Estructura del tejido muscular: miofibrillas, sarcómero y filamentos contráctiles

Células Musculares: Mioblastos y Miocitos

Las células precursoras del músculo se denominan mioblastos, y las células musculares maduras son los miocitos.

Características de las Células Musculares

Las células musculares, también conocidas como células musculares, miofibras o fibras musculares, son células alargadas. Su estructura se define por la presencia o ausencia de una disposición regular de proteínas miofibrilares contráctiles, denominadas miofilamentos.

Clasificación del Tejido Muscular

Según la organización de sus miofilamentos, el tejido muscular se clasifica en:

• Músculo Estriado: Se subdivide en músculo esquelético y músculo estriado visceral.
• Músculo Liso: Se encuentra en las paredes de los vasos sanguíneos, vísceras y la dermis.

Componentes de los Miofilamentos

Existen dos tipos principales de miofilamentos:

• Filamentos Delgados: Compuestos principalmente por la proteína actina.
• Filamentos Gruesos: Compuestos principalmente por la proteína miosina.

Estructuras Celulares Específicas del Músculo

• Sarcolema: La membrana celular de la célula muscular.
• Sarcoplasma: El citoplasma de la célula muscular.
• Sarcosomas: Las mitocondrias dentro de la célula muscular.
• Retículo Sarcoplásmico: El retículo endoplasmático especializado en la célula muscular.

Organización de las Miofibras

Las miofibras o fibras musculares son estructuras largas, cilíndricas y multinucleadas. En el músculo estriado, los mioblastos se alinean extremo con extremo para formar estas fibras. Los miotubos son estructuras intermedias donde se elaboran los constituyentes citoplasmáticos y los elementos contráctiles, las miofibrillas.

Músculo Esquelético

El músculo esquelético está compuesto por fibras musculares estriadas. Estas fibras se mantienen unidas por la secreción de la propia célula mioblástica en su espacio extracelular. Múltiples fibras musculares se agrupan y se envuelven en una gruesa membrana de tejido conectivo, formando una envoltura protectora.

Células Satélite

Las células satélite son células regenerativas que se localizan sobre las células musculares y comparten su lámina externa, desempeñando un papel crucial en la reparación muscular.

Miofibrillas y Miofilamentos en el Músculo Esquelético

La célula muscular esquelética se compone de conjuntos longitudinales de miofibrillas cilíndricas. Cada miofibrilla está a su vez compuesta por miofilamentos.

Elementos Contráctiles

La miosina II y los filamentos delgados son los elementos contráctiles fundamentales de la fibra muscular.

Estructura del Sarcomero: Bandas y Líneas

Los miofilamentos se organizan en unidades repetitivas llamadas sarcomeros, que presentan una disposición de bandas:

• Banda A: Región oscura que contiene tanto actina como miosina.
• Banda I: Región clara que contiene principalmente actina.
• Banda H: Se encuentra en el centro de la Banda A y contiene solo miosina.
• Línea M: Una línea densa en el medio de la Banda H.
• Disco Z: Una línea oscura delgada que divide cada Banda I y marca los límites del sarcomero.

Proteínas Asociadas a los Filamentos de Actina

Cuatro proteínas están asociadas a los filamentos de actina:

• Tropomiosina: Se ubica en los surcos entre las moléculas de actina F.
• Troponina: Un complejo que se une a la tropomiosina y consta de tres subunidades:
  • TnC: Fija el calcio.
  • TnT: Se une a la tropomiosina.
  • TnI: Se fija a la actina e inhibe la interacción con la miosina.
• Tropomodulina: Proteína fijadora de actina que se une al extremo libre del filamento de actina, manteniendo y regulando su longitud dentro del sarcomero.
• Nebulina: Proporciona estabilidad a los filamentos delgados, que están sujetos a la línea Z por la alfa-actina.

Filamentos Gruesos: Miosina

Los filamentos gruesos están compuestos por miosina, una proteína con forma de varilla. Cada molécula de miosina consta de:

• Dos cadenas pesadas: Se asemejan a dos palos de golf entrelazados, con cadenas polipeptídicas en forma de bastón.
• Cuatro cadenas ligeras.

La molécula de miosina se divide en:

• Meromiosina Pesada: Formada por las cabezas (región S1), los brazos de palanca (región S2) y ambos pares de cadenas ligeras.
• Meromiosina Ligera: Formada por la cola de la molécula.

Proteínas Accesorias

Existen proteínas accesorias que mantienen la alineación precisa de los filamentos delgados y gruesos dentro del sarcomero.

Ciclo de Puentes Transversales

Cada ciclo de puentes transversales, fundamental para la contracción muscular, se compone de cinco etapas:

1. Adhesión: La cabeza de miosina está fuertemente unida al filamento de actina.
2. Separación: La cabeza de miosina se separa de la molécula de actina.
3. Flexión: Se genera fuerza a medida que la cabeza de miosina cambia de configuración.
4. Generación de Fuerza: La cabeza de miosina se fija a un nuevo sitio de unión en la molécula de actina.
5. Re-adhesión: Se produce un nuevo ciclo de adhesión y generación de fuerza.