Contractilidad: ¿qué es? Muscular, cardiaca y más

Resulta difícil imaginar cómo sería la vida si nuestro cuerpo no tuviera tejido muscular. Bajo esas condiciones, no tendríamos la capacidad de movernos, sentarnos o levantarnos, caminar, hablar o tomar objetos esto es gracias a la contractibilidad.

Tampoco la sangre circularía, pues nuestro corazón no latiría impulsándola a través de los vasos sanguíneos, ni los pulmones podrían moverse, llenándose y vaciándose rítmicamente, ni los alimentos podrían avanzar por el tracto digestivo. Prácticamente no habría movimiento en ninguno de los sistemas y de las vías internas de conducción de nuestro organismo.

¿Qué es la contractibilidad?

Aunque la vida no depende exclusivamente del tejido muscular, la dinámica de actividad e interacción con el medio, la vida tal y como la conocemos, sencillamente no existiría. Más aún cuando se trata de la contractilidad de algunos músculos que no son visibles, pero son vitales para la vida.

Pues, casi todas las interacciones dinámicas con el medio y buena parte de los procesos fisiológicos, dependen de la contractilidad del tejido muscular.

Este tipo de tejido, es uno de los cuatro tipos tisulares primarios del cuerpo humano, está constituido por células alargadas capaces de contraerse y relajarse a lo largo de su eje longitudinal.

Cuando se habla de tejido muscular se incluyen también las fibras de tejido conjuntivo, las cuales canalizan dichas contracciones con el fin de ejecutar un movimiento y que este sea un trabajo útil. (Ver: Tipos de músculos) .

Así, existen tres tipos de tejido muscular: estriado, cardíaco y liso, cada uno con funciones y características propias, pero comparten entre sí propiedades básicas que definen y diferencian a los tejidos musculares: excitabilidad, contractilidad, extensibilidad y elasticidad.

A continuación veremos en detalle todo acerca de la contractilidad y su influencia en el funcionamiento de nuestro organismo.

La contracción muscular es la tracción que ejerce la acción conjunta de las fibras musculares, la cual permite acortar su longitud o, sin aumentar su longitud, aumentar su tono. En consecuencia, la contractilidad es la capacidad que tienen los músculos de acortarse activamente y ejercer una fuerza o una tensión que los tejidos conjuntivos puedan canalizar, la cual depende básicamente de su fuerza y velocidad para contraerse. (ver: Contracción muscular)

La contractilidad se debe a la presencia de las proteínas contráctiles actina y miosina, solo las células contráctiles presentan esta característica. Se conoce como células contráctiles a las células mioepiteliales, los miofibroblastos, los pericitos y las células musculares. Estas últimas se pueden clasificar según su morfología y su función como:

En general, los músculos se contraen para aproximar sus inserciones al recibir un estímulo, sin embargo, eso no necesariamente se traduce en el acortamiento del mismo. Así se encuentra que, la tracción del músculo ocurre para provocar un movimiento de algún tipo, la contracción se denomina contracción isotónica. Pero, si la contracción no se produce ningún movimiento, se denomina contracción isométrica.

Este proceso se deriva de las interacciones que ocurren entre los filamentos gruesos y finos en cada sarcómero. Su mecanismo se explica mediante la teoría del filamento deslizante. El fenómeno desencadenante de una contracción es la presencia de iones de calcio (Ca2+), y su propio desarrollo requiere la aportación de ATP. (ver: Mecanismo de la contracción muscular)

Muscular

Entre las funciones del sistema muscular está la movilidad de las estructuras a las cuales están asociados, para cumplirlas, están dotados de cuatro propiedades que comparten todos los tipos de fibra muscular, que son:

  1. Excitabilidad es la capacidad de responder a un estímulo nervioso, químico o mecánico. Por ejemplo, los músculos estriados habitualmente responden a la estimulación del sistema nervioso y algunos músculos lisos también lo hacen a las hormonas circulantes.
  2. Contractilidad es la capacidad de acortarse activamente y ejercer una fuerza o tensión que los tejidos conjuntivos puedan canalizar, con una velocidad de respuesta ajustada al estímulo que lo exita.
  3. Extensibilidad es la capacidad de continuar contrayéndose dentro de sus límites de longitud en reposo. Por ejemplo, un miocito liso alcanza varias veces su extensión inicial y todavía contraerse más al recibir un estímulo.
  4. Elasticidad es la capacidad del músculo a recuperar sus dimensiones iniciales tras una contracción y luego que se ha eliminado la acción del estímulo.

Para efectuar la tarea motriz del organismo, la cual abarca una amplia gama de movimientos voluntarios e involuntarios, tenemos tres tipos de tejido muscular especializados:

El músculo liso está constituido por células fusiformes, de un solo núcleo y que son controladas por la estimulación del sistema nervioso autónomo, por lo tanto su activación es involuntaria. Se localiza en las paredes de los órganos digestivos que van desde la parte media del esófago, hasta la pared del ano. También forma las estructuras de los órganos del tracto respiratorio, paredes del útero y de los vasos sanguíneos, conductos glandulares, entre otros. (Ver: Músculos lisos)

El músculo estriado esquelético, se encuentra bajo el control del sistema nervioso simpático por lo tanto, sus movimientos están sometidos a la voluntad. Los cuales están constituidos por células alargadas o fibras, multinucleadas, estos núcleos se localizan en la periferia de la fibra.

La misión básica del tejido muscular estriado consiste en mover el cuerpo al contraerse y atraer a los huesos que constituyen el esqueleto, pero también otras funciones importantes. Este tipo de músculos se encuentra en toda la musculatura superficial, de las extremidades y del tronco, la lengua, la faringe, en el segmento superior del esófago, la porción lumbar del diafragma y de los músculos extrínsecos del ojo.

Los músculos esqueléticos en su mayoría están unidos a los huesos y gracias a su contractilidad, son los responsables de que sea posible cada movimiento del cuerpo, incluyendo los movimientos faciales, la respiración, el control urinario, entre otros. (ver: Músculos esqueléticos)

El músculo estriado cardiaco es un tipo de músculo estriado especializado, con células más cortas y robustas, que igualmente presentan estriaciones transversales, pero cuentan células mononucleadas. Está presente solo en las paredes del corazón, y cuya contracción es involuntaria y rítmica.

Contractilidad cardiaca

El corazón trabaja en ciclos regulares de contracción y relajación, y la presión dentro de cada cámara aumenta y desciende de forma alternativa. En un proceso tan simple como complicado, las válvulas auriculoventriculares y semilunares ayudan a garantizar un flujo unidireccional de sangre a pesar de las oscilaciones de presión.

La sangre saldrá de la aurícula sólo mientras la válvula auriculoventricular esté abierta y la presión auricular supere la presión ventricular. De manera similar, la sangre fluirá desde un ventrículo a un tronco arterial únicamente cuando la válvula semilunar esté abierta y la presión ventricular supere la presión arterial.

La contractilidad cardíaca además de la capacidad para contraerse, involucra la fuerza y velocidad con la que el músculo cardíaco puede contraerse. Así, el funcionamiento adecuado del corazón depende, por lo tanto, de la precisa temporalidad de las contracciones auriculares y ventriculares, la fuerza y velocidad con la que se ejercen dichas contracciones. Las elaboradas células, llamadas marcapasos y los sistemas de conducción de los impulsos normalmente logran la precisión de a temporalidad, y contractilidad.

Por lo tanto, la contractilidad es una propiedad intrínseca de la fibra cardiaca que le permite generar tensión, independientemente de modificaciones de la precarga o poscarga, y depende de: la presencia de proteínas contráctiles, presencia del ión calcio y las propiedades electrofisiólogicas de la célula cardíaca.

A diferencia del músculo estriado, el tejido muscular cardíaco se contrae por sí solo, en ausencia de estimulación nerviosa u hormonal. Esta capacidad inherente para generar y conducir impulsos se denomina automatismo o autorritimicidad, el automatismo también es característico de algunos tipos de tejido muscular cardíaco.

Los estímulos nerviosos u hormonales pueden alterar el ritmo básico de la contracción, pero incluso un corazón extirpado para un trasplante cardíaco, continua latiendo por sí solo.

Cada contracción sigue una secuencia precisa: la aurícula se contrae primero y posteriormente lo hacen los ventrículos. Con una secuencia distinta se altera el patrón normal de flujo sanguíneo. Las contracciones cardíacas están coordinadas por células conductoras especializadas, a pesar de ello, las células musculares cardíacas no son capaces de realizar contracciones potentes.

Hay dos tipos bien diferenciadas de estas células. Las células nodulares son las responsables de establecer la frecuencia de contracción cardíaca, mientras que las fibras de conducción distribuyen el estímulo contráctil al miocardio en general, llamado automaticidad.

