Contracción del músculo esquelético

40% del cuerpo es musculo esquelético y 10% es lico y cardiaco.

Las miofibrillas están formadas por miosinas y actinas. 

Los músculos esqueléticos están formados por numerosas fibras cuyo diámetro varía entre 10 y 80 μm

Excepto por el 2% todas las fibras están inervadas por una sola terminación nerviosa.

MIOFIBRILLAS: formada por filamentos de actina y miosina.

Las muchas miofibrillas de cada fibra muscular están yuxtapuestas suspendidas en la fibra muscular.

ORGANIZACIÓN DEL MUSCULO ESQUELETICO:

• BANDAS CLARAS Y OSCURAS: la interdigitacion de los filamentos de miosina y de actina da las bandas alternas claras y obscuras.
• Bandas claras (bandas I): solo filamentos de actina
• Bandas oscuras (bandas A): con filamentos de miosina y los extremos de los filamentos de actina las bandas I cambian su longitud con la contracción muscular.

Presentes en todo el musculo esquelético y cardiaco dándole un aspecto estriado.

• puentes cruzados:  se les denomina a las pequeñas proyecciones que se originan en los lados de los filamentos de miosina., la contratación se produce de la interacción de los puentes cruzados y los filamentos de actina.
• Discos z: pasa a través de la miofibrilla y unas otras, uniéndolas y alineándolas a lo largo de la fibra muscular
• Sarcomero: porción de miofibrilla entre dos discos z sucesivos.

Contracción muscular:

1. Un potencial de acción va a lo largo de toda la neurona motora hasta sus terminales sobre las fibras musculares, el centro terminal de las neuronas segrega una pequeña cantidad de ACETILCOLINA.
2. La ACETILCOLINA se difunde a una zona local de la membrana provocando la apertura de CANALES CATIONICOS ACTIVADOS POR ACETILCOLINA y a su vez los iones de sodio, potasio y calcio se mueven a través de ellos gracias a sus gradientes electroquímicos, provocando una despolarización local (POTENCIAL GENERADOR o POTENCIAL DE LA PLACA TERMINAL), esta provoca la apertura de canales de sodio activados por voltaje en la membrana muscular, lo que produce un potencial de acción.
3. Este potencial viaja a través de la membrana de la fibra muscular, lo que provoca que el retículo sarcoplasmico libere iones de calcio en el sarcoplasma.
4. Estos Iones inician fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina de las miofibrillas, deslizándose unos sobre otros
5. Después de una fracción de segundos los iones de calcio vuelven al retículo sarcoplasmico, para mantenerse almacenados.

La retirada del calcio provoca que cese la contracción muscular.

Las fuerzas generadas de las interacciones entre actina y filamentos de miosina hacen que se deslicen los filamentos de actina se deslicen dentro de los filamentos de miosina.

Los filamentos de miosina están compuestos por múltiples moléculas de miosina. Las colas de las miosinas se agrupan y forman el cuerpo filamentoso, las cabezas y parte de cada molécula de miosina cuelgan de los lados del cuerpo. Estos brazos y cabezas se les denomina puentes cruzados.

Cabeza de miosina: actúa como enzima adenosina trifosfatasa, permite escindir el ATP para aportar energía al proceso de contracción.

Los filamentos de actina están formados pro actina, tropomiosina y troponina con una longitud de aproximadamente 1 micrómetro, sus bases se anclan fuertemente a los discos z y los extremos se mueven hacia ambas direcciones dentro del Sarcomero para situarse en los espacios entre las moléculas de miosina.

El filamento de actina se inhibe por el complejo de troponina-tropomiosina y su activación se estimula por los iones de calcio.

Cuando una cabeza de miosina se une a un punto activo, la cabeza se desplaza automáticamente hacia el brazo y arrastra con ella el filamento de actina, a este desplazamiento se le denomina golpe activo, después las cabezas se separan y se extienden y vuelven a unirse a los puntos activos y recorren el filamento de actina, desplazando los extremos de los filamentos de actina hacia el centro del filamento de miosina.

Se dice que la potencia de contracción es máxima cuando la superposición entre los filamentos de actina y de miosina es óptima, debido a que no puede haber una fuerza cuando la longitud del Sarcomero no fisiológica es alta, ya que no existe superposición entre filamentos de actina y miosina. La tensión máxima se puede tener cuando la longitud del Sarcomero es de 2 micrómetros, eso indica que el filamento de actina ha interaccionado con todos los puentes del filamento de miosina.

