La secuencia de eventos que resultan en la contracción de una fibra muscular y descontracción se dan por procesos que van integrados.
La unidad funcional de la contracción del músculo esquelético se llama sarcómero; el músculo esquelético como tal está formado por haces, estos formados por fibras musculares y éstas por miofibrillas.
Las miofibrilla delgada es la actina y la gruesa es la miosina… recapitulando, el sarcómero se encuentra entre dos discos Z que forman los filamentos delgados y gruesos, pero a mi entender, explicaré lo que ocurre dentro…
¿Cómo se da una contracción?
Los iones de calcio (Ca++) se unen a la troponina C; ésta es una proteína que es capaz de ligar los músculos de los iones de calcio y es la subunidad activa del complejo.
Estos (Ca++) son liberados por el retículo sarcoplasmico. Esa unión hace que la troponina cambie de forma, provocando el desplazamiento de la tropomiosina.
Este desplazamiento deja libre el sitio activo de la actina para que la cabeza de la miosina se pueda unir. Recuerda que la cabeza de la miosina debe ser activada, antes de que el mecanismo de la contracción empiece; esto ocurre cuando el ATP se une a la cabeza de miosina.
El proceso hace que se produzca la hidrolisis de ATP, sintetizándose por un lado ADP y por otro un fosfato inorgánico. La energía liberada por esta hidrólisis activa la cabeza de la misiosina, por tanto es indispensable que exista ATP.
La cabeza activada de la misiosina se une a la actina, liberándose el fosfato inorgánico; esto produce que la unión se fortalezca y luego con un golpe de fuerza, el ADP se libera haciendo que la cabeza de la miosina desplace el filamento de actina a la línea media.
Al llegar otro ATP se une a la cabeza de miosina y la unión entre esta cabeza y la actina se debilita y en este momento se separa la cabeza. Luego vuelve a ocurrir lo mismo para reiniciar el proceso con la reactivación de la cabeza de miosina.
Este proceso termina cuando el calcio es devuelto al retículo sarcoplásmico, volviendose a tapar los sitios de unión y la tropomiosina vuelve a su lugar original. Por consecuencia, la cabeza de miosina no tiene donde unirse y se termina la contracción.
¿Cómo se mantiene una contracción?
La contracción de mantiene mientras:
- Los iones Ca ++ permanezcan en el sarcoplasma para unirse a la troponina, lo que mantiene los sitios de unión a la actina «sin blindaje» y,
- El ATP esté disponible, la fibra muscular continuará acortándose hasta un límite anatómico.
¿Cómo se detiene la contracción?
La contracción muscular generalmente se detiene o los músculos empiezan a relajarse cuando,
- Finaliza la señalización de la neurona motora, que repolariza el sarcolema y los túbulos T, y cierra los canales de calcio dependientes de voltaje en el retículo sarcoplasmático.
- Los iones de Ca ++ se bombean de nuevo al retículo sarcoplasmático, lo que hace que la tropomiosina vuelva a cubrir los sitios de unión en los filamentos de actina.
- Un músculo también puede dejar de contraerse cuando se queda sin ATP y se fatiga.
¿En donde entran a actuar los sarcómeros?
Los eventos moleculares del acortamiento de la fibra muscular se producen dentro de los sarcómeros de la fibra.
La contracción de una fibra muscular estriada ocurre cuando los sarcómeros, dispuestos linealmente dentro de las miofibrillas, se acortan a medida que las cabezas de miosina tiran de los filamentos de actina.
La región donde se superponen filamentos gruesos y delgados tiene una apariencia densa, ya que hay poco espacio entre los filamentos. Esta zona donde se superponen filamentos delgados y gruesos es muy importante para la contracción muscular, ya que es el sitio donde comienza el movimiento del filamento.
Cuando un sarcómero se contrae, las líneas Z se acercan y la banda I se vuelve más pequeña. La banda A permanece del mismo ancho.
- En la contracción completa, los filamentos delgados y gruesos se superponen.
Los filamentos delgados, anclados en sus extremos por los discos Z, no se extienden completamente en la región central que solo contiene filamentos gruesos, anclados en sus bases en un punto llamado la línea M.
Una miofibrilla se compone de muchos sarcómeros que se extienden a lo largo de su longitud; así, las miofibrillas y las células musculares se contraen como los sarcómeros.
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