Recientemente, un grupo de investigadores descubrió que el músculo esquelético obtiene su fuerza de células alineadas en forma de malla en vez del patrón de largas cuerdas. Este descubrimiento pone en entredicho lo que hasta ahora se conocía sobre la contracción muscular. De acuerdo con los autores, dirigidos por Thomas Daniel, en la medida que los músculos se flexionan los filamentos se tensionan y abren el entramado; esto genera una fuerza en múltiples direcciones y no sólo de arriba hacia abajo1.
En el cuerpo existe una variedad de subtipos tisulares, aunque todos los tejidos se pueden clasificar por su estructura y función en cuatro tipos principales: el tejido epitelial, el tejido conjuntivo, el tejido nervioso y el tejido muscular. Este último produce el movimiento que mueve el cuerpo y sus partes. Las células musculares están especializadas para contraerse y producir movimiento por acortamiento de las unidades contráctiles que se encuentran en su citoplasma. Gracias a su contracción y a su relajación se genera el movimiento. En el cuerpo se pueden identificar tres tipos de tejido muscular: el músculo cardiaco, el músculo visceral y el músculo esquelético (estriado). El término estriado se refiere a las bandas transversales (estrías) visibles en las preparaciones microscópicas de este tejido.
La palabra músculo proviene del diminutivo latino musculus, mus (ratón) y la terminación diminutiva –culus. Los romanos decían que el músculo parecía un pequeño ratón al momento de la contracción. La contracción consiste en acortar su longitud como efecto de la estimulación de impulsos nerviosos provenientes del sistema nervioso. Los músculos son los encargados del movimiento de los esqueletos axial y apendicular, y del mantenimiento de la postura o posición corporal. Además, el tejido muscular esquelético ocular ejecuta los movimientos más precisos de los ojos.
Las células del músculo esquelético pueden tener una longitud de 3.75 centímetros, pero su diámetro sólo es de 10–100 micrómetros. Esto les da un aspecto de filamento, por lo que las células musculares suelen denominarse fibras musculares. Las fibras musculares tienen forma cilíndrica, con extremos que mantienen el mismo grosor en toda su extensión. A estas fibras musculares las cubre una capa de tejido conectivo llamada endomisio y en su interior están compuestas de decenas de miles de miofibrillas que se pueden contraer, relajar y elongar. Las miofibrillas están formadas por millones de bandas denominadas sarcómeros. Cada sarcómero está formado por filamentos delgados y gruesos llamados miofilamentos que a su vez están formados por proteínas contráctiles, fundamentalmente actina y miosina. Al sarcómero se le considera como la unidad estructural y funcional del músculo, al verlo a través de un microscopio presenta estrías que están formadas por las bandas claras y oscuras alternadas, de ahí el nombre de músculo estriado.
El modelo tradicional que explica la contracción muscular se denomina “Teoría del filamento deslizante”, y sus fundamentos de cómo el músculo genera energía siguen siendo los mismos, aún después de este descubrimiento; filamentos de miosina tiran de los de actina para acortar o contraer el músculo. Pero al contrario de lo que se pensaba hasta ahora, la tensión de la miosina no es sólo en una dirección. Tira hacia todos los ángulos, lo que le da una fuerza radial.
La función de los músculos del cuerpo humano no es sólo contraerse. En muchas ocasiones crea un estado de tensión constante que permite mantener erecto el esqueleto o cualquier otra postura (de pie, sentados, etcétera). A este estado de tensión constante del músculo se le llama tono muscular. El tono muscular es involuntario (es un acto reflejo) y siempre debe vencer la oposición que le presenta la fuerza de la gravedad.
Los músculos esqueléticos sufren cambios que corresponden a la cantidad de trabajo que suelen desarrollar normalmente. Durante la inactividad prolongada, el músculo se contrae en masa, lo que se denomina atrofia por falta de uso. Por el contrario, el ejercicio puede ocasionar un aumento en el tamaño muscular al que se conoce como hipertrofia. El músculo puede ser estimulado para aumentar la hipertrofia a través del entrenamiento de fuerza, que consiste en contraer los músculos contra una gran resistencia. Los ejercicios isométricos y el levantamiento de pesos son actividades frecuentes en el entrenamiento de fuerza. Este tipo de entrenamiento produce un incremento del número de miofilamentos en cada fibra muscular. Aunque el número de fibras musculares sigue siendo el mismo, el aumento del número de miofilamentos incrementa considerablemente la masa muscular.
La fortaleza del músculo refleja la capacidad para producir fuerza. Por ejemplo, si se tiene fuerza para levantar un peso de 135 kilogramos, es que los músculos son capaces de producir suficiente fuerza para superar una carga de 135 kilogramos. Incluso cuando están descargados (no intentando levantar un peso), estos músculos deben generar todavía suficiente fuerza para mover los huesos a los que están unidos. El desarrollo de esta fuerza muscular depende de las unidades motoras (una neurona motora y el conjunto de todas las fibras musculares a las que estimula constituyen una unidad motora) en el músculo y del tamaño del mismo. La capacidad para desarrollar fuerza depende también de la velocidad de la acción muscular. Pensemos cuando intentamos levantar un objeto muy pesado, tendemos a hacerlo lentamente maximizando la fuerza que podemos aplicar. Si lo agarramos y tratamos de elevarlo rápidamente, probablemente no podremos, o incluso puede ser que nos lesionemos.
La fuerza es una de las capacidades motrices más influyentes en la fisiología muscular, y en el caso del deporte ésta está estrechamente relacionada a la rapidez, la resistencia y la flexibilidad del músculo. Fuerza, desde el punto de vista de los estudios de la física es el producto de la masa por la aceleración, expresado en la fórmula y las magnitudes correspondientes: F= m.a = Kgm/s2 = N. En mecánica ello expresa la medida de interrelación de los cuerpos, la causa de sus movimientos. A través de la fuerza se evalúa el resultado del movimiento, su efecto de trabajo. Si se le observa como fuente de movimiento entonces se tiene en cuenta la capacidad del hombre de producir trabajo y esta capacidad emerge como una causa de la traslación del cuerpo o algunas de sus partes. En este caso se tiene en cuenta la fuerza de tracción muscular del hombre, mostrándolo como un fenómeno fisiológico.
Mantener una vida activa permite al cuerpo estar en forma y a prolongar la vida, también pueda ayudar a evitar o retrasar el desarrollo de enfermedades o incapacidades mientras uno va envejeciendo. El beneficio de actividades físicas se extiende durante toda la vida y ayuda a mejorar muchas condiciones de salud. Mantenerse activo permite disminuir el riesgo de caídas, así como el de desarrollar enfermedades del corazón, diabetes y ayuda a mantener una vida independiente por largo tiempo.
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1 Williams CD., Salcedo MK., Irving TC., Regnier M., Daniel TL. (2013),
The length–tension curve in muscle depends on lattice spacing, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences doi: 10.1098/rspb.2013.0697
