Infooorme fisiiiiio.doc terminadooooo (1)

Instituto Profesional
Los Leones
Carrera Mesoterapia
Profesor: Fernando Parra
Integrantes: Fernández Edison
Hidalgo Francisco
Jara Francisco
Leiva Dagoberto
Pacheco Robert

Sección 63
25 de Noviembre 2016
Índice
Introducción……………………………..………………………...………….….Pág.3
Contracción muscular……………………………………………………………Pag.4
Anatomía Fisiológica del Músculo Esquelético……………………………..Pag.5
Mecanismo General de la Contracción Muscular…………………………….Pag.6
Unidad Motora…………………………………………………………………….Pag.7
Mecánica de la Contracción del Músculo Esquelético………………………Pag.8
Contracciones Musculares de Diferente Fuerza………………………………Pag.9
Fatiga Muscular……………………………………………………………………Pag.10
Sistemas de Palanca del Cuerpo………………………………………………..Pag.11
Rigidez Cadavérica……………………………………….………………………Pag.12
Mecanismo de Transmisión Neuromusculares del Impulso Nervioso……….Pag.13
Características Moleculares………………………………………………………Pag.15
Filamentos Contráctiles − El Filamento de Miosina……………………………Pag.16
Mecanismo de Contracción Muscular……………………………………………Pag.17
Relajación Muscular……………………………………………………………….Pag.18
Las Fibras Musculares………………………………………………………….…Pag.19
Desarrollo Gradual de la Fuerza de Contracción…………………….…….…Pag.20
Tipos De Contracción…………………………………………………………….Pag.21
Contracciones Fasica…………………………………………………………….Pag.22
Contracciones Auxotonicas………………………………………………………Pag.23
Conclusión...………………………………………………………………….…….Pág.24
2

Introducción
En este informe vamos a explicar que es la contracción muscular y como esta se
manifiesta a trabes del cuerpo humano, tomando en cuenta aspectos positivos y
negativos que podemos ver en nuestro diario vivir, también analizaremos como
prevenir, evitar y tratar dicha contracción. Veremos como el cerebro actúa y
transmite información hacia los músculos y como se produce.
Recordemos que alrededor del 40% de nuestro organismo esta compuesto por
músculo esquelético y quizás el otro 10% por músculo cardiaco y liso.
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Contracción muscular
Acortamiento o tensión de un músculo que se produce al recibir un estímulo
nervioso y que permite realizar una función, ya sea dinámica o estática
Si queremos estudiar el mecanismo de contracción muscular, el primer
interrogante que nos plateamos es ¿quién da la orden de que se lleve a cabo y
como esa orden llega hasta el músculo? La primera respuesta es muy sencilla,
decide que se ha de realizar una contracción muscular el órgano de dirección de
todas las actividades vitales, es decir, el Sistema Nervioso. El proceso de
conducción nerviosa lo veremos al estudiar este sistema sin embargo, ahora nos
interesa conocer como se ponen en contacto nervios y músculos y como se
transmite el impulso nervioso en esta zona neuromuscular.
COMO SE PRODUCE
La contracción muscular se produce al acortarse las fibras que forman el
sarcómero, que es la unidad contráctil básica de la célula muscular. En el
sarcómero se encuentran las proteínas fibrosas de actina (filamentos delgados) y
miosina (filamentos gruesos) dispuestos en paralelo e intercalados. Cuando
ambos tipos de filamentos se aproximan entre sí el músculo se contrae; para ello
es necesaria la presencia de calcio y ADENOSINTRIFOSFATO (ATP este último
proporciona la energía)
Aproximadamente el 40% del cuerpo está formado por músculo esquelético y casi
otro 10% por el músculo liso y cardíaco. Hay muchos tipos de contracción
comunes a todos los tipos de músculos, pero sólo estudiaremos la contracción de
los primeros.
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Anatomía Fisiológica del Músculo Esquelético
El músculo esquelético está integrado por numerosas fibras cuyo diámetro oscila
entre 10 y 80 micras. En la mayoría de los músculos, las fibras se extienden por
toda su longitud, excepto un 2% que se hallan inervadas por una única
terminación nerviosa localizada en su centro.
Estas fibras, a su vez, están compuestas por unidades más pequeñas que
trataremos a continuación:
El Sarcolema:
Es la membrana celular de la fibra muscular. En el extremo de la fibra muscular, la
capa superficial del sarcolema se funde con una fibra de tendón, y las fibras de
tendón, a su vez, se unen en haces que forman los tendones musculares, que se
insertan en los huesos.
• Miofibrillas y filamentos de actina y miosina:
Cada fibra muscular contiene entre cientos y miles de miofibrillas. Cada una de
estas miofibrillas está formada por unos 1500 filamentos de miosina y 3000 de
actina, que son polímeros proteicos responsables de la contracción muscular.
