¿Cómo te gustaría aprender la célula muscular?

En este blog hablaremos sobre la célula eucariota y más tarde sobre la célula muscular, adentrándonos, al tejido muscular cardíaco.

Para empezar a hablarlos sobre la célula animal, primeramente deberíamos saber qué es una célula, y esta es la pregunta que nos tendríamos que hacer:

¿QUÉ ES UNA CÉLULA?

Es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si solo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares. En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones , como en el caso del ser humano.

- ESQUEMA GENERAL DE LA CÉLULA EUCARIOTA

Como ya sabemos, la célula eucariota tiene un mayor grado de organización estructural que la célula procariótica, presentando en su interior muchas y más complejas estructuras que esta. Por ello abordaremos en este capítulo un estudio descriptivo completo de la célula eucariota con todos sus elementos estructurales, de manera que al final del mismo podamos comprender también la estructura de la célula procariota sin más que simplificar algunos de los aspectos estudiados.

A pesar de las muchas diferencias que existen entre ellas, todas las células eucariotas comparten ciertas características estructurales que se resumen la siguiente imagen.

ESQUEMA DE LA CÉLULA ANIMAL

- LA MEMBRANA PLASMÁTICA O MEMBRANA CELULAR

Es una bicapa lipídica que delimita todas las células. Es una estructura formada por dos láminas de fosfolípidos, glucolípidos y proteínas que rodean, limita la forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.

Está compuesta por dos láminas que sirven de "contenedor" para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos y proteínas.

MEMBRANA PLASMÁTICA

- PROTOPLASMA

El protoplasma es el material viviente de la célula, es decir, todo el interior de la célula (también el núcleo y el citoplasma).

Está formado por los elementos y sustancias químicas que se encuentran en la naturaleza, formando los cuerpos o estructuras no vivientes.

En estado coloidal el protoplasma está formado por las siguientes sustancias:

Agua: 75 a 80% del protoplasma, de funciones estructural, transportadora, termorregulador, disolvente, lubricante.
Sales o electrolitos: de funciones estructurales y reguladoras de pH (nivel de acidez): K (potasio), Mg (magnesio), P (fósforo), S (azufre), Na (sodio), Cl (cloro).
Proteínas: 10 a 15% del protoplasma, son moléculas orgánicas de diferentes tamaños formadas por aminoácidos, su composición química es de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, lo que nos da una cadena de aminoácidos. Sus funciones son estructurales (uñas, cabello); hormonal (hormonas, por ejemplo insulina).
Enzimas: compuestos de proteínas que aumentan la velocidad de una reacción química (catalizador biológico); y de Transporte (transporte de oxígeno).
Carbohidratos: que son la fuente de combustible de las células y son moléculas que se componen de carbono, hidrógeno y oxígeno. Sus funciones son almacenar energía para la célula (como fuente primaria) y constituir las paredes celulares.
Lípidos: grasa neutra, fosfolípidos, colesterol, que son substancias indisolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos. Su composición química también es de carbono, hidrógeno y oxígeno. Sirven como reserva de energía, de aislante térmico y para formar la membrana celular que le da protección a los órganos y estructuras celulares.

- CITOPLASMA

Es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática. Consiste en una dispersión coloidal muy fina de aspecto granuloso, el citosol o hialoplasma, y en una diversidad de orgánulos celulares que desempeñan diferentes funciones.

Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de estos. El citosol es la sede de muchos de los procesos metabólicos que se dan en las células.

- CROMOSOMA

El cromosoma es cada uno de ciertos corpúsculos que subsisten en el núcleo de las células y solamente son evidentes durante la mitosis y meiosis. Los cromosomas tienen una posición filiforme, en el caso de eucariotas, son en forma de cadena lineal, más o menos alargada y, en el caso de los procariotas son anillos circulares cerrados, compuestos por ácidos nucleicos y proteínas.

