El documento describe el proceso de formación del músculo esquelético a partir del mesodermo durante la embriogénesis, incluyendo la migración de células somíticas y la organización en dominios primaxiales y abaxiales. También explica la estructura y componentes del tejido muscular a nivel microscópico, como sarcomeras, proteínas contráctiles, y el proceso de contracción mediado por calcio, ATP e interacción de actina y miosina.
2. Formación del disco embrionario trilaminar
Fuente: www.reproduccionasistida.org
3. Esquema de un corte transversal de un embrión durante la gastrulación que muestra los tejidos
embrionarios que participan en el desarrollo del músculo.
4. Las células del mesodermo
se epitelizan y se disponen
en torno a un lumen pequeño.
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
5. Las células de las paredes
ventral y medial del somita
pierden sus rasgos
epiteliales y migran en
torno al tubo neural y la
notocorda, en tanto otras
se dirigen hacia la capa
parietal del mesodermo de
la placa lateral.
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
6. En conjunto estas
células constituyen el
esclerotoma.
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
7. Las células en las
regiones dorsomedial
(LDM) y ventrolateral
(LVL) del somita
forman a los
precursores de los
miocitos.
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
8. Las células de ambas
regiones migran por
delante del dermatoma
para formar el
dermomiotoma.
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
9. Las células LVL
también migran hacia
la capa parietal del
mesodermo de la placa
lateral, más allá de la
frontera somítica lateral
(línea verde).
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
10. Juntas, las células
somíticas y las del
mesodermo de la placa
lateral, constituyen el
dominio del
mesodermo abaxial, en
tanto el dominio del
mesodermo primaxial
sólo contiene células
somíticas (mesodermo
paraxial).
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
11. Las células del
dermatoma y los
miocitos que se asocian
con ellas integran un
dermomiotoma.
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
12. El dermomiotoma comienza a
diferenciarse. Las células del
miotoma contribuyen a la
formación de los músculos
primaxiales y las células del
dermatoma dan origen a la
dermis de la espalda.
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
14. Origen de los músculos a partir de los
precursores abaxiales y primaxiales
Primaxiales
Región cervical
Escalenos, Geniohioideo,
Prevertebrales
Región toracoabdominal
Intercostales
Extremidad superior
Romboides, Elevador de la escápula,
Dorsal ancho
Extremidad inferior
Abaxiales
Infrahioideos
Pectorales mayor y menor, Oblicuo
externo, Oblicuo interno, Transverso
del abdomen, Esternales, Recto del
abdomen, Diafragma pélvico
Músculos distales de las
extremidades
Todos los músculos de la extremidad
inferior
Fuente: Langman – Embriología Humana 14 edición
15. Tejido muscular esquelético
Músculo esquelético Fascículo muscular
Fuente: Netter traumatologia musculoesqueletica, www.kenhub.com
Función. Mantiene la postura y generar el movimiento.
16. Sarcolema
Tejido muscular
Sarcoplasma
Fibra muscular
Células satélite
Fuente: www.kenhub.com
Sarcolema -
membrana celular
Cisterna terminal -
extensión del
sarcolema que
almacena calcio
Túbulos T -
invaginaciones del
sarcolema que
transfieren potenciales
de acción hacia el
interior de la célula
muscular
Sarcoplasma -
citoplasma
22. Microanatomía. Componentes de las fibras. El sarcomero
Sarcoplasma
Sarcolema
Retículo sarcoplasmático
Cisterna terminal
Túbulos T
Sarcómeros
actina
miosina
Proteínas accesorias
Titina
Tropomodulina
α-actinina
Desmina
Nebulina
Distrofina
Miomesina
Fuente: Prometeus - Anatomia
Unidad funcional
(formada por
actina y miosina)
23. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
La mínima unidad estructural y funcional del
tejido muscular esquelético es una célula larga
24. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
Las bandas oscuras se denominan
bandas A, porque son
anisotrópicas (birrefringentes) a la
luz polarizada.
Las bandas claras se denominan
bandas 1, Porque en su mayor
parte son isotrópicas
(monorrefringentes)
a la luz polarizada.
25. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
Cada banda A posee una zona
transversal menor, la banda
H (al. hell, claro), que se tiñe
débilmente en los cortes
histológicos, y cada banda 1 es
cortada por una línea Z bien
definida (al. Zwischenscheihe,
disco intermedio) o disco Z (dado
que en tres dimensiones es una
estructura con forma de disca), que
se tiñe con intensidad.
26. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
En el centro de la banda H se
distingue una línea angosta, la
línea M.
