras anclan filamentos de actina a la membrana plasmática y también unen las membranas de células adyacentes. De esta manera, asocian el aparato contráctil de cada célula con el de la célula vecina. Su organización molecular es similar a la descrita en el capítulo de epitelios.

La mácula adherens corresponde a desmosomas típicos que se ubican en las porciones transversas y paralelas del disco. Estas estructuras anclan los filamentos intermedios de desmina de la fibra cardíaca y participan, junto con la fascia adherens, en la adhesión de las membranas plasmáticas de células vecinas.

Nexos:

Las uniones de comunicación (nexos), corresponden a sitios que permiten el paso de iones y moléculas pequeñas desde el citoplasma de una célula a la célula vecina. Esto permite una despolarización conjunta entre varias fibras musculares.

TEJIDO MUSCULAR LISO (TML)

El TML está formado por haces o fascículos de fibras musculares rodeadas por vainas de tejido conectivo. La fibra muscular lisa relajada es fusiforme y alargada, de tamaño variable de acuerdo al órgano donde se encuentre. Se disponen en forma alternada; así la región central de una fibra se halla en contacto con el extremo ahusado de las fibras vecinas. Posee un solo núcleo central con dos o más nucleolos. El sarcoplasma presenta miofibrillas que sólo son visibles al microscopio electrónico. La célula muscular lisa está recubierta por una capa de glucoproteínas, y más externamente por fibras reticulares. La estructura interna de las células musculares lisas no está organizada distintivamente como en el músculo esquelético o cardíaco. Por esto, las células del músculo liso no contienen sarcómeros, que es la razón por la que no tienen una apariencia estriada. Cada célula contiene un retículo sarcoplasmático que almacena el calcio necesario para la contracción celular. Una característica distintiva de estas células es que contienen estructuras llamadas cuerpos densos, localizados cerca de la membrana celular o dispersos en el sarcoplasma. Los cuerpos densos son responsables de engrosar los filamentos de actina, función análoga a la de los discos Z en el músculo esquelético. 

Inervación

La inervación de la musculatura lisa es muy compleja. Se encuentra bajo la influencia del sistema nervioso autónomo (visceral) y trabaja de manera involuntaria.

Además, es regulada por:

• Neurotransmisores: norepinefrina, acetilcolina

• Hormonas: norepinefrina, epinefrina, angiotensina II, endotelina, vasopresina, oxitocina, serotonina e histamina.

• Factores químicos locales: oxígeno, dióxido de carbono, hidrógeno.

Organización

Funcionalmente, hay 2 grupos de músculos lisos: 

• Los músculos unitarios, son conocidos a su vez como sincitiales o viscerales, son aquellos donde las fibras se contraen juntas. Esto ocurre tanto a partir de las conexiones entre los cuerpos densos de las células adyacentes como por numerosas uniones gap por las cuales la señal estimuladora se reparte a través de las células. Este tipo de musculatura lisa se encuentra en el sistema vascular y en las paredes de los órganos internos. Frecuentemente, este tipo de músculo es regulado por fuentes no nerviosas (hormonas y neurotransmisores) 

• Por otra parte, en la musculatura lisa multiunitaria, las fibras individuales son capaces de contraerse independientemente, pues cada una de ellas es inervada por separado. Este tipo de músculo es encontrado en los músculos ciliar, dilatador y esfínter pupilar del ojo, así como en el músculo erector del pelo de la piel.

Función

El tejido muscular liso está especializado en contracciones lentas y relativamente débiles. Sin embargo, es resistente y capaz de contraerse por un periodo prolongado de tiempo sin mostrar señales de agotamiento.  

Sus funciones son las siguientes:

• Sistema digestivo: propulsión de la comida por los intestinos.

• Sistema cardiovascular: regulación de la presión sanguínea por medio de la regulación del diámetro de los vasos sanguíneos (resistencia vascular).

• Sistema urinario: regulación del flujo urinario y micción.

• Sistema reproductivo: contracciones uterinas durante el embarazo y parto (aparato femenino), propulsión del esperma (aparato masculino).

• Sistema respiratorio: regulación del diámetro de los bronquiolos.

• Sistema tegumentario: piloerección.

• Sistema sensorial: Miosis y midriasis, acomodación del lente.