Generación de calor, homeostasis y contracciones musculares

Publicado el 31 mayo, 2021 por Rodrigo Ricardo

Temblando

¿Alguna vez ha pasado demasiado tiempo al aire libre y ha sufrido ataques de temblores que su cuerpo parece hacer por sí solo? Intenta relajarse y dejar de temblar, pero solo funciona durante uno o dos segundos antes de que vuelva a temblar. Este es su cerebro asumiendo la situación, tratando de calentar su cuerpo antes de que ocurra el daño tisular. Sus músculos esqueléticos son el generador número uno de calor en el cuerpo; cada vez que se contraen, producen calor. Si la temperatura de su cuerpo comienza a descender, su cerebro envía señales a los músculos esqueléticos para que comiencen a contraerse en un esfuerzo por volver a subir la temperatura corporal. Es un ejemplo clásico de un circuito de retroalimentación negativa que permite el equilibrio homeostático en el cuerpo. La temperatura está estrictamente controlada por el hipotálamo en el cerebro, donde se guarda el termostato del cuerpo.

Hidrólisis de ATP

¿Qué le sucede exactamente a los músculos esqueléticos cuando se contraen para producir calor? Es un proceso llamado hidrólisis de ATP . Esencialmente, es la liberación de energía en forma de calor cuando se rompe un enlace dentro de la molécula de ATP. Esto ocurre cuando el ATP se descompone en ADP y una molécula de fosfato inorgánico (Pi). El músculo esquelético usa ATP mientras se contrae, y la hidrólisis de ese ATP durante el proceso de contracción es donde se libera el calor.


Hidrólisis de ATP
Hidrólisis de ATP.

Repasemos el proceso de contracción muscular. La unidad funcional más pequeña de músculo se llama sarcómero; aquí es donde ocurre la contracción. Los sarcómeros están hechos de filamentos superpuestos, llamados actina y miosina.. Durante una contracción muscular, la miosina se une a la actina y la tira, provocando una mayor superposición y acortamiento de la sarcómera. El acortamiento de los sarcómeros dentro de las células musculares es lo que genera tensión en el músculo, que es lo que llamamos contracción muscular. Piense en esto como un juego de tira y afloja, o tal vez simplemente imagine que está tratando de tirar de algo pesado con una cuerda atada. Tus manos son la miosina y la cuerda es la actina. Se agarra la cuerda con una mano, se tira de ella, se suelta, luego se vuelve a agarrar la cuerda, se tira de ella, se suelta, etc. Cuando se agarra la cuerda, es como si la miosina se uniera a la actina. Cuando tiras de la cuerda, es como la miosina tirando de la actina. El único problema es que la miosina no puede soltar la actina por sí sola; es como si sus manos tuvieran pegamento y no pudiera simplemente soltar la cuerda.


El proceso de contracción muscular.
CC por OpenStax
músculo

Resumen de la lección

Durante la contracción muscular, la hidrólisis de ATP ocurre donde el ATP se divide en ADP y fosfato inorgánico, que también libera energía y calor. Es necesario para que la miosina suelte la actina dentro del músculo esquelético durante la contracción y esté lista para unirse a la actina nuevamente. Debido a esta producción de calor, cuando la temperatura corporal desciende demasiado, el hipotálamo en el cerebro, donde se mantiene el termostato del cuerpo, pide al músculo esquelético que se contraiga para generar calor, elevando la temperatura corporal a un rango normal. Este es un circuito de retroalimentación negativa que permite la homeostasis de la temperatura.


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