Fibra muscular para niños
La fibra muscular o miocito esquelético es un tipo de célula especial. Es grande, con forma de cilindro y tiene muchos núcleos. Esta célula es la base de nuestros músculos esqueléticos. Su característica más importante es que puede contraerse. Esto significa que puede acortar su tamaño para generar movimiento y fuerza.
Contenido
¿Cómo se forman las fibras musculares?
El origen de los miocitos
Los miocitos se forman a partir de una capa de células en el embrión llamada mesodermo. Las primeras células que dan origen a los músculos se llaman mioblastos. Cada mioblasto tiene un solo núcleo.
De mioblastos a miotubos
Estos mioblastos se unen entre sí para formar fibras más largas. Estas fibras se conocen como miotubos. Los miotubos tienen muchos núcleos en el centro. A medida que maduran, los núcleos se mueven hacia los bordes de la célula. En los humanos, las estructuras internas llamadas miofibrillas aparecen al tercer mes. En ese momento, también se pueden ver las líneas o "estrías" en el músculo.
¿Cómo es la estructura de una fibra muscular?
Tamaño y componentes principales
El miocito esquelético, también llamado fibra muscular, es la unidad básica del músculo estriado. Puede medir entre 40 y 100 micrómetros (μm) de ancho. Su longitud puede ser de varios centímetros.
Esta célula contiene orgánulos y varios núcleos. Su citoplasma, llamado sarcoplasma, es muy complejo. Dentro del sarcoplasma hay una red de fibras de actina y miosina. Estas fibras son las que permiten la contracción del músculo.
Detalles de la microarquitectura
Cuando se observa un miocito con un microscopio óptico, se ven líneas claras y oscuras. Estas líneas se extienden a lo ancho de la célula. Están formadas por la forma en que se organizan las miofibrillas.
La fibra muscular está cubierta por una membrana celular especial. Esta membrana se llama sarcolema. El sarcolema tiene muchas pequeñas entradas o "invaginaciones". Estas entradas forman los túbulos T.
El retículo endoplásmico de la fibra muscular se llama retículo sarcoplasmático. Las mitocondrias son muy numerosas. Se encuentran entre las miofibrillas y son esenciales para producir energía.
Los núcleos celulares son muchos y se ubican en los bordes de la célula. Son planos y ovalados, miden unos 10 μm de largo y 4 μm de ancho.
Ultraestructura: el mundo interior del miocito
Con un microscopio electrónico, se ve que la fibra muscular es muy organizada. Sus orgánulos están dispuestos de una forma específica. Esto es importante para el funcionamiento del sarcómero.
En los mamíferos, los túbulos T y las cisternas del retículo forman una estructura llamada tríada. Una tríada tiene un túbulo T en el centro, rodeado por dos cisternas del retículo sarcoplasmático (RS). Las tríadas están cerca de la línea Z, donde se unen dos sarcómeros. Las mitocondrias también se encuentran cerca de estas estructuras.
Las mitocondrias están muy juntas entre las miofibrillas. Esto les permite estar cerca de donde se necesita energía. Son muy abundantes para proporcionar la energía necesaria para la contracción muscular.
Los núcleos de la célula muscular son alargados y delgados. Tienen forma ovalada y miden entre 8 y 10 μm de largo. Puede haber cientos de ellos en una sola fibra muscular. La cromatina dentro del núcleo es clara en el centro.
El sarcoplasma del miocito es muy especializado. Esto significa que está diseñado para cumplir una función específica.
El citoesqueleto de la célula muscular está hecho principalmente de actina. Esta se une a la miosina II, una proteína que ayuda en la contracción. Juntas, forman unidades llamadas sarcómeros. Los sarcómeros se repiten para formar las miofibrillas.
Cuando se mira una miofibrilla al microscopio, se ven bandas oscuras (banda "A") y bandas claras (banda "I"). La banda I tiene una línea en el medio llamada línea "Z". La banda A tiene una línea en el medio llamada línea "M". Entre la banda A y la línea M hay un espacio claro llamado zona "H". Todas estas bandas y líneas muestran cómo se organiza el sarcómero. El sarcómero es la unidad que se contrae en la fibra muscular. Se extiende de una línea Z a la siguiente.