El segmento entre dos líneas Z
sucesivas se denomina sarcómero
y es la unidad estructural
y funcional de la miofibrilla.
27. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
Un sarcómero mide unos 2,5
11um de largo, de los cuales la
banda A representa alrededor de
1,5 11um y cada mitad de
la banda 1, unos 0,5 11um en
reposo.
28. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
La longitud del sarcómero
varía con el estado de
contracción del músculo y
alcanza una extensión máxima
de 311um, pero disminuye
hasta alrededor de 1,5 11um en
la contracción.
29. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
La longitud de la banda A
es constante, mientras que la
banda 1 se acorta
durante la contracción.
30. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
Por lo general, con la
microscopia óptica sólo son
visibles las bandas A e 1, y en
ocasiones, las líneas Z y M;
pero todas las bandas se
distinguen con facilidad
en las imágenes captadas con
microscopio electrónico.
31. Fuente: Geneser Histología 4ta Edición
Estudios estructurales,
bioquímicos e
inmunohistoquímicos
han demostrado que la miosina
se localiza en toda la banda A,
mientras que la actina se
encuentra en la banda I y en
partes de la banda A
32. Sarcomera: Compuesta por filamentos interdigitados gruesos y finos; se disponen en bandas
La sarcomera se define de línea Z a línea Z
Banda A: la longitud de los filamentos gruesos no cambia con la contracción
La longitud de la banda I, zona H y sarcomera disminuye con la contracción
Miosina: Filamento grueso: presenta –cabeza- que se acoplan al ATP y se unen a los filamentos
finos
Actina: Filamentos finos: fijados a la banda Z; asociada con la troponina y tropomiosina
Troponina: Asociada con la actina y Tropomiosina, se une a los iones Ca++
Tropomiosina: Molecula extensa, descansa en el surco elicoideo de actina y bloquea la unión a la
miosina
41. Miosina II
Las cabezas tienen 2 Sitios de unión
1. ATP
2. Actina
Filamentos Gruesos
Sarcómero
42. Cada Actina G tiene
Un sitio de unión para
Cada cabeza de miosina
Y viceversa
Actina G:
Globular, Se polimeriza y da
lugar a filamentos
Actina F:
Filamentosa
Filamentos Delgados
43. Inhibir el sitio de unión para la cabeza de la Miosina presente en la Actina.
Impide que haya contracción en el momento que el musculo no se tenga que contraer.
Filamentos Delgados
44. Complejo proteico que va a estar formado por 3 subunidades:
T. Se une a la tropomiosina
I. Inhibir el sitio de unión para la
Cabeza de Miosina de la Actina
C. Fijadora de Calcio
Filamentos Delgados
46. Filamento intermedio del tejido muscular.
Une Discos Z entre si y a la membrana
Distrofina:
No es una proteína del
Sarcomero sino del citoplasma.
Anclar los filamentos de Actina
a la membrana
Proteínas Accesorias
70. Componentes de la contracción muscular
Fuente: www.kenhub.com
• Excitabilidad
• Contractilidad
• Extensibilidad
• Elasticidad
71. Componentes de la contracción muscular
Fuente: www.kenhub.com
Interacción de miofibrillas
Isométrica e isotónica
• longitud
• tensión
72. Axón de la neurona motora
Fuente: www.kenhub.com
Contracción concéntrica
• se acorta
• superar la resistencia impuesta
Contracción excéntrica
• se estira
• la resistencia es mayor que la fuerza
Contracción isotónica:
73. Botón terminal del axón
Fuente: www.kenhub.com
potencial de acción
neuronas motoras
unión neuromuscular
74. Contracción Muscular
Fuente: www.kenhub.com
acetilcolina (ACh)
nervio motor
hendidura sináptica
(ACh) receptores en el sarcolema
liberación de iones de calcio
retículo sarcoplásmico
reorganización de las proteínas contráctiles
actina y miosina
Adenosin trifosfato (ATP)
se deslizan una sobre la
otra y tiran de los extremos
de cada célula muscular
juntas, causando la
contracción.
Notas del editor
Así, el epiblasto, mediante el proceso de
gastrulación, es la fuente de todas las capas germinales (Fig. 5-2 B), y las células
en estas capas darán origen al resto de tejidos y órganos del embrión.
