¿Qué es la fisiología muscular?
La fisiología muscular es el estudio de la función muscular. Un músculo es un conjunto de fibras que se contraen para producir calor, postura y movimiento, ya sea de los órganos internos o del propio organismo. La fisiología muscular estudia los aspectos físicos, mecánicos y bioquímicos de los músculos en el desarrollo, la estructura de la fibra, la estructura muscular, la contracción y el desarrollo de la fuerza.
El cuerpo tiene tres tipos de músculos: cardíaco, liso y esquelético. El músculo esquelético es un músculo voluntario, o un músculo que puede controlarse conscientemente, caracterizado incluso por estrías o rayas. El músculo esquelético se adhiere a los huesos para efectuar el movimiento del esqueleto con fines tales como la postura y la locomoción. El músculo liso es un músculo involuntario, marcado por la falta de estrías, que afecta el movimiento en los órganos internos. El músculo cardíaco es un músculo involuntario y con estrías desiguales que compone el corazón y provoca sus contracciones o latidos cardíacos.
La comprensión de la fisiología muscular del músculo esquelético requiere una comprensión básica de su estructura. Los músculos esqueléticos generalmente se unen a los huesos a través de los tendones y a menudo aparecen en pares antagónicos, de modo que cuando un músculo se contrae, el otro se alarga. El músculo en sí está formado por un haz, o fascículo, de células largas y cilíndricas llamadas fibras musculares. Cada fibra contiene muchas estructuras en forma de cuerdas llamadas miofilamentos que se ubican dentro del sarcoplasma, un fluido similar al citoplasma que es retenido por el sarcolema o membrana de la fibra. Los miofilamentos contienen estructuras contráctiles llamadas miofibrillas, cuyos elementos se repiten geométricamente para crear unidades funcionales llamadas sarcómeros.
Cada sarcómero contiene filamentos gruesos superpuestos, compuestos de moléculas de miosina y filamentos delgados, compuestos de moléculas de actina, troponina y tropomiosina. La teoría de la contracción del filamento deslizante propone que, durante la contracción, la miosina se une a las moléculas del filamento delgado para tirar de los filamentos delgados sobre o debajo del filamento grueso. El sarcómero se acorta en su conjunto, aunque ningún elemento de la fibra se está reduciendo de tamaño. La unión de las moléculas responsables de esta contracción es estimulada por la liberación de iones de calcio desde el sarcoplasma. El calcio se libera en respuesta a un impulso eléctrico llamado potencial de acción enviado desde una neurona a un músculo a través de una sinapsis neuromuscular.
La fisiología del músculo liso difiere de la fisiología del músculo esquelético porque los músculos lisos no tienen sarcómeros, lo que explica la falta de estrías en el músculo liso. En cambio, el músculo liso se contrae como una sola unidad, con impulsos eléctricos que se comunican de una célula a otra a través de uniones brechas. Estos impulsos eléctricos son comunicados por neuronas derivadas del sistema nervioso autónomo. Algunos músculos lisos pueden contraerse espontáneamente, sin el estímulo de una neurona, debido a la presencia de células marcapasos, que pueden crear sus propios impulsos eléctricos. Al igual que el músculo esquelético, las contracciones se producen por la unión y el deslizamiento de filamentos gruesos con filamentos delgados en respuesta a una liberación de calcio dentro de la fibra muscular.
La fisiología del músculo cardíaco es similar a la fisiología del músculo esquelético en varias formas. El músculo cardíaco se contrae en respuesta a niveles elevados de calcio y también está estriado; indicando que también usa sarcómeros como su unidad contráctil. Al igual que el músculo liso y el músculo esquelético, no es necesario inervar el músculo cardíaco en cada fibra porque puede comunicar señales eléctricas de una célula a otra. Esta comunicación se logra a través de discos intercalados, una característica única del músculo cardíaco.