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Fundamentos biológicos y bases del acondicionamiento físico

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Aparato locomotor: Sistema muscular

1. Introducción. 2. Composición y tipos de tejido 3. Estructura del músculo 4. La función muscular. 5. Tipos de fibras musculares. 6. Tipos de contracción muscular. 7. El movimiento de los músculos esqueléticos. 8. Formas de los músculos esqueléticos. 9. Propiedades de los músculos. 10. Distribución de los músculos. 11. Consideraciones metodológicas. 12. Envejecimiento y tejido muscular. 13. Trastornos o desequilibrios de la homeostasis.

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5.1. Introducción El tejido muscular es el que nos permite los movimientos de las distintas zonas del cuerpo. Aunque los huesos y articulaciones proporcionan un sistema de palancas y forman el andamio del cuerpo, no pueden moverse por sí mismos. El movimiento es consecuencia de la contracción y relajación alternante de los músculos. Son éstos, por tanto, el auténtico motor (transformando energía química en mecánica) Las células que forman este tejido son alargadas y están muy diferenciadas (fibra muscular). Lo que vulgarmente se denomina músculo, se corresponde realmente con un grupo de fibras musculares, unidas mediante tejido conjuntivo, a través del cual llegan los vasos sanguíneos y las terminaciones nerviosas. Las fibras musculares son las unidades básicas de este tejido. La masa muscular viene a representar de un 35% a un 50% del peso corporal y en general, las mujeres tienen menor masa muscular que los hombres. La fuerza muscular refleja la función primordial del músculo; cambiar energía química en forma de ATP, por energía mecánica, para generar fuerza, realizar un trabajo y producir movimiento. Actúan en la locomoción, en la mímica, en la postura, en actividades viscerales, en el bombeo de sangre y en la producción de calor.

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5.2. Composición y tipos de tejido El músculo es una combinación heterogénea de tejidos, formados por fibras musculares, tejido conjuntivo, elementos nerviosos y vasculares. Se trata del tejido contráctil por excelencia. •

COMPOSICIÓN

Composición del músculo:

Agua 75%

Proteínas 20%

Miosina 50%

Actina 20-25%

Troponina

Sales inorgánicas y otras sustancias 5%

Tropomiosina

Aproximadamente el 75% del músculo es agua, un 20% proteínas y el 5% restante está compuesto por sales minerales y otras sustancias. Las proteínas musculares más importantes son: miosina, actina, troponina y tropomiosina. •

TIPOS DE TEJIDO MUSCULAR

Existen tres tipos de tejido muscular: A. Tejido muscular liso.

Está formado por células fusiformes, sin estriaciones transversales. Son células pequeñas y alargadas con un único núcleo en posición central. Posee filamentos de actina y miosina pero su disposición no es muy ordenada.

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Está estimulado por el sistema nervioso vegetativo, que provoca una contracción lenta e involuntaria (contracciones lentas y continuas). Por tanto, puede realizar funciones incluso sin que seamos conscientes de ello, por ejemplo, mientras dormimos. Se encuentra en las paredes de las estructuras internas huecas, como los vasos sanguíneos, el estómago, los intestinos, la vejiga urinaria y el útero, así como en la mayor parte de los órganos abdominales. B. Tejido muscular estriado. -

Tejido muscular esquelético

Está formado por células que pueden medir hasta varios centímetros de longitud y que poseen muchos núcleos.

Recibe este nombre porque se inserta, fundamentalmente, en los huesos y es el responsable de los movimientos del esqueleto, aunque también se puede denominar como tejido estriado, dado que si se estudia a través del microscopio pueden verse bandas oscuras y claras alternándose, este aspecto estriado se debe a la distribución regular de las unidades básicas de contracción (los sarcómeros) y a la disposición en los mismos de los filamentos gruesos de miosina y los filamentos delgados de actina. Los músculos esqueléticos son estimulados por el sistema nervioso central y, por tanto, es un músculo voluntario porque puede contraerse y relajarse bajo un control consciente. Su contracción es voluntaria, rápida (se fatiga con facilidad) y fuerte.

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Tejido muscular cardíaco

Constituye una variedad del tejido muscular esquelético, destinado a desarrollar una función específica: mantener el latido cardíaco desde las primeras fases del desarrollo embrionario hasta la muerte. Se encuentra formando la mayor parte del corazón. Las fibras musculares que lo forman son mononucleadas y está determinado por un marcapasos intrínseco situado en la propia pared cardiaca.