• El Sarcoplasma:
Las miofibrillas están suspendidas dentro de la fibra muscular en una matriz
denominada sarcoplasma, formada por los elementos intracelulares habituales. El
líquido del sarcoplasma contiene grandes cantidades de potasio, magnesio,
fosfato, enzimas y también por un enorme número de mitocondrias, necesarias
para la contracción de las miofibrillas.
• El Retículo Sarcoplásmico:
En el sarcoplasma también se halla un amplio retículo endoplásmico, que en la
fibra muscular se denomina retículo sarcoplásmico. Este retículo presenta una
organización especial, de gran importancia en el control de la contracción
muscular.
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Mecanismo General de la Contracción Muscular
El comienzo y la ejecución de la contracción muscular se producen siguiendo las
siguientes etapas:
• Un potencial de acción viaja por un nervio motor hasta el final del mismo en las
fibras musculares.
• En cada extremo, el nervio segrega una pequeña cantidad de neurotransmisor:
la acetilcolina. La acetilcolina actúa localmente, en una zona de la membrana de la
fibra muscular abriendo múltiples canales para iones sodio compuerta operada por
acetilcolina.
• La apertura de esos canales permite la entrada a la fibra muscular de grandes
cantidades de iones sodio, en el punto correspondiente a la Terminal nerviosa. De
esta forma comienza un potencial de acción en la fibra muscular.
• Ese potencial de acción se desplaza a lo largo de la membrana de la fibra
muscular, igual que sucede con los potenciales de acción en las membranas de
los nervios.
• El potencial de acción despolariza la membrana de la fibra muscular y también
viaja a su interior. Aquí provoca la liberación, desde el retículo endoplásmico hacia
las miofibrillas, de grandes cantidades de iones calcio que se hallaban
almacenados en el retículo.
• Los iones calcio inician fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y
miosina, haciendo que se deslicen juntos: éste es el proceso de contracción.
• Una fracción de segundo después, se bombean los iones calcio hacia el retículo
sarcoplásmico, donde permanecen almacenados hasta que llegue un nuevo
potencial de acción:
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UNIDAD MOTORA
Las encargadas de transmitir los impulsos nerviosos y llevarlos hasta el músculo
son las neuronas motoras o motoneuronas, controladas a su vez por centros
nerviosos superiores que regulan la respuesta motriz. Los axones de las
motoneuronas parten desde la medula espinal llegando hasta las fibras
musculares. Cada axón poco antes de conectar con estas fibras se divide y
ramifica en muchos terminales, cada uno de los cuales contacta con una fibra a
través de una estructura llamada “Placa Motora “. Al conjunto formado por una
motoneurona-α y las fibras musculares que inerva se le llama “Unidad Motora “(U.
M). El número de fibras que forman parte de la unidad motora es muy variable y
depende del tipo de músculo, en músculos que ejercen poca fuerza y requieren
movimientos muy precisos como los del rostro o de los dedos, el número de fibras
de la U.M. es muy pequeño incluso de una sola fibra inervada por la motoneurona,
en otros músculos más grandes, que ejercen mas fuerza y menor precisión el Nº.
De fibras de la U.M aumenta, pudiendo llegar hasta las 1500 (como término medio
en el cuerpo se calculan unas 500.000 motoneuronas- α y unos 300 millones de
fibras musculares motoras, sale una media de 600 fibras / U.M)
CARACTERISTICAS DE LA UNIDAD MOTORA
1. Todas las fibras de la U.M son homogéneas en cuanto a propiedades
histoquímicas, contráctiles y metabólicas
2. Las fibras de una misma unidad motora raramente están situadas una junto a
otras, sino que se distribuyen ampliamente a lo ancho de áreas del músculo. Por
lo que cada U.M comparte un área del músculo con otras
3. Las U.M situadas en cada área muscular pueden pertenecer a todos los tipos
representados en ese músculo
4. El número de fibras por U.M es muy variable: de una a 1500
5. Las diferencias básicas entre U.M depende de las propiedades contráctiles de
sus fibras
6. Contracción siguiendo la “Ley del todo o nada”. Cuando una neurona envía un
influjo nervioso, todas las fibras musculares pertenecientes a esa U.M se contraen,
permaneciendo las restantes en reposo. Según la intensidad del influjo nervioso se
pueden obtener dos respuestas
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• Si la intensidad es inferior al “Umbral de Excitabilidad” de las fibras, estas
permanecen inactivas (descontraidas)
• Si es igual o superior al Umbral de Excitabilidad todas las fibras afectadas se
contraen con el máximo de intensidad
Es decir, es músculo puede desarrollar distintos grados de tensión, no a costa de
la contracción parcial de todas sus fibras, sino por la contracción completa de un
número variable de fibras. A este comportamiento se le denomina ley del Todo o
Nada
Mecánica de la Contracción del Músculo Esquelético
La Unidad Motora
Cada motoneurona que abandona la médula espinal inerva muchos tipos de
fibras musculares diferentes, siendo el número independiente de cada músculo.
