INTRODUCCIÓN• Constituido por tres

tipos de músculo, el cardiaco que forma el corazón, el liso(no estriado o involuntario) reviste el interior de los órganos, el esquelético(estriado o voluntario) sujeto a los huesos por los tendones.

• Constituye el 40% al 45% del cuerpo.

• 430 músculos esqueléticos• Proporcionan fuerza y

protección al esqueleto disminuyendo cargas y absorbiendo impactos, permiten el mantenimiento de la postura frente a una fuerza.

• El músculo realiza trabajo dinámico como la locomoción y estático manteniendo la posición del cuerpo.

COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DELMÚSCULO ESQUELÉTICO

• Su unidad estructural es la fibra muscular su espesos varia de 10 a 100 um y una longitud de 1 a 30 cm.

• Constituida por miofibrillas recubiertas por una membrana plasmática(sarcolema).

• Cada fibra esta recubierta por tejido conectivo laxo llamado endomisio.

• La miofibrilla constituida por varias sarcómeras con filamentos delgados(actina) y gruesos(miosina), elásticos(titina), e inelásticos(nebulina).

• La actina y la miosina son parte contráctil de las miofibrillas, mientras la titina y la miosina son parte del citoesqueleto.

• La sarcómera es la unidad funcional del sistema contráctil en el músculo y los sucesos que tienen lugar en una sarcómera se duplica en otras.

•  Son las estructuras que se forman entre dos membranas Z consecutivas.  Contiene los filamentos de actina y miosina (formada por una banda A y media banda I en cada extremo de la banda A).  Un conjunto de sarcómeros forman una miofibrilla.   Los componentes del sarcómero (entre las líneas Z) son,  la Banda I (zona clara), Banda A (zona oscura), Zona H (en el medio de la Banda A), el resto de la Banda A y una segunda Banda I. Estas bandas corresponden a la disposición y solapamiento de los filamentos.

LA UNIDAD MOTORA• La contracción normal de las fibras musculares

estriadas esqueléticas se realiza a través de nervios motores. Estos nervios se ramifican en el interior del tejido conectivo del perimisio, donde cada uno origina numerosas terminaciones sinápticas denominadas placa motora. En el punto de inervación, el axón pierde su vaina de mielina y forma una dilatación que se sitúa dentro de una depresión de la membrana plasmática de la fibra. En este punto el axón se halla recubierto por una delgada capa de células de Schwann(recubren y nutren las prolongaciones axónicas).

• Cuando llega un impulso nervioso a través de la fibra del nervio motor hasta la terminal sináptica, la entrada de Calcio produce la exocitosis de las vesículas sinápticas. El neurotransmisor liberado es la acetilcolina. Esta difunde por la hendidura sináptica y va a unirse a receptores específicos unidos a la membrana de la fibra. La unión del neurotransmisor produce una señal eléctrica en la fibra muscular que se propaga por la membrana y penetra al interior de la fibra por los túbulos T.

UNIDAD MÚSCULO-TENDINOSA• Los tendones y tejidos

conectivos dentro y alrededor del vientre muscular son estructuras viscoelásticas que ayudan a determinar características mecánicas de todo el músculo durante la contracción y extensión pasiva.

• La propiedad viscosa, combinada con las propiedades elásticas de esta unidad se demuestran en las AVD.

MECÁNICA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR.• La electromiografía nos proporciona un

mecanismo para la evaluación y comparación de los efectos neurales sobre el músculo y la actividad contráctil del propio músculo in vivo e in vitro.

• La electromiografía nos indica la relación del tiempo entre el estabecimiento de la actividad eléctrica en el músculo y la contracción real del músculo o de la fibra muscular.

SUMACIÓN Y CONTRACCIÓN TETÁNICA• La respuesta mecánica de

un músculo a un único estímulo de su nervio motor se conoce como una contracción, lo que es la unidad fundamental para poder registrar la actividad muscular.

• Tras pocos milisegundos se da el periodo de latencia antes que la tensión en las fibras musculares se comiencen a aumentar.

PRODUCCIÓN DE FUERZA EN EL MÚSCULO• La fuerza total que un

músculo puede producir esta influenciada por sus propiedades mecánicas, que pueden producirse mediante la valoración de las relaciones de tensión-longitudinal, carga-velocidad y fuerza-tiempo del músculo y de la arquitectura muscular esquelética.

RELACIÓN TENSIÓN-LONGITUD• La fuerza o tensión que un musculo ejerce varía

con la longitud a la cual se mantiene cuando se estimula.

• Esta relación puede observarse en una sola fibra contraída isométrica y tetánicamente

• La máxima tensión se produce cuando la fibra muscular esta aproximadamente en su longitud de “slack”, o de reposo.