Su estructura permite que todas las células actúen como una unidad, lo que es necesario para el correcto bombeo de la sangre. Su funcionamiento, así como la intensidad y frecuencia del latido, están controlados por el sistema nervioso. Su contracción es involuntaria.

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5.3. Estructura del músculo Cada uno de los 430 músculos voluntarios del cuerpo al ser seccionados transversalmente vemos que consta de miles de células musculares cilíndricas llamadas fibras. Estas largas fibras son delgadas y multinucleadas. La fuerza de contracción avanza a lo largo del eje longitudinal de la fibra. Las fibras se agrupan y forman fascículos. La unión entre varios fascículos forma el músculo. Por lo tanto la fuerza de contracción muscular se transmite directamente del tejido conjuntivo del músculo a los tendones que a su vez tiran del hueso en su punto de unión. Vamos a ver un análisis del músculo utilizando para ello diferentes perspectivas, pasando de lo observable a simple vista a lo observable con microscopia electrónica.

A. Estructura macroscópica: El músculo se encuentra envuelto en varias membranas de tejido CONJUNTIVO que rodean las diferentes partes del músculo: -

-

Epimisio: membrana que rodea al músculo y con estructura similar a la capa externa de la cápsula articular. Proporciona una superficie lisa para el deslizamiento de los músculos vecinos. Perimisio: membrana que rodea a conjuntos de fibras musculares (fascículos) que forman los músculos. Endomisio: membrana que rodea a cada una de las fibras musculares.

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El epimisio, perimisio y endomisio se continúan y proporcionan fibras de colágeno comunes al tejido conjuntivo que unen los músculos a otras estructuras, como los huesos u otros músculos: los tendones y/o aponeurosis (los cuales, a su vez, se continúan por el revestimiento fibroso del hueso; el periostio). Las diversas vainas de tejido conjuntivo se funden con el tendón en una forma que determinan la función y el espacio. En el músculo también penetran los nervios que provocan la excitación y el inicio de la contracción, a través de las “motoneuronas”. El conjunto de motoneurona y fibras musculares inervadas por ella constituyen la unidad funcional denominada “unidad motriz”. La fibra muscular individual, sin embargo, está separada anatómicamente de las fibras vecinas por el endomisio.

Del músculo se recibe información a través de las fibras nerviosas aferentes que también van por el nervio y que procede de los husos musculares y de los órganos tendinosos de Golgi. B. Estructura microscópica: Las fibras musculares tienen forma cilíndrica y son alargadas, variando su longitud de milímetros y hasta de 20 o 30 cm (en el sartorio) La célula muscular es multinucleada, presentando a veces varios centenares de núcleos en una única célula. Otros elementos de la célula son: el sarcolema, las miofibrillas y el sarcómero. El sarcolema o membrana plasmática; similar a la célula normal. En algunos lugares el sarcolema posee túneles, que son mecanismos activos de transporte (sistema “sarco tubular” o sistema de “túbulos T”) Las miofibrillas (pertenecientes al citoesqueleto de la célula) están suspendidas en el sarcoplasma (citoplasma), compuesto por todos los elementos intracelulares usuales. El líquido del sarcoplasma contiene grandes cantidades de potasio, magnesio, fosfato, gotas de glucógeno, de grasa, proteínas enzimáticas, etc. También hay un gran número de mitocondrias situadas entre las miofibrillas y paralelamente a ellas, situación que indica la necesidad que tienen las miofibrillas que se contraen de grandes cantidades de ATP producido por las mitocondrias (Recordemos que las mitocondrias son las centrales de energía de la célula, en ellas se produce la energía aeróbica, que es el 95% de la energía que utilizamos). - Página 7-

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C. Estructura ultramicroscópica: Con la utilización del microscopio electrónico se ve que cada célula contiene varios centenares o millares de miofibrillas. Cada miofibrilla a su vez tiene unos 1500 filamentos proteicos de actina y miosina. Los filamentos gruesos son de miosina y los finos de actina. Los filamentos son los verdaderos elementos contráctiles del músculo. En las miofibrillas se distinguen una serie de zonas claras y oscuras, que dan al músculo un aspecto estriado. Las zonas claras se denominan bandas I (isotropas por dejar pasar la luz) y las oscuras de mayor densidad, bandas A (anisotropas). Las zonas claras estarían formadas por filamentos de proteínas llamadas ACTINA; y las zonas más oscuras formadas por filamentos de proteínas llamada MIOSINA, pero entrecruzados por los de actina, salvo en la zona central que sólo hay filamentos de miosina. La menor unidad funcional de la miofibrilla es el Sarcómero, que es la distancia que hay entre dos líneas z y que presenta la propiedad de contraerse cuando se estimula. Adyacentes a las líneas z está el sistema tubular (sistema T). La excitación de un músculo entra en la miofibrilla a través de este sistema tubular. Es un sistema de cañerías que provee de combustible al músculo. El sarcómero esta compuesto por una banda I, luego una banda A, que esta interrumpida por una línea H, y luego la siguiente banda I.

