Los músculos: creaciones maestras
LA VIDA se sostiene mediante el movimiento. Así, el pecho se eleva y desciende con la respiración, y el corazón palpita rítmicamente para mantenernos vivos. ¿Cuál es la causa de tales desplazamientos? Los músculos.
Estos tejidos resistentes y elásticos posibilitan el funcionamiento de los órganos, de modo que los pensamientos y sentimientos se traduzcan en acciones, sea sonreír, reír, llorar, hablar, caminar, correr, trabajar, jugar, leer o comer. Es difícil pensar en una sola tarea donde no intervenga un músculo.
Nuestro organismo está integrado por unos seiscientos cincuenta músculos. En el oído se encuentran los más pequeños, ligados a los huesos más diminutos, mientras que en las nalgas se localizan los más grandes: los glúteos, que mueven las piernas. La musculatura constituye la mitad del peso corporal del hombre y un tercio del de la mujer. A los músculos, concebidos para trabajar, se les considera “máquinas biológicas”, que ‘cada día transforman en movimiento más energía que todos los mecanismos ideados por el hombre, incluido el automóvil’, señaló Gerald H. Pollack, profesor de Bioingeniería.
Aunque nos hallemos en reposo, los músculos permanecen en estado de disponibilidad, listos para actuar. Siempre tienen algunas fibras contraídas. De no ser por estas ligeras contracciones, la mandíbula colgaría abierta, y los órganos internos recibirían poco apoyo. Hasta cuando estamos de pie o sentados, los músculos realizan leves correcciones destinadas a mantener la postura o evitar que nos caigamos de la silla.
Clases de músculos
Los músculos se dividen en tres categorías, cada una con distinto cometido. La primera, el músculo cardíaco, gracias al cual late el corazón, y que pasa media vida en reposo, pues debe relajarse entre una contracción y la siguiente.
El segundo grupo lo forman los músculos lisos, que recubren la mayoría de los órganos internos (e incluso los vasos sanguíneos) y que, como el músculo cardíaco, de acción involuntaria, no se controlan conscientemente. Realizan funciones vitales, como impulsar los fluidos a través de los riñones o la comida por el aparato digestivo, regular el flujo sanguíneo por el sistema vascular, permitir el ajuste de las lentes oculares y dilatar la apertura para la luz de las pupilas.
Por último, la categoría que abarca la mayor parte de los 650 músculos del organismo: los músculos esqueléticos, que realizan los movimientos voluntarios y que aprendemos a controlar desde la infancia, cuando, por ejemplo, aprendimos a mover los brazos y las piernas para caminar y mantener el equilibrio. Dado que el único movimiento muscular es de contracción, los músculos esqueléticos funcionan en equipos de dos: cuando uno de ellos se contrae, el otro se relaja. Si no se realizara esta labor de equipo, cada vez que nos rascáramos la cabeza tendríamos que dejar que la fuerza de la gravedad nos bajase el brazo. Pero no es así; el tríceps, que actúa en equipo con el bíceps, se contrae y nos permite estirar el brazo con rapidez.
Hay músculos de diversos tamaños y formas. Algunos son largos y delgados, como los de la corva; otros, grandes y gruesos, como los glúteos. Pero todos siguen un diseño que nos permite movernos. Por ejemplo, la caja torácica sería rígida si no fuera por los músculos intercostales, que llenan los espacios entre una costilla y otra y permiten a la pared torácica moverse como un acordeón para facilitarnos la respiración. Por otro lado, los abdominales son como capas de contrachapado, colocados como láminas en distintos ángulos, para que los órganos del abdomen no se salgan de sitio.
Colaboración de músculos y tendones
La conexión de los músculos con los huesos de los que tiran se realiza mediante los tendones, tejidos blancos semejantes a cordones. Los tendones se adentran profundamente en los músculos y están ligados al tejido conectivo que rodea a la fibra muscular. Gracias al tejido conectivo, las fuerzas que se generan dentro del músculo tiran del tendón para mover los huesos. El más potente es el tendón de Aquiles, que va adherido a una de las musculaturas más fuertes: la de la pantorrilla, que actúa como amortiguador y soporta presiones de más de una tonelada cuando se anda, corre o salta.
