Tema 6 Estructura Sistema Muscular PDF

Tema 6. Estructura y función del Sistema Muscular Profesor Dr. Daniel Fajardo Blanco  ÍNDICE DE CONTENIDOS 1. Tipos de tejido muscular. 2. Estructura del músculo esquelético. 2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético. 2.2. Anatomía microscópica del músculo...

Tema 6. Estructura y función del Sistema Muscular Profesor Dr. Daniel Fajardo Blanco  ÍNDICE DE CONTENIDOS 1. Tipos de tejido muscular. 2. Estructura del músculo esquelético. 2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético. 2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético: 2.2.1. La contracción muscular. 2.2.2. La unidad motora. 3. Funciones del músculo esquelético. 4. Formas del músculo esquelético. 5. Propiedades del músculo esquelético. 6. Tipos de fibras musculares: lentas (tipo I) y rápidas (tipo II). 7. Tipos de musculatura: tónica y fásica. 8. Tipos de contracciones musculares. EL SISTEMA MUSCULAR Del mismo modo que cuando hablamos del sistema esquelético nos referimos a todos los huesos del cuerpo humano junto con los cartílagos y las articulaciones, al hablar del sistema muscular nos referimos no solo todos los músculos del cuerpo humano (incluyendo músculos viscerales), sino también a todos los elementos que constituyen y completan su estructura: tendones, fascias, vainas tendinosas e inserciones. Aproximadamente el 40% del peso corporal se corresponde al músculo esquelético (mujeres 30-35%; hombres 40-45%).  1. Tipos de tejido muscular Músculo Liso: formado por células fusiformes delgadas y cortas, con el núcleo centrado en el citoplasma. Se encuentra a nivel de las vísceras y está inervado por el sistema nervioso vegetativo (contracción involuntaria). Músculo Esquelético (estriado): constituido por células longilíneas (filiformes o cilíndricas) multinucleadas, estando estos núcleos ocupando una posición periférica subyacente a la membrana celular. Su citoplasma presenta unas estriaciones transversales. Va a estar inervado por el sistema nervioso somático. Se denomina musculatura esquelética, estriada o voluntaria. Músculo Cardíaco: es un tipo de músculo estriado pero que presenta una contracción involuntaria. 1. Tipos de tejido muscular 2. Estructura del músculo esquelético 2.1. Anatomía macroscópica. 2.2. Anatomía microscópica. 2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético Un músculo esquelético es un órgano formado principalmente por fibras musculares esqueléticas y tejido conjuntivo fibroso. Este tejido conjuntivo fibroso rodea cada fibra muscular individual, después envuelve grupos de fibras musculares denominados fascículos y, a continuación, forma un “envoltorio” alrededor de todo el músculo. La fascia es el tejido conjuntivo fibroso laxo, la parte más externa de los órganos musculares que forma un “material de empaquetado” pegajoso y flexible entre músculos, huesos y piel. El músculo va a estar “empaquetado” en 4 tipos de membranas de tejido conjuntivo que, de fuera a dentro son: la fascia, el epimisio, el perimisio y el endomisio. 2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético El músculo esquelético está encapsulado por una forma de tejido conectivo conocido como epimisio, que rodea al músculo entero y lo conecta con la fascia muscular. Dentro del epimisio existen numerosos haces de fibras musculares (fascículos) que están envueltos individualmente en otra vaina de tejido conectivo conocida como perimisio. Dentro del perimisio existen fibras musculares que están a su vez encapsuladas en otra vaina conocida como endomisio. A su vez, la fibra muscular está constituida por miofibrillas, las cuales son el elemento contráctil del músculo.  2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético: La fascia La fascia es un tejido conjuntivo fibroso laxo, de aspecto blanquecino y duro, que aísla, separa y relaciona unas estructuras corporales con otras. La fascia es un tejido genérico, cuyas misiones son aislar, agrupar, proteger y reducir fricciones. Existe toda una fascia bajo la piel que nos envuelve, y otras fascias más profundas debajo de la primera. También envuelve vasos sanguíneos, nervios y, como no, cada uno de nuestros músculos por separado. 