La contracción se produce en el momento que la fibra muscular recibe un impulso nervioso, los filamentos de actina y miosina se deslizan unos sobre otros con lo que se acorta la miofibrilla y se hace más gruesa. Cuando deja de producirse el impulso nervioso, la miofibrilla vuelve a su posición y el músculo se relaja.

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 Estructura de los filamentos. Cuatro proteínas ensamblan los componentes básicos de la fibra muscular. Las cuatro proteínas son la miosina, la actina, la tropomiosina y la troponina. Ninguna de las proteínas es contráctil por sí misma. El filamento grueso, la miosina, se parece a un palo de golf con una “cabeza” y un largo eje o “cola”. Las cabezas se proyectan hacia los filamentos delgados, y estos puentes cruzados constituyen los únicos vínculos estructurales y mecánicos entre el filamento grueso y delgado.

El filamento delgado, la actina, incorpora a las otras tres proteínas: la actina, la troponina y la tropomiosina. Este filamento presenta la forma de una doble hélice. Las moléculas de troponina y tropomiosina desempeñan una función en el establecimiento y ruptura de los contactos entre los filamentos grueso y delgado durante la contracción.

Se mantiene una estructura espacial hexagonal, de forma que cada filamento de miosina está rodeado por seis de actina

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5.4. La función muscular. La función de los músculos es la de generar tensión para poder realizar movimientos. La contracción de la fibra muscular es debida a la disminución de su longitud, a causa del acortamiento del conjunto del sarcómero, por un proceso de deslizamiento telescópico entre los filamentos gruesos y delgados. Se acercan entre si las líneas Z vecinas, lo que significa el acortamiento de la fibra muscular. La disposición de los miofilamentos delgados y gruesos permite que el desplazamiento relativo entre ellos se pueda llevar a cabo; el sarcómero reduce su longitud, debido a que los filamentos de actina se deslizan sobre los de miosina, sin que por ello se reduzca la longitud de los filamentos, y también en sentido contrario, con lo que se produce un efecto de elongación o de estiramiento de la fibra, aumentando su longitud. Este estiramiento de la fibra muscular, aunque posible, es siempre un fenómeno pasivo, ocasionado por la acción ejercida por fuerzas exteriores. La contracción del músculo se produce por la interrelación de las dos proteínas contráctiles con la transformación de energía en energía mecánica (desplazamiento). Esta energía proviene de la hidrólisis del ATP.

a) Inicio de la contracción: Fenómeno de activación. El proceso de la contracción se inicia con la llegada de un estímulo suficiente, en forma de potencial de acción transmitido a través de la placa motora hacia la fibra muscular. La llegada del estímulo provoca la salida masiva hacia el sarcoplasma de grandes cantidades de calcio que se encontraban almacenadas en el retículo sarcoplasmático de la fibra muscular.

b) Formación de los puentes cruzados actina – miosina. El calcio, una vez liberado al sarcoplama, se fija a la troponina, para lo cual esta proteína presenta un lugar de combinación específico. Con la formación del complejo calcio – troponina se inducen importantes modificaciones en la conformación de la tropomiosina, que libera los denominados “lugares activos” de la actina, que, hasta entonces, con el músculo en relajación, se hallaban bloqueados con la tropomiosina. Estos “lugares activos pueden entonces expresar su elevada afinidad de combinación con las cabezas de miosina cercanas.

c) Acción de bisagra a nivel de los cuellos de miosina. Con la activación y formación de los puentes cruzados, no se produce disminución alguna de la longitud del sarcómero. Para que esto se produzca, es necesario que estos puentes cruzados se doblen actuando como bisagras, empujando así a los filamentos delgados hacia el centro del sarcómero. Con ello se acercan las líneas Z adyacentes y disminuye la distancia entre ellas. Esta acción requiere, también, el - Página 10-

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correspondiente aporte energético que se hace a expensas de la energía liberada en la hidrólisis de una molécula de ATP.

