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Músculos esqueléticos, fibras, miofibrillas y miosina, filamentos de actina

por Dr. Kylie López, MD, MSCR
Publicada: Ultima actualización en

Los músculos son las unidades motoras del cuerpo. Esto significa que hace que se muevan diferentes partes del cuerpo y permite que las sustancias se muevan dentro de las cavidades huecas del cuerpo. En términos generales, hay tres tipos de músculos en el cuerpo humano: el músculo esquelético está unido a los huesos (control voluntario), el músculo liso dentro de las paredes de diferentes órganos del cuerpo (control involuntario) y el músculo cardíaco que es responsable de la contracción cardíaca (involuntario). ). Independientemente del tipo de músculo, todo tiene el mismo efecto: produce fuerza y, por lo tanto, movimiento.

Partes de los músculos esqueléticos

Un simple desglose de la estructura muscular es que cada músculo está formado por una colección de fibras musculares (células musculares. Cada una de estas células está formada por estructuras más pequeñas conocidas como miofibrillas, que a su vez están compuestas por microfilamentos, actina y miosina).

Fibras musculares

La unidad más grande de músculos son las fibras musculares (células musculares o miocitos). Hay varios cientos a miles de fibras que forman un solo músculo, cada una de las cuales se extiende a lo largo del músculo. El extremo de cada fibra muscular se conecta a una fibra tendinosa que, en conjunto, forman los tendones del músculo. Las fibras musculares son delgadas y miden entre 10 y 80 micrómetros de diámetro. La fibra está rodeada por una fina membrana conocida como sarcolema que está inervada por una o más terminaciones nerviosas. Dentro de la fibra está el sarcoplasma que contiene un gran número de mitocondrias y retículo sarcoplásmico.

Miofibrillas

Cada fibra muscular está compuesta por varios cientos o miles de miofibrillas. Estas miofibrillas son una combinación de dos microfilamentos de proteínas conocidos como miosina y actina. Otras proteínas también forman estas miofibrillas tubulares largas. El principal componente estructural de las miofribrillas, a saber, los microfilamentos, son tanto la miosina más gruesa como los filamentos de actina más delgados. El patrón entrelazado de estos microfilamentos da a las miofibrillas un patrón alterno de luz y oscuridad.

Entre las miofibrillas que componen la fibra muscular se encuentra el sarcoplasma, un líquido que es esencialmente el citoplasma de la fibra muscular (célula). Contiene grandes cantidades de diferentes electrolitos que son necesarios para las miofibrillas para el proceso de contracción muscular. Junto a las miofibrillas hay numerosas mitocondrias que proporcionan la energía para la contracción muscular.

Actina y miosina

Las bandas claras (bandas I) son filamentos de actina, mientras que las bandas oscuras (bandas A) son donde se superponen los filamentos de actina y miosina. Los filamentos de actina se extienden desde ambos lados del disco Z (líneas Z) para interdigitarse parcialmente con los filamentos de miosina. Los discos Z en sí son un tipo de banda de proteína diferente a la actina y la miosina. Estos discos Z se extienden a través de miofibrillas sucesivas, uniéndolos así a cada miofibrilla a lo largo de toda la fibra muscular.

El espacio entre dos discos Z sucesivos se denomina sarcómero. Hasta cierto punto, puede verse como la unidad funcional más pequeña del músculo. La longitud del sarcómero disminuye drásticamente cuando se contrae una fibra muscular. Las proteínas de titina son moléculas densas que mantienen los filamentos de actina y miosina en su lugar entre sí. Es un tipo de proteína elástica que permite que funcione toda la unidad contráctil. Estas líneas son la razón por la que el músculo esquelético tiene un aspecto estriado.

Contracción muscular

Todo el proceso de contracción muscular es un proceso bioquímico complejo. Sin embargo, se puede describir simplemente como un mecanismo de filamento deslizante. Los microfilamentos de actina se deslizan entre los filamentos de miosina, tirando así de toda la fibra muscular de cada extremo y haciéndola más corta. En otras palabras, el músculo se encuentra en estado de contracción.

Esto se inicia por un impulso de los nervios. El proceso es el siguiente :

  • Cuando el impulso llega a las terminaciones nerviosas, segrega el neurotransmisor conocido como acetilcolina.
  • Los canales en la parte de la membrana de la fibra muscular donde se libera la acetilcolina se abren y permiten que entre el sodio.
  • Esto inicia un potencial de acción a lo largo de la membrana de la fibra muscular.
  • La despolarización de la membrana permite que el potencial de acción se extienda hacia la fibra.
  • Esto hace que el retículo sarcoplásmico libere grandes cantidades de iones de calcio almacenados en su interior.
  • Son estos iones de calcio los que desencadenan las fuerzas de atracción entre la actina y la miosina. Sin embargo, dado que estos filamentos se encuentran uno junto al otro pero se mantienen en su posición respectiva, las fuerzas de atracción hacen que los filamentos de actina se deslicen entre los filamentos de miosina.
  • Los iones de calcio se bombean casi de inmediato al retículo sarcoplásmico y cesa todo el proceso. Por lo tanto, la contracción muscular termina en una fracción de segundo.

El proceso de contracción muscular requiere cantidades importantes de energía y esta es proporcionada por la gran cantidad de mitocondrias que se encuentran junto a las miofibrillas.

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