Los músculos son uno de los tejidos más esenciales del cuerpo humano. Nos permiten movernos, respirar y realizar todo tipo de funciones esenciales. Pero, ¿cómo se desarrollan realmente los músculos?
Todo comienza con las células que forman los músculos. Estas células, llamadas fibras musculares, contienen estructuras especializadas llamadas miofilamentos. Los miofilamentos están formados por dos tipos de proteínas:actina y miosina. Cuando estas proteínas interactúan, hacen que la fibra muscular se contraiga.
La cantidad de miofilamentos en una fibra muscular determina su fuerza. Cuantos más miofilamentos haya, más fuerte será la fibra muscular. Por eso los músculos se fortalecen cuando hacemos ejercicio. Cuando hacemos ejercicio dañamos las fibras musculares. Este daño hace que el cuerpo repare las fibras musculares y, en el proceso, aumenta la cantidad de miofilamentos en cada fibra.
Además del número de miofilamentos, la disposición de los miofilamentos también afecta la fuerza de un músculo. En la mayoría de los músculos, los miofilamentos están dispuestos en un patrón repetitivo llamado sarcómero. El sarcómero es la unidad básica de contracción muscular.
La longitud del sarcómero determina el rango de movimiento de un músculo. Cuanto más largo sea el sarcómero, mayor será el rango de movimiento. Esta es la razón por la que algunos músculos, como los isquiotibiales, pueden estirarse tanto.
La fuerza y la disposición de los miofilamentos son sólo dos de los factores que determinan el desarrollo muscular. Otros factores incluyen el tipo de músculo, la edad de la persona y el nivel de actividad física.
Al comprender cómo se desarrollan los músculos, podemos comprender mejor cómo mejorar nuestra fuerza y resistencia muscular. También podemos utilizar este conocimiento para prevenir lesiones musculares y promover la salud en general.
A continuación se ofrece una explicación más detallada de los mecanismos celulares implicados en el desarrollo muscular:
Cuando un músculo es estimulado por un nervio, la señal se transmite a las células musculares a través de la unión neuromuscular. Esto provoca la liberación de iones de calcio del retículo sarcoplásmico, que es un orgánulo rodeado de membrana dentro de las células musculares.
Los iones de calcio se unen a la proteína troponina, que se encuentra en los filamentos de actina. Esto provoca un cambio conformacional en la proteína troponina, que expone el sitio de unión de la cabeza de miosina.
Luego, la cabeza de miosina se une al filamento de actina formando un puente cruzado. Este puente cruzado tira del filamento de actina hacia el centro del sarcómero, lo que provoca que el músculo se contraiga.
La energía para esta contracción proviene de la hidrólisis del ATP, que es una molécula que almacena energía en sus enlaces químicos. La cabeza de miosina libera ADP y moléculas de fosfato inorgánico que se producen por la hidrólisis del ATP, y luego se une a otro filamento de actina para repetir el proceso.
Este ciclo de formación y liberación de puentes cruzados continúa hasta que la fibra muscular se relaja. El proceso de relajación se inicia mediante la unión de iones de calcio a la proteína calmodulina, lo que provoca la liberación de iones de calcio de la proteína troponina. Este cambio conformacional en la proteína troponina bloquea el sitio de unión de la cabeza de miosina, lo que provoca que los puentes cruzados se rompan y el músculo se relaje.
Los ciclos repetidos de contracción y relajación de las fibras musculares hacen que los músculos desarrollen fuerza y resistencia.