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La contracción muscular. La placa motora

aferenciaeferenciaEn el capítulo anterior, dedicado a la neurona, vimos la unidad más sencilla de la que se compone el sistema nervioso, su estructura y su funcionamiento, como la diferencia de concentraciones de distintas sustancias químicas, provocaban la aparición de una carga eléctrica que en un momento determinado, al recibir una señal mediada por los neurotransmisores, se liberaba por toda la neurona y mandaba ese estímulo a otras neuronas con las que se encuentra comunicada. Ya dijimos que nuestro cuerpo captaba la información del exterior a través de los órganos de los sentidos, esta información asciende (como veremos en otro capítulo)hasta la corteza cerebral, que procesa una respuesta y la manda a los órganos efectores, músculos o glándulas. Hoy trataremos de explicar de manera sencilla, en que consiste la contracción muscular, es probable que en el afán de simplificar la explicación, se pierda algo de significado.

LA UNIDAD MOTORA



Una neurona motora es la que emite el impulso que, en último término hace que la fibra muscular se contraiga, que quiere decir que 
conducen los impulsos del cerebro y la médula espinal  hacia los efectores (músculos).  En otras palabras, es la unión de una neurona con una o varias fibras musculares.

Una sola neurona motora establece contacto con un promedio de 150 fibras musculares,  esto significa que la activación de una neurona provoca la contracción simultánea de unas 150 fibras musculares (que no músculos, cada músculo se compone de muchas fibras musculares).

Todas las fibras musculares de una unidad motora (invervadas por un mismo nervio) se contraen y relajan al mismo tiempo. Los músculos que controlan movimientos precisos como el músculo ocular extrínseco, tiene menos de 10 fibras musculares para cada unidad motora.

Los músculos del organismo responsable de 
movimientos potentes y poco precisos, como el bíceps braquial en el brazo o el gastrocnemio en la pierna, pueden llegar a tener 2,000 
fibras musculares por unidad motora.

Resumen: Para que un músculo se contraiga, necesita que una neurona conecte con sus fibras. A la unión de una neurona con las fibras musculares se le llama Unidad motora o placa motora. Cuantas menos fibras sean inervadas por una misma neurona, más preciso seré el movimiento y vicerversa.

placamotora2

UNION NEUROMUSCULAR
.


Para que la fibra de músculo esquelético (músculo de contracción voluntaria, ver artículo sobre las fibras musculares) se contraiga, debe aplicársele un estimulo. Los estímulos son liberados por células nerviosa s o neuronas. La neurona tiene un axón y puede haber una distancia de más de 90 cm. a un músculo. Un haz de 
fibras de muchas diferentes neuronas compone un nervio. Una neurona que estimula el tejido muscular se denomina neurona motora, al entrar 
al músculo, el axón de una neurona motora se ramifica en axones terminales.
La región de la membrana de la fibra muscular adyacente a las terminales axonales tiene características especiales y recibe el 
nombre de placa motora terminal. Él termino unión neuromuscular se refiere al axón terminal de una neurona motora 
junto con la placa motora terminal. 
El extremo distal de una terminal axonal contiene muchas vesículas rodeadas de membrana llamadas vesículas sinápticas.

En el interior de cada vesícula sináptica se encuentran miles de moléculas de neurotransmisores (recordad que dijimos que los NT, son sustancias mediadoras de laplacamotora1 comunicación entre neuronas), pero en la placa motora sólo existe la acetilcolina (ACh).  Cuando un impulso nervioso  llega a la terminal, desencadena la producción de ACh.

Tenemos por tanto una unión entre dos estructuras, una neurona y una fibra muscular (unidos entre sí, sinapsis), pues bien, en el lado muscular de la hendidura sináptica, la placa motora terminal tiene receptores para la acetilcolina. La unión de la ACh con sus receptores desencadenan una serie de acontecimientos que acaban con la contracción muscular.

Resumen: Para que haya contracción de un músculo, debe haber una neurona unida que mande la señal, ésta señal está mediada por un NT que en la placa motora siempre es ACh. Una neurona motora libera ACh que al unirse a la fibra muscular, va a provocar una serie de cambios que en última instancia supondrán la contracción de un músculo.