La adaptabilidad de la mano constituye otro ejemplo de la cooperación de músculos y tendones. El antebrazo contiene veinte pares de músculos que, mediante largos tendones que pasan bajo una “muñequera” fibrosa, van conectados a los articuladísimos huesos de la mano y los dedos. Estos músculos, y otros veinte más que recubren la palma y los dedos, confieren a la mano la asombrosa destreza que permite montar el delicado mecanismo de un reloj o cortar madera con un hacha.
Más de treinta músculos faciales
La cara, como ninguna otra parte del cuerpo, expresa la personalidad. A fin de posibilitar una amplia variedad de gestos faciales, el Creador ha colocado en el rostro una gran concentración de músculos: más de treinta. Y no en vano, pues tan solo para sonreír se requieren catorce.
Algunos músculos faciales son muy potentes, como los que van fijados a las mandíbulas, que ejercen una fuerza de 75 kilogramos para la masticación. Otros son delicados, pero resistentes, como los que controlan los más de veinte mil movimientos diarios de apertura y cierre de los párpados, que limpian el ojo con un fluido que se lleva la suciedad y los gérmenes.
Asombrosa estructura
Los músculos están concebidos para contraerse sin dificultad. Los esqueléticos deben ajustar sus contracciones a fin de no emplear la misma fuerza para recoger una pluma que para levantar 10 kilos. ¿Cómo se logra esta adaptación? Veamos.
Los músculos están formados por células que, por su forma alargada, se denominan fibras, y que pueden ser claras u oscuras. Las claras son de contracción rápida, y se usan cuando el cuerpo necesita ráfagas de energía, como cuando se levanta una carga pesada o se corren los 100 metros lisos. Las potentes fibras de contracción rápida reciben energía del glucógeno (cierto tipo de azúcar). No obstante, se fatigan con rapidez y pueden sufrir calambres y dolores debidos a la acumulación de ácido láctico.
Las fibras oscuras son de contracción lenta y reciben la energía metabolizando oxígeno. “Son los cordones de la resistencia”, pues reciben un suministro sanguíneo más rico que las de contracción rápida y disponen de más energía aeróbica que estas.
Hay otra fibra que, aunque semejante a las pálidas fibras de contracción rápida, es algo más oscura y resiste mejor la fatiga. Dado que utiliza eficientemente el azúcar y el oxígeno como combustibles, es la que suele intervenir en esfuerzos intensos y prolongados.
Cada persona, así como cada músculo, tiene su propia combinación de los diversos tipos de fibras musculares. Por ejemplo, los corredores de maratón tal vez tengan como promedio un 80% de fibras de contracción lenta en las piernas, mientras que los velocistas pudieran poseer más del 75% de contracción rápida.
Activadas por los nervios
Los nervios activan las fibras de un músculo enviándoles impulsos que las hacen contraerse. Pero no se contraen al unísono. Más bien, están organizadas en unidades motoras, cada una de las cuales está conectada a un solo nervio que controla muchas fibras.
En algunas unidades motoras, como las de la pierna, un solo nervio controla más de dos mil fibras. En otras, como las del ojo, la cantidad es de solo tres. Cuando el músculo está formado por muchas unidades de pocas fibras, se pueden efectuar movimientos más delicados y coordinados, como los que se precisan para enhebrar una aguja o tocar el piano.
Si lo que levantamos es una pluma, solo se contraen algunas unidades motoras. Pero si alzamos algo pesado, ciertos órganos sensoriales de la fibra muscular envían al cerebro un mensaje, con la velocidad del relámpago, para que active más unidades, lo que resulta en un aumento de la fuerza de levantamiento. Igualmente, cuando caminamos despacio, solo se activan algunas unidades; pero si corremos, se estimulan muchas más, y con mayor frecuencia.
