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Anatomía Aplicada tema 1
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TEJIDOS IMPLICADOS LA ACTIVIDAD FÍSICA: TEJIDOS CONECTIVOS Y TEJIDO
MUSCULAR
Los tejidos más relacionados con la actividad física son, precisamente, el conectivo y el muscular. La
función principal del tejido conectivo es la de establecer una continuidad con otros tipos de tejidos, para así
conservar la integridad del organismo desde el punto de vista funcional. Otras funciones son las de separar
tejidos diferentes, proteger al organismo de forma física frente a agentes externos, ser un medio de
intercambio de sustancias, de almacenamiento y de reparación. En cambio, el tejido muscular es el
responsable del movimiento del organismo, tanto voluntario (un atleta que corre los 100 metros lisos) como
involuntario (el latido del corazón o los movimientos peristálticos del intestino).
TEJIDO CONECTIVO . Este tipo de tejido recibe este nombre porque conecta otros tejidos. Por
ello, no es de extrañar que suela ser uno de los tejidos más abundantes en los animales. Se forma por células
libres inmersas en una matriz intercelular fabricada por ellas mismas. Esta matriz está formada
esencialmente por agua y puede llevar:
• Fibras colágenas, proteínas fibrilares resistentes a la tracción, de diferente grosor según el tejido
• Fibras reticulares, formadas por colágeno en fibras muy finas.
• Fibras elásticas, proteínas que recuperan la forma, ramificadas.
• Precipitados minerales.
• Otros tipos de proteínas.
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Los tejidos conectivos suelen clasificarse en:
Tipos de tejidos conectivos
Tipos Matriz Células principales Función Ejemplos
Conjuntivo
Acuosa con fibras
gruesas Fibrocitos Soporte
Dermis
Tendones
Adiposo Escasa Adipocitos Reserva, Homeotermia,
protección Grasa subcutánea
Cartilaginoso Fibras muy finas Condrocitos Soporte a presión, sostén Articulaciones
Pabellón auditivo
Óseo
Precipitado de sales
minerales Osteocitos Sostén, protección Huesos
Sanguíneo Matriz líquida Eritrocitos, leucocitos Trasporte Conductos sudoríparos
Vejiga
TEJIDO MUSCULAR .
Los animales poseemos un tejido contráctil especializado: el tejido muscular, que está formado por
células con gran cantidad de fibras contráctiles internas. Estas fibras están formadas por dos proteínas
principales, actina y miosina, y se encuentran ordenadas en el citoplasma de las células musculares.
Además, son capaces de contracciones y relajaciones rápidas. Durante la contracción, se produce un
consumo importante de energía, presentan uniones celulares fuertes (si no, el tejido se disgregaría en cada
contracción muscular) y permite el movimiento del organismo:
- Movimientos ligados al esqueleto por palancas.
- Movimientos de contracción del tubo digestivo, vasos sanguíneos y del corazón.
El tejido muscular se puede clasificar por su tipo de células en:
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Tipos de tejidos musculares
Tipos Función Inervación Ejemplos
Liso.
Células
mononucleadas
ahusadas
Contracción no
muy rápida.
Duradera
Sistema nervioso
autónomo o sin
terminaciones
nerviosas
Vasos
sanguíneos,
Digestivo
Estriado
esquelético.
Células
muy largas
plurinucleadas
Contracción muy
rápida, fuerte,
discontínua
Muy importante.
Sistema nervioso
central
Músculos
esqueléticos
Estriado
cardiaco.
Células
ramificadas
Contracción
rítmica, constante
Poco importante.
Sistema nervioso
autónomo
Corazón
Adaptaciones tisulares a las demandas del ejercicio y a las exigencias físicas de las actividades
artísticas.
Los tejidos poseen funciones de relación, y por tanto, se adaptan a las circunstancias en las que vive
un organismo. El tipo de nutrición, el ambiente físico, el sedentarismo o el tipo de actividad modifica los
tejidos de diferentes modos.
