Estructura y Fisiología de la Contracción Muscular: Fundamentos Biológicos

Estructura del Tejido Muscular

Un músculo está formado por un conjunto de células musculares, llamadas fibras, unidas por tejido conjuntivo. La membrana de las fibras musculares se denomina sarcolema, y su citoplasma, sarcoplasma. En el sarcoplasma se hallan las miofibrillas, que están formadas por dos proteínas contráctiles: actina y miosina. Rodeando a las miofibrillas, el retículo endoplasmático forma un sistema de túbulos muy desarrollado.

Sistema de Túbulos y Transporte Iónico

La membrana plasmática (sarcolema) origina un sistema de túbulos transversales, o túbulos T, que penetran en la célula y entran en contacto con el retículo endoplasmático, sin fusionarse con él. Por esos túbulos se introducen en la célula los iones Ca²⁺, que se almacenan en el retículo.

El Sarcómero: Unidad Funcional

Las miofibrillas están formadas por unas unidades llamadas sarcómeros, cada uno de los cuales tiene de 2 a 3 µm de longitud. El sarcómero es la unidad funcional de la fibra muscular. La repetición de los sarcómeros confiere al músculo sus estriaciones características, que se deben a la alternancia de:

• Bandas A: Zonas densas (oscuras).
• Bandas I: Zonas menos densas (claras).

Organización de los Filamentos

Los sarcómeros se unen por las líneas o discos Z, de los cuales salen unos filamentos finos de una proteína denominada actina. En la parte central del sarcómero, entrecruzados con los filamentos de actina, hay filamentos gruesos de otra proteína, llamada miosina:

• El disco Z y las dos zonas adyacentes, donde solo hay actina, forman una banda clara I (isótropa).
• La zona donde se superponen filamentos de actina y miosina, la banda A (anisótropa), es oscura.

Mecanismo de la Contracción Muscular

La contracción muscular se inicia con la llegada de los mensajes nerviosos por las neuronas motoras. En la unión de las fibras nerviosas con las fibras musculares hay unas sinapsis neuromusculares, donde se libera acetilcolina, un neurotransmisor que provoca la entrada de iones Ca²⁺ en las fibras musculares desde el sistema tubular del retículo sarcoplásmico.

Este ion favorece la formación de nuevos enlaces entre la actina y la miosina, acortándose el sarcómero; el resultado es el acortamiento o contracción del músculo. Para que se produzca la contracción se requiere:

1. Presencia de ATP.
2. Estimulación nerviosa.
3. Disponibilidad de iones Ca²⁺.