LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

De los distintos tipos de músculos, los esqueléticos son los implicados en la locomoción. Se trata de músculos formados por millones de fibras musculares con capacidad para contraerse, es decir, para acortarse. 

ANATOMÍA FISIOLÓGICA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

El músculo esquelético está integrado por numerosas fibras cuyo diámetro oscila entre 10 y 80 micras. En la mayoría de los músculos, las fibras se extienden por toda su longitud, excepto un 2% que se hallan inervadas por una única terminación nerviosa localizada en su centro.

Estas fibras, a su vez, están compuestas por unidades más pequeñas:

•   Miofibrillas y filamentos de actina y miosina: Cada fibra muscular contiene entre cientos y miles de miofibrillas. Cada una de estas miofibrillas está formada por unos 1500 filamentos de miosina y 3000 de actina, que son polímeros proteicos responsables de la contracción muscular. Los filamentos de actina y miosina se superponen longitudinalmente formando estructuras denominadas sarcómeros, que son las unidades básicas de la contracción.
•   El Sarcolema: Es la membrana celular de la fibra muscular. En el extremo de la fibra muscular, la capa superficial del sarcolema se funde con una fibra de tendón, que a su vez se unen en haces que forman los tendones musculares, que se insertan en los huesos.
•   El Sarcoplasma: Las miofibrillas están suspendidas dentro de la fibra muscular en una matriz denominada sarcoplasma, que contiene grandes cantidades de potasio, magnesio, fosfato, enzimas y también por un enorme número de mitocondrias, necesarias para la contracción de las miofibrillas.
•   El Retículo Sarcoplásmico: En el sarcoplasma también se halla un amplio retículo endoplásmico, que en la fibra muscular se denomina retículo sarcoplásmico. Este retículo presenta una organización especial, de gran importancia en el control de la contracción muscular.

Las fibras musculares presentan una estriación transversal, en la que se alternan zonas 

claras (banda I) con una línea oscura en el centro (línea Z), y zonas oscuras (banda A) con una zona clara (zona H).

La contracción muscular implica un acortamiento del músculo, debido al hecho de que los 

filamentos de actina y miosina se deslizan unos sobre otros incrementando su superposición y acortándose así la longitud del sarcómero.

MECANISMO GENERAL DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

El comienzo y la ejecución de la contracción muscular se producen siguiendo las siguientes etapas:

1.  Un potencial de acción viaja por un nervio motor hasta el final del mismo en las fibras musculares.

2.  En cada extremo, el nervio segrega una pequeña cantidad de neurotransmisor: la acetilcolina.

3.  La acetilcolina actúa localmente, en una zona de la membrana de la fibra muscular abriendo múltiples canales para iones sodio compuerta operada por acetilcolina.

4.  La apertura de esos canales permite la entrada a la fibra muscular de grandes cantidades de iones sodio, en el punto correspondiente a la terminal nerviosa. De esta forma comienza un potencial de acción en la fibra muscular.

5.  Ese potencial de acción se desplaza a lo largo de la membrana de la fibra muscular, igual que sucede con los potenciales de acción en las membranas de los nervios.

6.  El potencial de acción despolariza la membrana de la fibra muscular y también viaja a su interior. Aquí provoca la liberación, desde el retículo endoplásmico hacia las miofibrillas, de grandes cantidades de iones calcio que se hallaban almacenados en el retículo.

7.  Los iones calcio inician fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina, haciendo que se deslicen juntos: éste es el proceso de contracción.

8.  Una fracción de segundo después, se bombean los iones calcio hacia el retículo sarcoplásmico, donde permanecen almacenados hasta que llegue un nuevo potencial de acción.

Podéis ver una animación sobre el proceso de contracción muscular aquí.

TIPOS DE CONTRACCIÓN MUSCULAR

•       Contracción isométrica: Aquella en la que el músculo tiene los extremos fijos y no se puede acortar, por lo que desarrolla tensión. Un ejemplo sería el hecho de llevar a un niño en brazos. Nuestros brazos no se mueven y mantienen al niño en la misma posición, pero deben generar tensión para que el niño no se caiga.

•       Contracción isotónica: Aquella en la que el músculo desarrolla una tensión constante a causa del movimiento de las articulaciones donde se encuentra insertado. Si esta tensión se hace extendiendo el músculo, se llama isotónica excéntrica. En cambio, si el músculo se contrae, se llama isotónica concéntrica.