¿Qué sucede cuando un músculo se contrae?
1. Potencial de acción:
- Cuando un músculo recibe una señal del sistema nervioso, se genera un impulso eléctrico conocido como potencial de acción.
- El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana superficial de la fibra muscular provocando su despolarización.
2. Liberación de calcio:
- La despolarización de la membrana de la fibra muscular desencadena la liberación de iones calcio (Ca2+) desde el retículo sarcoplásmico (RS), que es el depósito interno de calcio de la célula muscular.
3. Interacción calcio-troponina:
- Los iones de calcio se unen a la troponina, una proteína reguladora ubicada en los filamentos delgados (filamentos de actina) dentro de la fibra muscular.
4. Interacción miosina-actina:
- La unión del calcio a la troponina provoca un cambio conformacional que expone un sitio de unión en la actina para la cabeza de la miosina, una proteína motora.
- Las cabezas de miosina se unen al sitio de unión expuesto de la actina, formando puentes cruzados entre los filamentos gruesos (filamentos de miosina) y los filamentos delgados.
5. Golpe de poder:
- Las cabezas de miosina sufren un cambio conformacional, que genera fuerza al tirar de los filamentos delgados hacia el centro del sarcómero (la unidad repetitiva de la fibra muscular).
- Este deslizamiento de los filamentos finos más allá de los filamentos gruesos provoca la contracción muscular.
6. Hidrólisis de ATP:
- La energía necesaria para el golpe de potencia proviene de la hidrólisis del trifosfato de adenosina (ATP) por la miosina.
- Cada cabeza de miosina contiene una enzima ATPasa que descompone el ATP en difosfato de adenosina (ADP) y fosfato inorgánico (Pi), liberando energía.
7. Relajación Muscular:
- Cuando finaliza el estímulo eléctrico, las bombas de calcio bombean los iones de calcio de regreso al SR.
- A medida que disminuyen los niveles de calcio, el complejo troponina-tropomiosina vuelve a su posición original, bloqueando el sitio de unión de la actina.
- Las cabezas de miosina se separan de la actina y la fibra muscular se relaja.
La contracción y relajación coordinadas de las fibras musculares permiten el movimiento, incluidas las contracciones del músculo esquelético para movimientos voluntarios, las contracciones del músculo cardíaco para la función cardíaca y las contracciones del músculo liso para movimientos involuntarios como la digestión y la regulación de los vasos sanguíneos.