Todas las fibras motoras inervadas por una única fibra nerviosa se denominan
unidad motora. En general los músculos pequeños que necesitan un control muy
preciso tienen pocas fibras, los grandes, que no requieren excesiva precisión,
pueden tener varios cientos de fibras en cada unidad motora.
Las fibras musculares de cada unidad motor no se hallan unidas en sólo haz en un
músculo, sino que se extienden por el músculo en forma de micro haces. Por
tanto, se sitúan entre micro haces de otras unidades motoras. Esta
interdigitalización permite que las diferentes unidades motoras se contraigan en
ayuda de las demás, y no actúen como segmentos individuales.
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Contracciones Musculares de Diferente Fuerza:
Sumación de Fuerzas
El término sumación indica la adición de contracciones individuales para
aumentar la intensidad de la contracción muscular total. Sucede sumación de tres
formas diferentes: aumentando el número de unidades motoras que contraen
simultáneamente o aumentando la frecuencia de contracción, que consiste en la
sumación de frecuencia o tetanización.
• Sumación de múltiples fibras: Cuando el sistema nervioso central envía
una señal débil para que contraiga un músculo, las unidades motores de éste que
contengan menos y más pequeñas fibras musculares serán las que se estimulen,
con preferencia a las unidades motoras más grandes. Luego, a medida que
aumente la potencia de la señal, unidades motoras cada vez más grandes
comenzarán a excitarse. A este fenómeno se le denomina principio del tamaño,
que permite la graduación de la fuerza muscular.
• Sumación de frecuencias y tetenización: en un principio sólo existen
contracciones individuales, una tras otra a baja frecuencia de estimulación.
Cuando aumenta la frecuencia, llega un momento en que la nueva contracción
comienza antes de que la anterior haya finalizado. En consecuencia la segunda
contracción se añade parcialmente a la primera, y la fuerza total de concentración
va aumentando a medida que se aumenta la concentración. Cuando se alcanza un
nivel crítico, las contracciones se suceden tan rápido que llegan a unirse
totalmente, convirtiéndose en una contracción continúa: esto es lo que se conoce
como tetanización. Cuando la frecuencia es aún mayor, alcanzando su máximo,
ulteriores aumentos de frecuencia ya no tendrán efecto, porque se mantiene un
estado de contracción total que no deja lugar de relajación entre contracción y
contracción
• Fuerza máxima de contracción: la fuerza máxima de contracción tetánica de
un músculo trabajando con su longitud normal es de 3−4 kilogramos por
centímetro cuadrado de intersección muscular. De esta manera es fácil
comprender como un músculo puede arrancar a sus tendones de los puntos de
intersección con el hueso.
• Cambios de la fuerza muscular al iniciarse la contracción, el efecto
escalera: cuando un músculo comienza a contraer tras un largo periodo de
reposo, su fuerza inicial puede ser tan pequeña como la mitad de la que presenta
después de desarrollar entre 10 y 50 contracciones. Es decir que la fuerza de
contracción va aumentando hasta alcanzar su tope, fenómeno conocido como
efecto escalera.
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Aunque no se conocen todas las causas posibles de este fenómeno, se cree que
se debe, principalmente, al aumento de los iones calcio en el citosol, originado por
la liberación de estos del retículo sarcoplásmico con cada potencial muscular y al
fracaso para recapturarlos inmediatamente después.
FATIGA MUSCULAR
La contracción prolongada y fuerte de un músculo lleva al estado de fatiga
muscular. Estudios en deportistas han demostrado que la fatiga muscular aumenta
casi en proporción directa con la velocidad de depleción del glucógeno muscular.
Por tanto, la mayor parte del fenómeno se debería, probablemente, a la
incapacidad de los mecanismos contráctiles y metabólicos de las fibras
musculares para seguir suministrando la misma potencia. Los experimentos
también han puesto de manifiesto que la transmisión de la señal nerviosa por la
unión puede disminuir ocasionalmente, siguiendo a la a realización de una
actividad muscular prolongada. Este fenómeno provoca la reducción de la
contracción muscular.
La interrupción del flujo sanguíneo a través del músculo en contracción provoca
fatiga muscular casi completa en un minuto, a causa de la falta de nutrientes,
sobre todo de oxígeno.
Sistemas de Palanca del Cuerpo
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Los músculos actúan aplicando tensión a sus puntos de inserción en los huesos, y
estos, a su vez, constituyen varios sistemas de palanca.