2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético 2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético: Origen tendinoso e inserción tendinosa Origen: es la parte fija o inserción proximal del músculo. Inserción: es la parte móvil o inserción distal del músculo.  2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético: Los tendones Se encuentran en los extremos del vientre muscular y unen el músculo a los huesos. Son una forma de tejido conectivo fibroso denso regular, similar al ligamento. La diferencia radica en que el tendón no es tan elástico como lo es ligamento. Están formados por colágeno y su finalidad principal es la transmisión eficaz de fuerza. Los tendones son también extensibles y elásticos como los músculos, pero no son contráctiles.  2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético: Vainas tendinosas y unión miotendinosa Puesto que los tendones se mueven por superficies óseas y están confinados a ciertas áreas, están rodeados de un tejido conectivo conocido como vainas tendinosas para protegerlos en su uso y posibles desgarros al deslizarse por las superficies óseas. La transición entre el tejido muscular contráctil y el tendón de dicho músculo se denomina unión miotendinosa.  2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético: Entesis o unión osteotendinosa Entesis (o inserción muscular) es el punto en el que un músculo se une a un hueso a través de su correspondiente tendón. El concepto de entesis abarca las inserciones de ligamentos, fascias, tendones y cápsulas articulares por igual. Las entesis son regiones altamente inervadas y poco vascularizadas, por lo que las lesiones en la entesis son dolorosas y de curación lenta. La inflamación de la entesis recibe el nombre de entesitis. 2.1. Anatomía macroscópica del músculo esquelético EXTENSIBILIDAD DE LOS COMPONENTES DEL MÚSCULO ¿¿¿??? CC Y CEP Unidad viscoelástica  2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético El tejido muscular esquelético consiste en células contráctiles alargadas, denominadas fibras musculares, que asemejan a cilindros largos y tubulares. Cada fibra muscular esquelética tiene una estructura de citoesqueleto propia, de forma que el armazón interno de la fibra está organizado a su vez en muchos cilindros largos. Cada uno de estos cilindros está formado por dos tipos de microfilamentos, denominados miofilamentos gruesos y finos. Los primeros están formados por una proteína denominada miosina, y los segundos lo están principalmente por la proteína actina.  2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético Cada molécula de miosina con forma de eje tiene una “cabeza” que sobresale hacia las moléculas de actina. Con el músculo en reposo, la actina no puede conectar con las cabezas de miosina por el bloqueo que ejercen unas proteínas pequeñas (troponina C) unidas a la actina. Sin embargo, durante la contracción, las proteínas de bloqueo liberan la actina y las cabezas de miosina se conectan para formar puentes cruzados entre los filamentos gruesos y los finos. El sarcómero constituye la unidad contráctil o funcional básica del músculo esquelético. La estructura submicroscópica del sarcómero se caracteriza por numerosos miofilamentos gruesos y finos dispuestos de modo que al microscopio se observan estriaciones transversales oscuras y claras. Las unidades repetidas o sarcómeros están separadas unas de otras por bandas oscuras llamadas líneas Z o discos Z.  2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético La contracción muscular: El modelo de filamentos deslizantes https://www.youtube.com/watch?v=DwncW3Q1z7w (8´) https://www.youtube.com/watch?v=DwncW3Q1z7w (8´) https://www.youtube.com/watch?v=C4fmTtO1bbo (4´)  2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético La contracción muscular: El modelo de filamentos deslizantes La explicación de la contracción muscular se basa en el modelo de filamentos deslizantes: 1. Partimos de que la contracción del músculo hace que los dos tipos de miofilamentos se deslicen el uno sobre el otro y acorten el sarcómero y, por tanto, el músculo completo. Cuando el músculo se relaja, los sarcómeros recuperan la longitud de reposo y los filamentos vuelven a adoptar las posiciones iniciales. 2. Así, durante la contracción, los miofilamentos gruesos y finos de una fibra muscular primero se unen unos con otros mediante la formación de puentes, que después actúan como palancas para hacer que los miofilamentos se superpongan entre sí.  2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético La contracción muscular: El modelo de filamentos deslizantes 3. Los puentes de conexión entre los filamentos se forman solo en presencia de calcio. 4. Durante el estado relajado, los iones calcio (Ca2+) están almacenados en el retículo endoplásmico (RE) liso de la célula muscular. 5. Cuando una señal nerviosa estimula la fibra muscular, el RE suelta Ca2+ al citoplasma. 6. Ahí, los iones Ca2+ se unen a las proteínas de bloqueo (troponina C) en los filamentos finos y permiten que la actina reaccione con la miosina. 7. Las cabezas de miosina se conectan con la actina, tiran, sueltan y vuelven a tirar. 8. Este movimiento de trinquete de las cabezas de miosina tira de los filamentos finos hacia el centro del sarcómero, produciendo así la contracción muscular.  2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético La contracción muscular: El modelo de filamentos deslizantes 9. La energía necesaria para la contracción muscular debe transferirse a las cabezas de miosina por moléculas de ATP. 10. Es necesario oxígeno para transferir energía al ATP y ponerlo a disposición de las cabezas de miosina, de ahí que la mayoría de los músculos tengan un consumo elevado de oxígeno. 11. Para complementar el oxígeno transportado a las fibras musculares por la hemoglobina de la sangre, las fibras musculares contienen mioglobina, un pigmento rojo similar a la hemoglobina que almacena oxígeno. 2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético La contracción muscular: El modelo de filamentos deslizantes 2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético Inervación del músculo esquelético: La unidad motora o unión neuromuscular 2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético Inervación del músculo esquelético: La unidad motora o unión neuromuscular Una unidad motora se define como un nervio motor con todas las fibras musculares que inerva. Sus partes estructurales son el nervio motor y la fibra muscular. Todas las unidades motoras juntas se denominan el sistema neuromuscular del cuerpo.  2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético Inervación del músculo esquelético: La unidad motora o unión neuromuscular como un musculo puede generar mayor núemero de... El espacio entre las terminaciones nerviosas de la placa motora y las fibras musculares se denomina unión neuromuscular. En esta unión se produce la sinapsis neuromuscular. Cuando se activa la unión se libera acetilcolina, un neurotransmisor que estimula el sarcolema de la fibra muscular, que finalmente terminará contraída si el estímulo es lo suficientemente fuerte para alcanzar su umbral de excitación. El impulso viaja desde el cerebro o médula espinal a las dendritas de un nervio espinal, de allí a su cuerpo celular, de allí al axón que termina en la placa motora y estímulo de contracción. 2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético Inervación sensitiva: 40%. ¿¿¿??? HNM. muelle enroscado. OTG. contracción brusca, pues lo suelta. Inervación motora: 60%. ¿¿¿??? Fibras alfa (2/3). Fibras gamma (1/3). 