• Los cambios en la tensión cuando la fibra se estira o se acorta principalmente se causa por las alteraciones estructurales de la sarcómera

• La tensión máxima isométrica puede ser ejercida cuando las sarcómeras están en su longitud de reposo (2,0- 2,25 um).

• La tensión activa representa la tensión desarrollada por los elementos contráctiles del musculo.

• La tensión pasiva refleja la tensión desarrollada cuando un músculo sobrepasa la longitud de reposo y la parte no contráctil.

• A medida que un musculo se estira progresivamente más allá de su longitud de reposo, la tensión pasiva crece y la tensión activa decrece

• La mayoría de los músculos que cruzan solamente una articulación no suelen estirarse lo bastante como para que la tensión pasiva ejerza un papel importante.

• Por ejemplo, los isquiotibiales se acortan tanto cuando la rodilla está completamente flexionada que la tensión que pueden ejercer decrece considerablemente.

• Inversamente, cuando se flexiona la cadera y se extiende la rodilla, los músculos están tan estirados que la magnitud de su tensión pasiva previene más elongación y esto causa que la dodilla se flexione si se aumenta la flexión de la cadera.

RELACIÓN CARGA – VELOCIDAD

• La relación entre la velocidad de acortamiento o elongación excéntrica de un musculo y las diferentes cargas constantes puede determinarse trazando la velocidad del movimiento del brazo de palanca muscular para distintas cargas externas.

• La relación carga velocidad se invierte dependiendo de si el músculo se contrae concéntricamente; el músculo se alarga de forma excéntrica más rápidamente con el incremento de la carga.

RELACIÓN TIEMPO – FUERZA• La fuerza, o tensión

generada por un músculo es proporcional al tiempo de contracción cuanto mayor sea el tiempo de contracción, mayor será la fuerza desarrollada, hasta el punto de máxima tensión.

• Una contracción mas lenta produce una mayor producción de fuerza porque el tiempo permite que la tensión producida por los elementos contráctiles sea trasmitida a través de los componentes elásticos paralelos al tendón.

• La tensión en el tendón alcanzara la máxima tensión desarrollada por el elemento contráctil solo si el proceso de contracción activa tiene suficiente duración.

EFECTO DE LA ARQUITECTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO• Los músculos están constituidos por el

componente contráctil, la sarcómera, que produce la tensión activa.

• La disposición de los componentes contráctiles afecta a las propiedades contráctiles del músculo de forma dramática.

• Cuantas mas sarcómeras se dispongan en serie, mayor será la longitud de la miofibrilla; cuantas mas sarcómeras se dispongan en paralelo mayor será el área de sección trasversal de la miofibrilla.

Los patrones arquitectónicos básicos de la miofibrilla afectan a las propiedades contráctiles de los músculos de la siguiente forma:

• La fuerza que el músculo puede producir es proporcional a la sección transversal de la miofibrilla.

• La velocidad y la excursión (rango de trabajo) que el musculo puede producir son proporcionales a la longitud de la miofibrilla.

• Los músculos con fibras más cortas y un área de sección transversal más grande están diseñados para producir fuerza, mientras que los músculos con fibras largas están diseñados para la excursión y velocidad.

EFECTO DE LA TEMPERATURA:• Un aumento en la

temperatura del músculo causa un incremento en la velocidad de conducción a través del sarcolema.

• Incrementando la frecuencia de estimulación y por ello la producción de fuerza musculara.

• Aumentar la temperatura muscular de 6 a 34 C da como resultado casi un incremento lineal de la tasa tensión / rigidez.

• Un aumento de la tempera también provoca una mayor actividad enzimática del metabolismo muscular.

• Por ello incrementa la eficiencia de la contracción muscular.

La temperatura muscular se incrementa por medio de dos mecanismos:

• El incremento en el flujo sanguíneo, que tiene lugar cuando un atleta “calienta” sus músculos.

• La producción del calor de la reacción generada por el metabolismo, por la liberación de la energía de la contracción y por la fricción a medida que los componentes contráctiles deslizan uno sobre otros.

EFECTO DE LA FATIGA

La capacidad de un músculo para contraerse y relajarse depende de

la disponibilidad del(ATP).

Si un musculo tiene un adecuado aporte de oxigeno y nutrientes que

pueden romperse para proporcionar ATP, puede mantener

una serie de respuesta de contracción de baja frecuencia por

un tiempo prolongado.

Si la frecuencia

de estimulación incrementa y

supera la tasa de

reposición de ATP.

Las respuestas

de contracción

se producirán de forma mas débil

progresivamente y

finalmente caerá hasta

cero.

Si la frecuencia es bastante alta para producir contracciones tetánicas, la fatiga se produce antes.

Esta caída en la tensión siguiendo a la estimulación prolongada es la fatiga muscular.

Durante el ejercicio intenso cuando el ATP está comenzando a romperse rápidamente, la capacidad celular para remplazar el ATP mediante la fosfoliración oxidativa puede estar limitada, principalmente por un suministro inadecuado del

oxigeno al musculo por el sistema circulatorio.

