Ah, eso es genial, ¿no? De alguna manera, esta señal viaja a través de tus nervios y hace que ese gran contrato muscular, como la magia. He respondido esta pregunta antes, pero de manera más completa, de cerebro a músculo. Pero no puedo encontrar la respuesta y mi dedo desplazable duele esta semana.
Ya que la pregunta es específicamente para la contracción muscular, nos enfocaremos en eso si está bien. Saltamos todo el camino hasta la neurona motora, donde el potencial de acción del cerebro ha viajado hasta el músculo.
Los músculos se controlan usando unidades motoras, que se componen de una neurona motora superior e inferior. Los tractos anteriores son las neuronas motoras superiores, que es la neurona que envía la señal desde el cerebro. Las neuronas motoras superiores se conectan a las neuronas motoras inferiores, que a su vez se conectan al músculo.
Tus músculos son básicamente fibras dentro de las fibras dentro de las fibras. Cuando llegamos al nivel más pequeño tenemos Sarcomeres que se componen de secciones divididas por líneas Z. Entre las líneas Z tenemos dos filamentos, actina y miosina . La actina es un filamento largo y delgado unido a la línea Z. La miosina es un filamento grueso adherido al medio llamado línea M.
Lo que sucederá es que la miosina va a tirar de la actina, haciendo que las líneas Z se contraigan hacia la línea M. Si muchas de estas fibras pequeñas hacen esto al mismo tiempo, las estructuras más grandes seguirán, haciendo que todo el músculo se contraiga. Esto se llama Modelo de Contracción de Filamento Deslizante .
Si hacemos zoon en un solo par de actina y miosina se ve un poco como esto. Cuando sus músculos están en reposo, la miosina y la actina no se tocan, pero tienen una gran afinidad (realmente quieren tocar). Tocarían si no fuera por dos proteínas (tropomiosina y troponina) unidas al filamento de Actina.
Nos alejamos un poco ahora, ya que todavía tenemos una señal esperando.
- La neurona motora inferior envía un potencial de acción que libera acetilcolina en la sinapsis, causando un influjo de sodio que altera el voltaje y propaga la señal.
- El potencial de acción ahora está dentro del músculo, ya no en la neurona. A medida que el potencial de acción se abre paso a lo largo de las células musculares, golpea el Sarcolemma.
- El sarcolema tiene tubos que se adentran en la célula (túbulos T). Estos tubos conducen el potencial de acción hacia los sarcómeros.
- El retículo sarcoplásmico que recubre los sarcómeros bombea calcio constantemente fuera de la célula (estas bombas usan ATP como energía). También está revestido con canales de calcio regulados por voltaje que aún están cerrados.
- Cuando los T-Tubules proporcionan un potencial de acción, los canales de Calcio de Voltage Gated se abren y causan una afluencia de calcio a la célula.
El calcio ahora desencadena las dos proteínas que rodean la actina. El calcio se une a la troponina y hace que cambie de forma (como lo hacen las proteínas cuando se unen). La troponina tira hacia la tropomiosina, exponiendo los filamentos que actúan.
La miosina ahora es libre de unirse a los sitios expuestos de Actin. Pero no puede hacer esto solo, no, solo la miosina que tomó algo de ATP y lo descompuso en ADP y Fosfato puede. Esta miosina “cargada” se extiende a una posición extendida. Aquí se mantiene, sosteniendo ADP + fosfato como una pistola cargada.
- Ahora que la Actina está expuesta y la miosina está cebada y lista, libera su energía y dispara hacia la Actina. Cambia de forma nuevamente tirando de la actuación, deslizándola hacia adentro.
- Con la bala disparada, toda la energía que obtuvo de la separación de ATP en ADP y fosfato se ha agotado y liberó los compuestos divididos nuevamente en la célula (la liberación ocurre porque la miosina cambió su forma y en este estado ya no tiene una fuerte afinidad para ellos). Aquí serán reutilizados y convertidos nuevamente en ATP por las mitocondrias.
- En este estado, la miosina tiene una alta afinidad por el ATP, lo que lleva a la unión del ATP nuevamente. Esta unión provoca otro cambio de forma que libera miosina de la actina. Esto restablece la miosina a su estado preparado y preparado. Puede disparar nuevamente y extraer la actina un poco más.
La miosina, por lo tanto, tira de la actina, tirando de las dos líneas Z hacia la mitad y el sarcómero se contrae.
Mientras tanto: las bombas de calcio del retículo sarcoplásmico están ocupadas bombeando calcio, por lo que finalmente se desvincula de calcio de la troponina. Esto restablece la protección y hace que la actina se vuelva inaccesible a la miosina. Ahora que la diversión ha terminado, la miosina ya no puede unirse a la actina y el ciclo comienza de nuevo cuando se produce un potencial de acción.
Y así es como una señal del sistema nervioso, un potencial de acción, puede causar que un músculo se contraiga. ¿No es genial la naturaleza?
