Sistema esquelético y muscular

Contenido: Introducción. Estructura de los huesos. Anatomía del esqueleto. Columna vertebral. Huesos y articulaciones de la cabeza. Huesos y articulaciones del tórax. Huesos y articulaciones de las extremidades superiores. Huesos y articulaciones de las extremidades inferiores. Articulaciones. Sistema Muscular. Estructura y fisiología muscular. Funciones del sistema muscular. Clasificación de los músculos.

Objetivo: Al finalizar la competencia describirá los fundamentos teóricos del sistema esquelético y muscular, sin error.

Introducción

El ser humano, al igual que el resto de los seres vivos, necesita relacionarse con el medio ambiente que lo rodea y, para hacerlo, debe desplazarse hasta lo que le interesa. La acción de los sentidos lleva a un conocimiento consciente de la realidad del entorno, que puede alcanzarse gracias a la posibilidad de moverse. El movimiento se realiza por la acción conjunta de los huesos y los músculos.

Ambos forman el aparato locomotor, que responde a órdenes que recibe del sistema nervioso y el sistema endocrino produciendo movimientos voluntarios.

Estructura de los huesos

Estructura de los huesos

El hueso es un tipo especial de tejido conectivo que es a la vez fuerte, resistente y ligero, y que consta de una serie de células especializadas y fibras de proteínas sobre una base gelatinosa que contiene agua, sales minerales e hidratos de carbono, llamada osteína.

Si se analiza la estructura de un hueso de fuera adentro, se ve que está formado por una serie de capas diferentes:

- Una delgada capa exterior denominada periostio, que consta de vasos sanguíneos y nervios. Esta membrana fibrosa cubre toda la superficie de los huesos excepto el interior de las articulaciones, y sus vasos sanguíneos aportan nutrientes a
las células óseas.

- El tejido óseo compacto es denso y duro, forma la zona cortical de los huesos y se compone de columnas de células óseas mineralizadas con fosfato cálcico, lo que hace que los huesos sean a la vez elásticos y fuertes. Estas células se llaman
osteocitos.

- El hueso esponjoso es una estructura en forma de enrejado, compuesta de unas prolongaciones óseas llamadas trabéculas que se disponen siguiendo las líneas de mayor presión; esta estructura esponjosa hace que los huesos sean ligeros. El hueso esponjoso ocupa la zona central en los huesos cortos y planos y el interior de las epífisis en los huesos largos.

La médula ósea se encuentra en el interior de los huesos, directamente debajo del hueso compacto en las diáfisis de los huesos largos, en las epífisis de los huesos largos, entre las trabéculas del hueso esponjoso y en el interior de los huesos cortos y
planos y es un tejido especial muy rico en grasa. Existen dos tipos: la roja, que rellena las cavidades de tejido esponjoso y es la responsable de producir la mayoría de las células de la sangre, en especial los glóbulos rojos y los glóbulos blancos; al nacer,
todos los huesos del cuerpo tienen médula roja, pero a medida que se llega a la edad adulta se va reemplazando por la médula ósea amarilla, que es más grasa y menos activa.

Anatomía del esqueleto

El esqueleto está formado por unos 206 huesos de diversos tamaños y formas. Consta de una larga columna, la columna vertebral, situada verticalmente en el centro, la extremidad superior sostiene el cráneo, la extremidad inferior forma el sacro y el cóccix, rudimento de la cola de los animales y de la parte media de la columna surgen lateralmente unos arcos óseos, las costillas, que en la parte anterior se articulan con el esternón y constituyen un espacio denominado tórax, y por último, en la parte superior del tórax y en la parte inferior de la columna vertebral, están implantados simétricamente a cada lado los dos pares de miembros: las extremidades superiores y las inferiores.

El estudio del esqueleto comprende la descripción de sus huesos y las articulaciones entre ellos, y, por lo general, se lo separa en cinco apartados distintos: columna vertebral, huesos y articulaciones de la cabeza, huesos y articulaciones del tórax, huesos y articulaciones de las extremidades superiores y huesos y articulaciones de las extremidades inferiores.

Columna vertebral

La columna vertebral tiene 33 huesos denominados vértebras que se articulan entre sí y se extienden desde la base del cráneo hasta el cóccix.