d) Rotura y nueva formación de puentes cruzados. Con la mera formación de los puentes cruzados, y la acción de bisagra de los cuellos de miosina, el empuje recibido por los filamentos delgados es de muy pequeña cuantía. Para la contracción muscular se precisan acortamientos mucho más importantes, que llegan a alcanzar contracciones intensas. Ello obliga a que este mecanismo inicial deba completarse mediante el salto de los puentes cruzados más allá de su posición inicial hasta otro lugar activo de la actina, vecino del anterior y que habrá quedado ahora frente a la cabeza de la miosina correspondiente, gracias al efecto de la traslación ocasionado por el giro de la cabeza de miosina. De esta manera se puede establecer un nuevo puente cruzado, análogo al anterior, pero más cercano a la línea Z. El nuevo enlace cruzado permite una acción de bisagra y así sucesivamente. Naturalmente las sucesivas roturas y formaciones de enlaces, así como el movimiento del cuello de las moléculas de miosina, precisan el suministro energético que se obtiene a expensas del ATP. e) Fin de la contracción: relajación muscular. Para que la activación del músculo cese y la fibra muscular pueda relajarse, se precisa de la extracción del calcio presente en el sarcoplasma, con regreso del mismo al retículo sarcoplasmático. Este proceso se efectúa mediante la participación de un sistema de transporte activo (contra gradiente). Por lo tanto, para que se produzca la relajación del músculo, se precisa también de un aporte adicional, consto de ATP. La recuperación de las contracciones de calcio, de reposo, en el sarcoplasma, permite que la tropomiosina recupere su conformación inicial, dejando los lugares activos de la actina ocultos y haciendo imposible la formación de nuevos puentes de unión. El sarcómero recupera su longitud inicial correspondiente a la situación de reposo.

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 Resumen del proceso de contracción muscular En reposo:

Ninguno de los puentes cruzados se fija a los filamentos de actina. En el músculo en reposo, la tropomiosina bloquea los sitios de actina, que de otro modo reaccionarían con los puentes cruzados. Excitación:

1. El nervio motor estimula el músculo, y el potencial de acción propagado despolariza la membrana celular muscular. Existe entonces una difusión hacia el interior del potencial de acción a lo largo del sistema T. 2. Este fenómeno tornará permeable la membrana del retículo sarcoplasmático al calcio. En reposo, el sarcoplasma que rodea las miofibrillas se encuentra casi libre de calcio. Las reservas del retículo sarcoplasmático emiten con rapidez iones de calcio, que se ligan a la troponina del filamento delgado. Contracción:

3. Esta unión del calcio a la troponina provoca un cambio en el complejo troponina-tropomiosina-actina, que elimina la inhibición para que se produzca una interacción entre la cabeza de la miosina y la actina. Ahora la tropomiosina se ha alejado de sus posiciones de bloqueo, permitiendo que la actina reaccione con la miosina. La actina se ve liberada de la influencia inhibidora preexistente del complejo troponina-tropomiosina. 4. Las cabezas de las moléculas de miosina se desplazan hacia fuera y perpendicularmente desde el núcleo del filamento grueso hacia el filamento de actina y se fijan. 5. Las cabezas experimentan un cambio de conformación que consume energía, de tal manera que los filamentos cruzados modifican sus relaciones angulares con respecto al eje de núcleo de miosina: los filamentos de actina son desplazados a lo largo de la miosina. 6. El ATP se hidroliza y el ADP y el fosfato libre dejarán los sitios de ligadura sobre la cabeza de miosina. Relajación:

7. La cabeza de miosina toma nuevas porciones de ATP, que disocia con rapidez la actina de la miosina. La troponina libera calcio, que se traslada a través de la membrana ingresando de nuevo en el retículo sarcoplasmático. Este transporte consume energía y requiere una hidrólisis del ATP (un ATP para el transporte de dos calcios). La tropomiosina cambia de nuevo su posición con respecto a las subunidades de actina e inhibe a esta última de interactuar con los filamentos cruzados. Estos entrecruzamientos de filamentos, a su vez, regresan a su conformación habitual. - Página 12-

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5.5. Tipos de fibras musculares. Desde el punto de vista funcional, las células musculares no constituyen un tejido homogéneo. En su mayor parte los músculos están compuestos por fibras musculares de distintas propiedades mecánicas. Teniendo en cuenta las características estructurales y funcionales, las fibras musculares esqueléticas se pueden dividir en: fibras de contracción lenta y fibras de contracción rápida. Una nomenclatura más “neutral” las designa como tipo I y tipo II. a) Fibras tipo I (oxidativas lentas): son células bien adaptadas a un trabajo prolongado. Contienen grandes cantidades de mioglobina, muchas mitocondrias y capilares sanguíneos, tienen una gran capacidad para generar ATP a través del sistema aeróbico, razón por la que se les llama oxidativas. Son de color rojo. Degradan ATP a baja velocidad y en consecuencia su velocidad de contracción es lenta. Son muy resistentes a la fatiga. Se encuentran en gran número en los músculos posturales. Ejemplo: músculos del cuello. b) Fibras tipo II: estas fibras se pueden dividir en tres grupos tipo IIa, IIb y IIc. 1. Tipo IIa (oxidativas rápidas): poseen un alto potencial oxidante y poder glucolítico intermedio. Es relativamente resistente a la fatiga. Tienen una gran capacidad para generar ATP a través de procesos oxidativos. También degradan ATP a una velocidad muy rápida y por lo tanto su velocidad de contracción es grande. Son resistentes a la fatiga pero no tanto como las Tipo I 2. Tipo IIb (glucolíticas rápidas): es la “típica” fibra de contracción rápida con un bajo potencial aeróbico, también llamadas fibras fatigables. El número de mitocondrias es relativamente escaso, tiene pocos capilares sanguíneos. Sin embargo tiene grandes cantidades de glucógeno. Las fibras glucolíticas rápidas son blancas y generan ATP mediante procesos anaeróbicos. Son las que tienen mayor diámetro y degradan el ATP con gran velocidad, por lo que su contracción es rápida y potente. Ejemplo: los músculos de los brazos. 3. Tipo IIc: es una fibra poco diferenciada. Las proporciones entre las fibras de los distintos subgrupos en la familia tipo II, pueden variar en diferentes momentos para un mismo individuo. Por otra parte, las proporciones entre las fibras tipo I y el tipo II parecen constituir una cuestión genética. El aumento de longitud del músculo durante el crecimiento es producido principalmente por un acrecentamiento del número de sarcómeros, sin un cambio notable en la longitud de cada sarcómero por separado. El aumento en la sección transversal de una fibra muscular durante el crecimiento, constituye el resultado de un acrecentamiento del número de miofibrillas (hiperplasia).

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TABLA COMPARATIVA DEL TIPO DE FIBRAS

TIPO I

TIPO IIa

TIPO IIb

ST ∗(lentas)

FT∗A (rápidas)

FTB (rápidas)

LENTAS, RESISTENTES A LA FATIGA

RÁPIDAS, RESISTENTES A LA FATIGA

RÁPIDAS, NO RESISTENTES FATIGA

OXIDATIVAS

OXIDATIVAS GLICOLÍTICAS

GLICOLÍTICAS

ROJAS

BLANCAS INTERMEDIAS

BLANCAS

TÓNICAS

FÁSICAS

FÁSICAS

∗ ∗

SLOW TWICH (FIBRA LENTA) FAST TWICH (FIBRA RÁPIDA)

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5.6. Tipos de contracción muscular.

Las diversas condiciones mecánicas en las que puede producirse la contracción muscular, obligan a realizar una clasificación de las diferentes modalidades de contracción muscular. Se diferencian en función de dos aspectos: modificación de la longitud del músculo en el proceso contráctil y velocidad a la que se produce la contracción. a) Según la longitud del músculo.Concéntrica -

Isotónica

Excéntrica -

Isométrica Auxotónica

b) Según la velocidad del movimiento.-

Isocinética Heterocinética

A) Según la variación en la longitud del músculo. ISOTÓNICA (anisométrica), dinámica o tónica: varía la longitud, y el grado de tensión permanece casi constante. Se produce una contracción muscular y desplazamiento de la resistencia. La contracción isotónica se subdivide a su vez en: -

Isotónica Concéntrica (miométrica). Cuando se produce una aproximación entre el punto de origen e inserción del músculo, existe acortamiento muscular. Se distinguen dos modalidades: ⇒ Isodinámica, cuando la fuerza de contracción, se mantiene constante e invariable en todos los ángulos del movimiento. Si no se disponen de dispositivos especiales, es difícil conseguirlas, ya que varía el brazo de palanca articular. ⇒ Alodinámica, cuando la fuerza desarrollada, varía a lo largo del trabajo efectuado. La mayoría de las contracciones concéntricas son de este tipo.

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-

Isotónica Excéntrica. Cuándo la fuerza provocada por la resistencia es superior a la del músculo. Se producen estas contracciones, cuando simultáneamente a la actividad contráctil, el sistema muscular es estirado por la acción de la gravedad o por una fuerza externa.

