Músculos: fibras, movimiento y acoplamiento

Coordinación de músculos y tiende a inducir la locomoción.

El músculo esquelético, los tendones, los huesos, el cartílago, las articulaciones, los ligamentos y otros tejidos conectivos de brazos y piernas se consideran parte del sistema musculoesquelético o sistema locomotor , ya que permiten que una persona se mueva y brindan apoyo y estabilidad al cuerpo.

La contracción del músculo esquelético es estimulada por los axones de las motoneuronas ventrales de la médula espinal. La despolarización de las neuronas motoras conduce a la liberación de neurotransmisores ( acetilcolina ) en la unión sináptica (neuromuscular) entre el axón y la fibra del músculo esquelético. La acetilcolina se transfiere desde el espacio sináptico y se une a sus propios receptores en la membrana celular de las fibras del músculo esquelético. La unión de suficientes receptores de acetilcolina da como resultado un potencial de acción y un cambio en la permeabilidad del sarcolema, también llamado iniciación. Una liberación de calcio almacenado del retículo sarcoplásmico da como resultado el movimiento de las fibras de actina y miosina entre sí y la contracción del músculo esquelético.

Los tendones se componen de tejido conectivo regular denso que se adhiere al epimisio (vaina de tejido conjuntivo externo) del músculo esquelético y se extiende al periostio fibroso del hueso. La contracción de las fibras del músculo esquelético da como resultado una transferencia de tales fuerzas a lo largo del tendón hacia los huesos largos, como el fémur, la tibia y el cúbito. Por lo tanto, las fuerzas en el tendón tiran del hueso largo y provocan movimiento. Al estar compuestos por tejido conectivo fibroso, los tendones tienen una enorme capacidad de estiramiento, lo que les permite actuar como resorte y almacenar energía durante la locomoción. La única limitación, como pueden atestiguar los atletas y otras personas que pueden haber dañado un tendón, es que tardan mucho en sanar. El daño al tendón puede comprometer la motilidad.

Áreas de fibras del músculo esquelético

En el músculo esquelético (estriado), los miofilamentos del citoplasma muscular (sarcoplasma) están dispuestos de manera regular. Dos tipos de miofilamentos son:

• Actina (filamentos delgados)
• Miosina (filamentos gruesos)

Esta aparición regular da como resultado varias bandas:

• Yo banda: actina
• Una banda: actina y miosina
• Línea Z: en el medio de la banda I
• H: mitad de la banda A que carece de miosina
• M: mitad de la banda H; formado a partir de conexiones cruzadas del citoesqueleto; evidente en las fibras musculares estiradas

Un mnemotécnico para ayudarte a recordar esto es: Z cierra la cremallera I, H sostiene A, M está en el medio de H.

Un sarcómero es de la línea Z a la línea Z. Los filamentos de actina están anclados a la línea Z. Las miofibrillas son secciones repetidas de sarcómeros. La liberación de calcio del retículo sarcoplásmico (SR, tipo especializado de retículo endoplásmico rugoso) estimula la contracción de las fibras musculares al eliminar la tropomiosina de los sitios de unión de actina, lo que permite que la actina interactúe con la miosina. La reentrada de calcio en el retículo sarcoplásmico da como resultado que la tropomiosina vuelva a unirse a la actina y al final de la contracción muscular. Los túbulos T son una extensión de la membrana celular hacia el sarcoplasma del músculo esquelético y transportan calcio al interior de las células para permitir una rápida transmisión del potencial de acción.

El músculo esquelético está multinucleado con los núcleos ubicados periféricamente. Para proporcionar energía para la contracción muscular, las fibras del músculo esquelético contienen una cantidad abundante de mitocondrias. El músculo esquelético tiene diferentes vainas o regiones de tejido conectivo:

• El endomisio rodea las miofibras individuales.
• El perimisio rodea los haces de músculo esquelético.
• El epimisio es la capa de tejido conectivo más externa del músculo esquelético.

Las células satélite en el músculo esquelético y debajo de la lámina basal permiten la regeneración en caso de que se produzcan daños en las fibras del músculo esquelético. Sin embargo, el músculo esquelético tiene menos capacidad de regeneración que el músculo liso.

Acoplamiento excitación-contracción

Acoplamiento excitación-contraccióndefine el mecanismo por el cual un potencial de acción en el músculo esquelético da como resultado la contracción de las miofibrillas. Esta reacción depende de proteínas seleccionadas, la SR, el canal de liberación de calcio (también llamado receptor de rianodina, RyR) y canales de calcio dependientes de voltaje (receptores de dihidropiridina, DHPR) en el sarcolema. La despolarización de las fibras del músculo esquelético da como resultado un potencial de acción dentro de estas células que se transmite desde la membrana celular a los túbulos T dentro de la propia célula. Esta ola de despolarización dentro de la célula estimula las DHPR en las cisternas terminales. La activación de las DHPR estimula las RyR expresadas por la SR cercana, lo que induce la liberación de calcio almacenado de la SR. El calcio liberado en el sarcolema se une a la tropomiosina, que elimina la tropomiosina de los sitios de unión de la actina. Por lo tanto, se permite que la actina interactúe con la miosina, lo que produce fuerza o contracción muscular. Cuando el potencial de acción termina, SR bombea calcio activamente de regreso a la región, lo que conduce a la relajación muscular.

Resumen de la lección

El sistema musculoesquelético permite el movimiento coordinando las acciones del músculo esquelético, los tendones, los huesos y las estructuras asociadas. La unión de la acetilcolina a su receptor expresada por los músculos esqueléticos conduce a un potencial de acción y eventualmente a una contracción muscular. Los tendones están compuestos por tejido conectivo regular denso que se adhiere al músculo esquelético y se extiende al periostio del hueso. Las fuerzas en el tendón tiran de los huesos largos y provocan movimiento. Dos tipos de miofilamentos en el músculo esquelético son la actina y la miosina.

El acoplamiento excitación-contracción es el mecanismo por el cual un potencial de acción (despolarización) en el músculo esquelético da como resultado la contracción de las miofibrillas. Para lograr este acoplamiento, la despolarización de los músculos esqueléticos da como resultado la liberación de calcio en el sarcoplasma, que involucra los túbulos T y el retículo sarcoplásmico (SR). La liberación de calcio permite que la actina interactúe con la miosina, lo que resulta en la contracción muscular. Una vez que el calcio vuelve al SR, cesa la contracción muscular.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador