Evolución histórica de los músculos esqueléticos


Contexto evolutivo de los músculos esqueléticos o estriados


La disposición del músculo estriado (tejido muscular esquelético) en los humanos modernos se ajusta al plan básico visto en todos los vertebrados y mamíferos pronombrados cuadrúpedos (es decir, todos los vertebrados y mamíferos que asumen una postura horizontal y de cuatro patas). Los primates (el orden de los mamíferos a los que pertenecen los humanos) heredaron la primitiva postura cuadrúpeda y la locomoción, pero desde su aparición en el Cretácico Superior hace unos 65 millones de años, varios grupos han modificado su sistema locomotor para concentrarse en el uso de los brazos para la propulsión a través de los árboles.

La expresión más extrema de esa adaptación esquelética en los primates vivos se ve en la familia de los gibones modernos. Sus miembros delanteros son relativamente alargados; Sostienen su tronco erecto; Y, por los cortos períodos que pasan en el suelo, caminan solamente sobre sus miembros posteriores (de una manera bípeda).

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Los humanos modernos están más estrechamente relacionados con los grandes simios vivientes: el chimpancé, el gorila y el orangután. El pariente más distante del ser humano en el grupo, el orangután, tiene un sistema locomotor que se adapta para moverse entre los troncos verticales de los árboles de los bosques tropicales asiáticos. Agarra los troncos igualmente bien con las extremidades delanteras y traseras y en algún momento se llamó cuadrumanal, o "cuatro manos".

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Hay poca evidencia fósil directa sobre el ancestro común de los humanos modernos, chimpancés y gorilas, por lo que deben hacerse inferencias sobre su hábitat y locomoción. El ancestro era muy probablemente un animal relativamente generalizado árbol-vivienda que podría caminar cuadrúdicamente a lo largo de las ramas, así como escalar entre ellos. De este antepasado, dos tendencias locomotoras fueron derivadas aparentemente.

En uno, que condujo a los gorilas ya los chimpancés, los miembros anteriores se alargaron, así que cuando esos animales modernos llegan a la tierra, apoyan sus troncos colocando los nudillos de sus forelimbs (Miembro anterior en el cuerpo de un vertebrado terrestre) extendidos en la tierra. La segunda tendencia fue acortar el tronco, reubicar los omóplatos y, lo más importante, aumentar constantemente el énfasis en el soporte de las extremidades posteriores y la erección truncal.

En otras palabras, esa tendencia vio el logro de una postura erguida, bípeda o ortograda, en lugar de un cuadrúpedo, o pronombrado. La postura erguida probablemente estaba bastante bien establecida hace 3 millones a 3,5 millones de años, como lo demuestran tanto la forma de los huesos de las extremidades como las huellas conservadas de los primeros homínidos encontrados a partir de ese momento.

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Cambios en los músculos de la extremidad inferior


Los principales cambios musculares directamente asociados con el cambio a la locomoción bípeda se observan en la extremidad inferior. Los cambios óseos están en la longitud de la extremidad posterior, el desarrollo del talón y el cambio en la forma de la articulación de la rodilla de modo que su superficie sea plana y no uniformemente redondeada. Las extremidades posteriores de los simios son relativamente cortas para su tamaño corporal en comparación con las proporciones humanas modernas.

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Los cambios ocurridos en los huesos de la pelvis no están todos directamente relacionados con el cambio de locomoción, pero son una consecuencia de ello. La bipedalidad, al liberar las manos de la implicación primaria con el apoyo y la locomoción, permitió el desarrollo de la destreza manual y, por tanto, la fabricación y el uso de herramientas, que se ha relacionado con el desarrollo de los ancestros humanos del lenguaje y otras capacidades intelectuales. El resultado es un cerebro ampliado sustancialmente.

Los grandes cerebros afectan claramente la forma del cráneo y, por tanto, la musculatura de la cabeza y el cuello. Un cerebro más grande también tiene un efecto directo sobre la pelvis debido a la necesidad de una ancha entrada y salida pélvica para el nacimiento de un joven de cerebro relativamente grande. Una cavidad pélvica más grande significa que las articulaciones de la cadera tienen que estar más separadas. En consecuencia, las articulaciones de la cadera se someten a fuerzas considerables cuando el peso se toma en una pierna, ya que tiene que estar en caminar y correr.

Para contrarrestar esto, los músculos (glúteo mínimo y glúteo medio) que son utilizados por el chimpancé para empujar la pierna hacia atrás (extensores de la cadera) se han desplazado en los humanos modernos en relación con la articulación de la cadera para que ahora actúen como abductores para equilibrar el tronco en la pierna que soporta el peso durante la marcha. Parte de un tercer músculo escalador (gluteus maximus) también ayuda en la abducción, así como en el mantenimiento de la rodilla en extensión durante el peso de carga.

Los músculos glúteos son también responsables de gran parte de la rotación de la cadera que tiene que acompañar a caminar. Cuando la pierna derecha se balancea hacia adelante y el pie derecho toca el suelo, la articulación de la cadera del mismo lado rota externamente, mientras que la del lado opuesto experimenta una cantidad similar de rotación interna. Ambos movimientos son posibles gracias a los reordenamientos de los músculos que cruzan la cadera.

Los huesos del tronco y el miembro inferior están dispuestos de tal manera en humanos modernos que de pie en posición vertical requiere un mínimo de actividad muscular. Algunos músculos, sin embargo, son esenciales para mantener el equilibrio, y los extensores de la rodilla se han reorganizado y realineado, al igual que los músculos de la pantorrilla.

