En los vertebrados, correr, caminar,
nadar y volar dependen de la capacidad del músculo esquelético para contraerse
y mover los huesos. Los movimientos involuntarios dependen del músculo cardíaco
y del músculo liso, que, a pesar de ser distintos al esquelético, utilizan un
sistema de actina y miosina muy similar para contraerse. (WellPath, 2013)
El músculo esquelético está formado por largas fibras,
que son células formadas por fusión de muchas células pequeñas. Están polinucleadas
debido a esta fusión. La mayor parte del citoplasma se compone de miofibrillas,
los elementos contráctiles de la célula muscular. (WellPath,
2013)
Cada miofibrilla está formada por una cadena de
pequeñas unidades contráctiles llamadas sarcómeros, que se disponen en cadena y
con un patrón regular, tal que dan un aspecto estriado a la miofibrilla. (WellPath, 2013)
Los sarcómeros se componen de filamentos de actina y
de miosina-II (específica del músculo) altamente organizados. Los filamentos de
miosina (filamentos gruesos) ocupan la posición central y los de actina
(filamentos delgados) se dirigen hacia adentro desde los extremos del
sarcómero, donde se anclan por su extremo más a una estructura llamada disco Z,
y se solapan con los filamentos de miosina. (WellPath, 2013)
La
célula muscular se contrae por un acortamiento simultáneo de todos los
sarcómeros, debido a los deslizamientos de los filamentos de actina sobre los
de miosina a causa del movimiento de los filamentos de miosina. Cuando la
célula muscular es estimulada para contraerse, las cabezas de miosina “caminan”
sobre los filamentos de actina siguiendo ciclos repetidos. En cada ciclo de
unión y liberación, cada cabeza de miosina hidroliza una molécula de ATP.
Cuando la contracción se completa, las cabezas de miosina pierden el contacto
con los filamentos de actina y el músculo se relaja. (WellPath, 2013)
Se piensa que la hidrólisis de esa molécula de ATP
provoca cambios conformacionales en la miosina y por eso desplaza su cabeza
unos 5nm a lo largo del filamento de actina hacia su extremo más. (WellPath, 2013)
Esta repetición continuada de hidrólisis y movimiento
empuja a la molécula de miosina unidireccionalmente a lo largo del filamento de
actina, con lo cual hay un deslizamiento continuo. El sarcómero puede
contraerse en menos de una décima de segundo y como todos los sarcómeros del músculo
están acoplados, pues el músculo entero se contrae rápidamente, normalmente en
una décima de segundo. (WellPath, 2013)
La contracción muscular se produce cuando el sistema
nervioso genera una señal (potencial de acción) que llega a la membrana
plasmática de la célula muscular, alcanzando el retículo sarcoplásmico, un
sistema que envuelve cada miofibrilla y que está formado por vesículas
aplanadas e interconectadas. (WellPath, 2013)
El retículo sarcoplásmico contiene calcio a
concentración muy alta y cuando llega la señal eléctrica lo libera al citosol
por ciertos canales iónicos. Este calcio interacciona con un conjunto de
proteínas accesorias especializadas asociadas a los filamentos de actina. (WellPath, 2013)
Una de esas proteínas es la tropomiosina, que se une a
la parte interna de la hélice de actina, impidiendo la asociación de las
cabezas de miosina. (WellPath, 2013)
Otra es la troponina, un
complejo proteíco que tiene una proteína sensible al calcio y que se asocia con
el extremo de la tropomiosina. (WellPath, 2013)
Al aumentar el nivel de calcio en el citosol, el
calcio se une a la troponina e induce un cambio conformacional que hace que las
moléculas de tropomiosina cambien ligeramente de posición, tal que las cabezas
de miosina puedan unirse a los filamentos de actina e iniciar la contracción. (WellPath, 2013)
En cuanto la concentración de calcio vuelve a su nivel
basal, la troponina y la tropomiosina recuperan sus posiciones originales y
bloquean la unión de la miosina, finalizando así la contracción muscular. (WellPath, 2013)
Los sarcómeros de las células del músculo esquelético
representan una especialización máxima de los componentes básicos del
citoesqueleto de la célula eucariota. (WellPath, 2013)
PARA MAYOR INFORMACION ACCEDER A:
- https://www.ecured.cu/Contracci%C3%B3n_muscular
- https://definicion.de/contraccion-muscular/
- https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2163§ionid=162710277
- http://wellpath.uniovi.es/es/contenidos/cursos/Citometria/tema16/tema16_4_bases/01bases.htm
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