Contracció Muscular: Estructura, Funció i Adaptacions a l'Entrenament

Múscul Esquelètic: Estructura i Components

El múscul cardíac té una contracció involuntària, mentre que el múscul esquelètic presenta una contracció voluntària i cèl·lules plurinucleades.

Els components clau del sarcòmer són:

• Troponina: Proteïna dels filaments prims del sarcòmer amb afinitat pel Ca²⁺.
• Miosina: Formada per cadenes pesades i lleugeres, situada perpendicularment al disc Z del sarcòmer.
• Tropomiosina: Unida a l'actina i la troponina. La troponina té afinitat pel Ca²⁺, però la tropomiosina no.

Unitat Estructural i Elàstica

La unitat estructural del múscul esquelètic és el sarcòmer, delimitat per la línia Z. Els elements elàstics permeten al múscul tornar a la seva forma original i s'estiren en contraccions isométriques.

Tipus de Fibres Musculars

Fibres ST (Lentes) i FT (Ràpides)

Les fibres ST (lentes) són vermelles, de diàmetre petit i resistents a la fatiga. Les fibres FT (ràpides) es contrauen amb més velocitat, es relaxen més ràpid, tenen més ATP i CP, però menys mitocondris i mioglobina que les ST. Les fibres musculars acumulen Ca²⁺ al reticle sarcoplasmàtic.

Contracció i Relaxació Muscular

Mecanismes de Contracció

La contracció muscular es produeix pel desplaçament entre els miofilaments d'actina i miosina. La membrana fibril·lar es despolaritza si hi ha una estimulació del llindar. El procés de contracció inclou:

1. Potencial de placa.
2. Sortida de Ca²⁺ del reticle.
3. Unió del Ca²⁺ a la troponina.
4. Descobriment dels llocs actius de l'actina.
5. Formació de ponts creuats.

Durant la contracció, el fus muscular pot ajudar a incrementar la força de contracció i les motoneurones gamma modifiquen el fus muscular, indicant al SNC la situació del múscul. El reticle sarcoplasmàtic disminueix la concentració de Ca²⁺ i la cadena lleugera de la miosina s'uneix amb l'actina. La velocitat màxima de contracció implica una tensió mínima, i la força de contracció depèn de la freqüència d'estimulació. Les contraccions tetàniques produeixen una força més intensa. Les contraccions excèntriques provoquen més dany muscular que les concèntriques. La contracció tetànica (sostinguda) manté una elevada concentració de Ca²⁺ al sarcoplasma i la fibra no es relaxa. La contracció concèntrica gasta més energia que l'excèntrica. En la contracció isomètrica, els elements elàstics en sèrie s'allarguen i els elements elàstics en paral·lel s'escurcen.

Relaxació Muscular

La relaxació muscular implica l'ús d'ATP per disminuir la concentració de Ca²⁺ al sarcoplasma, el cobriment dels caps actius de l'actina i l'actuació de la bomba de calci.

Resposta de Contracció al Potencial

La resposta de contracció al potencial presenta una fase de latència i es dona més tard a causa de la transmissió del potencial a través del sarcolema.

Neurotransmissió i Potencial d'Acció

Neurotransmissors

Els neurotransmissors passen informació d'una neurona a una altra. Poden ser activadors (augmenten la permeabilitat de la membrana al Na⁺) o inhibidors (hiperpolaritzen la membrana de la neurona postsinàptica). S'emmagatzemen en vesícules sinàptiques dels peus terminals. Els neurotransmissors inhibidors augmenten la permeabilitat de la neurona postsinàptica al K⁺.

Potencial d'Acció

El potencial d'acció és una ona de descàrrega elèctrica que viatja per la membrana. La despolarització es deu a un augment de la permeabilitat de la membrana al Na⁺, i la repolarització a la inactivació de la permeabilitat al Na⁺ i l'augment al K⁺. Es difon a totes direccions a través del sarcolema i es deu a la diferència de càrregues entre l'exterior i l'interior de la cèl·lula. En repòs, el potencial és negatiu, mentre que en contracció és positiu. La velocitat del potencial d'acció en neurones és més ràpida en diàmetres grans i amb vaina de mielina.

Sinapsi

La sinapsi és la regió de comunicació i transmissió d'impulsos nerviosos entre neurones o entre neurona i múscul. L'espai sinàptic es troba entre l'axó terminal d'una neurona i la dendrita de la següent.

Sistema Nerviós i Unitats Motores

Sistema Nerviós Autònom

El sistema nerviós autònom inclou el simpàtic (prepara l'organisme per a l'activitat física i pot activar la secreció d'algunes hormones) i el parasimpàtic (activa funcions anabòliques). El sistema simpàtic s'activa amb l'acció de l'epinefrina i la norepinefrina.