De arriba abajo se pueden distinguir varias zonas en la columna vertebral:

- 7 vértebras cervicales, que sostienen la cabeza y el cuello.
- 12 vértebras torácicas o dorsales, que se articulan con las costillas.
- 5 vértebras lumbares, que soportan la mayor parte de peso del cuerpo.
- 5 vértebras soldadas entre sí, que constituyen el hueso sacro.
- 4 vértebras soldadas entre sí, que constituyen el hueso cóccix.

Las vértebras se articulan una con otra mediante un disco fibroso denominado disco intervertebral, que posee en su interior un núcleo gelatinoso llamado núcleo pulposo. Este disco intervertebral, junto con otras articulaciones entre las vértebras que se establecen entre sus proyecciones laterales, transversas y posteriores, en conjunto denominadas apófisis, permiten que la gama de movimientos de la columna vertebral sea muy amplia, además de dotarla de flexibilidad y resistencia.

Huesos y articulaciones de la cabeza

Huesos y articulaciones de la cabeza

La cabeza se divide en dos partes: el cráneo, que tiene forma de caja y que rodea al cerebro, y los huesos de la cara, destinados a alojar la mayor parte de los órganos de los sentidos y a sostener la mandíbula para la masticación:

- El cráneo está formado por ocho huesos: el frontal delante, dos parietales y dos temporales a los lados, el occipital detrás, el etmoides y el esfenoides detrás de la nariz. Estos huesos constituyen la bóveda craneal.

- Los huesos de la cara son 14: dos pómulos o malares, dos huesos maxilares superiores, la mandíbula, los huesecillos del oído medio (martillo, yunque y estribo), el hueso nasal, los huesos lagrimales y otros.

Todos los huesos de la cabeza, excepto la mandíbula, se mantienen juntos mediante articulaciones fijas denominadas suturas. La mandíbula está unida a los dos huesos temporales por medio de unas articulaciones muy móviles, llamadas articulaciones temporomandibulares, sus movimientos son complejos, ya que deben permitir la masticación y la articulación de las palabras.

Existe un hueso llamado hioides, que se puede considerar incluido entre los huesos de la cabeza o entre los huesos del tórax ya que se encuentra situado dentro del complejo de la laringe, que es fundamental para la inserción de los músculos que intervienen en el
funcionamiento de este órgano: la respiración y el habla.

Huesos y articulaciones del tórax

El tórax

El tórax o caja torácica es un espacio que delimita, por detrás, la columna vertebral, concretamente las vértebras dorsales; por los lados, las costillas, que se originan de las vértebras, y, por delante, el esternón, con el cual se articulan las costillas.

Por lo general existen 12 pares de costillas, pero en algunos casos puede haber una más o alguna menos. Los 7 primeros pares de costillas se denominan verdaderas, pues enlazan directamente con el esternón mediante un cartílago costal único, mientras que los 2 o 3 pares siguientes se denominan falsas, pues se unen en un cartílago común y éste conecta con el esternón. Por último, debajo suelen existir costillas llamadas flotantes, pues no están unidas al esternón.

Huesos y articulaciones de las extremidades superiores

Extremidad superior

Los huesos y las articulaciones de las extremidades superiores se inician con la articulación del hombro, que se denomina cintura escapular. Esta articulación está formada por tres huesos: el omóplato o escápula, la clavícula y el húmero.

Toda la articulación está rodeada por la cápsula articular, ligamentos y músculos poderosos, que permiten la movilidad del brazo.
El húmero es alargado y se extiende desde el hombro hasta el codo, donde se articula con los huesos del antebrazo, denominados cúbito, situado en la parte interna, y radio, situado en la parte externa. La articulación del codo permite la flexión del antebrazo sobre el brazo y la rotación del antebrazo.

Estos huesos se articulan de manera compleja con los denominados metacarpianos, cinco huesos alargados que constituyen el esqueleto de la palma de la mano y continúan hacia los extremos con los huesos de las falanges, tres en todos los dedos excepto el primero o pulgar, que sólo tiene dos.

Huesos y articulaciones de las extremidades inferiores

Extremidad inferior

Las extremidades inferiores se originan en la articulación de la cadera, que constituye la cintura pélvica y está formada por el fémur y la pelvis. La pelvis sirve como soporte a la parte superior del cuerpo y protege los órganos abdominales y pelvianos, por ejemplo, el útero y los ovarios en las mujeres; forma un gran anillo óseo que tiene detrás los huesos sacro y cóccix, y a los lados los huesos coxales, formados a su vez por tres huesos: el ílion, el isquion y el pubis, que constituyen la cavidad en la cual se articula la cabeza del fémur, el acetábulo.