La automaticidad, la cual se define como la capacidad de las células cardiacas de sufrir una despolarización diastólica espontánea e iniciar un impulso eléctrico en ausencia de estímulos externos.

Tras la contracción, es necesario que las células cardiacas se relajen, lo que explica la importancia de la fase refractaria, durante la cual los miocitos no pueden ser despolarizados. El periodo refractario se define como el intervalo de tiempo posterior a la despolarización durante el cual la célula no es excitable.

Las disfunciones en la contractilidad se generan por trastornos que inhiben o alteran el funcionamiento, tanto de las células nodulares, como de las fibras de conducción. La alteración de las células nodulares altera la contractilidad rítmica o frecuencia cardíaca. Mientras que la disfunción de las fibras disminuyen la fuerza contráctil del miocardio. En ambos casos, las afecciones se presentarán como insuficiencias cardíacas.

Los diferentes trastornos que pueden causar o desencadenar insuficiencia cardíaca, asociados a la disminución de la contractilidad del músculo cardíaco son:

La hipertensión o el aumento de la presión arterial en los vasos sanguíneos, exige un esfuerzo adicional de las fibras cardíacas, debido a que el corazón tiene que bombear con más fuerza para mantener la circulación sanguínea. Lo que a la larga, genera la hipertrofia muscular, es decir, se engrosan las células para resistir el nuevo esfuerzo requerido.

En consecuencia, las paredes del corazón también aumentan su espesor, disminuye la elasticidad de la misma y la velocidad de respuesta, dificultando la capacidad de contraerse de manera eficiente, en otras palabras pierde contractilidad, porque aunque incrementa la fuerza, disminuye la velocidad. (ver: Hipertrofia muscular)

La miocardiopatía modifica la estructura del corazón, porque también el músculo aumenta del espesor de las paredes y se vuelve más rígido, o el corazón se dilata inhibiendo la contractilidad del mismo, de manera semejante a la hipertrofia descrita anteriormente.

La miocarditis es la inflamación aguda del músculo cardíaco, generalmente ocasionada por infección viral, como por ejemplo el mal de chagas. Esta inflamación aguda puede provocar una miocardiopatía dilatada.

Respecto a la arritmia, las formas de presentación son diversas, en las células comparten propiedades electrofisiológicas comunes. Los tres mecanismos principales de las arritmias cardiacas son las alteraciones en el automatismo, la actividad desencadenada y la reentrada.

Estos efectos en el músculo cardíaco debilitan el corazón, con lo que ya no bombea con eficacia sangre suficiente para satisfacer las necesidades del organismo; ello favorece la aparición de la insuficiencia cardíaca. En general, la afección cardíaca se nota cuando ya a avanzado la enfermedad y los síntomas pueden aparecer los siguientes:

  • Dificultad para respirar al hacer esfuerzo físico o en reposo
  • Hinchazón de las piernas, los tobillos y los pies
  • Fatiga
  • Latidos del corazón irregulares que se sienten rápidos, agitados o con palpitaciones
  • Mareos, aturdimiento o desmayos

Fisiología

La disminución de la contractilidad del músculo cardíaco, se debe a la alteración de la fisionomía de las fibras y células del corazón. Estas pueden ser la hipertrofia y la arritmia.

La hipertrofia consiste en el incremento de espesor de las fibras musculares, la cual es una consecuencia del fortalecimiento de la misma, por adaptación a un aumento de fuerza necesario para cumplir con el trabajo.

Esto es, que el corazón requiere mayor fuerza para bombear la sangre y hacerla circular hacia los vasos sanguíneos, cuando se incrementa la presión arterial. Así, las fibras sufren micro desgarros, que se autoreparan, haciendo que la fibra sea más fuerte, por lo tanto, aumentando su diámetro, y volviéndose menos flexible.

La sumatoria del engrosamiento de las fibras, incrementa necesariamente el espesor de la pared cardíaca, pero también se hace menos eficiente, pues requiere de mayor cantidad de energía para contraerse y las contracciones son menos eficientes por falta de elasticidad del músculo. Así la contractilidad se ve disminuida de manera importante.

Contrariamente, cuando las paredes del músculo cardíaco se dilatan, se hacen más delgadas y flácidas. En consecuencia, el volumen de sangre que se acumula en los vetrículos es mayor y la fuerza con la que se contraen las fibras es mucho menor, y por lo tanto contractilidad es ineficiente para hacer circular el volumen de sangre que requiere desalojar de la cavidad cardíaca (aurículas y ventrículos).