Los cromosoma contiene el ácido nucleico (ADN) que se divide en pequeñas unidades llamadas genes los cuales son los portadores de los caracteres hereditarios y determinan las características hereditarias de la célula u organismo.

Los cromosomas están formados por 2 cadenas de ADN repetidas que se mantienen unidas, es por ello que en un cromosoma se caracteriza por 2 partes que son idénticas y reciben el nombre de cromátidas que se unen por una región condensada llamada centrómeo y debido a la posición del mismo permite clasificar a los cromosomas, no obstante cuando el núcleo de cadenas están en división poseen pares de cadenas duplicadas que forman los cromosomas. El centrómeo fracciona a las cromátidas en dos partes que se designan brazos.

Asimismo, el número de cromosomas de los individuos de la misma especie es constante, la cantidad de cromosomas se denomina diploide y se simboliza como 2n.

CROMOSOMA

- MEMBRANA NUCLEAR

Es una capa porosa (con doble unidad de membrana lipídica) que delimita al núcleo, la estructura característica de las células eucariotas.

La membrana nuclear consta de dos bicapas de lípidos: la membrana nuclear interna, y la membrana nuclear externa. El espacio entre las membranas se llama el espacio perinuclear, una región contigua con el lumen (interior) del retículo endoplásmico. Por lo general, se trata de 20 a 40 nm de ancho. La membrana nuclear tiene muchos pequeños orificios llamados poros nucleares que permite que el material se mueva dentro y fuera del núcleo.

- NUCLÉOLO

Es una región del núcleo que se considera una estructura supra-macromolecular, que no posee membrana que lo limite. La función principal del nucléolo es la transcripción del ARN ribosomal por la polimerasa I, y el posterior procesamiento y ensamblaje de los pre-componentes que formarán los ribosomas.

- NUCLEOPLASMA

Es el medio interno semilíquido del núcleo celular, en el que se encuentran sumergidas las fibras de ADN o cromatina y fibras de ARN conocidas como nucléolos.

El nucleoplasma es uno de los tipos de protoplasma de la célula, está envuelto y separado del citoplasma, por la membrana nuclear o envoltura nuclear (EN).

Es un líquido viscoso, que consiste en una emulsión coloidal muy fina que rodea y separa a la cromatina y al nucléolo.

Ocupa todos los espacios del compartimiento intercromatínico, que está en continuidad con los poros nucleares (NPC).

Se integra con gránulos de intercromatina y pericromatina, ribo-nucleoproteína y la matriz nuclear.

- RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

Es un orgánulo que se encarga de la síntesis y transporte de proteínas de secreción o de membrana. Existen retículos sólo en las células eucariotas. El término rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la presencia de múltiples ribosomas en su superficie.

- RIBOSOMA

Son complejos macromoleculares de proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en el citoplasma, en las mitocondrias, en el retículo endoplasmatico y en los cloroplastos. Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que presentan algunas células. Están en todas las células (excepto en los espermatozoides). Los ribosomas están considerados en muchos textos como orgánulos no membranosos, ya que no existen endomembranas en su estructura.

- APARATO DE GOLGI

Es un orgánulo presente en todas las células eucariotas. Pertenece al sistema de endomembranas. Está formado por unos 80 dictiosomas (dependiendo del tipo de célula), y estos dictiosomas están compuestos por 40 o 60 cisternas (sáculos) aplanadas rodeados de membrana que se encuentran apilados unos encima de otros, y cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del aparato de Golgi. Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de proteínas, selección, destinación, glicosilación de lípidos, almacenamiento y distribución de lisosomas, al igual que los peroxisomas, que son vesículas de secreción de sustancias. La síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular.

- VESÍCULAS

Es también llamada vesícula pinocítica, es un orgánulo que forma un compartimento pequeño y cerrado, separado del citoplasma por una bicapa lipídica igual que la membrana celular.