El músculo está formado por células especializadas cuya función es la contracción; su desarrollo comienza en etapa muy temprana, durante el periodo embrionario, cuando el conceptus está en fase de gastrulación. La mayor parte de los músculos se forman a partir de mesodermo paraaxil (somítico) y mesodermo esplácnico, con excepción de algunos, como los músculos del iris, cuyo origen es el neuroepitelio
De acuerdo con su función y características histológicas, se consideran tres variedades de músculo: esquelético (o estriado), liso y cardiaco. También existen otras células cuya función es semejante a la del músculo denominadas células mioepiteliales que derivan del ectodermo y se localizan en algunas glándulas de secreción externa en las que se requiere la función contráctil para la eyección de su contenido, tal es el caso de la parótida, glándulas submaxilares y glándula mamaria, entre otras.
El proceso de la gastrulación humana es posiblemente la etapa más importante del desarrollo embrionario, ya que a partir de las tres capas u hojas embrionarias se generarán todos los tejidos y órganos del cuerpo.
Cada una de ellas estará destinada a formar un tipo de tejido diferente, tal y como comentamos a continuación.
Ectodermo
Es la capa más externa que rodea al embrión y la primera que se forma a partir del epiblasto.
Con el inicio de la organogénesis, las células del ectodermo se diferenciarán en dos estructuras:
El ectodermo neural formará el sistema nervioso, es decir, el cerebro y la médula espinal.
El ectodermo superficial formará los tejidos más superficiales, como la epidermis, el pelo, las uñas, las glándulas mamarias, las glándulas subcutáneas y el esmalte de los dientes.
Además, un grupo de células ectodérmicas, los amniocitos, formarán parte del saco amniótico donde quedará el embrión suspendido cuando se forme el líquido amniótico.
Mesodermo
Es la capa intermedia, pero la que se forma en último lugar a partir de la migración de las células del epiblasto, tal y como hemos comentado.
El mesodermo es la hoja embrionaria que formará la mayoría de los tejidos y órganos del futuro feto. Para ello, en primer lugar se diferencia en las siguientes estructuras:
La notocorda se sitúa en el eje longitudinal del embrión, desde la base de la cabeza hacia la cola, y actúa como sostén. La notocorda, además, es fundamental para la formación del tubo neural a partir del ectodermo.
El mesodermo paraxial se desarrolla en el dorso del embrión a lo largo de la notocorda. Las células mesodérmicas forman los llamados pares de somites, unos bloques celulares a ambos lados del tubo neural que se encargaran de formar el tejido muscular, esquelético, cartilaginoso y la dermis.
El mesodermo intermedio también denominado nefrotomo, ya que dará lugar a los riñones a ambos lados del embrión y otros componentes del sistema urogenital.
El mesodermo lateral es la parte más externa del mesodermo y la que originará el sistema sanguíneo y cardiovascular. Sus células también darán lugar al endotelio vascular y a las membranas del mesotelio que revestirán las cavidades corporales.
Endodermo
Es la capa más interna que, con la diferenciación del cuerpo del embrión y el líquido que queda en el exterior, se divide en dos partes:
El endodermo embrionario dará lugar a los órganos internos del cuerpo, es decir, aquellos que forman el aparato digestivo y el sistema respiratorio, entre los que se encuentran la faringe, el estómago, el intestino, el hígado, el páncreas, la vesícula biliar, los bronquios, la vejiga urinaria, etc.
El endodermo extraembrionario es la parte que queda fuera del embrión y que forma el saco vitelino, una estructura encargada de nutrir y aportar oxígeno al embrión durante las primeras semanas de desarrollo.
Estas dos partes endodérmicas quedan comunicadas por un orificio ancho que próximamente se convertirá en el cordón umbilical.
El músculo esquelético es un tipo de tejido muscular estriado que conforma nuestros músculos y gracias al cual podemos movernos. Está constituido por células o fibras musculares esqueléticas que son células largas, multinucleadas y acidófilas.
Las características fisiológicas principales del tejido muscular esquelético son la excitabilidad y la contractilidad. Estas características se traducen en la capacidad de mover nuestro cuerpo, lo cual se hace posible gracias a la particular estructura histológica de este tejido.
la membrana celular, plasmática se denomina sarcolema
el citoplasma de una célula muscular es denominado sarcoplasma
el retículo endoplásmico se denomina retículo sarcoplasmático
las mitocondrias se denomina sarcosomas
Una célula muscular también puede llamarse fibra muscular
Las células satélite son células precursoras de células musculares y son las responsables de la capacidad regenerativa del tejido muscular esquelético.
la membrana celular, plasmática se denomina sarcolema
el citoplasma de una célula muscular es denominado sarcoplasma
el retículo endoplásmico se denomina retículo sarcoplasmático
las mitocondrias se denomina sarcosomas
Una célula muscular también puede llamarse fibra muscular
Las células satélite son células precursoras de células musculares y son las responsables de la capacidad regenerativa del tejido muscular esquelético.