El músculo cardíaco se diferencia del esquelético en que a la hora de contraerse sigue el principio de “todo o nada”, o sea: cuando se estimula una de sus células, el mensaje se extiende a todas las demás, que se activan instantáneamente. De este modo, el músculo entero se contrae y se relaja unas setenta y dos veces por minuto.
Los músculos lisos actúan de forma muy parecida al cardíaco: una vez comenzada la contracción, el órgano entero se contrae. Sin embargo, pueden permanecer contraídos y sin fatigarse más tiempo que el músculo cardíaco, y apenas se hacen notar, salvo cuando llegan los retortijones del hambre o las intensas contracciones del parto.
La tonificación de los músculos
“El ejercicio ayuda a todo el organismo, por dentro y por fuera. [...] Los músculos ejercitados periódicamente cumplen siempre mejor su cometido”, señala la obra Muscles: The Magic of Motion (Los músculos: la magia del movimiento). La actividad física redunda en buen tono muscular, lo que mejora el apoyo que reciben los órganos internos, así como la resistencia de los músculos a la fatiga.
Hay dos tipos de ejercicios beneficiosos para la musculatura. Los ejercicios anaeróbicos, en los que se levantan pesas durante breves espacios de tiempo todos los días, fortalecen los músculos. Al hacerse más vigorosos, no solo almacenan mejor el azúcar y los ácidos grasos, sino que queman estos combustibles con mayor eficiencia, de modo que resisten mejor la fatiga.
Los ejercicios aeróbicos, como las carreras al trote, la natación, el ciclismo o las caminatas rápidas, potencian el buen estado físico general. Con estos ejercicios de resistencia, los músculos reciben más sangre y aumenta el número de mitocondrias, orgánulos que producen el ATP, el compuesto energético necesario para la contracción muscular. De estos ejercicios se beneficia en particular el corazón, pues pudieran incluso ayudar a prevenir infartos.
A fin de evitar esguinces y otras lesiones, conviene doblar y estirar los músculos antes de realizar actividades físicas intensas. Estos ejercicios de calentamiento elevan la temperatura de los músculos, lo que lleva a que reciban más sangre; así se facilita que las enzimas produzcan más energía, lo cual permite una mejor contracción muscular. Cuando nos enfriamos realizando los mismos ejercicios de calentamiento, contribuimos a prevenir los dolores y la rigidez, pues eliminamos la acumulación de ácido láctico.
Conviene señalar, no obstante, que los ejercicios demasiado vigorosos pueden dañar los músculos esqueléticos, sobre todo si quien los realiza no está bien entrenado. Además, si se somete a excesiva tensión a la musculatura repitiendo contracciones de alargamiento, como, por ejemplo, al bajar lentamente una carga pesada o correr cuesta abajo, existe el riesgo de desgarrar la fibra muscular. Hasta un pequeño desgarro producido por la distensión puede ocasionar dolorosos espasmos e inflamaciones.
Así pues, cuidemos los músculos. Démosles el ejercicio y descanso que precisan para seguir sirviéndonos como un mecanismo extraordinariamente concebido, la ‘mejor máquina’ del organismo.
[Ilustración y recuadro de las páginas 22 y 23]
Las prodigiosas contracciones musculares
Aunque la acción de los músculos parezca sencilla, el mecanismo de contracción es asombroso. El profesor Gerald H. Pollack dice al respecto: “He llegado a extasiarme ante la belleza de las estructuras de la naturaleza. La conversión de energía química en energía mecánica se realiza con tanta eficiencia —es grande la tentación de decir inteligencia—, que uno se maravilla”.
Examinemos al microscopio electrónico la compleja contracción de los músculos y ampliemos nuestros conocimientos acerca de esta obra maestra de nuestro Creador.
Cada fibra (célula) muscular es en realidad un haz de miofibrillas, fibras más pequeñas dispuestas en paralelo. Cada miofibrilla contiene miles de miofilamentos, que varían en grosor. Los gruesos contienen miosina, y los delgados, actina; ambas son proteínas que favorecen la contracción de las fibras musculares.