Un bíceps bien desarrollado tiene una sección transversal de 39 cm2, la fuerza
máxima de contracción será de 136kg. Cuando el antebrazo forma exactamente
un ángulo de recto con el brazo, la unión del bíceps es unos 5 cm. anterior al
punto de apoyo del codo, y la longitud total de la palanca del antebrazo es de unos
35 cm. Por tanto, la potencia que el bíceps tendría que aplicar a la mano para
elevar un peso sería 1/7 de la fuerza de 136 Kg., unos 19 kg.
Cuando el brazo está totalmente extendido, la unión del bíceps es mucho menos 7
que 5 cm. anterior al punto de apoyo, y la fuerza con que el antebrazo puede
trabaja es mucho menor que 19 kg.
El análisis de los sistemas de palanca del organismo dependen
de:
• Conocer el punto de intersección del músculo y,
• Su distancia hasta el punto de apoyo de la palanca, así como
• La longitud de l brazo de la palanca y
• La posición de la palanca.
Coactivación de Músculos Antagonistas
La práctica totalidad de los movimientos del cuerpo se deben a la contracción
simultánea de músculos antagonistas situados en los lados opuestos de las
articulaciones. Ello se denomina coactivación de músculos antagonistas, y se
controla mediante mecanismos motores de la médula espinal y centros nerviosos
superiores.
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La posición de cada parte del cuerpo, como por ejemplo un miembro, viene
determinada por los grados relativos de contracción de los juegos de músculos
antagonistas.
Rigidez Cadavérica
Varias horas después de la muerte, todos los músculos del cuerpo entran en un
estado de contractura denominado rigidez cadavérica o post mortem: los músculos
se contraen y quedan rígidos, incluso en ausencia de potenciales de acción. Esta
rigidez se debe a la desaparición total del ATP, que se necesita para que los
puentes cruzados se separen de los filamentos de actina durante el proceso de
relajación. Los músculos se mantienen rígidos hasta que se destruyen las
proteínas musculares. Este proceso suele depender de la autolisis provocada por
enzimas liberadas de los lisosomas entre 15 y 25 horas después siendo el proceso
más rápido cuanto mayor es la temperatura
MECANISMO DE TRANSMISION NEUROMUSCULAR DEL
IMPULSO NERVIOSO
El impulso nervioso o potencial de acción se transmite través del axón de la
motoneurona, cuando llega al final del mismo provoca que se vierta al espacio
sináptico la acetilcolina que contienen las vesículas sinápticas. La acetilcolina
“flota” en la sustancia del espacio sináptico y llega hasta el sarcolema de la fibra,
donde existen una serie de receptores que al unirse con la acetilcolina provocan la
despolarización de la membrana que se transmite hasta el sarcoplasma a través
del retículo sarcoplasmático.
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Una vez realizada la transmisión a través del espacio sináptico, unos enzimas se
encargan de romper (hidrolizar) la acetilcolina y dejar libres de nuevo los
receptores para recibir nuevos impulsos
Mecanismo Molecular de la Contracción Muscular
En estado relajado, los extremos de los filamentos de actina que derivan de dos
discos Sucesivos apenas se solapan entre sí, mientras que sí se superponen
completamente a los de miosina. Por otra parte, cuando están en contracción, los
filamentos de actina se han desplazado entre los de miosina, de forma que ahora
se solapan entre sí en mayor grado. Además, los filamentos de actina han tirado
de los discos Z hacia los extremos de la miosina. De hecho, los filamentos de
actina pueden ser atraídos juntos tan intensamente que los extremos de los
filamentos de miosina llegan a arquearse durante una contracción muy intensa.
Así pues, la contracción muscular tiene lugar por un mecanismo de deslizamiento
de filamentos.
Pero, ¿qué es lo que hace que los filamentos de actina se deslicen hacia dentro
entre los filamentos de miosina? La respuesta es que se trata de fuerzas
mecánicas generadas por la interacción de los puentes cruzados entre los
filamentos de actina y miosina. En condiciones de reposo, estas fuerzas se hallan
inhibidas, pero cuando un potencial de acción viaja por la fibra muscular se
produce la liberación de gran cantidad de iones calcio hacia el sarcoplasma que
baña las miofibrillas. A su vez, los iones calcio activan las fuerzas entre los
filamentos y la contracción comienza. También es preciso que exista energía para
el proceso contráctil: se obtiene de los enlaces de alta energía del ATP, que se
degrada a adenosina difosfato (ADP) para liberar la energía necesaria.
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Características Moleculares de los Filamentos Contráctiles −
El Filamento de Miosina
El filamento de miosina está formado por múltiples moléculas de miosina, cada
una con una masa molecular de 480000.
La molécula de miosina está constituida por ocho cadenas polipeptídicas: dos de
ellas son dos cadenas pesadas, cuya masa molecular es de 200000, que forman
la llamada cola de la molécula formando una espiral doble entre ellas. Las otras
cuatro cadenas son cadenas ligeras, de masa molecular 20000, que constituyen
las dos cabezas de la molécula formando dos espirales dobles dos a dos.
El filamento de miosina está formado por 200 moléculas individuales de miosina,
constituyéndose de la siguiente manera. Las colas de las moléculas de miosina se
agrupan entre sí para formar el cuerpo de la molécula. De este cuerpo sobresale
una parte pequeña de la cola y las dos cabezas de la molécula, formando lo que
se denomina, en conjunto puente cruzado.
Esto puentes son flexibles en dos puntos: el primeros es el lugar donde deja de
formar parte del cuerpo del filamento, brazo, y el segundo es donde se subdivide
en las dos cabezas. Estos puntos articulados se conocen como bisagras, que
permiten la aproximación o alejamiento de las cabezas del cuerpo de la molécula.
Esta articulación incluso forma parte de la contracción.
Otro aspecto importante de la cabeza de miosina es que puede funcionar como
enzima Aptaza, esta propiedad le permitirá desdoblar el ATP y emplear la energía
derivada del fosfato de alta energía del mismo para su consumo en el proceso de
contracción.
Del Filamento de Actina
El filamento de actina también es complejo. Está constituido por tres componentes
diferentes: actina, tropo miosina y troponina.
La columna vertebral del filamento de actina una molécula de proteína actina F de
cadena doble, que corresponde a las dos tiras de tono claro de la figura anterior.
Los filamentos están enrollados en una espiral, de igual forma que la molécula de
miosina, pero con una revolución completa cada 70 nanómetros.
Cada banda de la hélice doble de actina F está formada por moléculas
polimerizadas de actina G. Hay aproximadamente 13 de estas moléculas encada
revolución de cada banda de la hélice, y existe una molécula de ADP unida a cada
una de estas moléculas de actina G. Estas moléculas son los sitios activos de los
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filamentos de actina, donde los puentes cruzados de los filamentos de miosina
intervienen para provocar la contracción muscular. Estas zonas activas son
regulares, habiendo una cada 2.7 nanómetros.
Cada filamento de actina tiene una longitud de 2.7 micras. Las bases de estos
filamentos de hallan fuertemente encajadas en los discos Z, mientras sus otros
extremos se sitúan entre los filamentos de miosina, en los sarcómeros,
−Moléculas de Tropomiosina.
La tropomiosina es otra proteína constituyente del filamento de actina, cada una
de estas moléculas tiene una masa molecular de 70000 y una longitud de 70
nanómetros. Estas moléculas se unen laxamente con las bandas de actina F, y se
disponen en espiral a los lados de la hélice de actina F. En estado de reposo estas
ocultan los sitios activos, de forma que no puedan reaccionar con los filamentos de
miosina para desencadenar una contracción. Cada molécula de tropomiosina
oculta unos siete de estos sitios activos.
−Troponina y su papel en la contracción muscular.
Unida a la vecindad e uno de los extremos de la molécula de tropomiosina se
halla otra proteína, la troponina. Se trata, realmente, de un complejo de tres
subunidades proteicas unidas laxamente que desempeñan, cada una de ellas, un
papel específico en el control de la contracción muscular. Una d las subunidades
(troponina I) presenta fuerte afinidad por la actina; otra (troponina T) por la
tropomiosina; y la tercera (troponina C) por los iones calcio. La fuerte afinidad de
la troponina C por estos iones inicia el proceso de contracción, como veremos a
continuación.
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Interacción de Miosina, Filamentos de Actina e Iones Calcio para
Producir la Contracción
Inhibición del filamento de actina por el complejo troponina−tropomiosina;
activación por iones calcio.
Un filamento puro de actina, se une fuertemente a las moléculas de miosina en
presencia de iones magnesio y ATP, que son abundantes en la miofibrilla. Sin
embargo si añade complejo de troponina−tropomiosina, al filamento de actina, esa
unión no tiene lugar. Por tanto, se cree que los sitios activos del filamento de
actina son escondidos físicamente por dicho complejo. En consecuencia, si no se
anula el efecto del complejo de troponina−tropomiosina, los filamentos de actina y
miosina no se podrán unir, y, por consiguiente, tampoco podrá haber contracción
muscular.
Es ahora cuando los iones calcio cobran su verdadera importancia. En su
presencia, desaparece el efecto inhibidor del complejo de troponina−tropomiosina
sobre los filamentos de actina. Non hay una teoría segura sobre esto, pero se cree
que puede ser algo como lo siguiente:
Cuando los iones calcio se combinan con troponina C (pueden juntarse hasta
cuatro) se supone que el complejo de troponina sufre un cambio de conformación
que de alguna, manera dobla la banda de tropomiosina y la desplaza a una región
más profunda, al surco situado entre dos bandas de actina. De este modo deja al
descubierto los sitios activos del filamento de actina, y por tanto se produce la
contracción. Aunque tan sólo es una hipótesis, sí se sabe que la relación normal
del filamento de actina con el complejo troponina−tropomiosina se altera debido a
la acción de los iones calcio.
Interacción entre el filamento activado de actina y los puentes cruzados de
miosina: la teoría de la cremallera de la contracción.
Tan pronto como sucede la activación del filamento de actina, por los iones calcio,
las cabezas de los puentes de miosina son atraídas hacia los sitios activos del
filamento de miosina, lo que provoca la contracción muscular. Aunque se
desconoce de manera exacta la manera en que esta interacción produce la
contracción, existe una hipótesis que tiene bastantea pruebas a favor, denominada
teoría de la cremallera de la contracción.
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MECANISMO DE CONTRACCIÓN MUSCULAR
Cuando el músculo está relajado la Troponina se mantiene unida a la
Tropomiosina (por la zona T) y a la Actina (por la zona I) de tal forma que tapa los
sitios de unión de actina y miosina.
Cuando llega hasta la fibra muscular el estímulo a través de la motoneurona se
produce la despolarización del sarcolema que se transmite hasta las miofibrillas a
través del sistema de túbulos (sistema T) del retículo sarcoplásmico. Cuando el
retículo sarcoplásmico se despolariza el Ca2+ que contiene en sus cisternas
terminales se vierte en el citoplasma donde se unirá con la Troponina (en la zona
C), esta unión hace que se debilite el enlace entre troponina y actina y permite que
la tropomiosina se desplace lateralmente y deje al descubierto el sitio activo donde
la actina se une con la miosina.
Por cada Ca2+ que se une a la troponina se destapan 7 sitios de enlace para la
miosina. Es ahora cuando las cabezas de moléculas de miosina se unen a los
sitios de enlace de actina y una vez unidos las cabezas de la miosina actúan como
bisagras desplazándose y arrastrando a la cadena de actina (golpe activo, con
gasto de ATP) para después romper espontáneamente este enlace y saltar hasta
el sitio de unión siguiente.
De esta forma se produce el desplazamiento de los filamentos de actina sobre los
de miosina. La anchura de las bandas A permanece constante mientras que las
líneas z se juntan, se produce así la contracción Muscular por la suma del
acortamiento individual de cada sarcómero que se acorta entre un 30 y 50 %.
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Relajación Muscular
Una vez realizada la contracción, si no hay nuevos impulsos nerviosos que
determinen la repetición del proceso visto. El Retículo sarcoplásmico comienza a
reacumular Ca2+ que pasa desde el sarcoplasma en un proceso que se realiza
contra gradiente y requiere gasto de ATP. Así pues, tanto la contracción muscular
para mantener los enlaces actina-miosina como la relajación para reacumular
Ca2+ en la cisternas del retículo necesitan energía.
Cuando la concentración de Ca2+ en el sarcoplasma es lo suficientemente baja,
la troponina queda libre de su unión con el Ca2+, se une fuertemente a la actina,
la tropomiosina recupera su posición inicial bloqueando los sitios activos de la
actina. Se rompen los enlaces actina-miosina y el sarcómero recupera su longitud
inicial.
Si el proceso de entrada de al R. sarcoplásmico es inhibido por alguna causa
aunque no haya nuevos impulsos nerviosos la relajación no se produce. Esto es lo
que ocurre en actividades deportivas cuando el músculo esta muy fatigado y
escasea el ATP. El Ca2+ permanece en el sarcoplasma y se produce una
contracción mantenida de forma involuntaria. Son los conocidos calambres.
También nos sirve para explicar el Rigor mortis o rigidez cadavérica que hace que
apenas transcurridos unos minutos después de la muerte todos los músculos
mantengan una fuerte contracción ( calambre eterno??)
Relación entre Velocidad de Contracción y Carga
Un músculo contrae con mucha rapidez cuando la carga es nula, estando en
promedio en 0,1 segundos. No obstante cuando se aplican cargas la velocidad de
contracción disminuye, siendo cada vez más lenta cuanto más grande sea la
carga. Cuando la carga se iguala a la tensión que el músculo puede soportar, la
velocidad se hace cero, esto quiere decir que, a pesar de estar el músculo
activado, no hay contracción.
