Fisiología del músculo esquelético (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Fisioterapia - 1º curso
Asignatura Función del cuerpo humano
Año del apunte 2015
Páginas 15
Fecha de subida 23/02/2015 (Actualizado: 23/06/2015)
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FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO Los circuitos nerviosos acaban en el músculo, y si consiguen activarlo, este se contraerá.
Distinguimos 3 tipos de fibras musculares: - Músculo esquelético, presenta estrías y trabaja fundamentalmente de forma voluntaria.
Músculo cardíaco, es estriado pero su acción es involuntaria Músculo liso, no presenta estrías y su acción suele ser involuntaria. Pertenece a estructuras como vasos sanguíneos, vías aéreas o vísceras.
El tejido conectivo rodea y protege al tejido musculas. Una fascia es una capa a lámina de tejido conectivo que sostiene y rodea a los músculos y otros órganos del cuerpo.
La fascia superficial separa al músculo de la piel. La fascia profunda es un tejido conectivo denso e irregular, que reviste las paredes del tronco y de los miembros, y mantiene juntos a los músculos con funciones parecidas.
Desde la fascia profunda, se existen tres capas de tejido conectivo que rodean al músculo esquelético. El epimisio es la más externa, y envuelve al músculo en su totalidad. El perimisio rodea grupos de entre 10 y 100 fibras y las separa en fascículos. El endomisio es una fina capa de tejido conectivo que rodea cada una de las fibras.
Estas tres capas se continúan a lo largo del músculo, formando el tejido conectivo que una al músculo con un hueso o con otro músculo. Pueden formar un tendón, que es un cordón de tejido conectivo denso y regular, o una aponeurosis, que es una lámina ancha y fina.
Tal como hemos visto, cada músculo esquelético se divide en fascículos musculares, y estos a su vez en fibras musculares que es la célula muscular básica. Cada fibra está compuesta por miofibrillas, que se dividen en unos bloques denominados sarcómeros. Los sarcómeros, en la contracción muscular, serán los que disminuirán su tamaño, y provocarán el acortamiento muscular.
El sarcolema es la membrana plasmática de una célula muscular. Presenta miles de invaginaciones llamadas túbulos transversos (túbulos T) que penetran desde la superficie hasta el interior de la fibra. Los potenciales de acción musculares viajan a lo largo del sarcolema y a través de los túbulos T, pudiendo excitar todas las porciones de las fibras de forma simultánea.
Dentro del sarcolema, se encuentra el sarcoplasma, que es el citoplasma de la fibra. Este posee una gran cantidad de glucógeno, que es utilizado para la síntesis de ATP, y de una proteína llamada mioglobina, que se combina con moléculas de oxígeno, y las libera cuando la mitocondria lo requiere para la producción de ATP.
Un sistema de sacos membranosos con contenido líquido llamados retículo sarcoplasmático rodea cada miofibrilla. En la fibra muscular en reposo, el retículo sarcoplasmático almacena iones Ca+, que será liberado por unas cisternas terminales cuando se quiera realizar la contracción muscular.
Tal como hemos visto anteriormente, las miofibrillas están divididas en compartimentos llamados sarcómeros, considerados como la unidad funcional básica de la miofibrilla. Los sarcómeros se encuentran limitados por las llamadas líneas Z, que separan un sarcómero del siguiente. En el centro del sarcómero, distinguimos otra zona denominada línea M. Dentro del sarcómero, encontramos distintos filamentos dispuestos de forma paralela, y que se superponen entre ellos. Distinguimos entre: - Filamentos gruesos, compuestos mayoritariamente por miosina Filamentos finos, que están compuestos en mayor proporción por la proteína actina, pero también por tropomiosina y troponina.
Además de estos filamentos, en el sarcómero encontramos otra proteína, la titina. La titina es una especie de muelle, que conecta la línea Z con la línea M en el sarcómero, de modo que contribuye a la transmisión de fuerza en la línea Z. Proporciona elasticidad al sarcómero.
La longitud del sarcómero es variable, en función de si está totalmente contraído o estirado, y oscila entre los 1,6µm y los 3,6µm. La longitud del sarcómero en reposo es aproximadamente de 2µm.
Los filamentos de actina y de miosina no se contraen ni se alongan, sino que se solapan, deslizándose uno sobre el otro. Es esta suma de solapamientos de los filamentos de actina y miosina en todos los sarcómeros de la fibra, lo que provoca el acortamiento de la misma.
- En situación de reposo, los filamentos se encuentran ligeramente solapados - Cuando comienza la contracción, se deslizan y se solapan en mayor medida - Al finalizar la contracción, se encuentran totalmente solapados Los filamentos gruesos o miosina, están formados por un cuerpo, y presentan unas cabezas que tienen movilidad gracias a un cuello.
Los filamentos delgados, como ya hemos dicho están formados por actina, tropomiosina y troponina.
La actina son unas esferas unidas entre sí, y que presentan una zona de afinidad o de unión para la miosina.
