teixit contràctil del cos d'alguns animals From Wikipedia, the free encyclopedia
El múscul (del llatí, musculus, diminutiu de mus, "ratolí"[1][2][3][4]) és el teixit contràctil del cos; deriva de la capa mesodèrmica de cèl·lules germinals embrionàries. En conjunt, són cadascun dels òrgans carnosos que, amb llur contractilitat, són els instruments immediats per a produir o contrarestar els moviments. L'element anatòmic constitutiu és la fibra muscular, que pot ésser llisa o estriada.[2] I per musculatura s'entén com l'agrupació de o bé tots els músculs del cos, o bé els d'una part concreta del cos[5] (per exemple, la musculatura facial o la musculatura cervical).
La seva funció ha de ser el fet de produir moviment de força que fa possible la locomoció o el moviment dins dels òrgans interns; els músculs es contreuen per tal de desplaçar o moure parts del cos, i transportar substàncies en el seu interior. En fisiologia, el múscul és un dels quatre tipus de teixits. Els altres tres són l'epiteli, el teixit connectiu i el teixit nerviós.[6]
Moltes de les contraccions de músculs es realitzen sense una acció conscient, i són accions necessàries per a la supervivència, com ho és la contracció del cor, o el moviment peristàltic, que fa circular l'aliment a través del sistema digestiu. La contracció consisteix en la capacitat que tenen els músculs de disminuir de longitud en una de les dimensions i augmentar-la en l'altre.[7] La contracció de músculs voluntaris s'utilitza per moure el cos, i es pot controlar minuciosament, com són els moviments de l'ull, o moviments grans com el del múscul quàdriceps de la cuixa. El més gran és el gluti major (el qual, juntament amb el gluti mitjà i el gluti menor serveixen per a aixecar i sostenir la pelvis, per a moviments del fèmur i de la cuixa).[8]
Tots els músculs deriven del mesoderma paraxial.[9] El mesoderma paraxial es divideix al llarg de la llargària de l'embrió en somites, que es corresponen amb la segmentació del cos (com es pot observar de manera òbvia a la columna vertebral).[9] Cada somita té 3 divisions, esclerotoma (que forma vèrtebres), dermatoma (que forma la pell) i miòtom (que forma els músculs).[9] El miòtom es divideix en dues seccions, l'epímer i l'hipòmer, per formar músculs epaxials i hipaxials, respectivament.[9] En els éssers humans els músculs epaxials són només els músculs erector de la columna (sacroespinals) i els petits músculs intervertebrals, i estan innervats per les branques dorsals dels nervis espinals.[9] Tots els altres músculs, incloent els de les extremitats, són hipaxials, formats a partir de l'hipomer i innervats per les branques ventrals dels nervis espinals.[9]
Durant el desenvolupament, els mioblasts (cèl·lules precursores de les fibres musculars) poden romandre en les somites per a formar els músculs associats amb la columna vertebral o migrar cap al cos per formar tots els altres músculs.[9] La migració dels mioblasts és precedida per la formació de teixit conjuntiu, en general format a partir de la somàtica placa lateral del mesoderma.[9] Els mioblasts segueixen senyals químics als llocs adequats, on es fonen en cèl·lules allargades de múscul esquelètic.[9]
Podem diferenciar els diversos tipus o classes de múscul en els següents grups:
El múscul esquelètic es pot dividir al seu torn en diferents subtipus en funció de les característiques de les seves fibres:
Els tres tipus de múscul (esquelètic, cardíac i llis) presenten diferències significatives. No obstant això, tots tres utilitzen el moviment de l'actina contra la miosina (combinades, formen l'actomiosina) per generar la contracció muscular.[14] En el múscul esquelètic, la contracció és estimulada per impulsos elèctrics que són transmesos pels nervis, els nervis motors i les motoneurones en particular. Les contraccions del múscul cardíac i del múscul llis són estimulades per les cèl·lules marcapassos internes que es contrauen regularment i propaguen les contraccions de les altres cèl·lules musculars que estan en contacte. Totes les contraccions dels músculs esquelètics i moltes del múscul llis són facilitades pel neurotransmissor acetilcolina.
L'activitat muscular s'emporta la major part de l'energia consumida pel cos. Totes les cèl·lules musculars produeixen adenosina trifosfat (ATP), molècules que s'utilitzen per generar el moviment dels caps de la miosina. Els músculs conserven l'energia en forma de fosfocreatina, que es genera a partir de l'ATP i es pot regenerar en ATP quan sigui necessari amb creatina-cinasa. Els músculs també tenen una manera d'emmagatzematge de la glucosa en forma de glucogen. El glucogen es converteix ràpidament en glucosa quan es necessita energia per a contraccions sostingudes o de gran potència. Dins dels músculs esquelètics, de moviment voluntari, la molècula de glucosa pot ser metabolitzada anaeròbicament en un procés anomenat glicòlisi, que produeix dos ATP i dues molècules d'àcid làctic, cal fer notar que en condicions aeròbiques, no es forma lactat (forma ionitzada de l'àcid làctic) sinó piruvat i es transmet a través del cicle de l'àcid cítric). Les cèl·lules musculars també contenen glòbuls de greix, que s'utilitzen durant l'exercici aeròbic per a produir energia. Els sistemes d'energia aeròbica necessiten més temps per a produir l'ATP i arribar a la seva màxima eficiència, i requereixen molts més passos bioquímics, però produeix molt més ATP que la glicòlisi anaeròbica. El múscul cardíac en canvi, pot consumir fàcilment qualsevol dels tres macronutrients (proteïnes, glucosa i greix) aeròbicament sense necessitar un període d'«escalfament» i sempre extreu el màxim rendiment d'ATP a partir de qualsevol de les molècules en qüestió. El cor, el fetge i els glòbuls vermells també consumeixen l'àcid làctic produït que és excretat pels músculs esquelètics durant l'exercici.
A continuació s'enumeren les funcions dels músculs:
El múscul és l'òrgan de major adaptabilitat. Es modifica més que cap altre òrgan tant en el seu contingut com en la seva forma, d'una atròfia severa pot tornar a reforçar-se en poc temps gràcies a l'entrenament, i de la mateixa manera que amb el desús s'atrofia conduint al múscul a una disminució de la mida, força, i fins i tot, a la reducció de la quantitat d'orgànuls cel·lulars. Al múscul esquelètic, si s'immobilitza en la posició de contracció, al cap de poc temps s'adapta a la seva nova longitud requerint entrenament a base d'estirament per a tornar a la seva longitud original.
L'anatomia dels músculs inclou tant l'anatomia macroscòpica, que abasta tots els músculs d'un organisme, com l'anatomia microscòpica o histologia, que comprèn l'estudi de les estructures d'un sol múscul.
L'anatomia d'un múscul és l'indicador més important de la seva funció en el cos. L'acció que genera un múscul està determinada per les localitzacions del seu origen i de la seva inserció. La secció transversal d'un múscul, en comptes del seu volum o longitud, determina la quantitat de força que pot generar mitjançant la definició del nombre de sarcòmers que poden funcionar en paral·lel. La quantitat de força exercida sobre l'exterior és determinada per la mecànica de la palanca, més específicament per la relació entre els braços de palanca. Per exemple, movent el punt d'inserció del bíceps allunyant-lo de la base (distal) del radi (més lluny de l'articulació) augmentaria la força generada durant la flexió (i, en conseqüència, el pes màxim que es podria aixecar amb aquest moviment), però disminuint la velocitat màxima de la flexió. En moure el punt d'inserció més a prop de l'articulació (proximal) es traduiria en una disminució de la força, però incrementant la velocitat.
Un aspecte particularment important de l'anatomia macroscòpica dels músculs és la morfologia penniforme o la seva absència. A la majoria dels músculs, totes les fibres s'orienten en la mateixa direcció, seguint una línia des de l'origen fins a la inserció. En els músculs penniformes, les fibres individuals estan orientats en un angle respecte a la línia axial (com la ploma d'un ocell). Atès que durant la contracció de les fibres tiben en angle respecte de l'acció global del múscul, el canvi en la longitud és menor, però aquesta orientació de les fibres en angle permet que el seu nombre sigui més gran en un múscul d'una mida determinada, i, per tant, pot fer més força. Els músculs penniformes generalment es troben on el canvi de longitud és menys important que la força màxima, com en el cas del múscul recte intern de la cuixa.