ISOMÉTRICA, estática o fásica. Son contracciones en las que no se modifica la longitud del músculo. Ello sólo es posible si simultáneamente con la disminución de la longitud del elemento contráctil, se produce el alargamiento de los elementos tendinosos o conjuntivos del sistema muscular dispuestos en serie. Se produce una contracción muscular de este tipo, cuando el músculo se contrae frente a una resistencia que no puede vencer. Ejemplo de contracción isométrica

Auxotónica. Es un tipo de contracción mixta, en donde el inicio de la contracción es del tipo isotónica, pero va disminuyendo la velocidad del movimiento para hacerse al final una contracción isométrica. Comportamiento del elemento contráctil y elástico según el tipo de contracción muscular (a = estado de reposo, b + c = estado después o durante la contracción).

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Ejemplo de contracción Auxotónica

B) Según la variación de la velocidad de contracción. Respecto a la velocidad de ejecución del movimiento se distinguen además otros dos de contracción Contracción isocinética: la velocidad de acortamiento no varía en el transcurso de la contracción. Las contracciones isocinéticas solo pueden lograrse con dispositivos especiales. Contracción heterocinética. La velocidad de acortamiento varía en el transcurso del movimiento.

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5.7. El movimiento de los músculos esqueléticos. 5.7.1. Origen e inserción Por lo general, los músculos esqueléticos se insertan en dos puntos, el más próximo se denomina origen y la parte más móvil es la inserción. El origen es el punto donde se origina el músculo y la inserción el punto al que llega, permitiéndole movilizar la zona correspondiente. Se puede invertir la denominación de origen e inserción, aunque el origen suele ser proximal y la inserción distal (refiriéndonos a extremidades). A través del estudio de los puntos de origen e inserción de un músculo podemos derivar los movimientos que posibilitan. 

¿?

Práctica

Observa en el esqueleto la extremidad superior y deduce los movimientos que ejecutará el bíceps teniendo en cuenta que tiene como origen la escápula y se inserta en el radio.

Respuesta: El Bíceps braquial se origina en la escápula y desciende por el brazo para insertarse en el radio. Así, la escápula se convierte en el punto fijo (más o menos) y el radio se moviliza mediante flexión de codo y rotación del antebrazo (recuerda que el radio articula con el humero –tróclea- pero también con el cúbito mediante articulación trocoide o pivote). Sin embargo, si se coge una barra horizontal con las manos y el cuerpo se eleva con los brazos, el bíceps se contraerá para contribuir a este movimiento con los puntos de origen e inserción invertidos (el codo como punto fijo y la escápula el móvil). Recordemos aquí que los músculos esqueléticos no actúan individualmente sino en grupo (sinergias). Dirección de la tracción muscular: o Vientre muscular, origen e inserción en línea recta: fuerza de tracción en la línea que une el origen y la inserción. o Si el tendón se desliza alrededor de un punto de apoyo: fuerza de tracción en la línea que une el punto de apoyo y la inserción.

5.7.2. El tendón y el músculo. El músculo puede sujetarse directamente sobre el esqueleto (aponeurosis), aunque, por lo general, lo hace a través de un tendón. También en algunos casos se inserta en la piel (ojo, lengua, etc.) - Página 18-

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Los tendones son estructuras de tejido conjuntivo fibroso de color blanquecino muy resistente (no suelen romperse incluso tras lesiones tan intensas como para causar fracturas óseas o desgarros musculares) y prácticamente inextensibles, estos prolongan al músculo hasta el lugar de inserción. Los músculos están rodeados por membranas fibrosas (fascias - epimisio) que protegen al músculo durante la contracción. Existen estructuras que rodean algunos tendones (muñeca, tobillo, etc.); las vainas tendinosas que facilitan el deslizamiento del tendón en su interior. 5.7.3. Riego sanguíneo La irrigación sanguínea del músculo hace que éste tenga la cantidad de sangre necesaria para ofrecer y satisfacer las necesidades de oxígeno. Este flujo varía, disminuyendo durante la fase de contracción y aumentando durante el relax. La cantidad de capilares del músculo puede variar con el entrenamiento (más capilarización en entrenados que en no entrenados). 5.7.4. La inervación del músculo esquelético. La contracción del músculo esquelético esta controlada por grandes nervios motores, cuyas fibras nerviosas se ramifican individualmente en el interior del músculo pasando a inervar a un conjunto de fibras musculares. El conjunto formado por cada neurona y el grupo de fibras musculares que inervan se denomina unidad motora. ⇒ La precisión o finura del movimiento producido por un músculo determinado dependerá del grado de inervación del mismo. Según el número de fibras inervadas se podrá controlar la precisión y la fuerza de los movimientos. Las unidades motoras grandes, es decir, de mil fibras por motoneurona generan mucha fuerza pero sus movimientos son poco precisos (cuadriceps). Las unidades motoras pequeñas permiten realizar movimientos precisos pero con poca fuerza ⇒ La excitación de cualquier nervio motor produce la contracción simultánea de las fibras musculares correspondientes: unidad motora ⇒ La vitalidad de las fibras esqueléticas depende de la conservación del nervio que las inerva. Si este se lesiona provoca la atrofia de las mismas. ⇒ El tipo de fibra muscular está determinado por el tipo de inervación que reciben; rápida o lenta o El sóleo presenta un 80% de fibras ST y un 20% de fibras FT o El tríceps braquial tiene porcentajes opuestos.