Energía de la Contracción Muscular
Como ya hemos dicho, la contracción muscular depende de la energía
suministrada por el ATP. La mayor parte de esta energía se destina al efecto
cremallera, pero también se necesitan pequeñas cantidades para:
• Bombear calcio desde el sarcoplasma hacia el retículo
sarcoplásmico cuando la contracción finaliza.
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• Bombear iones de sodio y potasio a través de la membrana de
la fibra muscular, manteniendo el ambiente iónico adecuado para la propagación
de los potenciales de acción.
La concentración de ATP presente en una fibra muscular sólo mantiene a un
músculo funcionado 1 ó 2 segundos solamente. Este problema se soluciona
refosforilando el ADP y convirtiéndolo de nuevo en ATP. Existen tres métodos
para solucionar este problema:
La Fosfocreatina: Esta contiene un enlace fosfato de alta energía similar al del
ATP. La fosfocreatina se desdobla instantáneamente y la energía liberada se usa
para unir un fosfato al ADP, reconstruyendo el ATP. Este método no puede
mantener la contracción más allá de 7 u 8 segundos.
• El Glucógeno: Este está almacenado en las células musculares. Se degrada
rápidamente y libera energía, que se puede usar directamente en la contracción
muscular o para reconstituir fosfocreatina. Dos características de este método son
que no requiere oxígeno y su gran velocidad. La acumulación de residuos no
permite que el uso de esta forma de energía se extienda más de un minuto.
• El metabolismo oxidativo: en este método se combinan varios substratos
alimenticios para liberar ATP. El 95% de la energía en procesos largos proviene
de esta fuente, que puede llegar a mantenerlos durante varias horas utilizando
glúcidos proteínas y, principalmente, lípidos
LAS FIBRAS MUSCULARES
Hay dos tipos de fibras musculares, lentas y rápidas. Los músculos que
reaccionan con gran rapidez están compuestos por las rápidas en su mayor parte
y músculos que realizan contracciones más lentas pero más prolongadas están
compuestos por fibras lentas. Las diferencias entre las fibras rápidas y lentas son
las siguientes:
Fibras rápidas:
• Mucho más grandes, para obtener más fuerza de contracción.
• Retículo sarcoplásmico extenso, para liberación rápida de iones calcio que
inicien la contracción
• Grandes cantidades de enzimas glucolíticos, para liberar energía rápidamente
por glucólisis.
• Menor aporte sanguíneo, ya que su metabolismo oxidativo es de importancia
secundaria.
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• Menos mitocondrias, también porque el metabolismo oxidativo es secundario
Las fibras lentas:
• Más pequeñas
• Inervadas por nervios pequeños
• Mayor aporte sanguíneo por vasos y capilares, para un mayor suministro de
oxígeno
• Gran número de mitocondrias, para un mejor metabolismo oxidativo Fibras con
mucha mioglobina, que es una proteína que contiene hierro. Esta almacena
oxígeno, acelera el transporte de este a las mitocondrias. Confiere al músculo una
pigmentación rojiza que lo diferencia del rápido, que es blanco.
DESARROLLO GRADUAL DE LA FUERZA DE CONTRACCION
Un músculo cuando se contrae, no lo hace siempre con la misma intensidad, el
bíceps no ejerce la misma fuerza cuando levanta un vaso de agua que vamos a
beber que cuando hacemos flexiones suspendidos en una barra, la intensidad de
la contracción se adapta a la carga de trabajo. Esta adaptación de la fuerza
generada a cada situación se puede conseguir mediante dos mecanismos
• Reclutamiento o sumación de unidades motoras
• Sumación temporal: tétanos fisiológico
1. Reclutamiento o Sumación de unidades motoras
Consiste en estimular un número de Unidades Motoras creciente, acorde con la
carga de trabajo. Al estimular a la vez diferentes unidades, la fuerza individual de
cada una se suma a la de las demás, y el resultado es un aumento gradual de la
fuerza generada por el músculo. Este proceso de reclutamiento no es aleatorio de
forma que cuando el trabajo muscular es poco intenso, las unidades que primero
intervienen son las de características lentas y a medida que la exigencia aumenta,
van participando cada vez en mayor nº las fibras rápidas
2. Sumación temporal: Tétanos fisiológico
La duración de un estímulo nervioso es de unos 5 Mg., mientras que la
contracción muscular tarda entre decenas y centenas de Mg. en este desfase se
apoya el fenómeno de la sumación de ondas o sumación temporal. Cuando llega
el primer estímulo nervioso activa la unidad motora y esta se contrae, si llega un
segundo estímulo de intensidad suficiente a pesar de que la unidad no se haya
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relajado por completo, se produce un nuevo proceso contráctil que se superpone
al anterior.