Incluso cuando el suministro de oxigeno es adecuado, la tasa a la cual la fosfoliración oxidativa puede producir ATP puede ser insuficiente para mantener el ejercicio intenso debido a que la maquina enzimática de esta vía es relativamente

lenta.

Cuando comienza la contracción, la miosin ATPasa rápidamente

rompe el ATP.

Tres fuentes aportan ATP al músculo el fosfato de

creatinina, la fosfoliración oxidativa en la

mitocondrias y la fosfoliración del sustrato

durante la glicólisis anaeróbica.

La vía glicolitica, aunque producen mucho menos cantidad de ATP de la ruptura de la glucosa, actúa a una tasa de velocidad mucho mayor.

Por ello, durante el ejercicio intenso, la glicolisis anaeróbica puede llegar a ser un una fuentes adicional para el suministro rápido de ATP al músculo.

La vía glicolitica tiene la desventaja de requerir grandes cantidades de glucosa para la producción de pequeñas cantidades de ATP

Finalmente la miosin ATPasa puede romper ATP más rápidamente incluso de lo que la glicolisis puede reponer, y la fatiga aparece rápidamente ya que las concentraciones de ATP disminuyen

Después de un periodo de ejercicio intenso, los niveles de fosfato de creatina quedan bajos y mucho del glucógeno muscular puede haber sido convertido en ácido láctico

DIFERENCIACIÓN DE LA FIBRA MUSCULAR

Las fibras musculares individuales también muestran diferencias distintivas en sus tasas de contracción, desarrollo de tensión y susceptibilidad a la fatiga.

Los tipos de fibras se distinguen principalmente por las vías metabólicas por las cuales pueden generar ATP y la tasa a la cual su energía se hace disponible para el sistema contráctil de la sarcómera, que determina la velocidad de contracción.

PROPIEDADES DE LOS TRES TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES ESQUELÉTICAS

TIPO I contracción lenta oxidativa (LO)

TIPO IIA Contracción rápida oxidativa glucolítica (ROG)

TIPO IIB Contracción rápida glucolítica (RG)

Velocidad de contracción

Lenta Rápida Rápida

Fuente primaria de producción de ATP

Fosforilación oxidativa

Fosforilación oxidativa

Glucólisis anaeróbica

Actividad enzimática glucolítica

Baja Intermedia Alta

Capilares Muchos Muchos Pocos

Contenido mioglobina

Alto Alto Bajo

Contenido glucógeno

Bajo Intermedio alto

Diámetro de la fibra

Pequeño Intermedio Grande

Tasa de fatiga Lenta Intermedia Rápida

Se ha demostrado que la inervación nerviosa de la

fibra muscular determina su tipo, por ello, las fibras

musculares de cada unidad motora son de un único tipo.

En atletas de elite, el porcentaje relativo de los

tipos de fibras difiere del de la población en general y parece depender de si la

actividad principal del atleta requiere un esfuerzo corto,

explosivo, máximo o implica una resistencia submáxima.

LESIONES MUSCULARES • Las lesiones musculares comprenden la confusión, la

laceración, las rupturas, la isquemia, los síndromes compartiméntales y la denervación.

• La isquemia muscular aguda y los síndromes compartiméntales pueden causar una extensa necrosis muscular.

• Si falla la eliminación de la presión rápidamente puede causar complicaciones que podrían variar desde la debilidad y la disminución del movimiento hasta la perdida de todas las extremidades .

• Según estudios han demostrado que el músculo esquelético sano tiene una capacidad sustancial para repararse por si mismo

REMODELACIÓN MUSCULAR

La remodelación muscular es igual que al de otros tejidos

esqueléticos como el hueso, el cartílago articular y los ligamentos

Hay atrofias musculares en respuesta al desuso e

inmovilización

Hipertrofias, cuando se sujetan a un mayor uso de lo que es usual

EFECTO DEL DESUSO Y LA INMOVILIZACIÓN

El desuso y la inmovilización tienen efectos perjudiciales sobre as fibras musculares.

Estos efectos incluyen la perdida de la resistencia y la fuerza y las atrofias musculares en niveles microestructurales y macroestructurales, como la disminución del numero y tamaño de fibras.

La inmovilización es una posición de alargamiento tiene un efecto menos nocivo.

EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO FÍSICO• El entrenamiento físico incrementa el área de

sección transversal de todas las fibras musculares, explicando el incremento en el volumen y la fuerza muscular.

• Alguna evidencia sugiere que el porcentaje relativo del tipo de fibras que componen los músculos de una persona puede también cambiar con el entrenamiento físico.

• El estiramiento incrementa la flexibilidad muscular mantiene y aumenta el rango de movimiento articular e incrementa la elasticidad y longitud de la unidad musculo – tendinoso.