El fémur, el hueso del muslo, es el que soporta mayor peso del cuerpo; se articula por arriba con la pelvis y por abajo con uno de los huesos de la pierna, la tibia, y ambos forman la rodilla.

La rodilla es una articulación compleja y en ella intervienen muchos músculos, los que permiten su estabilidad. En el interior de la rodilla y separando el fémur y la tibia, existe una estructura fibrosa y elástica denominada menisco, que sirve para amortiguar el roce de los movimientos. Delante de la articulación de estos dos se encuentra un pequeño hueso denominado rótula, sobre el cual pasa el tendón del muslo que permite la flexión de la pierna.

La parte superior de la tibia se articula por fuera con la cabeza del peroné, el otro hueso de la pierna, que discurre paralelo a ella; ambos se articulan en la parte inferior con los huesos del tarso y forman el tobillo.

El tobillo es una articulación compleja y móvil, aunque una multitud de ligamentos mantiene su estabilidad. El tarso consta de siete huesos dispuestos en dos filas: detrás el astrágalo y el calcáneo (que constituye lo que se denomina talón), y delante el cuboides, el escafoides y las tres cuñas. A continuación, el tarso se articula con los metatarsianos, cinco huesos largos que constituyen el arco del pie y que continúan por delante con las falanges, tres en todos los dedos excepto el primero, que sólo tiene dos.

Articulaciones

Articulaciones del cuerpo humano

Los huesos del esqueleto están unidos entre sí mediante las articulaciones, que se mantienen estables gracias a unos refuerzos fibrosos que las rodean, denominados ligamentos. Las articulaciones se clasifican por su estructura o por la forma en que se mueven.

Según la movilidad de los huesos que forman parte de las articulaciones, éstas se dividen en:

Articulaciones fijas, que están unidas firmemente por un cartílago fibroso. Los huesos que las forman no se mueven entre ellos. Un ejemplo son los huesos de la cara y el cráneo, que están unidos por articulaciones que se conocen con el nombre de suturas.

Articulaciones semimóviles, en las cuales los huesos están separados por una capa de cartílago fibroso parecida a un disco, lo que permite ciertos movimientos, como en las vértebras de la columna, o están estabilizadas por ligamentos muy cortos, como algunos huesos del tarso en el pie.

Articulaciones móviles o sinoviales que permiten una gran variedad de movimientos. Son muy complejas y están formadas por dos extremos óseos recubiertos con una capa de tejido cartilaginoso suave y elástico que evita el roce entre las superficies óseas. En el interior de estas articulaciones existe un líquido que las lubrica, el líquido sinovial.

Sistema Muscular

El sistema muscular es el conjunto de los más de 650 músculos del cuerpo, cuya función primordial es generar movimiento, ya sea voluntario o involuntario -músculos esqueléticos y viscerales, respectivamente. Algunos de los músculos pueden enhebrarse de ambas formas, por lo que se los suele categorizar como mixtos.

El sistema muscular permite que el esqueleto se mueva, mantenga su estabilidad y la forma del cuerpo. En los vertebrados se controla a través del sistema nervioso, aunque algunos músculos (tales como el cardíaco) pueden funcionar en forma autónoma. Aproximadamente el 40% del cuerpo humano está formado por músculos, vale decir que por cada kg de peso total, 400 g corresponden a tejido muscular.

Estructura y fisiología muscular

Estructura y fisiología del músculo

El músculo está formado por fibras musculares, que se agrupan sucesivamente en fascículos cada vez más complejos hasta conformar los músculos. Las fibras musculares son alargadas y contienen en su interior unas estructuras elásticas llamadas miofibrillas y miofilamentos, las cuales a su vez están formadas por dos proteínas diferentes, la actina y la miosina, que son las directamente encargadas de la contracción y la relajación del músculo (en la contracción, los filamentos de actina y miosina se desplazan unos sobre otros como una escalera plegable).

Todas las fibras musculares se mantienen unidas gracias a un tejido de sostén que existe en todo el organismo, el tejido conectivo. Por último, los músculos están rodeados por una fina membrana denominada aponeurosis, que los protege y les permite contraerse como
una unidad.