Los mecanismos de las arritmias cardiacas pueden dividirse en trastornos de la formación del impulso, trastornos de la conducción del impulso o la combinación de ambos. Los mecanismos de las arritmias cardiacas pueden ser:

Trastornos de la formación del impulso

  • Automatismo
  • Automatismo normal alterado
  • Automatismo anormal
  • Actividad desencadenada
  • Pospotenciales tardíos
  • Pospotenciales precoces

Trastornos de la conducción del impulso:

  • Reentrada
  • Reentrada anatómica
  • Reentrada funcional

Las células cardíacas poseen la propiedad de automatismo o actividad de marcapasos. La supresión o potenciación de esta actividad puede derivar en arritmias clínicas.

En condiciones normales, las células nodulares mantienen la frecuencia de descarga más rápida, y las células de los denominados marcapasos descargan a una frecuencia menor, manteniendo la jerarquía normal.

La frecuencia de descarga está determinada por la interacción de tres factores: el potencial diastólico máximo, el potencial umbral al que se inicia el PA y la rapidez o pendiente de la despolarización. Un cambio en cualquiera de estos factores puede modificar la frecuencia de generación de los impulsos.

La actividad parasimpática reduce la frecuencia de descarga de las células marcapasos al liberar acetilcolina (ACh) e hiperpolarizar aumentando la frecuencia de las células mediante un aumento de la conductancia de los canales de potasio.

El sistema nervioso autónomo controla la actividad de marcapasos, que puede ser modulada por diversos factores sistémicos como anomalías metabólicas y sustancias endógenas o farmacológicas.

Contracción isotónica

Se define contracción muscular isométrica a aquella que ocurre cuando la longitud del músculo no se acorta durante la contracción. Es decir, la tensión máxima del músculo iguala la resistencia a vencer, de manera que no se modifica el largo de las fibras ni se desplazan los puntos de inserción del músculo.

La contracción muscular es isotónica ocurre cuando la acción de vencer una resistencia, hay necesariamente un desplazamiento de los puntos de inserción del músculo, con la consecuente modificación de la longitud de las fibras. En otras palabras, el músculo se acorta, pero la tensión del mismo permanece constante, aún después de contraerse.

Durante la contracción isométrica no se desencadena el deslizamiento de miofibrillas unas a lo largo de las otras. Mientras que las contracciones isotónicas la carga se desplaza, lo cual supone inercia, incluyendo la ejecución de un trabajo externo. (ver: Mecanismo de la contracción muscular)

Uterina

El útero forma parte del los órganos reproductores femeninos, confiere protección mecánica al embrión y al feto durante la gestación, además de aportarle nutrientes y eliminar residuos. Por otra parte, las contracciones de la pared muscular del útero desempeñan un destacado papel en la expulsión del feto durante el parto.

El tamaño del útero es muy variable, tiene forma de pera y mide unos 7,5 cm de longitud y un diámetro máximo de 5 cm y pesa entre 30 y 40 g. En las mujeres adultas nulíparas en edad fértil, el grosor de la pared uterina se acerca a 1,5 cm. Esta pared posee un miometrio (mio, músculo + metra, útero) muscular externo y un endometrio glandular interno o mucosa.

El miometrio constituye la parte más gruesa de la pared uterina, alrededor del 90% de su masa del útero. El músculo liso miometrial se dispone en tres capas: longitudinal, circular y oblicua. Esta musculatura aporta gran parte de la fuerza necesaria para expulsar al feto de considerable tamaño fuera del útero hacia la vagina.

El área donde se origina el estímulo para que el útero se contraiga, se encuentra cerca del punto de implantación de las trompas de Falopio. En consecuencia, las contracciones se propagan en sentido descendente, desde el fondo del uterino hacia el cuello uterino. Como todo músculo, el útero tiene una fase de contracción y otra de relajación.

Fisiologicamente las fibras musculares uterinas tiene las mismas propiedades de cualquier otro músculo, es decir: Contractilidad, Elasticidad, Irritabilidad y tonicidad, y los marcapasos uterinos, que regulan el ritmo de las contracciones, están situados a los lados del fondo del útero (parte superior) y se transmiten de forma descendente.

