Placa Neuromotora y Teoría de Acoplamiento Excitación-Contracción - 27/10/23 - Evidencia Indiv.

 La contracción del músculo es un evento que conlleva una serie de cambios dentro de la célula.

La contracción muscular se activa cuando cantidades suficientes de Ca  se unen a la troponina, mientras que la relajación muscular se produce mediante el transporte activo de Ca  hacia fuera del sarcoplasma, hacia el retículo sarcoplasmático.

La fibra muscular es una célula especializada porque cuenta con organelos especializados en la función de esta al contraer el músculo como el hecho de ser multinucleada y contar con organelos especiales para esta.

-El retículo sarcoplásmico (RES) es un retículo endoplasmático modificado, que consta de sacos y tubos interconectados que rodean cada miofibrilla dentro de la célula muscular.Cuenta con una organización especial para regular el almacenamiento, la liberación y la recaptación de calcio y, por tanto, para controlar la contracción muscular.

El Ca2+ se encuentra mayormente en una serie de tubos formados por el mismo RES llamadas cisternas terminales; el Ca2+  almacenado se libera del retículo sarcoplasmático por difusión pasiva a través de ca­nales de membrana llamados canales de liberación de calcio o receptores de rianodina.

-El tamaño de los canales de libera­ción de calcio es 10 veces mayor que el de los canales del Ca2+ sensibles a voltaje, lo que permite un índice muy alto de difu­sión de Ca  hacia el sarcoplasma.

-Cuando ya no se estimula una fibra muscular, el Ca2+ se transporta de regreso hacia el retículo sarcoplasmático.

Las cisternas terminales del retículo sarcoplasmático están separadas por sólo una brecha muy estrecha de los túbulos trans­versos (o túbulos T), que son “túneles” membranosos estrechos que se forman a partir del sarcolema y que son continuos con él. Los mismos túbulos se abren al espacio extracelular mediante poros y tienen la capacidad para conducir potenciales de acción.

Los potenciales de acción se dan a través de la placa neuromotora (unión neuromuscular) donde se relacionan el botón terminar de la terminal del axón con la propia fibra muscular.

-La función de la acetilcolina como neurotransmisor (receptores nicotínicos) es de suma importancia para la contraccion y relajacion muscular; si ocurre una sobreproducción de este neurotransmisor ocasiona una contracción más duradera lo cual puede llevar a una sobrefatiga y un calambre.

En sí todo lo visto se relaciona con el tema de como un potencial neuroquímico se transforma en energía motora, todo a partir de una serie de pasos donde no solo el potencial de acción participa sino también sus componentes y las unidades del músculo.

-El término de unidad motora refiere a que una sola neurona puede inervar un gran grupo de fibras musculares por su plasticidad; mientras más fibras inerva más brusco el movimiento.

La fineza de una contracción se da por la poca inervación que dirige una neurona, por su poca ramificación esta solo se enfoca en una corta serie de músculos lo cual nos da un movimiento más tenue.

-Cuando se requiere mayor fuerza en una contracción se activan unidades motoras de mayor tamaño esto se conoce como reclutamiento.

El inicio y la ejecución de la contracción muscular se producen en las siguientes etapas secuenciales:

1. Un potencial de acción viaja a lo largo de una fibra motora hasta sus terminales sobre las fibras musculares (entra sodio, sale potasio bomba sodio potasio, se cae...)

2. En cada terminal, el nervio secreta una pequeña cantidad de la sustancia neurotransmisora acetilcolina.

3. La acetilcolina actúa en una zona local de la membrana de la fibra muscular para abrir múltiples canales de cationes «activados por acetilcolina» a través de moléculas proteicas que flotan en la membrana.

4. La apertura de los canales activados por acetilcolina permite que grandes cantidades de iones sodio difundan hacia el interior de la membrana de la fibra muscular. Esta acción provoca una despolarización local que, a su vez, conduce a la apertura de los canales de sodio activados por el voltaje, que inicia un potencial de acción en la membrana.

5. El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana de la fibra muscular de la misma manera que los potenciales de acción viajan a lo largo de las membranas de las fibras nerviosas.

6. El potencial de acción despolariza la membrana muscular, y buena parte de la electricidad del potencial de acción fluye a través del centro de la fibra muscular, donde hace que el retículo sarcoplásmico libere grandes cantidades de iones calcio que se han almacenado en el interior de este retículo.

-Los túbulos transversos contienen canales del calcio sensibles a voltaje o receptores de dihidropiridina (DHP) que responden a la despolarización de membrana.

7. Los iones calcio inician fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina, haciendo que se deslicen unos sobre otros en sentido longitudinal, lo que constituye el proceso contráctil.

8. Después de una fracción de segundo los iones calcio son bombeados de nuevo hacia el retículo sarcoplásmico por una bomba de Ca   de la membrana y permanecen almacenados en el retículo hasta que llega un nuevo potencial de acción muscular; esta retirada de los iones calcio desde las miofibrillas hace que cese la contracción muscular.

-.El proceso mediante el cual los potenciales de acción causan con­tracción se llama acoplamiento entre excitación y contracción.

Referencias Bibliográficas:

-Alberto, L. (2020). 28 Placa neuromuscular y la teoría de acoplamiento excitación contracción. [YouTube Video]. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=BT_CWhmwxZc

‌‌-Fox, S. I. (2014). Fisiología humana (13a. ed. --.). México D.F.: McGraw-Hill.

-Hall, J. E., & Guyton, A. C. (2016). Guyton y Hall: Compendio de fisiología médica (13a ed. --.). Barcelona: Elsevier.

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Marco Cesar Téllez González                                                                                                                               Dr. Luis Alberto González García