FISIOLOGÍA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

FISIOLOGÍA DE LA CONTRACCIÓN

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La contracción del músculo esquelético es un proceso que nos permite generar fuerza para mover o resistir una carga. Se define como la activación de las fibras musculares con tendencia a que éstas se acorten.
La generación de tensión en un músculo es un proceso activo que requiere un aporte energético por parte del ATP. 

Para que se lleve a cabo el fenómeno de la contracción muscular entre la actina y la miosina se requiere la presencia de calcio, que permite dejar libres los puntos de unión de actina-miosina, y del nucleótido ATP.
Esto generará la energía que permitirá el golpe de movimiento.

Teoría del deslizamiento de los filamentos para explicar la contracción muscular

En situación de reposo, los filamentos finos y gruesos de un sarcómero se solapan ligeramente. 
Durante la contracción, los filamentos finos y gruesos se deslizan unos sobre otros aproximando las líneas Z hacia el centro del sarcómero. Para que esto ocurra, la actina y la miosina tienen que estar en contacto a través de los denominados puentes de unión. 

Durante la contracción, la banda I se acorta y la banda A permanece constante. También se acorta la zona H (zona que solo contiene miosina) y, en consecuencia, el sarcómero se acorta. Estos cambios son compatibles con la teoría de que los filamentos finos se deslizan sobre los filamentos gruesos aproximándose desde los extremos del sarcómero hacia el centro.

La fuerza que empuja al filamento fino es e movimiento de los puentes de unión con la miosina. La miosina es una proteína motora que convierte la energía química contenida en un enlace del ATP, gracias a su actividad ATPásica, en energía mecánica.

Secuencia de la contracción muscular

El Ca²⁺ es el activador intracelular de la contracción en todos los tipos de músculo. La generación fisiológica de tensión muscular voluntaria en el ser humano intacto requiere la participación del Sistema Nervioso y de la fibra muscular.

Solo así se acoplan los mecanismos de excitación-contracción que finaliza en la generación de tensión muscular.

Eventos de acoplamiento de excitación-contracción

1. Generación de un potencial de acción y llegada a través del axón de las motoneuronas de la médula espinal hasta la placa motora.
   
   
   
   
   
2. En placa motora, se libera un neurotransmisor (acetilcolina) al espacio situado entre el botón axónico y el sarcolema.
   
   
   
   
   
3. En esta zona, el sarcolema de la fibra muscular posee receptores para acetilcolina, al activarse provocan la apertura de canales iónicos.
   
   
4. La apertura de los canales permite la entrada de iones Na⁺ al interior de la fibra muscular, iniciando un potencial de acción.
   
   
   
   
   
5. El potencial de acción se propaga por todo el sarcolema, sin olvidar el interior de la fibra gracias a las estructuras denominadas túbulos T.
   
   
6. La llegada del potencial de acción al interior de la célula, y en concreto, al retículo sarcoplásmico provoca la liberación de grandes cantidades de iones Ca⁺⁺    desde el retículo sarcoplásmico al interior del citosol.
   
   
7. Los iones de calcio se unen a la troponina C, la cual cambia su conformación permitiendo que interactúen la actina y la miosina.
8. La actina y la miosina, en presencia de ATP, provocan el deslizamiento y acotamiento del sarcómero, llevando el proceso de contracción.
   
   
9. Al cabo de una fracción se segundo, al cesar el potencial de acción, los iones de calcio son absorbidos de nuevo desde el citosol al interior del retículo sarcoplásmico gracias a una bomba de calcio situada en la membrana del retículo que consume ATP. Esto hace que cese la contracción muscular.

 

El fenómeno rigor mortis, en el cual el deterioro de las membranas del retículo sarcoplásmico hace que el calcio contenido en su interior salga al citoplasma y, al haber muerte celular, la generación de ATP cesa y las reservas del mismo se acaban. En estos casos, la actina y miosina se encuentran fuertemente unidas, pero no se produce el golpe de movimiento para deslizar los filamentos finos sobre los filamentos gruesos. 

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