Fisiologia muscular

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.
Anatomía Fisiológica del Músculo Esquelético
El músculo esquelético está integrado por numerosas fibras cuyo diámetro oscila entre 10 y 80 micras. En lamayoría 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 delsarcolema 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 polímerosproteicos 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 lasmiofibrillas.
* 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.
Mecanismo General de la Contracción Muscular
El comienzo y la ejecución de la contracción muscular se producensiguiendo 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 esel 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:
Mecanismo Molecular de la Contracción Muscular
La figura siguiente ilustra el mecanismo básico de la contracción muscular. Se observa una sarcómera en estado relajado (arriba) y en contracción(abajo):
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...