POTENCIAL ELÉCTRICO EN RANAS

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El segmento de miofibrilla delimitada por dos líneas o disco Z consecutivos se llama SARCÓMERA y constituye la unidad anátomo funcional de la fibra muscular estriada.

PROPIEDADES MECÁNICAS DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Todos los músculos pueden ejercer fuerzas de tracción el dirección de sus fibras y este es el único tipo de fuerza fisiológicamente útil común a todos ellos.

1. MÚSCULO AISLADO EN REPOSO:

La única característica que nos interesa del músculo en reposo es su comportamiento elástico, veremos algunas básicas:

- Elasticidad a la tracción:

Si se aplica una fuerza de tracción al extremo de un hilo cuyo otro extremo está fijo, aquel sufre un aumento de longitud (variación de longitud). Dentro de ciertos límites este alargamiento obedece a la ley de Hooke:

Variación de longitud = I° F

Y A

El cociente entre la fuerza y la superficie de sección de la ecuación de Hooke recibe el nombre de tensión, este término lo representaremos con la letra (sigma).

Tensión = F

A

Sarcómera y Miofilamentos.

Cada fibra muscular contiene entre varios centenares y varios millares de miofibrillas. Cada miofibrilla tiene a su vez ubicados unos al lado de los otros aproximadamente 1500 filamentos de miosina (gruesos) y 3000 filamentos de actina (delgados), éstas son grandes moléculas polimerizadas responsables de la contracción muscular.

Los filamentos gruesos y delgados están dispuestos en forma superpuesta en compartimientos llamados sarcómeras, que son las unidades funcionales básicas de las miofibrillas. El aspecto de su superposición que conforma diversas zonas y bandas (claras y oscuras), da origen a las estrías que se observan en el nivel de las miofibrillas y de las fibras musculares. Las bandas claras contienen tan sólo filamentos de actina y se denominan bandas I porque son isotrópicas con la luz polarizada. Las bandas oscuras contienen filamentos de miosina, así como los extremos de los filamentos de actina superpuestos a la miosina, y se denominan bandas A, porque son anisotrópicas con la luz polarizada. Las pequeñas proyecciones de los lados de los filamentos de miosina son denominados puentes cruzados. La interacción entre los puentes cruzados y los filamentos de actina produce la contracción.

Los extremos de los filamentos de actina están unidos a un denominado disco Z. La porción de una miofibrilla o de toda la fibra muscular situada entre dos discos z sucesivos se denomina sarcómero.

Existe una proteína filamentosa y muy elástica denominada titina, ésta tiene un peso molecular aproximado de 3 000 000, lo que la convierte en una de las moléculas de mayor tamaño del organismo; ésta se encarga de mantener a los filamentos de actina y miosina en su posición actuando como armazón para constituir la maquinaria contráctil de trabajo del sarcómero.

PROTEÍNAS MUSCULARES

1) Contráctiles: generan la fuerza durante las contracciones. Son la actina y la miosina.

2) Reguladoras: ayudan a activar y desactivar el proceso de la contracción. Son la tropomiosina y la troponina. En el músculo relajado, la miosina no puede unirse a la actina porque la tropomiosina bloquea el sitio de unión. La troponina mantiene en su sitio a la tropomiosina.

3) Estructurales: mantienen a los filamentos gruesos y delgados en su lugar, dan elasticidad y extensibilidad a las miofibrillas, las conectan con el sarcolema y la matriz extracelular. Son la titina, miomesina (que forma la línea M), nebulina y distrofina.

CONTRACCIÓN MUSCULAR

Los potenciales de acción muscular que se propagan por el sarcolema y los túbulos T, se originan en la unión neuromuscular (UNM), en la que se liberan neurotransmisores generalmente la acetilcolina (ACh). La ACh difunde a la hendidura sináptica, se une a los receptores de menbrana, y se inicia el potencial de acción muscular, el cual viaja por los túbulos T y abre los canales de liberación de Ca2+ del retículo sarcoplasmico. El Ca2+ se pone en contacto con la troponina, y los complejos troponina-tropomiosina se alejan de los sitios donde la miosina se une a la actina. Una vez que estos sitios están libres, se inicia el ciclo de la contracción, que consta de 4 pasos:

1) Hidrólisis del ATP: La cabeza de miosina está unida al ATP, el que se hidroliza a ADP y un grupo fosfato. Esta reacción de hidrólisis le confiere energía a la cabeza de miosina.

2) Fijación de la miosina en la actina para formar puentes cruzados: La cabeza de miosina energizada se une a la actina y libera el grupo fosfato.

3) Fase de deslizamiento: Se inicia con la liberación del grupo fosfato. Se abre la cabeza de la miosina, gira y se libera el ADP. El giro genera fuerza hacia el centro de la sarcómera, con lo cual se desliza el filamento delgado sobre el grueso hacia la línea M.

4) Desacoplamiento de la miosina y la actina: Al terminar la fase de deslizamiento la cabeza de miosina se enlaza con otra molécula de ATP, y así se separa de la actina.

El ciclo de contracción se repite cuando se hidroliza un nuevo ATP. Esta reacción reorienta la cabeza de miosina. Este ciclo se repite siempre que haya ATP disponible y valores altos de Ca2+ cerca del filamento delgado.

Durante la contracción cada cabeza de miosina “camina” progresivamente sobre el filamento delgado, acercándose al disco Z, mientras el filamento delgado se mueve hacia la línea M. La sarcómera se acorta, se contraen las miofibrillas y se acorta la fibra muscular.[pic 2]

. Tipos de contracción muscular

1. Contracción isométrica (Sin desplazamiento)

En este tipo de contracción el músculo conserva la misma longitud y desde el punto de vista físico no genera trabajo pero su tensión va aumentando hasta alcanzar su valor máximo. Estas contracciones tienen lugar cuando el músculo ejerce fuerza contra un peso u objeto inamovible. La energía que desprendería como trabajo mecánico se disipa como calor

2. Contracción isotónica

Se define contracciones isotónicas, desde el punto de vista