Senyals Postsinàptics

El senyal postsinàptic excitador augmenta la permeabilitat al sodi, mentre que el senyal postsinàptic inhibidor augmenta la sortida de potassi.

Resposta Motora

conscient: es dona a nivel encefálic alt

Sistema eferent: envía senyals als músculs  Sistema aferent: envía senyals sensorials al SNC.

Contracció muscular: -Es produeix pel desplaçament entre miofilaments actina i miosina.  –Membrana fibrilar es despolaritza.  –Si hi ha una estimulació del llindar.

Proces contracció: 1-Potencial placa 2-Sortida Ca+ reticle 3-Unió Ca+ a troponina  4-Descobriment llocs actius actina.  5-Formació ponts           *Durant contracció muscular:  -Fus pot ajudar a incrementar força de contracció del múscul. –Motoneurones gamma modifiquen fus muscular.   –Fus muscular indica SNC la situación en la que es trova el muscul.

*Durant contracció musc: reticle sarcoplasma disminueix conc Ca+ -Cadena lleugera miosina s’uneix amb actina. –Sarcoplasma s’incrementa concentració Ca+        *Contracció: -A vel contracció max, la tensió mínima. –Força de contracció depen de la freq d’estimulació. –En contracc tetàniques força produida més intensa q en altres contracc.       *Contraccions excèntriques: -Provoquen més dany muscular que les concentriques        *Contraccio tetánica (Sost): -Manté elevada concentració de Ca+ en sarcoplasma. –Fibra no relaxa – Es produeix quan hiha sumació estímuls     **Contraccio concéntrica gasta +E que la excéntrica per mobilitzar. Tensió musc superior en isométrica.     *Contracció isométrica: -Elem. Elàstics en serie s’allarguen. –Elem elastics en paralel s’escurcen. –Comp elastics muscul tipus actiu i pasiu.

Adaptació al entrenament: -Muscul, tendó, os.  –Increment fibres musculars que s’utilitzen  -Millora sincronització de la actv. Neuromuscular.

Entrenament:  -Nº sarcomers pot augmentar com a resposta entrenament.  –Entrenament pot fer variar % tipus fibres.  –Increment vol muscular es caract de les adaptacions agudes exercici.

Adaptacions: -Adapt musculars depenen de la composició fibrilar, mida i estruct. –Adapt inicials consisteixen en una millora del control motor.

Entrenament velocitat: augmenten enzims glucolitics i quantitat glucògen

-Entrenament velocitat: aug diametre FT, resistència: augm ST  Entrenament resistència: augmenta quantitat glicogen.

Adaptacions agudes: -Poden provocar mort celular. –Poden provocar pèrdua força.

Dolor aparició tardana:   -Es produeix pel trencament sarcomer     Dolor aparició aguda: -Relacionat amb fatiga. –Té a veure amb productes metabolisme.     Dolor aparició rápida: -Concentració muscular lactat.  –Activació receptors de dolor.

Canals ionics:  -De Na+ poden ser dependents de voltatge   -Coneguts com a bomba de Na+-K+ treuen el Na+ i entren k+ a la celula

Organ golghi: -Sensor que indica la llargada tendó. –Mecanoreceptor

Fenomen relaxació musc: -Cobriment caps actius actina –Actuació bomba calci

*Bandes A Sarcómer mantenen longitud durant la contracció musc.

Bomba de Ca+: -Fa pasar Ca+ del sarcoplasma a cisternes terminals. –Mecan transport actiu. –Gasta ATP     *Al no actuar, determinara aparició contraccions musc sostingudes.

Motoneurones gamma: inerven fibres musculars del receptor anuloespiral.

Reflex miotatic: -Pot explorar-se pel réflex rotulià. –Es monosinaptic  -Propioceptors articulars

Fatiga: -Disminució de la alliberació d’acetilcolina –Increment en quantitat de glicogen.      *Disminució reserves energètiques   -Augment H+ fent disminuir pH.

*Causa fatiga: -Senyals sensorials informen al SNC de alteracions locals… -Disminució de l’alliberament d’acetilcolina

Entrenament aeròbic: -Incrementa llindar de lactat, arriba a un max de lactat similar. –Sobrecompensació de glicogen beneficia proves resistencia. –Incrementa nº mitocondris.

Entrenament anaerobic: -Increm diametre fibres musc –Increm enzims glicolitics  -Major rapidesa utilització CP

Múscul: -Envoltat epimisimi –Endomisimi recobreix memb cel.

*Direcció túbuls T, transversal al sarcolema. –Celula musc es poli o multinucleada.

*Celula musc conte mateixa estruct q altres celules. –Sarcolema i tubuls T tenen prop i mecan de transport.