Hi ha uns 639 músculs esquelètics en el cos humà. No obstant això, el nombre exacte és difícil de definir a causa del tractament diferent segons les fonts d'alguns grups de músculs.
Els músculs són formats principalment per cèl·lules musculars i la seva anatomia microscòpica és una part del camp d'estudi de la histologia. Dins de les cèl·lules hi ha miofibril·les, les miofibril·les contenen sarcòmers, que es componen d'actina i miosina. Les fibres musculars individuals són envoltades per l'endomisi. Les fibres musculars estan unides per perimisi (una membrana de teixit connectiu) en paquets anomenats fascicles musculars, aquests feixos s'agrupen per a formar múscul, que està tancat en una funda de teixit connectiu anomenat epimisi.[15] Els fusos musculars es distribueixen al llarg dels músculs i proporcionen informació sensorial al sistema nerviós central.
El teixit muscular esquelètic s'organitza en músculs discrets, un exemple és el bíceps braquial, i es troben connectats per mitjà de tendons a l'esquelet. El múscul cardíac és similar al múscul esquelètic, tant en la seva composició com en la seva acció, es compon de miofibril·les de sarcòmers, però anatòmicament és diferent, ja que les fibres musculars solen ser com un arbre, ramificades i connectades amb altres fibres a través de discs intercalars, i tenen l'aspecte d'un sincici.
Els teixits musculars es poden dividir en sis classes: Llis, ràpid esquelètic, lent esquelètic i cardíac per als vertebrats, i els teixits muscular estriat i llis per invertebrats. Basant-se en l'estudi i la reconstrucció dels arbres filogenètics dels sis gens de les proteïnes presents en els teixits musculars els resultats suggereixen que l'aparició de teixits musculars i esquelètics succeeix amb anterioritat a la divergència entre vertebrats i artròpodes (aproximadament fa 700 milions d'anys), mentre que el múscul llis de vertebrats sembla evolucionar independentment d'altres músculs. Així mateix es mostra que el múscul esquelètic no és monofilètic, però els músculs esquelètics i cardíacs lents són associats. Els resultats indiquen que el múscul estriat dels artròpodes, el múscul llis dels Urocordats, i els músculs de vertebrats, a excepció del múscul llis, comparteixen un ancestre comú; d'altra banda, el múscul llis dels vertebrats, els artròpodes no musculars i els no musculars comparteixen un ancestre comú.[16]
La densitat del teixit muscular esquelètic dels mamífers és d'aproximadament 1,06 kg/litre.[17] Això es pot comparar amb la densitat del teixit adipós (greix), que és de 0,9196 kg/litre.[18] Això significa que el teixit muscular és aproximadament un 15% més dens.
Hi ha aproximadament 640 músculs esquelètics al cos humà,[19] i gairebé tots els músculs es constitueixen en parelles de músculs (del costat dret o esquerra), el que resulta en aproximadament 320 parells de músculs. No obstant això, el nombre exacte és difícil de definir, ja que segons les fonts diferents grups de músculs es poden definir com a diferents parts d'un sol múscul o, per contra, com a diversos músculs.
El concepte de "força" és en realitat el resultat de tres factors que se superposen: la força fisiològica, determinat per la grandària muscular o àrea de la secció transversal què pot ser una resposta a l'entrenament; la força neurològica determinat pel senyal nerviós que li diu al múscul que es contregui; i la força mecànica determinada per l'angle de la palanca amb què s'exerceix la força muscular, i el moment determinat per la longitud del membre que fa la palanca.
Amb aquests tres factors que afecten la força muscular combinats i tenint en compte que els músculs mai no treballen per separat, no convé comparar la força de músculs individuals, i assenyalar-ne un com "el més fort". Tanmateix, els següents són alguns músculs la força dels quals és notable per diferents motius.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.