En la superficie de cada fibra muscular existe un hueco, en el que termina encajada la fibra nerviosa, que es una derivación de la espina dorsal. Los músculos comienzan a moverse cuando el cerebro emite la orden, y el mensaje, transmitido a través de millones de neuronas del sistema nervioso central, alcanza la terminación nerviosa. Cuando se estimula una de estas terminaciones, revientan más de cien diminutas bolsas, que arrojan una sustancia que amplifica el impulso del nervio al entrar en contacto con la membrana de la fibra (célula) muscular. Así se desencadena una oleada de actividad eléctrica que excita a la fibra entera, lo que ocasiona que la membrana de esta célula libere iones de calcio cargados eléctricamente; estos iones inician el proceso mecánico de la contracción.
Los iones de calcio se distribuyen entonces por la fibra muscular mediante una red de finos túbulos y entran en contacto con diversas proteínas. De algún modo, la acción del calcio sobre estas deja descubiertos varios puntos protegidos de la proteína situados a lo largo del delgado eje del filamento de actina.
Al mismo tiempo, entran en acción parejas de yemas redondeadas (coronadas con un compuesto altamente energético denominado ATP) que emergen de los filamentos gruesos de miosina. Una de las yemas de cada pareja de la cabeza del filamento de miosina se enlaza con uno de los lugares activos que han quedado expuestos en el filamento de actina y forma un puente cruzado. La otra yema del par divide las moléculas del ATP y libera suficiente energía para que el puente cruzado tire del filamento de actina, o lo deslice, desplazándolo en paralelo al filamento de miosina o sobre este. Como un equipo que trabajara mano a mano para tirar de una soga, las cabezas de miosina se desligan y vuelven a enlazarse más adelante a lo largo del eje de actina, impulsando a la vez el filamento de actina hacia el centro del filamento de miosina. Esta acción se repite hasta que queda completa la contracción. Toda esta reacción en cadena tiene lugar en tan solo milésimas de segundo.
Una vez completada la contracción, el calcio regresa a su lugar de procedencia en la membrana de la célula muscular, se recubren los puntos que habían quedado descubiertos en el eje del filamento de actina, y se relaja la fibra muscular hasta que vuelva a recibir estímulos. En efecto, ‘de manera que inspira temor estamos maravillosamente hechos’ (Salmo 139:14).
[Ilustración]
Nuestros músculos son capas superpuestas de haces de fibras
Miofilamentos gruesos y delgados (muy aumentados)
Miofibrillas
Haz de miofibrillas
Fibra muscular
Músculo
[Recuadro de la página 24]
Los músculos y la nutrición
La buena nutrición es esencial para mantener sanos los músculos. Los alimentos ricos en calcio, como los lácteos, y en potasio, como las bananas, al igual que los cítricos, las hortalizas de color amarillo intenso, los frutos secos y las semillas, ayudan a regular las contracciones musculares. El pan integral y los cereales aportan hierro y vitaminas del complejo B, particularmente la B1, fundamental para la conversión de hidratos de carbono, proteínas y grasas en el combustible energético que requieren los músculos. Beber mucha agua no solo contribuye a mantener el equilibrio de electrolitos, sino que también facilita la eliminación del ácido láctico y otros productos de desecho que pueden entorpecer la acción muscular.
[Ilustración de la página 20]
El cuerpo está integrado por unos seiscientos cincuenta músculos. Los mayores son los glúteos, que mueven las piernas
[Reconocimiento]
Hombre, pág. 20; ojo, pág. 21; corazón, pág. 24: The Complete Encyclopedia of Illustration/ J. G. Heck
[Ilustraciones de la página 21]
(Dos aumentos)
Los músculos más pequeños están ligados a los huesos más diminutos, situados en el oído
Se requieren catorce músculos tan solo para sonreír
Los músculos nos permiten parpadear unas veinte mil veces al día
[Ilustraciones de la página 24]
El músculo cardíaco se contrae y se relaja unas setenta y dos veces por minuto
o 2.600 millones de veces durante nuestra vida
Ejercicio anaeróbico