Como puedes imaginar, el ejercicio físico necesita la colaboración de varios óganos y sistemas, no
solamente para soportar las fases de actividad aguda, sino también para adaptar su respuesta al
entrenamiento. El sistema esquelético-muscular, bajo el control del cerebro, dirige la locomoción del cuerpo
humano mediante las contracciones coordinadas y concertadas de las células musculares esqueléticas. La
contracción de las células musculares esqueléticas se realiza con intervención de energía (ATP), que a su
vez se genera a partir de los hidratos de carbono, grasas y proteínas, que pueden provenir de las reservas del
organismo o de los alimentos que ingerimos. El sistema cardiovascular transporta los nutrientes y el oxígeno
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a todo el organismo, al mismo tiempo que elimina del músculo los deshechos ( p.ej. calor y CO2). Al realizar
la actividad física, ciertos órganos liberan unas sustancias químicas (hormonas) que viajan a través de la
sangre y "avisan" a otros órganos para que estén preparados frente al esfuerzo que se va a realizar. La
producción de sudor (agua con sales disueltas) favorece la eliminación del calor excesivo y el sistema renal
ayuda a regular el balance de líquidos y electrolitos, asi como la presión sanguínea.
El metabolismo de los músculos que están en funcionamiento aumenta y con ello aumenta el gasto
energético. Para que todo funcione durante este periodo de actividad, órganos como el corazón y los
pulmones han de estar a pleno rendimiento, por lo que su metabolismo también aumenta considerablemente
(por eso aumenta el ritmo cardiaco y respiratorio).
Modificaciones tisulares debidas al ejercicio físico.
A continuación se repasan las principales modificaciones debidas al ejercicio físico. En negrita están
resaltados los tejidos comentados en el apartado anterior: el conectivo y el muscular.
Resumen las adaptaciones de los tejidos al ejercicio físico
Tejido Principales adaptaciones Capacidad de regeneración en lesiones
Epidermis Refuerzo de epitelio en zonas de contacto con el sustrato Moderada. Daños importantes cicatrizan
Otros epitelios de
cubierta
Refuerzo de epitelios que aumentan su demanda durante el
ejercicio: Alveolos, capilares musculares...
Muy alta. Se reponene constántemente o
se reparan ante los daños
Glándulas exocrinas Adaptaciones a la secreción de grasa y sudor Alta
Glándulas
endocrinas
Adaptaciones al cambio de metabolismo.
- Mayor metabolismo general
- Menor reserva de lípidos
Conjuntivo
Aumento de fibras ante el esfuerzo físico:
- Refuerzo de ligamentos y tendones.
- Refuerzo de fibras dérmicas
Muy alta.
Se recuperan las fibras y las
células
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- Refuerzo de otras fibras de sostén
- Aumento de riego sanguíneo en zonas de
demanda energética
Adiposo
Disminución general del tejido adiposo de reserva
Adaptación de tejido adiposo en almoadillas de
manos y pies
Cartílago Aumento de resistencia de cartílagos articulares Escasa o nula.
Cicatrizan ante lesiones
Hueso Reestructuración interna para soportar esfuerzos
Aumento de masa ósea implicada en el ejercicio Alta
Sangre
Aumento de hemoglobina como respuesta la
demanda de O2
Aumento del volumen sanguíneo
Muy alta, en constante
regeneración
Músculo liso Aumento en vasos sanguíneos Alta
Músculo
estriado
Aumento de miofibrillas .
Engrosamiento de las células
Cambio del metabolismo dependiendo del tipo de
esfuerzo
Escasa
Músculo
cardíaco
Aumento de miofibrillas ante la demanda de
esfuerzo cadíaco. Nula
Nervioso
Modificaciones para la coordinación de movimientos
Modificaciones sensitivas adaptadas al ejercicio (visuales,
equilibrio, propioceptores)
Se reparan terminaciones nerviosas.
