MECANISMO DE CONTRACCION MUSCULAR

Si queremos estudiar el mecanismo de contracción muscular, el primer interrogante que nos plateamos es
¿quién da la orden de que se lleve a cabo y como esa orden llega hasta el músculo ¿ La primera respuesta
es muy sencilla, decide que se ha de realizar una contracción muscular el órgano de dirección de todas las
actividades vitales, es decir, el Sistema Nervioso. El proceso de conducción nerviosa lo veremos al
estudiar este sistema sin embargo, ahora nos interesa conocer como se ponen en contacto nervios y
músculos y como se transmite el impulso nervioso en esta zona neuromuscular.que contiene en sus cisternas2+ que se une a la troponina se destapanSi es igual o superior al Umbral de Excitabilidad todas las fibras afectadas se contraen con elley del Todo o Nadaa y las fibras musculares que inerva se le llama " Unidada y unos 300 millones de fibras musculares motoras.

UNIDAD MOTORA

Las encargadas de transmitir los impulsos nervioso y llevarlos hasta el músculo son las neuronas
motoras o motoneuronas, controladas a su vez por centros nerviosos superiores que regulan la respuesta
motriz. Los axones de las motoneuronas parten desde la medula espinal llegando hasta las fibras
musculares. Cada axón poco antes de conectar con estas fibras se divide y ramifica en muchos terminales,
cada uno de los cuales contacta con una fibra a través de una estructura llamada " Placa Motora ". Al
conjunto formado por una motoneurona-
Motora " (U. M). El número de fibras que forman parte de la unidad motora es muy variable y depende
del tipo de músculo, en músculos que ejercen poca fuerza y requieren movimientos muy precisos como
los del rostro o de los dedos, el número de fibras de la U.M. es muy pequeño incluso de una sola fibra
inervada por la motoneurona, en otros músculos más grandes, que ejercen mas fuerza y menor precisión
el nº. de fibras de la U.M aumenta, pudiendo llegar hasta las 1500 ( como término medio en el cuerpo se
calculan unas 500.000 motoneuronas-
media de 600 fibras / U.M )

CARACTERISTICA DE LA UNIDAD MOTORA

1. Todas las fibras de la U.M son homogéneas en cuanto a propiedades histoquímicas, contractiles y metabólicas
2. Las fibras de una misma unidad motora raramente están situadas una junto a otras, sino que se distribuyen ampliamente a lo ancho de áreas del músculo. por lo que cada U.M comparte un área del músculo con otras
3. Las U.M situadas en cada área muscular pueden pertenecer a todos los tipos representados en ese músculo
4. El número de fibras por U.M es muy variable: de una a 1500
5. Las diferencias básicas entre U.M depende de las propiedades contractiles de sus fibras
6. Contracción siguiendo la " Ley del todo o nada". Cuando una neurona envía un influjo nervioso, todas las fibras musculares pertenecientes a esa U.M se contraen, permaneciendo las restantes en reposo.
Según la intensidad del influjo nervioso se pueden obtener dos respuestas·
( descontraidas )Si la intensidad es inferior al "Umbral de Excitabilidad " de las fibras, estas permanecen inactivas·máximo de intensidad
Es decir, es músculo puede desarrollar distintos grados de tensión, no a costa de la contracción parcial de todas sus fibras,sino por la contracción completa de un número variable de fibras. A este comportamiento se le denomina

 

