Responsable de crear movimiento, sustancias circulantes y almacenar glucógeno, el sistema muscular es una red compleja de casi 700 órganos distintos en el cuerpo humano [1]. Cada uno está compuesto por uno de los tres tipos de tejido contráctil: músculo esquelético, liso o cardíaco. Los tres tipos de músculos generan movimiento a través de la contracción y la relajación, estimulados por las proteínas de miofilamento miosina y actina, pero con una anatomía diferente [2]. Tanto el músculo esquelético como el cardíaco exhiben una apariencia estriada o rayada, mientras que el músculo liso parece homogéneo bajo el microscopio [2, 3]. Además, los músculos esqueléticos están inervados por el sistema nervioso somático, lo que les permite ser controlados conscientemente, mientras que los músculos cardíacos y lisos no pueden moverse voluntariamente debido a su conexión con el sistema nervioso autónomo [4]. Además de estas similitudes, cada tipo de músculo exhibe una composición celular, funciones y fisiología únicas.
El músculo esquelético, el tipo más común, compone alrededor del 40% del peso corporal humano normal [1]. Los músculos de esta categoría, por ejemplo, los bíceps y los isquiotibiales, se unen a los tendones, lo que les permite producir los movimientos del cuerpo. Cada músculo contiene miles de fibras musculares organizadas en haces o fascículos, y cada fibra muscular contiene miles de diminutos hilos paralelos llamados miofibrillas [1, 5]. Las miofibrillas, las unidades celulares del músculo esquelético, albergan las mitocondrias y múltiples núcleos en el sarcolema, un citoplasma especializado [5]. Cada miofibrilla se divide en sarcómeros, pequeños segmentos que contienen los miofilamentos actina y miosina y están separados por bordes dentados o “discos Z” [6]. Para producir movimiento, los sarcómeros se contraen, empujando los discos dentro de una miofibrilla y haciendo que la actina se una a la miosina [5, 7]. Las moléculas de miosina luego liberan la energía almacenada y se lanzan hacia adelante, convirtiendo así la energía química en mecánica [7]. Para proteger las fibras, los músculos esqueléticos tienen tres capas de tejido conectivo: el endomisio, el perimisio y el epimisio, que sostienen el órgano y al mismo tiempo le suministran vasos sanguíneos y nervios motores [5].
El músculo liso, sin embargo, exhibe una anatomía diferente. Este tipo de músculo, que se encuentra recubriendo las paredes de los órganos internos, los vasos sanguíneos y la pupila, se contrae a un ritmo más lento pero constante [8]. Su importante elasticidad le permite permanecer en estado de contracción parcial durante largos períodos de tiempo, condición necesaria para mantener la presión en el tracto gastrointestinal y los vasos sanguíneos [8]. Las células del músculo liso contienen un solo núcleo; además, carecen de fibras y sarcómeros, por lo que se asemejan a la forma de un huso [1]. Debido a que los miofilamentos de actina y miosina no están dispuestos en un patrón regular, el músculo liso parece no estriado y homogéneo [8, 9]. Cada uno de los miofilamentos forma cadenas continuas que se extienden de una célula muscular a otra, creando una red de células musculares lisas [9]. El sistema nervioso autónomo inerva el músculo liso, lo que permite que el cuerpo mantenga las funciones vitales sin pensamiento consciente.
Finalmente, el músculo cardíaco, también conocido como miocardio, existe solo dentro de la capa media del corazón. El músculo cardíaco involuntario y estriado comprende un complejo de células musculares, cada una de las cuales tiene uno o dos núcleos, un número significativo de mitocondrias y una matriz extracelular conectiva de capilares [10]. Al igual que el músculo esquelético, las miofibrillas del músculo cardíaco se dividen en sarcómeros, pero están unidas por tejidos conectivos llamados discos intercalados [11]. La contracción del músculo cardíaco utiliza actina y miosina como todos los tipos de músculos, pero este músculo puede desencadenar la contracción sin la estimulación producida por un impulso nervioso, a diferencia del músculo esquelético y liso; sin embargo, el sistema nervioso autónomo puede influir en el comportamiento del músculo [4, 11]. Las arterias coronarias suministran oxígeno al músculo cardíaco, lo que a su vez permite que el corazón genere la presión necesaria para bombear sangre por todo el cuerpo.
En general, cada tipo de músculo es esencial para el cuerpo humano, pero es importante recordar las diferencias en función y anatomía entre los tipos de células musculares: las células del músculo esquelético, responsables del movimiento, son voluntarias, estriadas, cilíndricas y multinucleadas; las células musculares lisas, encargadas de la digestión y transporte de nutrientes, son involuntarias, no estriadas, fusiformes y mononucleadas; y finalmente, las células del músculo cardíaco son involuntarias, estriadas, interconectadas y mono o binucleadas.
Referencias
1: Noto, R., Leavitt, L. and Edens, M. 2021. Physiology, muscle. StatPearls. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK532258/.
2: Campbell, N. and Maani, C. 2021. Histology, muscle. StatPearls. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537195/.
3: Biga, L., Dawson, S., Harwell, A., Hopkins, R., Kaufmann, J., Matern, P., Morrison-Graham, K., Quick, D. and Runyeon, J. 2019. Chapter 4.4: Muscle Tissue. In Anatomy and Physiology. OpenStax. URL: https://open.oregonstate.education/aandp/chapter/4-4-muscle-tissue/.
4: Gash, M., Kandle, P., Murray, I. and Varacallo, M. 2021. Physiology, muscle contraction. StatPearls. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30725825/.
5: Frontera, W. and Ochala, J. Skeletal muscle: A brief review of structure and function. 2015. Calcified Tissue International, vol. 96. DOI: 10.1007/s00223-014-9915-y.
6: Luther, P. 2009. The vertebrate muscle Z-disc: sarcomere anchor for structure and signaling. Journal of Muscle Research and Cell Motility, vol. 30. DOI: 10.1007/s10974-009-9189-6.
7: Taylor, T. 2021. Muscular system. Innerbody Research. URL: https://www.innerbody.com/image/musfov.html.
8: Hafen, B. and Burns, B. 2021. Physiology, smooth muscle. StatPearls. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526125/.
9: Hafen, B., Shook, M. and Burns, B. 2021. Anatomy, smooth muscle. StatPearls. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK532857/.
10: Saxton, A., Tariq, M. and Bordoni, B. 2021. Anatomy, thorax, cardiac muscle. StatPearls. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK535355/.
11: Ripa, R., George, T. and Sattar, Y. 2021. Physiology, cardiac muscle. StatPearls. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK572070/.