Para alcanzar los niveles requeridos de intensidad y duración de la contracción,
es preciso que se produzca un efecto de sumación temporal de los estímulos que
llegan, lo que se logra gracias a la emisión de potenciales de acción sucesivos a
una elevada frecuencia, desde la motoneurona a las fibras inervadas. De esta
manera, cada nuevo estímulo llega antes de que se produzca la relajación de la
fibra (completa o parcial) y, por lo tanto, adiciona su efecto contráctil al inmediato
precedente. Cuando la frecuencia de los estímulos es alta y no permite entre ellos
la relajación muscular las contracciones se fusionan unas con otras y se llega a
una contracción mantenida conocida como Tétanos. (fig. A través de este efecto,
que se denomina tétanos fisiológico, característico del músculo estriado, se
pueden alcanzar niveles altos de tensión proporcionalmente a la frecuencia de la
descarga y permiten realizar contracciones sostenidas por largos periodos de
tiempo.
TIPOS DE CONTRACCION
La fuerza física se manifiesta a través de la contracción muscular entendiendo
como tal el desarrollo de la tensión dentro del músculo y no necesariamente el
claro acortamiento del mismo. En función de la relación existente entre tensión
desarrollada y la resistencia a vencer, podemos establecer los siguientes tipos de
contracción muscular:
CONTRACCION TONICA (Tono muscular)
Se define clásicamente como “un estado de sem. - contracción permanente del
músculo”. Se trata de un fenómeno complejo en el que el sistema nervioso
mantiene en contracciones intermitentes a distintas unidades motoras del
músculo. Es lo que se conoce como una activación asincrónica de las UM. Que
permite mantener una tensión muscular homogénea en el tiempo mediante una
contracción intermitente de las UM que les permite evitar la fatiga. El tono
muscular permite mantener la actitud, como acción refleja frente a la acción de la
fuerza de gravedad (tono de sostén) y se mantiene incluso en periodos de reposo
o sueño (tono de reposo)
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CONTRACCION FASICA
Responsable de todos los movimientos voluntarios o automáticos teniendo
siempre de fondo la contracción tónica.
Contracción Isotónica:
Es un tipo de contracción en el que la fibra muscular, además de contraerse,
modifica su longitud. En este tipo de contracción la tensión necesaria del músculo
para elevar un peso se obtiene activamente en el elemento elástico. Esta tensión
permanecerá constante durante toda la contracción, mientras que exteriormente el
músculo se acorta visiblemente. No hay que olvidar que la tensión desarrollada
por él corresponde exactamente a la magnitud de la carga.
Contracción Isotónica Concéntrica: Durante la contracción se produce un
acortamiento de la longitud del músculo, una aceleración y se realiza un trabajo
positivo. Así mismo se desarrolla mayor energía.
Contracción Isotónica Excéntrica:
Durante la contracción aumenta la longitud del músculo, éste se alarga,
produciendo un frenado del movimiento y un trabajo por tanto negativo.
Contracción Isométrica (Estática)
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No existe manifestación externa del movimiento, ya que la tensión que el músculo
desarrolla es igual o inferior a la resistencia que se le opone. Así pues las
contracciones isométricas, tienen lugar cuando el músculo ejerce fuerza contra un
peso u objeto inamovible (empujar una pared). El músculo conserva la misma
longitud y desde el punto de vista físico no realiza ningún trabajo (W = 0). Su
tensión va aumentando hasta alcanzar su valor máximo. La energía que
desprendería como trabajo mecánico se disipa como calor.
CONTRACCIONES AUXOTÓNICAS:
Son contracciones mixtas en las que durante el acortamiento del músculo se
producen simultáneamente una contracción isotónica y una contracción
isométrica. Al avanzar el proceso de contracción se acentúa más la parte
isométrica Ejemplos: Trabajo con gomas extensoras o movimiento de tensar un
arco.
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Conclusión
El sistema muscular es en definitiva el que nos permite el movimiento del cuerpo
humano junto a las articulaciones, forma el aparato locomotor
Como futuros maso terapeutas es nuestra responsabilidad conocer el
funcionamiento de la musculatura del cuerpo humano, para así saber como tratar
distintas lesiones
En este informe hemos aprendido el origen del movimiento muscular como se
produce la contracción, su anatomía fisiológica, unidad motora, fatiga, transmisión
neuromuscular y sus características descubriendo un fantástico y maravilloso
mundo microscópico donde miles de células y fibras confluyen para provocar la
acción muscular y la importancia del sistema nervioso central para llevarla a cabo
Todo esto nos confirma la perfección del cuerpo humano para reaccionar y
producir sustancias y su armonización para lograr una correcta mecánica
funcional. Preparándonos como mejores profesionales entendiendo la anatomía y
fisiología de nuestra musculatura, lograremos con esto dar una mejor atención y
tratamiento a futuros pacientes.
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