Muchas vesículas se crean en el aparato de Golgi, pero también en el retículo endoplasmático rugoso (RER), o se forman a partir de partes de la membrana plasmática.Las vesículas almacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares. Son una herramienta fundamental de la célula para la organización del metabolismo.

- MITOCONDRIA

Las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular (respiración celular). Actúan, por lo tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos). La mitocondria presenta una membrana exterior permeable a iones, metabolitos y muchos polipéptidos.

- MICROTÚBULOS

Son estructuras tubulares de las células, de 25 nm de diámetro exterior y unos 12 nm de diámetro interior, con longitudes que varían entre unos pocos nanómetros a micrómetros, que se originan en los centros organizadores de microtúbulos y que se extienden a lo largo de todo el citoplasma. Se hallan en las células eucariotas y están formadas por la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares, la alfa y la beta tubulina.

Los microtúbulos intervienen en diversos procesos celulares que involucran desplazamiento de vesículas de secreción, movimiento de orgánulos, transporte intracelular de sustancias, así como en la división celular (mitosis y meiosis) y que, junto con los microfilamentos y los filamentos intermedios, forman el citoesqueleto. Además, constituyen la estructura interna de los cilios y los flagelos.

AHORA, COMO YA DIJIMOS ANTES VAMOS A EXPLICAR LA CÉLULA MUSCULAR

¿QUÉ ES UNA CÉLULA MUSCULAR?

Las células musculares son células contráctiles maduras, comúnmente conocidas como miocitos. Estas células son la unidad básica de todos los músculos de tu cuerpo. Hay tres tipos de músculo: esquelético, cardiaco y liso. Las células del músculo esquelético forman los músculos voluntarios (controlables), como las que se encuentran en las piernas. Las células del músculo cardiaco y liso forman músculos involuntarios (no controlables), tales como los que se encuentran en el corazón y el estómago, respectivamente.

Las células musculares pueden ser excitadas química, eléctrica y mecánicamente produciendo su contracción.
Los músculos se dividen en 3 tipos, esqueléticos, cardíacos y lisos. Tanto el músculo cardíaco como los músculos lisos se contraen en forma involuntaria. El músculo esquelético se contrae generalmente, por estímulos nerviosos, y se halla bajo el control de la voluntad.

FUNCIÓN DE LA CÉLULA MUSCULAR

- Movimiento

La función principal de los músculos es facilitar el movimiento. Esta función se consigue mediante el estiramiento o la contracción de los tejidos musculares. Los músculos esqueléticos permiten que te muevas libremente dentro de ciertas condiciones o límites. Por ejemplo, los músculos del cuello te permiten girar hacia los lados, pero no en un movimiento completo de rotación de 360 grados.

- Mantener la postura

Las células musculares te ayudan a mantener la postura del cuerpo, proporcionando fuerza, apoyo y estabilidad. Estos músculos, mantienen la postura y contribuyen al equilibrio para (detectar) nuestra posición y transmitir esta información al cerebro. Por ejemplo, las células musculares apoyan a tu cuerpo cuando viajas en una montaña rusa.

- Movilidad de órganos internos

Los músculos lisos que recubren los órganos del cuerpo permiten su movilidad, tales como el peristaltismo del sistema digestivo. Esta movilidad facilita la descomposición normal de los alimentos que consumes. Por otra parte, los músculos lisos también permiten la relajación de tus órganos internos. La relajación muscular ocurre, como resultado de la eliminación del estímulo contráctil o... la inhibición del mecanismo contráctil.

- Facilitación del bombeo cardíaco

El corazón humano está formado con tejido conectivo, principalmente de tejido muscular. Las células musculares cardíacas o los cardiomiocitos que forman los tejidos musculares, son responsables de la capacidad del corazón para latir y bombear sangre por todo el cuerpo. Por otra parte, los cardiomiocitos, que laten de forma independiente, son responsables del movimiento rítmico de tu corazón.