La banda I del sarcómero está formada por fibras de actina. La banda A contiene fibras de miosina, que son más gruesas que las de actina. Ambas fibras se superponen en la banda A.
Las distrofias musculares son enfermedades que causan que las fibras musculares se deterioren. Esto afecta la función del músculo.
¿Cómo se reparan las fibras musculares?
Recambio celular en el músculo esquelético
Normalmente, el músculo esquelético de un adulto no cambia mucho. Solo un pequeño porcentaje de sus núcleos se reemplaza cada semana. Una vez que un miocito se forma, deja de dividirse.
Las células musculares esqueléticas están muy especializadas en la contracción. Los miocitos y las "células satélite" trabajan juntos. Son importantes para la fuerza y el buen funcionamiento del músculo.
Las células satélite
Las "células satélite" son un grupo de células madre y células progenitoras. Se encuentran entre la lámina externa y el sarcolema de cada fibra muscular. Representan un pequeño porcentaje de los núcleos en las fibras musculares adultas.
Las "células satélite" son clave para el crecimiento, la reparación y la regeneración de la fibra muscular. Normalmente están inactivas. Pero se activan con el ejercicio, las lesiones o el estrés. Cuando una fibra muscular se daña, las células satélite se activan. Luego se multiplican para ayudar a reparar el músculo.
Reparación de la fibra muscular
Cuando hay una lesión o enfermedad muscular, la capacidad de regeneración es vital. Las células satélite se activan para reparar el músculo. Comienzan un proceso de diferenciación. Esto incluye la producción de proteínas como la miogenina y la miosina. Estas proteínas ayudan a los mioblastos a unirse y formar nuevas miofibras.
¿Cuál es la función de la fibra muscular?
La contracción muscular
Contracción del músculo esquelético
Cuando los músculos se contraen, los filamentos delgados y gruesos se deslizan entre sí. Esto usa energía del trifosfato de adenosina (ATP). Este movimiento acerca los discos Z, en un proceso llamado mecanismo de filamento deslizante. La contracción de todos los sarcómeros hace que toda la fibra muscular se acorte.
Esta contracción se inicia por una señal eléctrica. Esta señal se llama potencial de acción. Viaja por la membrana celular del miocito. Los túbulos transversales llevan esta señal desde la superficie al interior de la célula.
El retículo sarcoplásmico son bolsas membranosas. Los túbulos transversales las tocan, pero no se unen. Estas bolsas rodean cada sarcómero y están llenas de iones de calcio (Ca2+).
Cuando un miocito recibe una señal, se produce una despolarización en las uniones neuromusculares. Esto genera un potencial de acción. Cada fibra muscular recibe información de una sola neurona. El potencial de acción en la neurona libera un químico llamado acetilcolina.
La acetilcolina viaja a través de la sinapsis y se une a un receptor en el sarcolema. Esto inicia un impulso que se mueve por el sarcolema.
Cuando el potencial de acción llega al retículo sarcoplásmico, libera iones de calcio. El calcio fluye hacia el sarcómero. Esto hace que los filamentos comiencen a deslizarse y los sarcómeros se acorten. Este proceso necesita mucha energía (ATP). El ATP se usa para que las cabezas de miosina se unan y se suelten. Rápidamente, el calcio vuelve al retículo sarcoplásmico. Esto detiene la interacción entre los filamentos y el músculo se relaja.
Hay diferentes tipos de contracción muscular. La contracción simple es una respuesta a un solo estímulo. Su duración puede variar. En la contracción por sumatoria, los músculos se hacen más fuertes con estímulos repetidos. El tétanos es una contracción muscular sostenida por estímulos rápidos. Puede durar hasta que el músculo se cansa. Las contracciones isométricas no causan movimiento. Las contracciones isotónicas sí causan movimiento.
Contracción del músculo cardíaco
Las células especializadas del corazón, llamadas cardiomiocitos, generan impulsos eléctricos. Estos impulsos controlan el ritmo del corazón. Coordinan la contracción de todo el músculo cardíaco a través de un sistema eléctrico. La actividad de estas células es regulada por el sistema nervioso. Esto ayuda a aumentar o disminuir la frecuencia cardíaca.
Para saber más
- Fibrocitos
- Fibroblastos
- Músculo liso
Véase también
En inglés: Muscular system Facts for Kids