MECANISMO  DE  CONTRACCION  MUSCULAR

Cuando el músculo está relajado la Troponina se mantiene unida a la
Tropomiosina ( por la zona T) y a la Actina ( por la zona I ) de tal forma que tapa
los sitios de unión de actina y miosina.
Cuando llega hasta la fibra muscular el estímulo a través de la motoneurona se
produce la despolarización del sarcolema que se transmite hasta las miofibrillas a
través del sistema de túbulos ( sistema T ) del retículo sarcoplásmico. cuando el
retículo sarcoplásmico se despolariza el Ca. Terminales se vierte en el citoplasma donde se unirá con la Troponina ( en la zona C ), esta unión hace que se debilite el enlace entre troponina y actina y permite que la tropomiosina se desplace lateralmente y deje al descubierto el sitio activo donde la actina se une con la miosina. Por cada Ca.7 sitios de enlace para la miosina. Es ahora cuando las cabezas de moléculas de miosina se unen a los sitios de enlace de actina y una vez unidos las cabezas de la miosina actúan como bisagras desplazándose y arrastrando a la cadena de actina (golpe activo, con gasto de ATP ) para después romper espontáneamente este enlace y saltar hasta
el sitio de unión siguiente.

De esta forma se produce el desplazamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina. La
anchura de las bandas A permanece constante mientras que las líneas z se juntan, se produce así la contracción Muscular por la suma del acortamiento individual de cada sarcómero que se acorta entre un 30 y 50 %.

RELAJACION  MUSCULAR

Una vez realizada la contracción, si no hay nuevos impulsos nerviosos que determinen la repetición del
proceso visto. el Retículo sarcoplásmico comienza a reacumular Ca
un proceso que se realiza contra gradiente y requiere gasto de ATP. así pues, tanto la contracción
muscular para mantener los enlaces actina-miosina como la relajación para reacumular Ca
cisternas del retículo necesitan energía.
Cuando la concentración de Ca
su unión con el Ca
bloqueando los sitios activos de la actina. se rompen los enlaces actina-miosina y el sarcómero recupera
su longitud inicial.
Si el proceso de entrada de al R. sarcoplásmico es inhibido por alguna causa aunque no haya nuevos
impulsos nerviosos la relajación no se produce. Esto es lo que ocurre en actividades deportivas cuando el
músculo esta muy fatigado y escasea el ATP. el Ca
contracción mantenida de forma involuntaria. Son los conocidos calambres.
También nos sirve para explicar el Rigor mortis o rigidez cadavérica que hace que apenas transcurridos
unos minutos después de la muerte todos los músculos mantengan una fuerte contracción ( calambre
eterno?? )2+ que pasa desde el sarcoplasma en2+ en la2+ en el sarcoplasma es lo suficientemente baja, la troponina queda libre de2+ , se une fuertemente a la actina, la tropomiosina recupera su posición inicial2+ permanece en el sarcoplasma.

 DESARROLLO GRADUAL DE LA FUERZA DE CONTRACCION

Un músculo cuando se contrae, no lo hace siempre con la misma intensidad, el biceps no ejerce la misma fuerza cuando levanta un vaso de agua que vamos a beber que cuando hacemos flexiones suspendidos en una barra, la intensidad de la contracción se adapta a la carga de trabajo. Esta adaptación de la fuerza generada a cada situación se puede conseguir mediante dos mecanismos

_Reclutamiento o sumación de unidades motoras_Sumación temporal: tétanos fisiológico
 

RECLUTAMIENTO O DE UNIDAD MOTORA

Consiste en estimular un numero de Unidades Motoras creciente, acorde con la carga de trabajo. Al estimular a la vez diferentes unidades, la fuerza individual de cada una se suma a la de las demás, y el resultado es un aumento gradual de la fuerza generada por el músculo. Este proceso de reclutamiento no es aleatorio de forma que cuando el trabajo muscular es poco intenso, las unidades que primero intervienen son las de características lentas y a medida que la exigencia aumenta, van participando cada vez en mayor nº las fibras rápidas
 