El pie es a menudo pero erróneamente considerado como una relación pobre de la mano. Aunque los dedos de los pies en los humanos modernos son normalmente incapaces de movimiento independiente útil, los músculos flexores del dedo gordo del pie se desarrollan para proporcionar el empuje final en el ciclo de caminar. Los músculos de los tres compartimentos de la moderna pierna humana contribuyen a hacer del pie una plataforma estable, que sin embargo puede adaptarse a caminar sobre terreno áspero y en pendiente.

Cambios en los músculos de la extremidad superior


El miembro superior humano ha conservado una estructura generalizada general, con sus detalles adaptados a la existencia vertical. Entre las características primitivas que persisten están la clavícula, que todavía funciona como parte del hombro; La capacidad de retorcer uno de los huesos del antebrazo (el radio) alrededor del otro (el cúbito) para que la palma se dé vuelta hacia adelante o hacia atrás, un proceso llamado pronación y supinación; Y un complemento completo de cinco dígitos en la mano.

La pronación y supinación del antebrazo, que permite que la palma de la mano gire 180 °, no es peculiar a los seres humanos. Ese movimiento depende de la posesión de un disco pequeño en la articulación de la muñeca y una disposición de los músculos de tal manera que puedan girar el radio de un lado a otro. Tanto el disco como la disposición muscular están presentes en los grandes simios.

En los animales cuadrúpedos el tórax (pecho) está suspendido entre los omóplatos por una hamaca muscular formada por el músculo serratus anterior. Sin embargo, sentado y de pie, el cinturón del hombro está suspendido del tronco. La escápula, u omóplato, flota sobre la superficie torácica debido a la disposición de las fibras del músculo serratus anterior y el apoyo contra la gravedad que proporcionan los músculos trapecio, romboide y elevador de la escápula. Cuando los brazos están obligados a empujar hacia adelante contra un objeto en el nivel del hombro, su acción es una reminiscencia de apoyo cuadrúpedo.

El cambio en la forma del pecho para enfatizar la amplitud más que la profundidad alteró la relación de los músculos en la región del hombro, con un aumento en el tamaño del músculo dorsal ancho y el músculo pectoral mayor. El músculo pectoral menor humano ha abandonado su inserción en el húmero, el hueso largo del antebrazo, y presumiblemente deriva cierta estabilidad de la adherencia al proceso coracoideo, una proyección de la escápula, en lugar de deslizarse sobre ella.

La mano de un chimpancé es diestra, pero las proporciones de los dígitos y el reordenamiento y la suplementación de los músculos son las principales razones para la mayor capacidad manipuladora de la mano de un humano moderno. La mayoría de esos cambios se concentran en el pulgar. Por ejemplo, los seres humanos modernos son los únicos homínidos vivos que tienen un flexor largo separado del pulgar, y el músculo corto que balancea el pulgar hacia la palma está particularmente bien desarrollado en los seres humanos. Eso contribuye al movimiento de oposición que es crucial para el llamado agarre de precisión, es decir, el acercamiento de las puntas del pulgar y el índice.

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Cambios en los músculos de la cabeza y el cuello


El grupo muscular de la cabeza y el cuello es influenciado más directamente por el cambio a una postura erguida. Ese grupo comprende los músculos de la parte posterior (nuca) y del lado del cuello. La postura no es la única influencia en esos músculos, ya que la reducción en el tamaño de las mandíbulas en los humanos modernos también contribuye a las diferencias musculares observadas.

Generalmente, éstos implican la reducción en el volumen de los músculos nucales (nuca). En la posición vertical, la cabeza está más equilibrada en la parte superior de la columna vertebral, por lo que se necesita menos fuerza muscular, mientras que en un macho pronombrado con mandíbulas grandes el par considerable desarrollado en la base del cráneo debe ser resistido por la fuerza muscular. El equilibrio de la cabeza humana plantea otros problemas, y el apego detallado y el papel de algunos músculos del cuello (por ejemplo, esternocleidomastoide) son diferentes en los seres humanos de los de los simios.

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Cambios en los músculos del tronco


Las consecuencias de una postura erguida para el soporte de las vísceras tanto torácica como abdominal son profundas, pero las modificaciones musculares en el tronco son escasas. Mientras que en los animales pronógrados las vísceras abdominales están soportadas por la pared abdominal ventral, en la postura ortostática la mayoría del soporte proviene de la pelvis. Esto impone inevitablemente una mayor presión sobre el paso a través de los músculos de la pared abdominal anterior, el canal inguinal, que marca la ruta tomada por el testículo descendente en el macho. La debilidad en el canal puede resultar en herniación.

Las diferencias también se observan en la musculatura, el elevador del ano, que soporta el suelo de la pelvis y que también controla el paso de las heces. La pérdida de la cola en todos los simios ha llevado a una importante reordenación de ese músculo. Hay más solapamiento y fusión entre las distintas partes del elevador del ano en los humanos modernos que en los simios, y la eslinga muscular que comprende el puborectalis en los seres humanos es más sustancial que en los simios.

La compresión muscular del abdomen y el tórax que acompaña a la postura erguida ayuda a la columna vertebral a soportar el cuerpo ya proporcionar una base firme para la acción de las extremidades superiores. La estabilidad anteroposterior (hacia adelante y hacia atrás) del tronco se consigue equilibrando la acción de flexión de la gravedad contra los músculos de la espalda que actúan para extender la columna vertebral. La estabilidad lateral se ve reforzada por la influencia aumentada proporcionada a los músculos espinales por la ampliación del pecho.

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TEMA COMPLEMENTARIO: Sistema muscular esquelético humano.

Referencia: https://www.britannica.com/science/human-muscle-system/Evolutionary-context#toc271919

Bibliografía:

Tórtora y Derrickson. Principios de anatomía y fisiología (onceava edición)

https://www.britannica.com

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