Escasa regeneración de neuronas maduras
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Metabolismo celular
Nuestras células han de tomar sustancias químicas para:
• Fabricar sus propios componentes celulares. Sobre todo proteínas y lípidos de membrana • Obtener energía para el anabolismo, trasporte y movimiento
Muchas veces la misma sustancia química puede servir para energía o como elemento estructural Muchas moléculas pueden ser transformadas en otras moléculas útiles
El organismo intenta mantener un ambiente estable e ideal para el mejor funcionamiento de las células En el medio intercelular siempre están los compuestos que necesitan las células. Esencialmente agua, sales, glucosa, ácidos grasos, oxígeno, y aminoácidos
Los diferentes tipos celulares tienen diferentes requerimientos
Tratar de ver que necesitaría un fibroblasto, un adipocito, una neurona y una fibra muscular
Ejemplos de nutrición de células
Célula aerobia en crecimiento
• Obtiene del medio interno o Glucosa o Ácidos grasos o Aminoácidos o Oxígeno
• Parte de estos materiales los utiliza para fabricar sus proteínas y moléculas estructurales.
• Parte de estas moléculas las emplea para guardar reservas (glucógeno y triglicéridos)
• Quema algunos de los compuestos para obtener energía. Habitualmente glucosa y ácidos grasos
• Vierte el medio productos de desecho o CO2 o Compuestos nitrogenados
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Metabolismo a nivel del organismo.
Requerimientos materiales y energéticos
Los requerimientos de materiales y energía varían en diferentes tejidos y órganos
Algunos órganos tienen un consumo importante y aproximadamente constante
• Sistema nervioso • Tegumento • Digestivo : Renovación y absorción de sustancias • Excretor
Otros tienen un consumo variable
• Músculos esqueléticos • Corazón • Glándulas : Mamarias, sudoríparas ...
Reservas
Los tejidos pueden obtener materiales para su funcionamiento a partir de reservas Algunas reservas se acumulan en el propio tejido Otras lo hacen en órganos o tejidos especializados
• Células musculares tienen un alto y discontinuo consumo de energía Almacenan glucógeno y gotas de lípidos
• La grasa es la mayor reserva de energía del organismo Se almacena principalmente en grasa subcutánea del tejido adiposo
• El azúcar sobrante de la digestión se almacena en forma de glucógeno en hígado • El oxígeno es imprescindible para el metabolismo aerobio pero es difícil de acumular
Lo hace algo el músculo en forma de mioglobina
Intercambio de sustancias entre órganos
Determinados órganos exportan sustancias a otros que las acumulan, trasforman o consumen
El órgano más importante del cuerpo en el mantenimiento de los niveles de nutrientes es el hígado
• La glucosa obtenida por el sistema digestivo se acumula en forma de glucógeno en hígado o músculo • Los lípidos obtenidos por el sistema digestivos se acumulan en tejido adiposo • El hígado exporta glucosa de sus reservas de glucógeno en caso de bajos niveles sanguíneos • El hígado puede trasformar el exceso de glucosa en ácidos grasos • El músculo en metabolismo anaerobio produce ácido láctico que es trasportado al hígado donde se obtiene
glucosa a partir de él.
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• Los niveles de metabolitos en el medio interno se mantienen aproximadamente constantes gracias a diversas hormonas como la insulina y el glucagón que intervienen en los niveles de glucosa.
• Otras hormonas como la adrenalina aumentan los niveles de nutrientes energéticos para prepararnos en situaciones de estrés
• El metabolismo normal de los nutrientes se modifica en casos de falta de alimentos. o Primero se consumen las reservas de glucógeno en hígado o Posteriormente se consumen los triglicéridos del tejido adiposo (la mayor reserva energética del
organismo) o Por último se consumen las proteínas
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Necesidades energéticas del organismo
Metabolismo basal
Energía empleada en el mantenimiento de las funciones vitales básicas Habitualmente 60-75% del consumo energético
o Funcionamiento del sistema nervioso o Mantenimineto del sistema circulatorio o Renovación de tejidos: Epidermis, epitelio digestivo,
células sanguíneas .... o Mantenimiento de la temperatura corporal
Efecto termógeno de la dieta
Energía empleada para la digestión, absorción y metabolismo de los nutrientes 6 - 10% del consumo energético total Se produce desde minutos a horas tras la ingestión de alimento
• Sistema digestivo • Hígado
Actividad física
Los músculos en actividad consumen gran cantidad de energía y fuerzan a otros órganos a trabajar más y consumir a su vez energía 15-30 % del consumo energético total habitual Puede suponer más en actividades muy exigentes energéticamente.