SUMACION TEMPORAL

La duración de un estímulo nervioso es de unos 5 msg, mientras que la contracción muscular tarda entre decenas y centenas de msg. en este desfase se apoya el fenómeno de la sumación de ondas o sumación temporal. Cuando llega el primer estímulo nervioso activa la unidad motora y esta se contrae, si llega un segundo estímulo de intensidad suficiente a pesar de que la unidad no se haya relajado por completo, se produce un nuevo proceso contractil que se superpone al anterior Para alcanzar los niveles requeridos de intensidad y duración de la contracción, es preciso que se produzca un efecto de
emisión de potenciales de acción sucesivos a una elevada frecuencia, desde la motoneurona a las fibras inervadas. De esta manera, cada nuevo estímulo llega antes de que se produzca la relajación de la fibra (completa o parcial) y, por lo tanto, adiciona su efecto contráctil al inmediato precedente. Cuando la frecuencia de los estímulos es alta y no permite entre ellos la relajación muscular las contracciones se fusionan unas con otras y se llega a una contracción mantenida conocida como Tétanos. (fig. A través de este efecto, que se denomina
pueden alcanzar niveles altos de tensión proporcionalmente a la frecuencia de la descarga y permiten realizar contracciones sostenidas por largos periodos de tiempo.sumación temporal de los estímulos que llegan, lo que se logra gracias a la tétanos fisiológico, característico del músculo estriado.



TIPOS DE CONTRACCION

La fuerza física se manifiesta a través de la contracción muscular entendiendo como tal el
desarrollo de la tensión dentro del músculo y no necesariamente el claro acortamiento del mismo.
En función de la relación existente entre tensión desarrollada y la resistencia a vencer, podemos establecer los siguientes tipos de contracción muscular:

CONTRACCION TONICA (Tono muscular)Se define clásicamente como " un estado de semi - contracción permanente del músculo". Se trata de un fenómeno complejo en el que el sistema nervioso mantiene en contracciones intermitentes a distintas unidades motoras del músculo. Es lo que se conoce como una activación asincrónica de las UM. que permite mantener una tensión muscular homogénea en el tiempo mediante una contracción intermitente de las UM que les permite evitar la fatiga. El tono muscular permite mantener la actitud, como acción refleja frente a la acción de la fuerza de gravedad ( tono de sostén) y se mantiene incluso en periodos de reposo o sueño ( tono de reposo )

CONTRACCION FASICA
Responsable de todos los movimientos voluntarios o automáticos teniendo siempre de fondo la contracción tónica.

CONTRACCION ISOTONICA
Es un tipo de contracción en el que la fibra muscular, además de contraerse, modifica su longitud.
En este tipo de contracción la tensión necesaria del músculo para elevar un peso se obtiene activamente en el elemento elástico. Esta tensión permanecerá constante durante toda la contracción, mientras que exteriormente el músculo se acorta visiblemente.
No hay que olvidar que la tensión desarrollada por él corresponde exactamente a la magnitud de la carga.

CONTRACCION ISOTONICA CONCENTRICA
Durante la contracción se produce un acortamiento de la longitud
del músculo, una aceleración y se realiza un trabajo positivo. Así mismo
se desarrolla mayor energía.

CONTRACCION ISOTONICA EXENTRICA
Durante la contracción aumenta la longitud del
músculo, éste se alarga, produciendo un frenado del
movimiento y un trabajo por tanto negativo.

CONTRACCION ISOMETRICA ESTATICA
No existe manifestación externa del movimiento, ya que la tensión que
el músculo desarrolla es igual o inferior a la resistencia que se le opone.
Así pues las contracciones isométricas, tienen lugar cuando el músculo
ejerce fuerza contra un peso u objeto inamovible ( empujar una pared).

El músculo conserva la misma longitud y desde el punto de vista físico
no realiza ningún trabajo (W = 0 ). Su tensión va aumentando hasta alcanzar su valor máximo. La
energía que desprendería como trabajo mecánico se disipa como calor.

CONTRACCIONES AXOTONICAS
Son contracciones mixtas en las que durante el acortamiento del músculo
se producen simultáneamente una contracción isotónica y una contracción
isométrica. Al avanzar el proceso de contracción se acentúa más la parte
isométrica Ejemplos: Trabajo con gomas extensoras o movimiento de
tensar un arco.