FIBRA MUSCULAR




Si decíamos que la neurona es la célula especializada del sistema nervioso, La fibra muscular o miocito, es una célula especializada del tejido muscular, fusiforme y multinucleada con capacidad contráctil, son sus principales características. La membrana celular se denomina sarcolema y el citoplasma sarcoplasma. Contiene orgánulos celulares, núcleos celulares, mioglobina y un complejo entramado proteico de fibras llamadas actina y miosina cuya principal propiedad, la contractilidad, es la de acortar su propia longitud cuando son sometidas a un estímulo físico, químico, eléctrico o mecánico.

Miofibrillas: Las miofibrillas son los elementos contráctiles del músculo esquelético. Contienen tres tipos de estructuras aun más pequeñas , llamadas filamentos (miofilamentos).

 Filamentos finos
, Filamentos gruesos
, Filamentos elásticos.

 Para poder simplificar la explicación. Los filamentos del interior de la miofibrilla están dispuestos en compartimientos llamados sarcómeras. Dentro de las sarcómeras se desarrolla todo un entramado de fibras muy complejo que son la esencia de la contracción muscular, pero que no vamos a pasar a explicar para no complicar la exposición.

Retículo Sarcoplasmático: 


Cada miofibrilla está rodeada de un conjunto de cisternas llenas de retículo sarcoplásmico (RS). En la fibra relajada el retículo sarcoplasmico almacena Ca2+.
la liberación de Ca 2+ desde el retículo sarcoplásmico al sarcoplasma que rodea a los filamentos gruesos y finos desencadena la contracción muscular. Los iones de calcio pasan a través de poros especiales del 
retículo sarcoplasmico llamados canales de liberación del calcio.

placa-motora1

Resumen: Las células especiales del músculo, miocitos, tienen una serie de características en su estructura que hacen que éstas sean capaces de varias su tamaño, pudiendo contraerse o estirarse según las necesidades.

CONTRACCION MUSCULAR

Durante la contracción muscular los puentes transversales de la miosina tiran de los filamentos finos, haciendo que se deslicen. Cuando los puentes transversales tiran de los filamentos finos (aplicando fuerza sobre ellos), éstos acaban por encontrarse en el centro de la sarcómera. Los puentes 
transversales de la miosina pueden tirar aun de los filamentos finos de cada sarcómera, haciendo que sus extremos se superpongan. A medida que los filamentos finos van deslizándose hacia dentro, la sarcómera se acorta, pero la longitud de los filamentos finos y gruesos no cambia. El deslizamiento de los filamentos y el acortamiento de las sarcómeras determina el acortamiento de la totalidad de la fibra muscular y, en 
último termino, de todo el músculo.

fibra muscular

RELAJACIÓN

Después de la contracción, dos cambios permiten que la fibra muscular vuelva a relajarse. La acetilcolina es rápidamente degradada por una enzima llamada acetilcolinesterasa, la AchE se encuentra en la hendidura sináptica. Cuando los potenciales de acción cesan en la 
neurona motora, no se libera mas Ach, y la AchE degrada con rapidez la Ach ya existente en la hendidura sináptica, lo que ocasiona la relajación del músculo.

NEUROTRANSMISORES
 

Tal vez el neurotransmisor más estudiado es la acetilcolina que participa en la contraccion muscular ,tras la llegada de un impulso en el bulbo terminal sináptico del axon terminal los iones de calcio entran al bulbo terminal y provocan la liberación de aceticolina de las vesículas sinapticas del citoplasma  del bulbo terminal,la acetilcolina se libera de su vesícula y y de la porcion terminal por exocitosis y es unido a un receptor de acetrilcolina cuando se unen 2 
se abre el canal la cual aumenta l ingreso de iones Na,se despolariza la memb. Se genera un potencial de accion  causando la contracción 
muscular.

Resumen: Cuando una neurona motora, libera ACh, se produce una cascada de reacciones en el músculo que acaba con el acortamiento de las fibras músculos, para que se produzca la relajación del músculo, es necesario que se libere una sustancia antagónica que elimina ACh, la Acetilcolinesterasa. Este proceso de contracción y relajación ocurre en milisegundos y está perfectamente coordinado por el Sistema nervioso que pasaremos a analizar en posteriores posts.