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Los músculos representa un grupo fundamental de órganos efectores. Su función específica es el desarrollo de fuerza, utilizando la energía bioquímica almacenada en moléculas como la glucosa la cual se aplica, en diferentes órganos, en una variedad de funciones. Por ejemplo:
en la pared de órganos tubulares (vasos sanguíneos, ureteres, oviducto, conductos excretores) los músculos lisos permiten la ejecución movimientos coordinados de la pared de esos órganos, iniciados por estímulos generados en estructuras marcapasos. Estos movimientos determinan el traslado del contenido de esos órganos.
En órganos como el corazón, el músculo cardíaco forma una pared gruesa que al contraerse eleva la presión de volúmenes de sangre que son expulsados en forma intermitente. Se genera así una gradiente de presión que es fundamental para la circulación sanguínea.
En las extremidades y en el cuerpo se encuentran los músculos somáticos, llamados también esqueléticos o estriados. Parte de estos músculos se insertan en el tejido óseo de las extremidades y de otras regiones del cuerpo y su actividad permite mantener y regular la postura del cuerpo y generar los movimientos.
Se conocen tres variedades de efectores musculares: los músculos lisos y dos variedades de músculos estriados, el cardíaco y el esquelético.
El músculo estriado esta formado por células musculares, llamadas fibras musculares, que son cilíndricas, de 10-100 um de diámetro y una longitud de hasta 20 cm. Cada una esta rodeada de una membrana plasmática (sarcolema) y en su citoplasma (sarcoplasma) pueden encontrare varios núcleos y mitocondrias (sarcosomas). Una de las estructuras más características de estas células altamente especializadas, son las miofibrillas. Cada una es un cilindro alargado formado por la unión de muchos cilindros cortos (1.5 –3.0 um de longitud) los sarcómeros.
Cada sarcómero esta separado de su vecino por una placa o banda de separación, la banda o línea Z. El sarcómero existe, entonces, entre dos bandas Z. En cada sarcómero, se insertan en esa banda Z, dirigiéndose hacia el centro del respectivo sarcómero un conjunto de filamentos delgados, los filamentos de actina. Esos filamentos ocupan el extremo de cada sarcómero. En el centro del sarcómero se ubica, un conjunto de filamentos gruesos, de miosina. Esta distribución alternada de filamentos gruesos y delgados le da a la fibra muscular esquelética el aspecto estriado que se caracteriza porque en cada sarcómero la zona central se ve obscura (banda A) y rodeada, a cada lado, de dos bandas claras (bandas I).
Si se aísla una fibra muscular esquelética y se le estimula eléctricamente, directamente, la primera respuesta que aparece es eléctrica, es el potencial de acción de la fibra muscular (curva roja del esquema), que dura 2-3 mseg y que es seguida, luego de alrededor de 8 mseg, por una respuesta mecánica, que dura unos 500 mseg (curva azul del esquema). Esta curva tiene una fase de contracción, seguida de una etapa de relajación.
Al repetir este experimento, pero usando una fibra muscular cardíaca, se repite la secuencia, es decir, el evento eléctrico precede al mecánico. Pero ambos tipos de respuestas son más duraderos. El potencial de acción puede durar hasta alrededor de 100 mseg y la contracción varios cientos de mseg.
En la fibra muscular lisa también se encuentra la misma secuencia de eventos pero, también, de larga duración.
La fibra muscular esquelética también se puede estimular a través de su nervio motor. Ya sea directa o indirectamente, si se usa un estímulo adecuado de intensidad suficiente (umbral), se obtiene sólo una contracción, la sacudida muscular o contracción muscular aislada. Si se aumenta la frecuencia de estimulación, las sacudidas musculares se fusionan y aparece una respuesta sostenida, la contracción tetánica o tétano. Contracciones sostenidas también se pueden observar, usando condiciones adecuadas de estimulación, en los músculos lisos, pero no así en el músculo cardíaco, que no se tetaniza.
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