Contracción Muscular: Mecanismo y Funcionamiento Celular

Mecanismo de la Contracción Muscular

Alineación y Conexión de las Fibras Musculares

Los filamentos de cada sarcómero se alinean con los del siguiente y con los de la célula vecina. El sarcolema de cada fibra forma, a través de los túbulos T, una unidad continua con las siguientes fibras. Cada fibra recibe intervención del sistema nervioso. Cada nervio que llega a un músculo se ramifica, de modo que muchas fibras reciben estímulo del mismo nervio.

Proceso de Estimulación de una Fibra Muscular por una Motoneurona

Cuando una motoneurona estimula a una fibra, ocurre lo siguiente:

• Al liberarse los neurotransmisores, estos son captados por proteínas receptoras de la fibra.
• La membrana del sarcolema, llena de invaginaciones, cambia su permeabilidad al Na+.
• La excitación de los túbulos T produce la estimulación del retículo sarcoplásmico.
• El retículo sarcoplásmico abre los canales de Ca²⁺ (contiene gran cantidad de Ca²⁺).
• El Ca²⁺ se une a proteínas presentes en los filamentos delgados de los sarcómeros.
• Estas proteínas se unen al Ca²⁺ y dejan libres sitios de unión en los filamentos de actina.
• Pequeñas cabezas de los filamentos gruesos de miosina se agarran a los sitios de unión de los filamentos de actina y los desplazan hacia el centro del sarcómero.
• De esta forma, la longitud del sarcómero se acorta, ya que las fibras de actina se desplazan sobre las de miosina.
• La miosina, para desplazar a los filamentos de actina, ha formado una enzima ATPasa, que descompone el ATP y libera energía.

Actividad Muscular

Generación de una Respuesta Muscular

El proceso de generación de una respuesta muscular se describe a continuación:

1. La motoneurona libera neurotransmisores.
2. Estos atraviesan el espacio sináptico.
3. Se unen a proteínas receptoras de la membrana de las células musculares.
4. Esto produce la alteración en la membrana de las células musculares.
5. Se abren canales para el Na+.
6. Se propaga el impulso nervioso.
7. Se desencadenan eventos de la "Sinapsis neuromuscular".
8. Se produce la contracción muscular.

Estructura de una Célula Muscular

Una célula muscular (miocito), por su forma alargada, se le llama fibra. Una fibra posee muchos núcleos (se divide por mitosis sin citoquinesis). Cada fibra se une a la siguiente formando hileras de células. Cada fibra está formada, como toda célula, por: membrana plasmática, retículo endoplasmático, mitocondrias y citoesqueleto.

Observación Microscópica de la Célula Muscular

Si observamos en un microscopio, podemos notar lo siguiente:

• El sarcolema posee invaginaciones digitiformes denominadas túbulos T.
• El citoesqueleto se ordena en fibrillas, miofibrillas, que se distribuyen ordenadamente a lo largo de la célula.
• Cada miofibrilla está formada por unidades que se ubican ordenadamente una tras otra, llamadas sarcómeros.
• Un sarcómero está formado por pequeños filamentos gruesos y finos, en forma alternada.
• Los filamentos gruesos están formados de una proteína, miosina, y se alternan con los filamentos delgados que están formados por proteína actina.