2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético Los husos neuromusculares (HNM) ¿Qué son, función principal? ¿Núcleo? ¿Cómo puede aumentar la tensión en el núcleo? ¿Motoneurona gamma? ¿Motoneurona alfa? ¿Contracción FI? Siempre cierto grado de tensión 2.2. Anatomía microscópica del músculo esquelético Los husos neuromusculares (HNM) Reflejo propioceptivo 1. Receptor 2. Neurona Sensitiva 3. Sinapsis 4. Neurona Motora 5. Órgano Efector  3. Funciones del músculo esquelético 1. Movimiento del esqueleto (músculos agonistas, sinergistas y antagonistas). 2. Mantenimiento de la postura (musculatura tónica). 3. Protección y sostén de tejidos blandos (músculos de la pared abdominal y el suelo pélvico). 4. Termogénesis (mantenimiento de la temperatura corporal). 5. Bomba vascular.  4. Formas del músculo esquelético En función de la dirección de las fibras, la mayoría de los músculos del cuerpo son fusiformes o penados: 1. Fusiformes: formados por largas fibras paralelas (forma de huso). Involucrados en la producción de movimientos de amplio rango articular. 2. Penados penniformes: formados por fibras cortas diagonales (forma de pluma). Involucrados en movimientos que requieren mucha fuerza y poco rango de movimiento.  4. Formas del músculo esquelético Existen otras formas que son variaciones de las dos primeras y que proporcionan ventaja articular de acuerdo a su posición y orientación. FUSIFORME CIRCULAR TRIANGULAR BÍCEPS BRAQUIAL ORBICULAR PECTORAL MAYOR de los ojos. el deltoides.  no confundir con las propiedades. 4. Formas del músculo esquelético Existen otras formas que son variaciones de las dos primeras y que proporcionan ventaja articular de acuerdo a su posición y orientación. UNIPENADA BIPENADA MULTIPENADA TIBIAL POSTERIOR RECTO DELTOIDES hacia un solo lado. FEMORAL más largo del cuerpo.  5. Propiedades del músculo esquelético 1. EXTENSIBILIDAD. 2. ELASTICIDAD. 3. EXCITABILIDAD. 4. CONDUCTIVIDAD. 5. CONTRACTILIDAD.  5. Propiedades del músculo esquelético 1. EXTENSIBILIDAD: capacidad de estirarse sin dañar el tejido. 2. ELASTICIDAD: capacidad de regresar a la forma original después de estirarse o acortarse. vuelve a su forma. 3. EXCITABILIDAD: capacidad de captar un estímulo y responder a un él mediante la producción de señales eléctricas. 4. CONDUCTIVIDAD: capacidad de propagar una señal eléctrica musculares y neuronas. 5. CONTRACTILIDAD: capacidad de acortarse y engrosarse en respuesta a un estímulo. Propiedad única entre los tejidos.  5. Otras propiedades del músculo esquelético Longitud muscular: Distancia máxima entre el origen y la inserción. Medición indirecta por medio del ROM de la articulación/es que cruza. ¿Cuáles son las diferencias entre extensibilidad, flexibilidad y elasticidad? Extensibilidad muscular: Capacidad de elongación que presenta el músculo. Flexibilidad: Libertad natural de movimiento de una articulación, determinada por la articulación y los tejidos periarticulares. Elementos básicos: movilidad articular y extensibilidad muscular. Elasticidad: Capacidad de los tejidos deformables para retornar a una posición original una vez retirada la fuerza deformante.  6. Tipos de fibras musculares Existen 2 tipos primarios de fibras musculares. La mayoría de los músculos contienen ambos tipos de fibras, dependiendo de la herencia, función y en menor grado el entrenamiento. Algunos músculos contienen en mayor proporción un tipo de fibra que otro: 1. Fibras Lentas: son pequeñas y oscuras. Diseñadas para actividades de resistencia (Fibras tipo I). 2. Fibras Rápidas: son grandes y claras. Diseñadas para generar fuerza y potencia (Fibras tipo IIa y IIb). 6. Tipos de fibras musculares  7. Tipos de musculatura: tónica y fásica El tono muscular ¿Qué es el tono muscular? El tono muscular es un estado de contracción permanente del sistema muscular, inducido por el sistema nervioso. 3 niveles: 1. Tono de reposo (tono basal): mantiene la integridad articular. Función de sostén/apoyo. No produce movimiento voluntario. 2. Tono de actitud: predispone para una acción (previo al movimiento). 3. Tono de acción: produce el movimiento de las articulaciones. Acompaña a la acción muscular. carcterísticas de la musculatura tonica y fásica. 