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5.8. Formas de los músculos esqueléticos. Los músculos pueden ser clasificados atendiendo a distintos criterios. 1. Un músculo puede tener varios orígenes o varias inserciones, lo que se llama tener varias cabezas. o Distinguimos: con una sola cabeza (por ejemplo el braquial), o con dos cabezas de origen recibe el nombre de BICEPS, encontramos dos: el BRAQUIAL y el CRURAL, en brazo y pierna o con tres cabezas de origen recibe el nombre de TRÍCEPS, encontramos en los brazos y en las piernas formado por los gemelos y el soleo o con cuatro cabezas de origen se llama CUÁDRICEPS.

2. En función de su forma:

o romboides, cuadrado, serratos, redondos, trapezoides, piramidales, etc.

Romboides

3. Con relación a su función: o flexores o extensores, abductores, pronadores, rotadores, elevadores, etc. - Página 20-

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4. Nº de articulaciones que atraviesa: o Monoarticular: supinador corto o Poliarticular: Bíceps braquial 5. En función de la posición del mismo dentro del cuerpo: o intercostales, braquiales, crurales, plantares, etc. 6. En función de sus orígenes o inserciones: o ESTERNOCLEIDOMASTOIDEO (músculo que se origina en el esternón y clavícula, y se inserta en la apófisis mastoides, al lado de la oreja) 7. Dependiendo del movimiento que realice: o los músculos que realizan el movimiento se llaman AGONISTAS, o mientras los que realizan la función contraria (sirven de equilibrio) se llaman ANTAGONISTAS. o Cuando varios músculos hacen la misma función al mismo tiempo se llaman SINERGISTAS, o también encontramos músculos que fijan para aislar un movimiento concreto y reciben el nombre de FIJADORES. 8. En función de la disposición de sus fibras con relación al tendón encontrándose músculos o FUSIFORMES (en forma de uso) Su forma es alargada y la dirección de sus fibras es longitudinal o paralela al eje del músculo. Ej. Bíceps braquial o PENNIFORMES (en forma de pluma) La dirección de sus fibras es oblicua. Ej. Sartorio o BIPENNIFORMES (forma de pluma por los dos lados) Ej. Recto femoral o Multipenniforme (varias plumas) Ej. Deltoides Penniforme

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Multipenniforme

Bipenniforme

Fusiforme

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9. En función del número de vientres Tiene un único tendón de origen pero su vientre se haya dividido mediante tendones intermedios

o Digástrico: o Poligástrico:

5.9. Propiedades de los músculos. Las propiedades esenciales de los músculos son aquellas que les permiten mantener su homeostasis y, por lo tanto, llevar a cabo sus funciones. Son cinco: a. Contractibilidad: capacidad de acortarse y engrosarse generando así fuerza para realizar un trabajo. Se contrae como respuesta a uno o más potenciales de acción. b. Excitabilidad: capacidad de excitarse con un impulso nervioso. c. Conductibilidad: capacidad de conducir a su través el impulso nervioso d. Elasticidad: Propiedad de deformarse por una fuerza externa y de recuperarse cuando deja de actuar e. Extensibilidad: El músculo puede ser extendido (distendido) sin que el tejido sufra daño. La mayoría de los músculos esqueléticos se disponen en parejas; mientras uno se contrae, otro se distiende.

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5.10. Distribución de los músculos. •

Cabeza y cuello: -

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Cabeza: Los más importantes son; el músculo frontal, que contrae la piel de la frente, los músculos faciales, que tiran de la comisura de los labios y provocan la sonrisa, el músculo bucinador, que sirve para hinchar los carrillos, soplar y silvar: Cuello: El esternocleidomastoideo inclina la cabeza a los lados y la hace rotar. Los esplenios nos permiten llevar la cabeza hacia atrás.