Cada tipo muscular realiza siempre la misma secuencia en respuesta a un estímulo nervioso que puede ser voluntario o automático:

Fase de latencia: tiempo que transcurre entre el estímulo nervioso y la contracción muscular.
Fase de contracción: tiempo que dura la contracción activa del músculo, es decir, su acortamiento.
Fase de relajación: tiempo que sigue a la contracción y durante el cual el músculo recupera su posición inicial.

Funciones del sistema muscular

El sistema muscular es responsable de:

- Locomoción: efectuar el desplazamiento de la sangre y el movimiento de las extremidades.
- Actividad motora de los órganos internos: el sistema muscular es el encargado de hacer que todos nuestros órganos desempeñen sus funciones, ayudando a otros sistemas como por ejemplo al sistema cardiovascular.
- Información del estado fisiológico: por ejemplo, un cólico renal provoca contracciones fuertes del músculo liso generando un fuerte dolor, signo del propio cólico.
- Mímica: el conjunto de las acciones faciales, también conocidas como gestos, que sirven para expresar lo que sentimos y percibimos.
- Estabilidad: los músculos conjuntamente con los huesos permiten al cuerpo mantenerse estable, mientras permanece en estado de actividad.
- Postura: el control de las posiciones que realiza el cuerpo en estado de reposo.
- Producción de calor: al producir contracciones musculares se origina energía calórica.
- Forma: los músculos y tendones dan el aspecto típico del cuerpo.
- Protección: el sistema muscular sirve como protección para el buen funcionamiento del sistema digestivo como para los órganos vitales.

Clasificación de los músculos

Músculo liso

El músculo liso, también conocido como visceral o involuntario, se compone de células en forma de huso que poseen un núcleo central que asemeja la forma de la célula que lo contiene, carecen de estrías transversales aunque muestran ligeramente estrías longitudinales. El estímulo para la contracción de los músculos lisos está mediado por el sistema nervioso vegetativo autónomo. El músculo liso se localiza en los aparatos reproductor y excretor, en los vasos sanguíneos, en la piel, y órganos internos.

Existen músculos lisos unitarios, que se contraen rápidamente (no se desencadena inervación), y músculos lisos multiunitarios, en los cuales las contracciones dependen de la estimulación nerviosa. Los músculos lisos unitarios son como los del útero, uréter, aparato gastrointestinal, etc.; y los músculos lisos multiunitarios son los que se encuentran en el iris, membrana nictitante del ojo, tráquea, etc.

El músculo liso posee además, al igual que el músculo estriado, las proteínas actina y miosina.

Músculo cardíaco

El músculo cardíaco (miocardio) es un tipo de músculo estriado encontrado en el corazón. Su función es bombear la sangre a través del sistema circulatorio por contracción.

El músculo cardíaco generalmente funciona involuntaria y rítmicamente, sin tener estimulación nerviosa. Es un músculo miogénico, es decir, autoexcitable.

Las fibras estriadas y con ramificaciones del músculo cardíaco forman una red interconectada en la pared del corazón. El músculo cardíaco se contrae automáticamente a su propio ritmo, unas 100.000 veces al día. No se puede controlar conscientemente, sin embargo, su ritmo de contracción está regulado por el sistema nervioso autónomo dependiendo de que el cuerpo esté activo o en reposo.

Clasificación según la forma en que sean controlados

- Voluntarios: controlados por el individuo
- Involuntarios o viscerales: dirigidos por el sistema nervioso central
- Autónomo: su función es contraerse regularmente sin detenerse.
- Mixtos: músculos controlados por el individuo y por sistema nervioso, por ejemplo los párpados.

Los músculos están formados por una proteína llamada miosina, la misma se encuentra en todo el reino animal e incluso en algunos vegetales que poseen la capacidad de moverse. El tejido muscular se compone de una serie de fibras agrupadas en haces o masas primarias y envueltas por la aponeurosis una especie de vaina o membrana protectora, que impide el desplazamiento del músculo. Las fibras musculares poseen abundantes filamentos intraprotoplasmáticos, llamados miofibrillas, que se ubican paralelamente a lo largo del eje mayor de la célula y ocupan casi toda la masa celular. Las miofibrillas de las fibras musculares lisas son aparentemente homogéneas, pero las del músculo estriado presentan zonas de distinta refringencia, lo que se debe a la distribución de los componentes principales de las miofibrillas, las proteínas de miosina y actina.

Fuentes: Wikipedia.org y interciencia.webcindario.com