• Consumo de musculatura esquelética • Consumo de músculo cardiaco • Incremento de consumo del tegumento, hígado y otros órganos
Tipo de metabolismo energético según la intensidad de la demanda
Los tejidos y órganos con demanda constante de energía recurren al metabolismo aerobio de glucosa y ácidos grasos.
Determinados órganos prefieren la glucosa (cerebro) mientras que otros metabolizan preferentemente ácidos grasos (músculo cardiaco). La mayoría puede variar el tipo de consumo dependiendo de la abundancia de glucosa o ácidos grasos
Los tejidos con demanda fluctuante, especialmente el músculo esquelético y en menor medida cerebro y otros órganos, pueden tener diferentes tipos de metabolismo energético según las necesidades.
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Con un funcionamineto habitual tienen un metabolismo aerobio con consumo de glucosa o ácidos grasos
En fuertes demandas utilizan otros tipos de metabolismo basados en reservas energéticas de rápida movilización aunque el rendimiento sea menor y deban ser posteriormente repuestas
La secuencia general es como sigue:
• ATP celular Se consume en pocos segundos
• Fosfocreatina Es capaz de trasferir energía al ATP Se cunsume en unos 2 a 7 segundos en ejercicio intenso y unos 15 segundos en moderado. Se recupera en unos 3 minutos de metabolismo aeróbico
• Metabolismo anaeróbico de la glucosa. Ruta metabólica rápida pero con poca obtención de energía Se consume en 3-5 min en ejercicios moderados. Produce como residuo ácido láctico que ha de ser reconvertido en glucosa en hígado Es habitual en los ejercicios musculares rápidos
• Metabolismo aeróbico . Es el que más energía produce pero es lento y requiere oxígeno además de Glucosa, Ácidos grasos o Aminoácidos En condiciones normales se metaboliza primero la glucosa del glucógeno de la células y del medio extracelular con los aportes de oxígeno de mioglobina y medio intercelular Posteriormente se consumen ácidos grasos del medio y reservas celulares Sólo excepcionalmente se consumen aminoácidos de manera importante.
Obtención de energía celular ante demandas crecientes
Fuente Tiempo
Fuente Reservas Residuo Energía producida Regeneración
Moderado Intenso lugar tiempo
ATP 4 s 1 s - Célula Muy escasas -
Nada Se consumen reservas
En la célula Depende de la fuente
Fosfocreatina 15 s 2 - 7 s - Células musculares Escasas
Creatina Nada Se consumen reservas
En la célula 3 min
Metabolismo anaerobio
3 - 5 min 1 min Glucosa Glucógeno muscular Ácido láctico Escasa
(2ATP por Glu) Lactato se regenera en hígado
Metabolismo aerobio
Indefinido horas
Glucosa Glucógeno muscular Glucógeno hepático
CO2 y H2O Alta (24 ATP por glu)
Dieta o conversión de unas moléculas en otras Ácidos
grasos Tejido adiposos. Triglicéridos músculo
CO2 y H2O Muy alta
Aminoácidos Células CO2 . H2O y compuestos nitrogenados Alta
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Reservas energéticas en el organismo humano
Fuente Cantidad (g)
Total Kcal
Distancia recorrida corriendo
ATP
1 10 m Reserva celular. No viaja de unas células a otras
Fosfocreatina
4 50 m
Hidratos de
carbono
Glucosa en fluidos corporales
20 90 5 km
Fácilmente metabolizable Glucógeno
hepático 125 500 30 km
Glucógeno muscular 250 1.000 60 km
Lípidos
A. grasos y triglicéridos plasmáticos
10 100 6 Km
Principal reserva energética
Grasa en músculo 170 1.600 95 Km
Grasa en tej.
adiposos 7.000 64.000 3.900
Km
Proteínas Proteínas en músculo 7.000 38.000 2.200
Km
No se utilizan salvo circunstancias excepcionales