Cuando la longitud del Sarcomero disminuye hasta 1,65 micrómetros los dos discos del Sarcomero se encuentran apoyados en los extremos de los filamentos de miosina y la fuerza de la contracción disminuye drásticamente.

La contracción muscular requiere de ATP para realizar funciones principales.

• La mayor parte del ATP se emplea para activar el mecanismo de cremallera de la contracción muscular.
• El transporte de iones de calcio hacia el interior del retículo sarcoplasmico hace que finalice la contracción.
• Los iones de sodio potasio se bombean a través de la membrana de la fibra muscular para mantener un entorno iónico adecuando para la propagación de los potenciales de acción.
• La contracción de ATP en la fibra muscular es suficiente para mantener la contracción completa solo durante 1 a 2 s. el ATP se desfosforiliza para formar difosfato de adenosina (ADP) y el ADP se vuelve a fosforilar para formar de nuevo ATP
• FUENTES PRINCIPALES DE LA ENERGIA PARA LA CONTRACCION:
• FOSFOCREATINA: contiene un enlace fosfato de alta energía similar a los enlaces de ADTP, pero con mas energía libre. La energía liberada ayuda a la conversión del ADP en ATP. La energía combinada del ATP y de la fosfocretina almacenados en el musculo es capaz de producir una contracción muscular máxima solo durante 5 a 8 s.
• Escisión enzimática rápida del glucógeno en acido pirúvico y ácido láctico libera energía para convertir el da en ATP, estas reacciones glagolíticas pueden ser producidas en ausencia del oxígeno. Este proceso es aproximadamente 2, 5 veces más rápida que la formación de ATP en respuesta de la reacción de los nutrientes con el oxígeno. Lo u que puede mantener la contracción muscular máxima solo durante aproximadamente 1 min.
• Metabolismo oxidativo: cuando el oxígeno se combina con diversos nutrientes celulares para liberar ATP. Más del 95% de energía utilizada por los muslos es obtenida de esta manera.

• Características de la contracción de todo el musculo:
• Contracción isométrica: se produce cuando el musculo no se acorta durante la contracción, los elementos elásticos que permiten una serie un pequeño acortamiento del musculo se les conoce como tendones, terminaciones del Sarcomero y quizás los brazos de los puentes cruzados de la miosina.
• Contracción isotónica:  se produce cuando el musculo se acorta, pero la tensión permanece constante.
• Los músculos están compuestos por dos tipos de fibras:
• Fibras musculares rápidas: (tipio ii, musculo blanco) son:
• – fibras grandes para obtener una gran fuerza de contracción
• Tienen un retículo sarcoplasmico extenso par< una liberación rápida de iones calcio
• Tiene grandes cantidades de enzimas glagolíticas para la liberación de energía por el proceso glagolítico
• Tienen una vascularización menos extensa y menos mitocondrias.
• Por qué el metabolismo oxidativo es secundario.

Fibras lentas (tipo i, muslo rojo):

Son más pequeñas, tiene capilares más extensos y muchas mitocondrias, con grandes cantidades de mioglobina lo que le da al musculo un aspecto rojizo.

La sumación de fuerzas de fuerzas es la adición de los espasmos indicados para aumentar la intensidad de la contracción muscular global, la cual se produce de dos maneras:

Sumación de fibras múltiples: se comienza con la activación de fibras motoras pequeñas y después se continúan a estimular unidades motoras cada vez mayores, por lo que las unidades motoras de mayor tamaño tienen una frecuencia de fuerza de hasta 50 veces mayor que las pequeñas.

Sumación de frecuencias y tetanizacion: cuando las frecuencias son tan fuertes estas se provocan antes de que termine la anterior, por lo que la siguiente contracción se suma a la primera, por lo que la fuerza aumenta progresivamente al aumentar la frecuencia. Cuando la frecuencia alcanza un punto crítico las contracciones sucesivas se concentren entre si y la contracción aparenta ser suave, lo que se le denomina tetanizacion.

Remodelación  del músculo para adaptarse a la función

Hipertrofia muscular: se debe a un aumento del número de filamentos de actina y miosina en cada fibra muscular, lo que provoca que las proteínas contráctiles aumenten hasta un nivel suficiente y que las miofibrillas se multipliquen.

Atrofia muscular: cuando un musculo no es utilizado las proteínas de contracción son más rápidos que las velocidades de sustitución, se produce casi inmediatamente cuando un musculo pierde su inervación.