Contraccion muscular

Introduccion:

La contracción muscular es un proceso que nos ayuda a realizar un movimiento musculo esqueléticos, gracias a la fuerza y resistencia que se genera, en la que se activan las fibras musculares, debido a su acortamiento, para que la contracción muscular se realice, se requiere de un aporte energético denominado ATP. Para que se lleve a cabo la contracción muscular, existen unas proteínas llamadas actina y miosina que requieren de la presencia de calcio el cual permite liberar los puntos de unión de actina-miosina y de ATP y gracias a la actividad ATPásica de la miosina se hidroliza liberando energía que procede de un enlace de fosfato, esta energía es la que permite realizar el golpe de movimiento. Cuando las células musculares disponen de calcio, pero no de ATP se genera un estado de rigor el la que no se produce fuerza ni deslizamiento de los filamentos de actina y miosina, el ATP permite la separación de la actina y la miosina generando la fuerza y movimiento.

Teoria del deslizamiento de los filamentos:

Los filamentos finos denominados actina y los filamentos gruesos denominados miosina de se deslizan entre sí aproximando las líneas Z hacia el centro del sarcómero (unidad funcional del músculo, para que este proceso se pueda realizar la actina y la miosina deben de estar en contacto a través de puentes de unión. Durante la contracción las Bandas I que están compuestas de filamentos de actina se acortan y la banda A compuesta de filamentos de miosina permanece constante, en pocas palabras los filamentos finos se deslizan sobre los filamentos gruesos con una aproximación desde los extremos hacia el centro del sarcómero. (Chicharro, 2006)

Imagen 4.9

La fuerza que hace que el filamento de actina se mantenga en movimiento son los puentes de unión con la miosina, la miosina es una proteína motora que contiene energía a través de un enlace de ATP. La hidrólisis libera una energía a través del ATP produciendo un cambio en el movimiento del ángulo de la cabeza de la miosina y su eje, este cambio de movimiento de la miosina alrededor del cuello flexible genera un golpe de energía que es la base principal de la producción de la contracción muscular. Los filamentos de actina proporcionan un camino por el cual se deslizan las cabezas de la miosina, que durante el golpe de movimiento estas empujan los filamentos de actina al centro del sarcómero y al final de este golpe de movimiento las cabezas de miosina sueltan a la actina retrocediendo y uniéndose con un nuevo filamento de actina para comenzar un nuevo ciclo contráctil, proceso que se repite una y otra vez cada de la fibra muscular es contraída. (Chicharro, 2006)

Ciclo de puentes cruzados:

Este ciclo es la principal base que provocará que se lleven a cabo los movimientos de deslizamiento, entre filamentos finos y gruesos, que durante contracción los puentes de unión de la miosina se unen a la actina y se separan en una secuencia cíclica. 1.La contracción muscular inicia cuando se libera un impulso nervioso, el cual estimulará a las fibras musculares, que procederá a liberar iones de calcio. 2. La troponina en los filamentos de tropomiosina son entrecruzadas en los iones de calcio, lo que provoca que la topomiosina se desplace a lo largo de los miofilamentos y expone los sitios de unión a la miosina, cada cabeza de miosina esta unida a un ADP y a una molécula de fosfato que sobra del calcio anteriormente liberado.

3. Al unirse las cabezas de miosina a los sitios de unión de los miofilamentos de actina se logrará formar los denominados puentes cruzados, y estos liberarán un fosfató. 4. Los dos filamentos, actina y miosina, se deslizan entre sí debido a la energía química almacenada en las cabezas de miosina, conforme avanzan las moléculas de ADP son liberadas. 5. Al unirse moléculas de ATP a las cabezas de miosina, se romperán los enlaces entre la activa y la miosina. 6. El ATP será descompuesta en ADP y fosfato, la energía que se liberará gracias a esta acción se reservará en las cabezas de miosina. 7. Las cabezas de miosina toman de nuevo su posición inicial y con ello poder unirse de nuevo a la activa y con la presencia de iones de calcio iniciara un nuevo ciclo de contracción.

Imagen 4.11 (Chicharro, 2006)

Secuencia de la contracción muscular:

El calcio es el activador intracelular que ayuda a realizar la contracción muscular. La tensión muscular voluntaria requiere de la participación del sistema nervioso y de la fibra muscular, para que exista una exitación-contracción se requiere de los siguientes pasos: 1. Generar un potencial de acción a través de el axón de motoneuronas que va desde la medula espinal hasta la placa motora. 2. En la placa motora es liberada acetilcolina entre el botón del axón y el sarcolema.

3. El sarcolema contiene acetilcolina que al activarse abren los canales iónicos. 4. La apertura de estos canales permite la entrada de sodio a la fibra muscular iniciando un potencial de acción. 5. Este potencial de acción se libera por todo el sarcolema hasta el interior de las fibras por los túbulos T. 6. El potencial de acción se libera en el retículo sarcoplasmático aperturando la salida de grandes cantidades de iones de calcio hasta el interior del citosol. 7. Los iones de calcio se unen a la troponina C, y cuando esta cambia su conformación la actina y la miosina interactúan entre sí. 8. La presencia del ATP provoca que la actina y la miosina se deslicen y se acorte el sarcómero, provocando con esto la contracción muscular. (Chicharro, 2006)

Actividad en clase: