Anatomía y fisiología del músculo esquelético

Anatomía y fisiología del músculo esquelético

• El músculo esquelético es responsable del movimiento del cuerpo y representa aproximadamente el 40% de la masa corporal, con un 10% adicional dedicado al músculo liso y cardíaco.
• Las fibras musculares esqueléticas son largas y cilíndricas, con diámetros que van de 10 a 80 micrómetros.
• Cada fibra muscular contiene varias miofibrillas, que son estructuras más pequeñas compuestas por filamentos de actina y miosina.
• Los filamentos de actina y miosina se interdigitan parcialmente, lo que da al músculo esquelético su apariencia estriada.
• Los filamentos de actina están anclados a los discos Z, que se encuentran en los extremos de cada sarcómero.
• El sarcómero es la unidad funcional del músculo esquelético y se extiende entre dos discos Z adyacentes.
• El retículo sarcoplásmico es una red de membranas que rodea las miofibrillas y almacena calcio, esencial para la contracción muscular.
• La titina es una proteína elástica que ayuda a mantener la alineación de los filamentos de actina y miosina y es una de las proteínas más grandes del cuerpo.

Mecanismo general de la contracción muscular

• La contracción muscular se inicia con un potencial de acción en una fibra nerviosa que inerva el músculo.
• El impulso nervioso libera acetilcolina, un neurotransmisor que se une a receptores en la membrana muscular, generando un potencial de acción en la célula muscular.
• El potencial de acción se propaga a lo largo de la membrana muscular y a través del sistema de túbulos transversales (túbulos T), llegando al retículo sarcoplásmico.
• El calcio se libera desde el retículo sarcoplásmico y se une a la troponina, provocando un cambio en la posición de la tropomiosina, exponiendo los sitios de unión de la actina a la miosina.
• La miosina, con la ayuda del ATP, se une a la actina y la desplaza hacia el centro del sarcómero, acortando la fibra muscular y provocando la contracción.
• La contracción muscular cesa cuando se retira el calcio del citoplasma, permitiendo que la tropomiosina vuelva a cubrir los sitios de unión de la actina.

Maquinaria molecular de la contracción muscular

• Los filamentos de miosina se componen de moléculas de miosina, cada una con una "cabeza" globular que se une a la actina y una "cola" que se asocia a otras moléculas de miosina para formar el filamento.
• Las "cabezas" de miosina tienen sitios de unión para el ATP y actina, actuando como puentes cruzados que se enganchan a los filamentos de actina y los desplazan.
• El ATP proporciona la energía necesaria para la contracción muscular, y su hidrólisis impulsa el movimiento de los puentes cruzados.
• Los filamentos de actina están compuestos por moléculas de actina globular (actina G) que se polimerizan para formar largas cadenas (actina F).
• La tropomiosina es una proteína que bloquea los sitios de unión de la actina a la miosina en estado de reposo.
• La troponina es un complejo de proteínas que se une a la tropomiosina y al calcio, jugando un papel crucial en la regulación de la contracción muscular.

Resumen

• La contracción muscular es un proceso complejo que involucra la interacción de varios componentes proteicos y la liberación y recaptación de calcio.
• El mecanismo de deslizamiento de los filamentos explica la contracción muscular, donde los filamentos de actina se deslizan sobre los filamentos de miosina, acortando el sarcómero y el músculo en su conjunto.
• El ciclo de unión y liberación de la miosina a la actina, impulsado por el ATP, genera la fuerza necesaria para el deslizamiento de los filamentos.
• La regulación de la contracción muscular se produce mediante el control de la liberación y recaptación de calcio, lo que regula la interacción entre la actina y la miosina.

Este cuestionario explora la anatomía y fisiología del músculo esquelético, incluyendo su estructura, función y componentes esenciales. Aprenderás sobre las fibras musculares, el sarcómero y el papel del calcio en la contracción muscular. Ideal para estudiantes de biología y anatomía.