La contractilidad uterina se características porque: es involuntaria, intermitente, coordinada y son dolorosas cuando superan los 25 mmHg de intensidad. Esta última se debe a los diversos factores que actúan al unísono: la hipoxia muscular, la compresión de los nervios, la tracción de los ligamentos y el peritoneo, y la dilatación cervical.

Debido a la debilidad y la acción no coordinada de la pared muscular del útero, las mujeres con distrofia miotónica pueden tener problemas en el parto, que pueden ser graves para la madre y el bebé. Estos problemas incluyen hemorragia excesiva o trabajo de parto ineficaz.

La presión sanguínea de quienes tienen distrofia miotónica tiende a ser baja. Probablemente esto se debe al bajo tono muscular de los músculos lisos en los vasos sanguíneos.

Celular

La relación de las células con el medio involucra la importación y exportación de sustancias para su alimentación, crecimiento y reproducción. Las cuales responden a los cambios del medio ambiente que las rodea, por lo tanto producen como respuesta, sustancias que expulsan al exterior mediante el movimiento contracción-relajación.

Del colon

El tubo digestivo contiene tejido muscular liso visceral. Una sola célula muscular lisa oscila entre los 2 y los 10 mm de diámetro y entre los 30 y los 200 mm de longitud. Estas células están rodeadas de tejido conjuntivo, si bien en él las fibras no forman tendones ni aponeurosis.

Las proteínas contráctiles de estas células musculares lisas no están organizadas en sarcómeros, como los músculos estriados, por lo que son células de músculo no estriado involuntario. Aunque se trata de células no estriadas, sus contracciones son tan fuertes como las de las células del músculo estriado o cardíaco.

Cuando una célula de músculo liso visceral se contrae, la contracción se extiende mediante una onda que se transmite a través del tejido. El estímulo inicial puede ser la activación de una neurona motora que entra en contacto con las células de músculo liso de esa área. Así mismo, puede ser una repuesta local a agentes químicos, a hormonas, a la concentración de oxígeno o dióxido de carbono, o a factores físicos, como un alto nivel de tensión o de irritación.

Dado que los filamentos contráctiles de las células de músculo liso no presentan una organización rígida, una célula muscular lisa sometida a estiramiento se adapta de inmediato a su nueva longitud, manteniendo la capacidad de contraerse en función de las necesidades. Esta capacidad se denomina plasticidad. La plasticidad es especialmente importante para los órganos digestivos que experimentan grandes cambios de volumen, como el estómago.

El músculo liso del tubo digestivo muestra ciclos rítmicos de actividad debido a la presencia de las denominadas células marcapasos. Estas células de músculo liso, que se encuentran tanto en la muscular de la mucosa como en la muscular propia, experimentan una despolarización espontánea, desencadenante de contracciones que dan lugar a dos tipos de movimiento, el peristaltismo y la segmentación.

Estas contracciones ondulatorias se expanden a lo largo de la lámina muscular y facilitan la propulsión y la mezcla del contenido del tubo digestivo. Peristaltismo. La muscular propia impulsa la materia de una región del tubo digestivo a otra por medio de las contracciones que conforman el peristaltismo. Este fenómeno consiste en una sucesión de ondas de contracción muscular que inducen desplazamiento de un bolo (pequeña masa ovoide de alimento) a lo largo del tubo digestivo.

En una onda peristáltica, los músculos circulares se contraen por detrás del contenido digestivo. Los músculos longitudinales se contraen a su vez, aproximando los segmentos adyacentes. Una onda de contracción en los músculos circulares impulsa seguidamente a los materiales en la dirección deseada.

La segmentación La mayor parte de las áreas del intestino delgado y algunas del intestino grueso experimentan contracciones que producen el desplazamiento segmentado, que agita y fragmenta los materiales digestivos combinándolos con las secreciones intestinales, no generan movimiento neto en dirección alguna.

Contractilidad

La acción anormal del tracto digestivo superior puede hacer que deglutir sea difícil. Los músculos del esófago pueden tener espasmos y debilidad, ocasionando una sensación de que se “atora” la comida y algunas veces provoca que se inhalen los alimentos a los pulmones. Podría ser necesario tener cuidado al deglutir, algunas veces con la ayuda de una especialista.

La debilidad y los espasmos pueden afectar también al tracto digestivo inferior; intestino grueso (colon), recto y ano. Puede haber cólicos, estreñimiento y diarrea. Su médico puede aconsejarle acerca de cómo fijar una rutina de evacuación y utilizar regímenes alimenticios y otros tratamientos para manejar este tipo de problema.

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