Mecanismo de Contracción Muscular y Calcio

Mecanismo de Contracción Muscular

• La fibra nerviosa libera acetilcolina en la placa neuromuscular, lo que genera un potencial de acción que se propaga a través de la membrana sarcolémica.
• Dicha despolarización, a través de los túbulos T, llega al retículo sarcoplásmico. Este libera iones Ca²⁺ al citoplasma.
• El Ca²⁺ se une al complejo troponina, provocando un cambio en la estructura del filamento de actina, exponiendo los sitios de unión a la miosina.
• La miosina se une a la actina, mediante la energía del ATP, realizando un ciclo de contracción-relajación que produce el deslizamiento entre los filamentos, provocando la contracción muscular.
• Los iones Ca²⁺ son posteriormente bombeados de vuelta al retículo sarcoplásmico, lo que permite la relajación muscular.

El Papel del Calcio en la Contracción Muscular

• El complejo troponina-tropomiosina está unido al filamento de actina, bloqueando la unión actina-miosina.
• La unión del Ca²⁺ a la troponina C provoca un cambio en la configuración del complejo troponina-tropomiosina, liberando el sitio de unión en la actina.
• La relajación se produce con la eliminación del Ca²⁺ por un transporte activo al retículo sarcoplásmico, proceso que consume ATP.

El Papel del ATP en la Contracción Muscular

• El ATP es la fuente de energía para la contracción muscular, permitiendo la unión y separación de la miosina y la actina.
• La miosina + ATP forma un complejo que separa los filamentos de actina y miosina, mientras que la miosina + ADP + Pi provoca la unión fuerte entre los filamentos.
• El ADP + Pi libera energía al momento de unirse, generando la fuerza necesaria para el golpe de fuerza que mueve la cabeza de la miosina aproximadamente 45º.

Tipos de Contracción Muscular

• Contracción Isométrica: el músculo no se acorta, la tensión se genera sin movimiento, trabajo interno.
• Contracción Isotónica: el músculo se acorta, la tensión permanece constante, trabajo externo.
• Contracción Auxotónica: combinación de ambos, el músculo se acorta y aumenta la tensión, trabajo mixto.

Fenómenos Mecánicos de la Contracción Muscular

• La sacudida muscular es la respuesta básica del músculo a un estímulo, caracterizada por una contracción seguida de relajación.
• La duración de la sacudida muscular depende del tipo de fibra: las fibras rápidas tienen sacudidas breves, mientras que las fibras lentas tienen sacudidas prolongadas.
• La Suma de efectos se refiere al aumento de la fuerza de contracción cuando se aplica un nuevo estímulo antes de la relajación completa, debido a la mayor disponibilidad de calcio.
• La Tetanización es una contracción sostenida del músculo debido a estímulos repetidos con una frecuencia alta que no permite la relajación completa.
• La Fatiga muscular se produce por la incapacidad del músculo para continuar contrayéndose, debido al agotamiento del glucógeno y otros recursos energéticos.

Unidad Motora

• La unidad motora es el conjunto de una fibra nerviosa y las fibras musculares que inerva.
• El número de fibras musculares en una unidad motora determina la habilidad del músculo. Los músculos hábiles tienen unidades motoras pequeñas (pocas fibras por neurona), mientras que los músculos torpes tienen unidades motoras grandes (muchas fibras por neurona).

Otras Observaciones

• La miosina se encuentra en el centro de la sarcómera, mientras que la actina se encuentra en los extremos, unidos a la línea Z.
• La tropomiosina se encuentra en el filamento de actina, regulando la unión con la miosina.
• La titina es una proteína que sostiene la miosina y regula la longitud de la sarcómera.