Fisiología de la Unión Neuromuscular y la Contracción Muscular

Unión Neuromuscular: Definición y Componentes

La unión neuromuscular es el punto de conexión entre el axón de una neurona motora y una fibra muscular, que actúa como el efector. En esta sinapsis participan tres componentes principales:

• Neurona presináptica: Transmite la señal.
• Espacio sináptico o hendidura sináptica: Separa ambas estructuras.
• Célula muscular: Recibe el estímulo.

Esta interacción es posible porque el músculo es un tejido eléctricamente excitable. El principal neurotransmisor en este proceso es la acetilcolina, cuyos receptores se encuentran en la membrana de la célula muscular postsináptica.

La Unidad Motora

Una neurona motora es la encargada de transmitir el impulso nervioso que provoca la contracción de la fibra muscular. Su función principal es conducir las señales desde el cerebro y la médula espinal hasta los músculos, que actúan como efectores.

La unidad motora está formada por una neurona motora y todas las fibras musculares que esta inerva. Una sola motoneurona puede conectarse con hasta 500 fibras musculares. Sin embargo, en músculos que requieren movimientos precisos y finos, las unidades motoras son más pequeñas, llegando incluso a establecer una conexión de una neurona por cada fibra muscular.

Mecanismo de Transmisión en la Unión Neuromuscular

Para que una fibra del músculo esquelético se contraiga, debe recibir un estímulo. Este estímulo proviene de una neurona, cuyo axón se ramifica al llegar al músculo. Dentro del axón se encuentran vesículas sinápticas que almacenan un neurotransmisor llamado acetilcolina.

En la zona de contacto, el axón queda envuelto en un surco de la superficie de la fibra muscular, formando la unión neuromuscular. Cuando un potencial de acción alcanza la placa motora, la acetilcolina es liberada en la hendidura sináptica y se une a sus receptores en la membrana postsináptica. Esto provoca la despolarización del sarcolema, que se transmite a los túbulos T y desencadena la liberación de iones de calcio (Ca++) desde el retículo sarcoplasmático. Los iones de calcio difundidos entre los filamentos de actina y miosina activan el mecanismo de contracción muscular, permitiendo el acortamiento de las miofibrillas y, en consecuencia, la contracción del músculo.

Estructura musculo esqueletico:

Mecanismos y Etapas de la Contracción Muscular

La contracción y el acortamiento del sarcómero son fundamentales para la contracción muscular. La contracción de las fibras musculares se produce por la llegada del impulso nervioso a la sinapsis y tiene lugar en varias etapas.

En la contracción, los miofilamentos de miosina se deslizan entre los de actina. Esto acorta las bandas I y las H (en las que solo hay filamentos gruesos) y el sarcómero se vuelve más corto.

Etapas de la Contracción Muscular

1. La liberación de la acetilcolina en la brecha sináptica desencadena un potencial de acción en la membrana de la fibra muscular.
2. La llegada del impulso nervioso a los túbulos T hace que se liberen los iones de calcio desde el retículo sarcoplasmático hasta el citosol.
3. Los iones de calcio se unen a los filamentos de actina, lo que activa sus puntos de unión con los filamentos gruesos (miosina).
4. Los brazos de los filamentos gruesos de miosina se doblan y se unen a los filamentos de actina; para ello, necesitan energía en forma de ATP.
5. Los brazos de miosina tiran de los filamentos de actina y se desplazan entre ellos.
6. Los brazos de miosina se separan de los filamentos de actina; para eso, necesitan ATP.
7. La unión de los filamentos, el desplazamiento y su separación se repiten hasta que el potencial de acción termina.
8. Cuando el potencial de acción termina, los iones de calcio regresan desde el citosol hasta el retículo sarcoplasmático, lo que impide la unión de la miosina y la actina. Aquí termina la contracción y el sarcómero vuelve a su estado inicial.