El tejido muscular esquelético está conformado por un conjunto de fibras envueltas en diferentes capas de tejido conectivo, de las cuales existen tres tipos que obtienen su nombre según su ubicación:
El endomisio envuelve las fibras musculares individualmente, está formado por una delgada capa de fibras reticulares y permite solo el paso de fibras nerviosas y capilares de pequeño tamaño, funcionando de este modo como un sitio de intercambio metabólico.
El perimisio es una capa ligeramente más gruesa de tejido conectivo que consta principalmente de colágeno tipo I y tipo III, rodea a un grupo de fibras musculares, a las cuales se les denomina fascículo o haz muscular. Los fascículos son las unidades funcionales del tejido muscular esquelético. El perimisio contiene vasos sanguíneos y fibras nerviosas ligeramente más grandes que las que pueden pasar a través del endomisio.
El epimisio rodea a todos los fascículos que conforman al músculo. Este tejido conectivo denso formado principalmente de colágeno tipo I contiene el suministro neurovascular del músculo.
El endomisio envuelve las fibras musculares individualmente, está formado por una delgada capa de fibras reticulares y permite solo el paso de fibras nerviosas y capilares de pequeño tamaño, funcionando de este modo como un sitio de intercambio metabólico.
El perimisio es una capa ligeramente más gruesa de tejido conectivo que consta principalmente de colágeno tipo I y tipo III, rodea a un grupo de fibras musculares, a las cuales se les denomina fascículo o haz muscular. Los fascículos son las unidades funcionales del tejido muscular esquelético. El perimisio contiene vasos sanguíneos y fibras nerviosas ligeramente más grandes que las que pueden pasar a través del endomisio.
El epimisio rodea a todos los fascículos que conforman al músculo. Este tejido conectivo denso formado principalmente de colágeno tipo I contiene el suministro neurovascular del músculo.
Esa estructura da al tejido del músculo esquelético cuatro propiedades fisiológicas principales:
Excitabilidad - habilidad de detectar el estímulo neuronal (potencial de acción).
Contractilidad - habilidad de contraerse en respuesta al estímulo neuronal.
Extensibilidad - habilidad de un músculo de ser estirado sin romperse.
Elasticidad - habilidad de regresar a su forma normal después de ser extendido.
La propiedad más importante de los músculos esqueléticos es la habilidad de contraerse. La contracción muscular se da como resultado de la interacción de miofibrillas dentro de las células musculares, este proceso acorta el músculo o aumenta su tensión, generando una fuerza que facilita o lentifica un movimiento.
Existen dos tipos de contracción muscular; isométrico e isotónico. Una contracción muscular es considerada como isométrica si la longitud del músculo no cambia durante la contracción e isotónica si la tensión permanece inalterada mientras la longitud del músculo cambia.
Existen dos tipos de contracción isotónica:
Contracción concéntrica, donde el músculo se acorta debido a que genera suficiente fuerza para superar la resistencia impuesta. Este tipo de contracción sirve para facilitar cualquier movimiento perceptible (ej: levantar una barra o caminar en una pendiente).
Contracción excéntrica, donde el músculo se estira debido a que la resistencia es mayor que la fuerza que el músculo genera. Durante la contracción excéntrica, el músculo mantiene una tensión alta. Este tipo de contracción normalmente sirve para lentificar un movimiento (ej: bajar una barra o caminar cuesta abajo).
La secuencia de eventos que resulta en la contracción de una célula muscular comienza cuando el sistema nervioso genera una señal llamada, potencial de acción.
Esta señal viaja a través de las neuronas motoras para alcanzar la unión neuromuscular, que es el lugar de contacto entre el nervio motor y el músculo.
Un grupo de células musculares inervadas por las ramas de un único nervio motor es llamado unidad motora.
El potencial de acción entrante del nervio motor inicia la liberación de acetilcolina (ACh) desde el nervio hasta la hendidura sináptica, que es el espacio entre la terminación nerviosa y el sarcolema.
La ACh se une a los receptores en el sarcolema y desencadena una reacción química en la célula muscular.
Esto involucra la liberación de iones de calcio desde el retículo sarcoplásmico, que a su vez provoca una reorganización de las proteínas contráctiles dentro de la célula muscular.
Las principales proteínas involucradas son actina y miosina que en la presencia de Adenosin trifosfato (ATP), se deslizan una sobre la otra y tiran de los extremos de cada célula muscular juntas, causando la contracción.
A medida que disminuye la señal nerviosa, el proceso químico revierte y el músculo se relaja.