Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-844

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812 Capítulo 39 ACCIÓN Y SOSTÉN: LOS MÚSCULOS Y EL ESQUELETO
TÉRMINOS CLAVE
actina pág. 800 articulación en bisagra articulación multiaxial cartílago pág. 806
R E P A S O D E L C A P Í T U L O
RESUMEN DE CONCEPTOS CLAVE
39.1 Una introducción a los sistemas muscular y esquelético
Los músculos sólo se pueden contraer activamente. Los músculos
esqueléticos trabajan en estrecha armonía con el esqueleto, lo que
proporciona una estructura contra la cual la contracción puede
mover el cuerpo. La contracción del músculo cardiaco bombea
sangre, y el músculo liso mueve el alimento a través del tracto di-
gestivo, influye en el diámetro de los vasos sanguíneos y hace que
se contraigan los órganos huecos como la vejiga y el útero.
39.2 ¿Cómo trabajan los músculos?
Las fibras del músculo esquelético (células musculares) consisten
en subunidades de miofibrillas rodeadas de retículo sarcoplásmi-
co. Los sarcómeros están unidos extremo con extremo dentro de
cada miofibrilla y contienen filamentos gruesos de miosina y fila-
mentos delgados de actina que se alternan, así como dos proteínas
accesorias (troponina y tropomiosina). Los filamentos delgados
están adheridos a las proteínas llamadas líneas Z.
Cuando una neurona motriz en una sinapsis llamada unión
neuromuscular estimula una fibra de músculo esquelético, esta úl-
tima produce potenciales de acción. Cuando un potencial de ac-
ción invade la fibra muscular por los túbulos T, se libera calcio del
retículo sarcoplásmico. El calcio hace que las proteínas accesorias
se separen de los sitios de unión de miosina en las moléculas de ac-
tina de los filamentos delgados, lo que permite que los puentes
cruzados de los filamentos gruesos se unan a ellos. Con la energía
del ATP, los puentes cruzados se flexionan, se sueltan y se vuelven
a unir, deslizando los filamentos uno respecto al otro y acortando
los sarcómeros y, por lo tanto, la fibra muscular.Tanto la fuerza co-
mo el grado de las contracciones musculares dependen del núme-
ro de fibras musculares estimuladas y de la frecuencia de los
potenciales de acción en cada fibra. Una descarga rápida produce
una contracción máxima.
Los músculos esqueléticos dependen del suministro constante
de ATP derivado de la respiración celular o, para una actividad
enérgica, de la glucólisis, la cual no requiere oxígeno y produce
ácido láctico. En respuesta a los esfuerzos, las fibras musculares se
hacen más largas y fuertes al agregar miofibrillas de actina y mio-
sina, pero no aumentan en cantidad.
El músculo cardiaco (corazón) también consta de sarcómeros
que contienen filamentos gruesos y delgados que se alternan. Sus cé-
lulas se contraen rítmica y espontáneamente, pero estas contraccio-
nes se sincronizan por medio de señales eléctricas producidas por las
fibras musculares especializadas del nodo sinoauricular (SA). Las fi-
bras del músculo cardiaco están interconectadas por los discos inter-
calados que contienen muchas uniones abiertas, las cuales conducen
señales eléctricas y producen contracciones coordinadas. El múscu-
lo liso carece de sarcómeros organizados; pero, a semejanza del
músculo cardiaco, sus células están acopladas eléctricamente por
medio de uniones abiertas. El músculo liso rodea a los órganos
huecos (útero, tracto digestivo, vejiga) y los vasos sanguíneos, lo
que produce contracciones lentas y sostenidas o rítmicas, las cua-
les son involuntarias.
Web tutorial 39.1 Estructura muscular
Web tutorial 39.2 Contracción muscular
39.3 ¿Qué función desempeña el esqueleto?
Entre los animales se encuentran tres tipos de esqueletos. Los es-
queletos hidrostáticos (en los cnidarios, moluscos y gusanos) con-
sisten en un líquido confinado dentro de una cámara rodeada de
músculo. Los exoesqueletos se encuentran en los artrópodos y son
recubrimientos externos con articulaciones flexibles. Los endoes-
queletos, incluido el esqueleto óseo de los vertebrados, se encuen-
tran en los equinodermos y cordados.
El esqueleto de los vertebrados brinda sostén al cuerpo, puntos
de inserción para los músculos y protección para los órganos inter-
nos. Los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas se for-
man en la médula ósea. Los huesos actúan como almacenamiento
de calcio y fósforo. El esqueleto axial incluye el cráneo, la colum-
na vertebral y la caja torácica. El esqueleto apendicular consiste
en los cinturones pectoral y pélvico y los huesos de los brazos,
piernas, manos y pies.
39.4 ¿Qué tejidos forman el esqueleto de los vertebrados?
El cartílago se encuentra en los extremos de los huesos y forma co-
jincillos en las articulaciones de la rodilla y en los discos interver-
tebrales. También confiere soporte a la nariz, las orejas y las vías
respiratorias. Durante el desarrollo embrionario, el cartílago es el
precursor del hueso. El cartílago está formado por condrocitos, los
cuales se rodean de una matriz de colágeno fibroso. El colágeno
también forma bandas densas de tejido llamadas ligamentos, los
cuales conectan los huesos con las articulaciones móviles, así como
los tendones que conectan los músculos a los huesos.
El hueso está formado de osteoblastos, los cuales secretan una
matriz de colágeno que se endurece por el fosfato de calcio. Un
hueso común consiste en una cubierta externa de hueso duro y
compacto, a la cual se sujetan los músculos, y el hueso esponjoso
interno, el cual puede contener médula ósea. La remodelación del
hueso ocurre de forma continua. Los osteoclastos penetran (por
túneles) a través del hueso por medio de ácidos y enzimas. Los ca-
pilares de alimentación invaden los túneles, y los osteoblastos lle-
nan el espacio con capas concéntricas de hueso nuevo y dejan un
pequeño canal central para cada capilar. Este proceso genera os-
teones. Los osteoblastos llegan a quedar atrapados dentro del hue-
so y maduran para convertirse en osteocitos.
39.5 ¿Cómo se mueve el cuerpo? 
Los músculos esqueléticos a menudo forman pares antagónicos
que mueven el esqueleto. En el esqueleto de los vertebrados, el
movimiento ocurre en torno a las articulaciones, donde los huesos
se unen entre sí por medio de ligamentos. Los músculos se sujetan
a los huesos a ambos lados de la articulación por medio de los ten-
dones. La contracción de un músculo flexiona la articulación y es-
tira a su músculo antagónico. En las articulaciones en bisagra, los
orígenes de los músculos están adheridos al hueso inmóvil; sus in-
serciones se sujetan al hueso móvil. La contracción del músculo
flexor dobla la articulación; la contracción de su músculo extensor
antagónico la endereza.