Crédito de la foto: lululemon athletica, Wikimedia, cc 2.0.
El líquido es una fuente no reconocida previamente de la tensión que sentimos cuando estiramos nuestros músculos, sugiere una investigación.
En todos los animales, incluidos los humanos, cada fibra muscular está llena de fluido incompresible y envainada en una malla sinuosa de tejido conectivo de colágeno. Cuando un músculo se estira en longitud, la malla circundante se alarga y se estrecha de diámetro.
Lo que sigue es como lo que sucede en uno de esos juguetes tejidos de "trampa de dedos", informa David Sleboda, estudiante de doctorado de la Universidad de Brown, autor principal del estudio publicado en Biology Letters. Al igual que el juguete aprieta tus dedos enfundados cuando lo estiras lo suficiente, la malla de colágeno eventualmente aprieta la fibra muscular. Debido a que la fibra está llena de fluido incompresible, descubrió Sleboda, su volumen empuja hacia atrás contra la malla que se estrecha, creando una tensión que hace que el estiramiento adicional sea mucho más difícil.
"El problema fundamental aquí es un conflicto de volúmenes", dice Sleboda. "La manga de malla puede cambiar el volumen pero la fibra es un volumen constante. Eventualmente los dos se encontrarán, y ahí es donde ves que la tensión realmente aumenta ".
Otros factores previamente planteados también contribuyen a la tensión que sientes cuando te estiras, reconoce Sleboda. Una de ellas es la tensión creada por los pliegues en la propia malla de colágeno, y otra es una proteína elástica en las fibras musculares llamada titina. Pero la naturaleza llena de líquido de las fibras musculares parece desempeñar un papel también.
Condón + Techflex
Sleboda trabaja en el laboratorio del coautor del estudio Thomas Roberts, profesor de ecología y biología evolutiva que estudia la estructura y el rendimiento muscular. Sleboda estaba mirando imágenes de microscopio electrónico de fibras musculares animales y sus fundas de colágeno y decidió construir un modelo simple él mismo.
Los materiales para el modelo de Sleboda no fueron difíciles de conseguir. La malla de colágeno está bien simulada por el revestimiento trenzado Techflex (normalmente utilizado para unir cuidadosamente los cables de la computadora), y la fibra muscular podría fabricarse con un condón lleno de agua comprado en la farmacia de la esquina.
El modelo reveló que el fluido jugó un papel importante en las propiedades mecánicas del músculo: la resistencia del condón lleno de agua hizo que el Techflex sea más difícil de estirar. Los científicos raramente han modelado la mecánica muscular para explicar el fluido en las fibras, dice Sleboda. Habían asumido en gran medida que el fluido solo desempeñaba un papel químico dentro de las células.
Músculo de Bullfrog
Pero, ¿el modelo de Sleboda decía algo significativo sobre la fisiología actual? Él condujo experimentos para descubrir. En el estudio, Sleboda y Roberts informan mediciones cuidadosas del estiramiento longitudinal y la tensión resultante no solo en el modelo, sino también en el músculo real de la rana, ya que variaban las cantidades de líquido en las fibras musculares (y los condones).
Tanto el modelo como el músculo real mostraban la misma curva característica en sus trazados: cuanto más volumen de líquido en las fibras musculares, mayor es la tensión para un tramo dado de estiramiento. El fluido produce una diferencia mecánica específica y mensurable.
"Podríamos obtener exactamente el mismo comportamiento usando solo un modelo simple", dice Sleboda. "Nuestro estudio proporciona la primera evidencia empírica del líquido que influye en la tensión muscular".
Sleboda dice que sus hallazgos abogan por tener en cuenta el líquido en los modelos de la mecánica muscular. Por ejemplo, después del ejercicio, las fibras musculares parecen absorber más líquido. Agregar los efectos del líquido a los modelos de comportamiento muscular podría mejorar la comprensión de cómo se comportan los músculos después del ejercicio.
También hay condiciones médicas que afectan la estructura o el rendimiento de la malla de colágeno, dice Sleboda. Saber cómo interactúa con las fibras musculares llenas de líquido también podría ser importante en futuras investigaciones.
Los estudios en otras áreas de la fisiología animal proporcionan una hoja de ruta ya hecha, de hecho, porque las cavidades fluidas reforzadas con fibra, llamadas "esqueletos hidrostáticos" son elementos estructurales comunes en algunos organismos, dice Sleboda.
Los Institutos Nacionales de Salud financiaron el estudio.
Fuente: Universidad de Brown
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