¿Qué función realizan los iones de calcio durante las contracciones del músculo esquelético?
A continuación se ofrece una explicación detallada de la función de los iones de calcio en las contracciones del músculo esquelético:
1. Liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico (SR) :
- Las fibras del músculo esquelético tienen un orgánulo especializado llamado retículo sarcoplásmico, que actúa como almacén de calcio.
- Cuando un potencial de acción llega a la fibra muscular, provoca la liberación de iones calcio del RS al citoplasma circundante.
- Esta liberación de iones de calcio se desencadena por la apertura de canales de liberación de calcio conocidos como receptores de rianodina (RyR) en la membrana SR.
2. Unión de calcio a la troponina :
- Una vez que los iones de calcio se liberan en el citoplasma, se unen a proteínas específicas llamadas moléculas de troponina, que se encuentran en los finos filamentos de actina.
- La unión del calcio a la troponina induce un cambio conformacional en el complejo de troponina, exponiendo un sitio de unión en el filamento de actina para las cabezas de miosina.
3. Unión de miosina a actina y formación de puentes cruzados :
- El sitio de unión expuesto de la actina permite que las cabezas de miosina, que forman parte de los filamentos gruesos de miosina, se unan a los filamentos de actina.
- Esta interacción entre las cabezas de miosina y los filamentos de actina conduce a la formación de puentes cruzados, que son fundamentales para generar fuerza y contracción muscular.
4. Carrera de potencia y contracción muscular :
- Una vez que se forman los puentes cruzados, las cabezas de miosina sufren un cambio conformacional conocido como golpe de potencia.
- Durante el golpe de potencia, las cabezas de miosina tiran de los filamentos de actina hacia el centro del sarcómero, provocando que las fibras musculares se acorten y generen fuerza.
5. Relajación muscular :
- Después de la contracción, los iones de calcio son bombeados activamente de regreso al SR mediante la bomba de ATPasa cálcica del retículo sarcoplásmico (SERCA).
- Esta disminución en la concentración de calcio citoplasmático hace que la troponina regrese a su conformación original, bloqueando el sitio de unión de miosina en la actina.
- Como resultado, los puentes transversales se desprenden y la fibra muscular se relaja.
En general, los iones de calcio actúan como mensajeros reguladores esenciales en las contracciones del músculo esquelético. Controlan la interacción entre los filamentos de actina y miosina, permitiendo la generación de fuerza y movimiento muscular. La regulación precisa de la liberación y absorción de calcio garantiza una contracción y relajación muscular eficiente y controlada.