Fisiologia

FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Los seres humanos toman decisiones voluntarias para hablar, para caminar, para levantarse o para sentarse. Los músculos que hacen posibles estas acciones son los músculos esqueléticos. El músculo esquelético es, generalmente el músculo que se une al esqueleto del organismo, aunque hay algunas excepciones – por ejemplo, el orbicularis oris, un músculoalrededor de la boca que nunca se une a ningún elemento esquelético. Los músculos esqueléticos característicamente forman dos uniones y se unen al esqueleto por medio de tendones que conectan con el periostio del hueso.

La unidad motora y la contracción muscular
Una unidad motora consta de una neurona motora y de todas las fibras musculares que inerva. Las neuronas motoras indican a los músculoscuando contraerse y cuando no contraerse. Una neurona motora y una célula muscular contactan en la denominada unión neuromuscular. Específicamente, la unión neuromuscular es el lugar donde el terminal axónico de la neurona contacta con una región especializada de la membrana plasmática de la célula muscular. Esta región especializada se denomina placa motora. Un potencial de acción (despolarización)en una neurona motora provoca la liberación de acetilcolina, la cual difunde hacia la membrana plasmática del músculo (también conocida como sarcolema). La acetilcolina se une a receptores de la célula muscular, iniciando un cambio en la permeabilidad iónica que da lugar a la despolarización de la membrana plasmática muscular, denominado potencial de la placa motora. Éste, a su vez, provoca unaserie de acontecimientos que dan lugar a la contracción de la célula muscular. El proceso completo se denomina acoplamiento excitación – contracción.
En las siguientes actividades simularemos este proceso, solo que en vez de usar acetilcolina para producir potenciales de acción, utilizaremos descargas eléctricas. Las descargas eléctricas se administrarán con un estimulador eléctrico en el que sepuede ajustar el voltaje, la frecuencia y la duración de la descarga. Cuando éstas se aplican a un músculo que se ha extraído quirúrgicamente de un animal, un único estímulo eléctrico dará lugar a una contracción muscular – la respuesta mecánica a un único potencial de acción. Una contracción tiene tres fases: el periodo de latencia, que es el periodo de tiempo que transcurre entre la generación deun potencial de acción en la célula muscular y el comienzo de la contracción del músculo; la fase de contracción, que comienza al final del periodo de latencia y termina cuando la tensión del músculo alcanza el máximo, y la fase de relajación, que es el periodo del tiempo desde la tensión máxima hasta el final de la contracción del músculo.


Estimulación simple
Del menú principal, seleccionaFisiología del músculo esquelético (Skeletal muscle physiology). Verás la pantalla de inicio de la actividad Estimulación Simple (Single Stimulus), mostrada en la figura 1.
En el lado izquierdo de la pantalla hay un músculo suspendido en un soporte del metal diseñado para medir cual¬quier fuerza producida por el músculo. A la derecha del so¬porte metálico hay tres piezas del equipo. La piezasuperior es una pantalla de osciloscopio. Cuando aplicas un estímulo eléctrico al músculo, su reacción se mostrará gráficamente en esta pantalla. El tiempo transcurrido, en milisegundos, se mide a lo largo del eje X de esta pantalla, mientras que cualquier fuerza generada por el músculo se mide a lo largo del eje Y. En la esquina inferior derecha del osciloscopio está el botón Borrar Trazados (ClearTracings), pulsando este botón eliminarás cualquier trazado de la pantalla.
Debajo de la pantalla del osciloscopio hay un estimulador eléctrico que utilizarás para estimular el músculo. Observa que el electrodo del estimulador contacta con el músculo. Al lado del indicador de Voltaje (Voltage), en el lado izquierdo del estimulador, están los botones (+) y (-) que puedes pulsar para fijar el...