PARA TERMINAR HABLAREMOS SOBRE LOS TEJIDOS MUSCULARES DEL CORAZÓN

Muscular estriado: Con proteínas de actina y miosina. Existen dos tipos: uno estriado esquelético, que es de movimiento voluntario y mueve los huesos del esqueleto. Otro estriado cardíaco, que es de movimiento involuntario y mueve el corazón.

Muscular liso: Su contracción se realiza sin control consciente. Tapiza vasos sanguíneos y rodea órganos internos (intestino y útero).

EL MIOCARDIO

El miocardio es el tejido muscular del corazón, músculo encargado de bombear la sangre por el sistema circulatorio mediante contracción.

El miocardio contiene una red abundante de capilares indispensables para cubrir sus necesidades energéticas. El músculo cardíaco funciona involuntariamente, sin tener estimulación nerviosa. Es un músculo miogénico, es decir autoexcitable.

En las aurículas, las fibras musculares se disponen en haces que forman un verdadero enrejado y sobresalen hacia el interior en forma de relieves irregulares.Su composición es de carpios, mitocarpianos y mitocardios.

En los ventrículos, las fibras musculares alcanzan su mayor espesor sobre todo en el ventrículo izquierdo, siendo este el encargado de bombear sangre oxigenada a través de la arteria aorta.

El miocardio es un tejido excitable y presenta 5 propiedades fundamentales:

Excitabilidad (Función Batmotrópica) La excitabilidad es una propiedad común de las neuronas y la células musculares. Es la capacidad de las células de transmitir un potencial de acción.

Automatismo (Función cronotrópica) El corazón genera los impulsos que producen su contracción. El automatismo es una propiedad intrínseca del corazón modulada por factores extrínsecos como la inervación vegetativa, hormonas, iones,temperatura. La prueba más evidente del automatismo cardíaco es que el corazón aislado y perfundido con soluciones salinas adecuadas sigue contrayéndose rítmicamente.

Conducción de impulsos (Función dromotrópica). Los impulsos generados por el nodo sinoatrial son conducidos por medio del Sistema de conducción eléctrica del corazón. El dromotropismo indica la capacidad del miocardio para conducir estos impulsos.

Contractilidad (Función inotrópica). La contractilidad del miocardio indica el grado de fuerza que este puede ejercer para vencer la resistencia vascular.

Relajación (Función lusitrópica). La relajación del miocardio es otra propiedad intrínseca . La misma se realiza de forma activa , es decir, consumiendo energía (20%) para bombear el calcio hacia el retículo sarcoplasmático. Dentro de las características de la fisiología del tejido cardiaco es el comportarse como un sincicio, esto es que todo el músculo siendo un tejido, (multicelular) se comporta en el momento de la contracción como una sola célula.

EL ENDOCARDIO

El endocardio es una membrana que recubre localmente las cavidades del corazón. Forma el revestimiento interno de las aurículas y ventrículos. Sus células son similares tanto embriológicamente como biológicamente a las células endoteliales de los vasos sanguíneos. El endocardio es más grueso en las aurículas y presenta tres capas:

La capa interna o endotelial
La capa media o subendotelial
La capa externa o subendocárdica

EL PERICARDIO

El pericardio, contenido en el mediastino medio, es una membrana fibroserosa de 2 capas que envuelve al corazón y a los grandes vasos separándolos de las estructuras vecinas. Forma una especie de bolsa o saco que cubre completamente al corazón y se prolonga hasta las raíces de los grandes vasos. Tiene dos partes, el pericardio seroso y pericardio fibroso. En conjunto recubren a todo el corazón para que este no tenga alguna lesión.

Se une al diafragma por el ligamento pericardiofrénico. Tiene una forma de cono invertido (con la base abajo). Su cara externa, tanto por delante como por los lados posee formaciones adiposas. Su cara interna es la hoja parietal del pericardio seroso.