7. Tipos de musculatura: tónica y fásica CARACTERÍSTICAS TÓNICA FÁSICA Mantenimiento Movimiento FUNCIÓN Postura cuello, espalda Hiperactividad Inhibición TENDENCIA (Hipotonía) (Hipertonía) SUSCEPTIBILIDAD Tardía Temprana A LA FATIGA (aeróbicos) (anaeróbicos) REACCIÓN A CARGAS Acortamiento Debilitamiento Y ESTRÉS Erectores lumbares, Erectores torácicos, Recto EJEMPLOS TRONCO cuadrado lumbar abdominal Isquiotibiales, recto Glúteos, tibial anterior, EJEMPLOS MMII femoral, gemelos. extensores dedos 7. Tipos de musculatura: tónica y fásica 7. Tipos de musculatura: tónica y fásica  8. Tipos de contracciones musculares Existen 3 tipos de contracciones musculares: 1. Isométrica: la fuerza muscular equilibra la resistencia y no se produce variación en la longitud del músculo. 2. Isotónica: se produce variación en la longitud. 3. Isocinética: se contrae a la misma velocidad en todo el recorrido. Se realiza a través de aparatos (isocinéticos).  8. Tipos de contracciones musculares CONTRACCIÓN MUSCULAR ISOTÓNICA 2 Tipos: 1. Concéntrica: se vence la resistencia y se produce el acortamiento. en una dominada cuando estoy arriba. 2. Excéntrica: no se vence la resistencia y se produce alargamiento. cuando dejas caer una pesa después de haberla lebantado. 8. Tipos de contracciones musculares convinación isotónica concentricaa, isométrica e isotónica excéntrica. Ejemplo: ejercicios con bandas elasticas.  ANEXO: EL SISTEMA MUSCULAR Y LAS PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO  PALANCAS FULCRO eje o punto de apoyo. P x brazo de potencia = R x brazo de resistencia si el punto de apoyo esta + cerca a la resistencia tengo que hacer - fuerza.  PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO HUESOS PALANCAS ARTICULACIONES FULCRO EJE MÚSCULOS POTENCIA GRAVEDAD RESISTENCIA Fuerzas aplicadas a las palancas: Externas: gravedad, presión, aparatos… Internas: contracción muscular (fuerza motriz o potencia).  1. PALANCAS DE PRIMER GÉNERO PALANCA DE EQUILIBRIO P R 2. PALANCAS DE SEGUNDO GÉNERO resistencia PALANCA DE FUERZA P R  3. PALANCAS DE TERCER GÉNERO PALANCA DE VELOCIDAD R P TIPOS DE PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO P R PALANCA DE 2º GÉNERO TIPOS DE PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO levantar un peso. P R PALANCA DE 3º GÉNERO  TIPOS DE PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO si está la cabeza hacia arriba la resistencia y potencia cambia en el dibujo. PALANCA DE 1º GÉNERO TIPOS DE PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO P R PALANCA DE 3º GÉNERO 1. PALANCAS DE PRIMER GÉNERO EN EL CUERPO HUMANO PALANCA DE EQUILIBRIO P R 2. PALANCAS DE SEGUNDO GÉNERO EN EL CUERPO HUMANO PALANCA DE FUERZA P R 3. PALANCAS DE TERCER GÉNERO EN EL CUERPO HUMANO P R TIPOS DE PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO ESTIRAMIENTOS MUSCULARES VS MIOTENDINOSOS El componente elástico en serie es el tendón. se estira al final el vientre muscular todo lo paralelo a las fibras celulares. ESTIRAMIENTOS MIOTENDINOSOS 1. Contracción muscular DURANTE el estiramiento. 2. Disminuye la extensibilidad del CC. 3. Primer lugar: alargamiento del CC y del CEP. 4. La contracción previa produce rigidez en la parte central, se produce un alargamiento menor y mayor participación de los tendones. LOS TENDONES SE ESTIRARÁN SÓLO CUANDO EL ALARGAMIENTO DE LA PARTE CENTRAL ESTÉ AGOTADO.  ESTIRAMIENTOS MUSCULARES CONSIDERACIONES: 1. Dirección fibras musculares. 2. Articulación/es que atraviesa. 3. Acción/es del músculo. VALORACIÓN DE LA FUERZA MUSCULAR: GRADOS DE FUERZA MUSCULAR Describir o proporcionar una puntuación a la fuerza muscular explorada. Se basa en tres aspectos fundamentales: – Fuerza de gravedad. – Arco de movimiento. – Resistencia manual progresiva. Diversos sistemas de calificación, el sistema más aceptado es el de 0 a 5, que se combina con la utilización de los signos + y -. VALORACIÓN DE LA FUERZA MUSCULAR: GRADOS DE FUERZA MUSCULAR -Los grados 4-5 son los que presentan mayor variabilidad entre examinadores. -Signo +/- no se completa el arco completo.