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Tema 4. Músculo esquelético.
Introducción.
■ Tres tipos de tejido muscular:
- Músculo esquelético (estriado)
- Músculo cardiaco (estriado)
- Músculo liso ■ La distinción entre músculos de contracción voluntaria y músculos de contracción involuntaria no es totalmente correcta.
■ El músculo esquelético no puede generar sus propios potenciales de acción. ■ La contracción del músculo esquelético no está influida directamente por hormonas. ■ Supone el 40% del peso corporal. ■ La principal función del músculo esquelético es generar fuerza y generar movimiento. ■ Se unen a los huesos mediante tendones: origen e inserción. ■ Cuando los huesos unidos a un músculo están conectados por una articulación se produce el movimiento. ■ El músculo esquelético está compuesto por fibras o células musculares. ■ Las fibras musculares están dispuestas en paralelo unidas mediante tejido conectivo. ■ En el músculo encontramos también colágeno, tejido nervioso y vasos.
Fibra muscular
La fibra muscular es una célula cilíndrica polinucleada.
Retículo sarcoplásmico: retículo endoplásmico modificado que envuelve a cada miofibrilla.
- Sirve de lugar de almacenamiento del calcio.
Túbulos T: red de túbulos dispuestos en perpendicular al retículo sarcoplásmico (del eje longitudinal de la fibra muscular).
- Las membranas de los túbulos T son la continuación de la membrana de la fibra muscular.
- Línea M: sirve de anclaje para los filamentos de miosina se sitúa justo en el centro de la banda A.
Músculo
Fibra muscular
Miofibrillas
Sarcómero
Miofilamentos
Proteínas
Proteínas musculares: otras proteínas.
- Titina: sirve para dar estabilidad a los filamentos de actina y miosina y como elemento elástico.
- Nebulina: ayuda a mantener la alineación de los filamentos de actina.
Contracción muscular
■ La tensión generada por un músculo es la suma de las tensiones generadas por cada una de sus fibras. ■ La contracción muscular es un proceso activo que implica el consumo de energía en forma de ATP.
■ Para explicar la contracción muscular recurrimos al modelo de la “teoría de los filamentos deslizantes”.
Teoría de los filamentos deslizantes:
▲ (^) La longitud de los filamentos de actina y miosina permanece constante.
▲ La contracción muscular no implica siempre el acortamiento del músculo. ▲ La tensión generada por un músculo es directamente proporcional al número de puentes que se establecen entre los filamentos de actina y miosina. ▲ Según este modelo, los filamentos de actina se deslizan hacia el centro del sarcómero sobre los filamentos de miosina.
▲ Cuando una fibra se contrae, las dos líneas Z se aproximan, disminuyendo la amplitud de la banda I y la zona H. ▲ El deslizamiento de los filamentos de actina es posible gracias al movimiento de los puentes cruzados que unen la actina y la miosina.
Contracción muscular
- Excitación del sarcolema.
✓ Para que una fibra se contraiga debe producirse previamente un potencial de acción en la misma.
- Contracción.
✓ El potencial de acción desencadena la contracción de las miofibrillas.
- Relajación. ✓ Fin del proceso.
Excitación del sarcolema.
■ Una fibra muscular esquelética solamente dispara un potencial de acción, si es estimulada desde la motoneurona que inerva la fibra.
- Potencial de acción en la motoneurona.
- Potencial de acción en la fibra muscular esquelética.
- Respuesta contráctil.
UNIÓN NEUROMUSCULAR
1º : la cabeza de miosina se une al filamento de actina
2º : una molécula de ATP se une a la cabeza de miosina lo que provoca la desunión de la miosina y la actina. 3º : la cabeza de miosina hidroliza el ATP (ADP y Pi se quedan unidos a la miosina) 4º : la cabeza de miosina rota y se une a una nueva molécula de actina. La miosina está “cargada”.
5º : El Pi se disocia de la cabeza de miosina, lo que da lugar al giro de la cabeza de miosina (“golpe de movimiento”) arrastrando al filamento de actina. 6º : El ADP se separa de la cabeza de miosina. La cabeza de miosina está unida a la actina.
Contracción muscular: regulación
▲ La troponina y la tropomiosina son las proteínas reguladoras que permiten “poner en marcha” o detener la interacción entre la actina y la miosina.
Acoplamiento excitación-contracción
▲ No debemos olvidar que la contracción muscular no es posible sin la presencia de un potencial de acción. ▲ El origen de las señales para la contracción muscular está en el SNC. ▲ La acetilcolina es el neurotransmisor que permite la transmisión del potencial de acción entre el axón de la motoneurona y la fibra muscular (unión neuromuscular). ■ (^) El RS bombea activamente el Ca2+^ a su interior. Se recupera en milisegundos.
■ El Ca 2+^ se desprende de las moléculas de troponina y vuelve al RS.
■ La tropomiosina bloquea de nuevo los puntos activos de la actina, cuando la miosina trata de alcanzar la siguiente molécula de actina se la encuentra bloqueada.
■ Cuando una fibra muscular es estimulada o bien se contrae con toda la fuerza que permiten las condiciones existentes o bien no se contrae.
■ Estimulo umbral: nivel mínimo de estimulación para que una fibra se contraiga.
Control de la fuerza generada.
■ Unidad motora: Consta de una neurona motora y las fibras musculares inervadas por ella. El tamaño de la unidad motora depende del grado de precisión de los movimientos que genere el músculo.
Principio de todo o nada: Todas las fibras musculares de una unidad motora o bien se contraen con toda la fuerza que permiten las condiciones existentes o bien no se contraen.
Estímulo umbral: nivel mínimo de estimulación para que una fibra se contraiga.
Control de la fuerza generada
■ El control de la fuerza generada se realiza mediante dos mecanismos: ✓ Variando el número de unidades motoras reclutadas. ✓ Variando la frecuencia de estimulación.
■ La máxima tensión se consigue reclutando todas las unidades motoras a la máxima frecuencia. ■ El orden de reclutamiento es I → IIa → IIx.
■ Las adaptaciones al entrenamiento son específicas al tipo de unidad motora reclutada.
- La frecuencia de estimulación.
- (^) Número de motoneuronas activadas.
- Diámetro de la fibra muscular.
▲ Composición muscular.
▲ Motivación (activación nerviosa)
▲ Velocidad de contracción.
▲ Longitud del músculo.
▲ Preestiramiento (energía elástica y r. miotático)
▲ Ángulo de penación.
▲ Aspectos biomecánicos (efectos de las palancas).
