Miocitos

Miocitos son multinucleares Células musculares. Forman los músculos esqueléticos. Además de la contracción, el metabolismo energético también forma parte de su gama de tareas.

Que son los miocitos

Los miocitos son células musculares fusiformes. La miosina es una proteína que juega un papel importante en su anatomía y función. Antoni van Leeuwenhoek describió por primera vez las células musculares en el siglo XVII. Toda la musculatura del esqueleto está formada por estas unidades celulares básicas. Las células musculares también se denominan fibras musculares. Los músculos lisos de los órganos no están formados por miocitos. Las células musculares consisten en mioblastos fusionados y, por lo tanto, tienen una estructura multinuclear, lo que hace que el término célula muscular sea engañoso.

En realidad, una célula muscular contiene varias células y núcleos celulares. Sin embargo, las células individuales del compuesto celular ya no se pueden diferenciar como tales en la fibra muscular, sino que forman un sincitium ampliamente ramificado. Los diferentes tipos de fibras se diferencian en la musculatura esquelética y se agrupan bajo el término genérico de miocitos. Las fibras más importantes son las fibras S y las fibras F. Las fibras S se contraen más lentamente que las fibras F. A diferencia de las fibras F, se cansan lentamente y están diseñadas para contracciones continuas.

Anatomía y estructura

Las extensiones de la membrana celular se convierten en pliegues tubulares en la fibra muscular y forman un sistema de túbulos transversales. De esta forma, los potenciales de acción de la membrana celular también alcanzan las capas celulares más profundas de las fibras musculares. En las profundidades de las fibras musculares existe un segundo sistema de cavidades que consta de protuberancias del retículo endoplásmico. Los iones de calcio se almacenan en este sistema de túbulos longitudinales. En el lateral, las cámaras de Ca2 + se encuentran con un pliegue en el sistema de túbulos, de modo que las membranas individuales se apoyan contra la membrana celular plegada.

Los receptores de estas membranas pueden así comunicarse directamente entre sí. Cada fibra muscular se une al tejido nervioso asociado para formar una unidad motora, cuya neurona motora se encuentra en la placa motora terminal. El citoplasma de las fibras contiene mitocondrias, algunas de las cuales contienen pigmentos que almacenan oxígeno, glucógeno y enzimas especializadas para el metabolismo energético de los músculos. También hay varios cientos de miofibrillas en una fibra muscular. Estas miofibrillas son un sistema de abanico que corresponde a las unidades contráctiles del músculo. Una capa de tejido conectivo conecta las fibras musculares con un tendón y puede combinar varios músculos en una caja.

Función y tareas

Los miocitos juegan un papel tanto en el metabolismo energético como en las habilidades motoras generales. Las habilidades motoras están garantizadas por la capacidad de los miocitos para contraerse. Las fibras musculares conservan esta capacidad de contraerse a través de la capacidad de sus dos proteínas, actina y miosina, para comunicarse. Una fibra de músculo esquelético puede utilizar estas dos proteínas para reducir su longitud en una contracción concéntrica. También puede mantener la longitud frente a la resistencia, lo que se conoce como contracción isométrica. Finalmente, puede reaccionar con resistencia a una extensión. Este principio también se conoce como contracción excéntrica.

La capacidad de contraerse resulta de la capacidad de la miosina para unirse a la actina. La proteína tropomiosina evita que los músculos se unan cuando están en reposo. Pero cuando ocurre un potencial de acción, se liberan iones de calcio, lo que evita que la tropomiosina bloquee los sitios de unión. La contracción se activa sobre la base del deslizamiento del filamento. Un solo potencial de acción solo hace que el músculo esquelético se contraiga. Para lograr un acortamiento fuerte o duradero de la fibra muscular, los potenciales de acción llegan en rápida sucesión. Los espasmos individuales se superponen gradualmente y se suman a una contracción.

La fuerza muscular en las fibras está regulada, entre otras cosas, por las diferentes frecuencias de pulso de las neuronas motoras. El metabolismo energético de los músculos es relevante para realizar el trabajo muscular descrito. El proveedor de energía ATP se almacena en todas las células del cuerpo. El suministro de energía se realiza con el consumo de oxígeno o sin oxígeno. Con el consumo de oxígeno, el ATP se degrada y se produce nuevo ATP en los músculos con la ayuda de fosfatos de creatina.

Una forma más rápida de suministro de energía es la forma sin oxígeno, que tiene lugar con el consumo de glucosa. Dado que la glucosa no se descompone completamente durante este proceso, el rendimiento energético de este proceso es, sin embargo, solo bajo. Se crean dos moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa. Si se lleva a cabo el mismo proceso con la ayuda de oxígeno, se crean un total de 38 moléculas de ATP a partir de una molécula de azúcar. Las grasas también se pueden utilizar en este contexto.

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Enfermedades

Varias enfermedades afectan a los miocitos. Los trastornos del metabolismo energético pueden, por ejemplo, restringir las habilidades motoras de las fibras musculares. En la enfermedad mitocondrial, por ejemplo, existe una deficiencia de ATP, que puede desencadenar una enfermedad multiorgánica. Las enfermedades mitocondriales pueden tener diferentes causas. Por ejemplo, la inflamación puede dañar las mitocondrias. El estrés mental y físico, la desnutrición o los traumatismos tóxicos también pueden poner en peligro el suministro de ATP. El resultado es un metabolismo energético alterado.

Además de estos trastornos del metabolismo energético, las enfermedades del sistema nervioso también pueden dificultar el trabajo de los miocitos. Si, por ejemplo, se altera la transmisión de señales debido a daños en el tejido nervioso central o periférico, esto puede provocar parálisis. Ciertos músculos solo pueden moverse atácticamente o no pueden moverse, porque las señales ya no llegan en sucesión directa a las unidades motoras solo cuando se reduce la velocidad de la línea, por lo que ya no pueden superponerse y sumarse. Los temblores musculares también pueden ocurrir como parte de este fenómeno.

Las fibras musculares también pueden verse afectadas por enfermedades. La enfermedad de Naxos hereditaria, por ejemplo, implica una gran pérdida de miocitos. Un fenómeno más conocido es el desgarro de una fibra muscular. Este fenómeno se manifiesta en un dolor repentino y severo en los músculos. Los músculos afectados solo tienen movilidad limitada y se produce hinchazón. Las inflamaciones de las fibras musculares causadas por infecciones o trastornos inmunitarios son igualmente comunes. Esto debe distinguirse del endurecimiento muscular, que generalmente ocurre después de un estrés prolongado debido a un metabolismo muscular alterado, pero en casos raros también puede estar relacionado con la inflamación muscular.