¿Cómo se estimula la contracción de los músculos esqueléticos?
1. Potencial de acción: Cuando se estimula una neurona motora, genera un potencial de acción, que es un impulso eléctrico que viaja a lo largo de su axón.
2. Unión neuromuscular: El potencial de acción llega a la unión neuromuscular, que es la sinapsis entre la neurona motora y la fibra muscular.
3. Liberación de neurotransmisores: En la unión neuromuscular, la neurona motora libera un neurotransmisor llamado acetilcolina (ACh) en la hendidura sináptica, el espacio entre la neurona y la fibra muscular.
4. Unión de ACh a los receptores: La acetilcolina se une a receptores específicos de la membrana de las células musculares, conocidos como receptores nicotínicos de acetilcolina. Esta unión hace que los receptores se abran y permitan que los iones de sodio (Na+) ingresen a la célula muscular.
5. Despolarización: La entrada de iones de sodio provoca la despolarización de la membrana de la célula muscular, lo que significa que el interior de la célula se vuelve más positivo en relación con el exterior.
6. Acoplamiento excitación-contracción: La despolarización de la membrana de las células musculares desencadena el acoplamiento excitación-contracción. Este proceso implica la liberación de iones de calcio (Ca2+) del retículo sarcoplásmico, el almacén interno de calcio de las células musculares.
7. Unión de calcio: Los iones de calcio se unen a receptores en la superficie del retículo sarcoplásmico, provocando cambios conformacionales que resultan en la liberación de más iones de calcio en el citoplasma de las células musculares.
8. Liberación de calcio inducida por calcio: La liberación inicial de iones de calcio desencadena un proceso llamado liberación de calcio inducida por calcio, donde los iones de calcio se unen a receptores en la superficie del retículo sarcoplásmico, lo que lleva a la liberación de aún más iones de calcio, amplificando la señal de calcio.
9. Calcio y troponina: Los niveles elevados de calcio en el citoplasma se unen a una proteína llamada troponina, que forma parte del complejo troponina-tropomiosina. Esta unión provoca cambios conformacionales que exponen los sitios de unión de miosina en los filamentos de actina.
10. Formación de puentes cruzados: Los sitios de unión de miosina expuestos en los filamentos de actina permiten la formación de puentes cruzados entre los filamentos gruesos (miosina) y los filamentos delgados (actina) dentro de la célula muscular.
11. Contracción muscular: La formación de puentes cruzados desencadena el golpe de potencia del ciclo de contracción muscular, donde las cabezas de miosina se unen a los filamentos de actina, pivotan y tiran de los filamentos delgados hacia el centro del sarcómero, la unidad básica de la contracción muscular. Este deslizamiento de los filamentos hace que el músculo se acorte y genere fuerza.
La estimulación continua del músculo por parte de la neurona motora y la posterior liberación de iones de calcio mantienen la formación de puentes cruzados y el deslizamiento de los filamentos, lo que resulta en una contracción muscular sostenida. Cuando la neurona motora deja de dispararse, los iones de calcio se bombean de regreso al retículo sarcoplásmico, los puentes transversales se desprenden y el músculo se relaja.
Esta secuencia de eventos asegura un control y coordinación precisos de las contracciones del músculo esquelético, lo que permite diversos movimientos y acciones del cuerpo humano.