Contracción Muscular & Tipos de Músculos

Una vez analizados la estructura e inervación del músculo esquelético entramos a describir de manera general los mecanismos que permiten la contracción muscular y el movimiento de las fibras.

El potencial de acción que se extiende por la fibra muscular esquelética, originado desde la inervación, apenas causa un flujo de corriente en la profundidad de la fibra. Para que se origine la contracción del músculo, estas corrientes eléctricas han de penetrar hasta el sistema de proteínas contráctiles, esto se logra mediante la transmisión de los potenciales a lo largo del sistema de túbulos transversos (túbulos T) que atraviesan la fibra muscular de un lado a otro (Figura 1-A) [1]. Los receptores de dihidropiridina, sensibles al voltaje localizados en los túbulos T, son activados por la despolarización de la membrana inducida por el potencial de acción y de esta manera, interactúan directamente con el receptor de rianodina (canal liberador de Ca²⁺) localizado en el retículo sarcoplasmático (Figura 1-B) [2]. De este modo, la despolarización de la membrana induce la liberación del Ca²⁺ contenido en el retículo sarcoplasmático hacia el espacio adyacente a las miofibrillas y activa los mecanismos contráctiles. Este proceso se denomina acoplamiento excitación-contracción [1].

Cuando el retículo sarcoplasmático se despolariza, el Ca²⁺ que contiene en sus cisternas terminales se vierte en el citoplasma y se une con la TpC, esta unión hace que se debilite el enlace entre troponina y actina permitiendo 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 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 (Figura 2) [3].

La contracción muscular consiste esencialmente en la unión y separación de la cabeza S-1 de la miosina con los filamentos de actina-F. Este proceso puede también ser referido como la construcción y destrucción de puentes proteicos. La unión de actina a la miosina genera cambios conformacionales dependientes de ADP o ATP entre los que se destaca el de la cabeza S-1. Estos cambios generan el llamado golpe activo (power stroke), el cual dirige el movimiento de los filamentos de actina por los filamentos de miosina. La energía del golpe activo es suplida por el ATP, el cual se hidroliza a ADP y Pi; sin embargo, el golpe activo ocurre como resultado de cambios conformacionales cuando el ADP se separa de las cabezas de miosina [4]. En la figura 3 se evidencian claramente los principales eventos bioquímicos durante un ciclo de contracción y relajación.

De esta forma, se produce la contracción muscular por la suma del acortamiento individual de cada sarcómero que se acorta entre un 30 y 50% [3]. En el organismo se pueden diferenciar varios tipos de contracciones musculares aunque la mayoría de los autores reconocen básicamente dos tipos: las contracciones musculares isotónicas y las contracciones musculares isométricas [5]. Las contracciones isotónicas, a su vez, se dividen en la contracción concéntrica (cuando la tensión generada acorta el músculo, como en el fisicoculturismo cuando se muestra el bíceps) y en la contracción excéntrica (cuando a pesar de la contracción, el músculo se alarga, como al bajar lentamente un peso). Las contracciones isométricas son aquellas en las que el músculo no sufre un cambio longitudinal [6]. Teniendo en cuenta el tipo de deporte y la contracción a la cual se somete el músculo, se han caracterizado ciertos tipos de deportes: de músculo morado, son deportes que exigen una contracción fuerte, casi desmesurada y continua tratando de vencer una resistencia enorme, a veces superior a las posibilidades musculares del momento de forma, como el levantamiento de pesas, la lucha libre, el powerlifting, etc.; de músculo rojo, son los que exigen del músculo una contracción breve, violenta y rápida, intercalada a menudo con fases instantáneas de relajación de los antagonistas, es el caso del boxeo ligero, atletismo, baloncesto, tenis, fútbol, etc.; de músculo rosa, son aquellos en los que el músculo tiene una actividad más bien continua, prolongada y pausada, sin bruscas intervenciones ni interrupciones, como la gimnasia sueca, el ciclo-turismo y por excelencia la natación [6].

Referencias

[1] Chicharro J & Fernández A. (2006). Fisiología del Ejercicio. Madrid: Ed Médica Panamericana.

[2] Cooke, Matthew. (2005). The Effects of Nutritional Supplementation on Regeneration of Muscle Function After Damage. Tesis de Doctorado para la obtención del título de Doctor en Fisiología, Facultad de Salud, Ingeniería y Ciencias, Universidad de Victoria, Victoria, Australia

[3] intranet.iesmediterraneo.es/.../LA%20CONTRACCION%20MUSCULAR.pdf

[4] Murray R, Granner D, Mayes P & Rodwell V. (2003). Harper’s Illustrated Biochemistry 26^th Edition. Ed. Lange Medical Books/McGraw-Hill

[5] Hoeger B. (2005). Guía 4. Fuerza Muscular. Programa de Educación Física, Universidad de los Andes, Mérida, Venezuela.

[6] Álvarez Velásquez IM, Álvarez Velásquez FF, Álvarez Barreras F & Mena R. (2006). El Proceso de Asimilación de la Fuerza en el Músculo del Ser Humano. Ra Ximhai 2 (002); 533-548

Diego A. Bonilla Ocampo