¿Por qué los músculos esqueléticos necesitan grandes cantidades de ATP?
1. Interacción actina-miosina: La teoría de los filamentos deslizantes de la contracción muscular requiere ATP para la interacción entre los filamentos de actina y miosina, lo que resulta en un acortamiento de las fibras musculares. Para cada golpe de potencia se requiere la hidrólisis del ATP y la posterior liberación de la cabeza de miosina de la actina.
2. Regulación del calcio: Los iones de calcio son necesarios para la contracción muscular. El ATP impulsa las bombas de calcio en el retículo sarcoplásmico (SR), que libera iones de calcio en el citoplasma tras la estimulación. Una vez que el potencial de acción llega al músculo, el SR libera iones de calcio, iniciando el proceso contráctil.
3. Miosina ATPasa: La miosina es una proteína motora que requiere ATP para su actividad. La hidrólisis del ATP alimenta los cambios conformacionales en la cabeza de miosina, permitiéndole unirse y liberar filamentos de actina.
4. Transporte activo de iones: Los músculos esqueléticos mantienen concentraciones iónicas adecuadas (p. ej., calcio, potasio y sodio) a través de bombas de transporte de iones dependientes de ATP en el sarcolema y el SR. Estas bombas ayudan a regular los gradientes electroquímicos y prevenir la fatiga muscular.
5. Relajación muscular: El ATP es necesario para la relajación muscular al impulsar las bombas de calcio en el SR. Estas bombas transportan iones de calcio de regreso al SR, lo que disminuye la concentración de calcio intracelular y produce relajación muscular.
La demanda continua de energía por parte de los músculos esqueléticos requiere un rico suministro de sangre para suministrar oxígeno y glucosa, los sustratos utilizados para la producción de ATP. La interacción de estos procesos facilita el funcionamiento y la capacidad de respuesta adecuados de los músculos esqueléticos durante diversas actividades.