Tronco: - Parte dorsal: El trapecio sostiene verticalmente la cabeza y eleva los hombros. Los dorsales llevan los brazos hacia atrás. - Parte ventral: Los pectorales mueven los brazos hacia delante y adentro. Los intercostales son respiratorios. Los rectos del abdomen flexionan el tronco. Los serratos también presentan funciones respiratorias. La pared abdominal está formada por: recto anterior, transverso y oblicuos mayor y menor. - Parte interna: El diafragma, separando el torax del abdomen, es un músculo respiratorio.

Extremidades superiores: - El deltoides eleva el brazo hacia afuera (abducción). El bíceps braquial, flexiona el codo y supina el antebrazo. El tríceps braquial, antagonista del anterior. Los pronadores y supinadores que rotan el antebrazo. Flexores y extensores de los dedos.

Extremidades inferiores: -

Los glúteos extiende la cadera. El sartorio, flexiona la cadera y realiza aducción de muslo (cruza una pierna sobre la otra). El cuadriceps, extiende la rodilla. Los isquitobiales que flexionan la rodilla. Los gemelos, en la pantorrilla, continúan con el tendón de Aquiles para insertar en el calcáneo, extienden los tobillos. Los flexores y extensores de los dedos de los pies. El tibial anterior, flexiona el tobillo   

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Cuadriceps: recto anterior, vasto interno, vasto externo y sartorio. Tríceps sural: Soleo y gemelos (interno y externo) Isquiotibiales: Bíceps crural, semimembranoso y semitendinoso.

Tema 5. Aparato locomotor. Sistema muscular


Fundamentos biológicos y bases del acondicionamiento físico

5.11. Consideraciones metodológicas. El tejido muscular es un importante responsable del aumento de peso. En los primeros años de vida, este se incrementa progresivamente y de forma similar en niños y niñas. Antes de la pubertad se enlentece el crecimiento muscular, pero durante la misma y posteriormente, se produce un desarrollo importante y rápido del tejido muscular, especialmente en los chicos. El aumento de masa muscular permite mejorar la fuerza, pero ésta no consigue sus valores máximos hasta finalizar la maduración del sistema nervioso y endocrino. En este periodo puberal el músculo crece y madura a mayor velocidad que el sistema óseo. En consecuencia, el desarrollo de la fuerza muscular no es paralela a la resistencia de los huesos por lo que debe limitarse los ejercicios de pesas con acciones demasiado elevadas. El crecimiento del tejido muscular ser realiza porque se incrementa el número de sarcómeros en cada fibra (hiperplasia) y por el incremento del diámetro debido al aumento de volumen de cada fibra (hipertrofia). La actividad física parece que no induce a la hipertrofia muscular hasta que el sistema endocrino madure totalmente.

5.12. Envejecimiento y tejido muscular. A partir de los 30 años se inicia una pérdida progresiva de masa muscular esquelética que es sustituida, en gran medida, por grasa. Esto se debe, en parte, a una progresiva inactividad. Junto a la pérdida de masa muscular existe una disminución de la potencia máxima y un enlentecimiento de los reflejos musculares. Con el envejecimiento, el número relativo de fibras lentas, oxidativas tipo I, parece aumentar, lo que podría ser debido a la atrofia o conversión en fibras lentas (aunque no se sabe si es por el envejecimiento o por la disminución de actividad física en personas de edad avanzada)

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Fundamentos biológicos y bases del acondicionamiento físico

5.13. Trastornos o desequilibrios de la homeostasis. -

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Fibromialgia: (algia = cuadro doloroso) Abarca un grupo de enfermedades reumáticas no articulares frecuentes. Más frecuentes en la mujer. Distrofia muscular: Son enfermedades hereditarias que destruyen los músculos y se caracterizan por la degeneración de fibras musculares. Miastenia: Debilidad de los músculos esqueléticos causada por una alteración de la unión neruromuscular que se traduce en un bloqueo parcial de la contracción. Mioma: Tumor formado por tejido muscular. Parálisis: Pérdida o alteración de la función motora por lesión muscular o nerviosa. Miopatía: Cualquier alteración del tejido muscular Tenosivitis: Inflamación de los tendones, vainas tendinosas y membranas sinoviales. Esteroides anabolizantes: Son lípidos derivados del colesterol, similares a la hormona sexual masculina Testosterona. Se toman para aumentar el tamaño muscular y, por tanto, la potencia y resistencia. Las grandes dosis necesarias para conseguir un efecto adicional tienen efectos devastadores; cáncer hepático, lesiones renales, enfermedades cardíacas, interrupción del crecimiento, conducta agresiva y oscilaciones del estado de ánimo. En mujeres; esterilidad, aumento del vello, irregularidades menstruales.

Tema 5. Aparato locomotor. Sistema muscular

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