La tropomiosina es como una especie de cadena, unida a la actina, que va tapando estas zonas de afinidad. Es por este motivo por el cual, en situación de reposo, las cabezas de miosina no pueden unirse a la actina.
La troponina presenta una zona de afinidad para la actina, otra para la tropomiosina, y un juego de unión para el calcio.
Cuando el calcio entra en el sarcómero, se une a la troponina, y esto provoca el desplazamiento de la cadena de tropomiosina, lo que deja libre la zona de afinidad de la actina, y esta puede unirse a la miosina.
Cuando la cabeza la miosina consigue unirse con la actina, forman los llamados puentes cruzados. La cabeza se moverá y tirara de la actina hacia adentro, provocando su desplazamiento y que se solapen.
Para que se produzca esta acción, se necesita ATP. La miosina, cuando se encuentra en contacto con una molécula de ATP, la capta y la hidroliza, pero no gasta esta energía, sino que se “energiza”, y reserva esta energía para cuando se una con la actina.
Cuando el calcio entra en el sarcómero, y se produce la unión, la miosina utiliza la energía que tenía acumulada para producir el movimiento.
El problema es que en esta situación, la actina y la miosina esta unidas, lo que imposibilita que el sarcómero se siga contrayendo o que se relaje. Para evitar esto, cuando aparece otra molécula de ATP, la miosina suelta a la actina y se une a esta, y vuelve a comenzar el proceso.
Como podemos observar, para cada ciclo de actividad, se requiere de una molécula de ATP, ya que es la misma molécula la que provoca la separación de la actina y la miosina y la que “energiza” a la miosina para que se pueda realizar la siguiente acción. (Ex) El ciclo contráctil continuará mientras haya ATP disponible y los niveles de Ca+ en las cercanías de la miosina se mantengan lo suficientemente altos.
En el caso de que no tuviéramos ATP, no se podría producir esta separación, y el musculo quedaría contraído, como sucede con los cadáveres (rigor mortis).
Por lo tanto, para que se produzca la relajación muscular, es necesario por un lado la presencia de ATP, y por otro que deje de haber calcio en el sarcómero, para que la tropomiosina cubra a la actina y no la deje unirse con la cabeza de la miosina.
La titina, que recordemos era como un muelle, es la que, cuando la actina y la miosina se encuentran solapadas, pero dejan de estar unidas, devuelve al sarcómero a su dimensión original.
La tasa energética depende de la velocidad de formación de los puentes cruzados, cuanto más rápido se formen, mas ATP se necesitara para separar la actina de la miosina y prepararse para un nuevo ciclo.
La inervación del músculo Las grandes neuronas que inervan a las fibras musculares esqueléticas se denominan motoneuronas, y cada una posee un axón fino y largo que se extiende desde el encéfalo o la medula espinal hacia un grupo de fibras musculares.
Una única motoneurona inervará a varias fibras musculares. El número de fibras inervadas por una única neurona dependerá de la función del músculo. En los músculos de fuerza, como pueden ser los de las piernas, una única neurona inerva a cientos de fibras musculares. En los músculos de precisión, como puede ser los de los dedos de las manos, cada neurona inervará a unas pocas fibras.
Al conjunto que forma una neurona y las fibras que inerva, se la denomina unidad motora.
Como vimos anteriormente, para que se pueda producir la contracción, es necesario que haya una entrada de Ca al sarcómero, por lo que la sinapsis entre la neurona y la fibra muscular tendrá como fin provocar esta entrada. Sin embargo, el proceso es más complicado.
El potencial de acción se propaga por toda la neurona hasta llegar al terminal presináptico, y provocando la exocitosis de las vesículas llenas de neurotransmisores hacia la membrana plasmática neuronal, y liberando dichos neurotransmisores en la hendidura sináptica. La sinapsis neuromuscular tiene a la acetilcolina como neurotransmisor, por lo que a estas neuronas se les denomina neuronas colinérgicas.
En la membrana postsináptica, en la fibra muscular, existen una serie de receptores para la acetilcolina, a los que se une el neurotransmisor, y comienza a entrar Na+ en el sarcómero, por lo que se despolariza. Se produce un potencial local, que si es lo suficientemente intenso, activara a los canales voltaje dependientes que se encuentran próximos, provocando un potencial de acción que se transmitirá por toda la fibra muscular. La acetilcolina es un neurotransmisor muy potente, que siempre que se libera acaba provocando el potencial de acción.
Como es tan potente, solo nos interesa que esté presente en el canal sináptico en el momento justo de la contracción, pero no después, ya que seguiría provocando potenciales de acción que igual no nos interesa. Por este motivo, existe una enzima, la acetilcolinesterasa, que desactivan rápidamente a las moléculas de neurotransmisores que no se hayan unido rápidamente a los receptores.
Para que se produzca una contracción eficaz, nos interesa que el calcio se libere en toda la fibra al mismo tiempo. Esto se consigue gracias a que, como ya mencionamos anteriormente, el sarcómero está rodeado por retículos sarcoplasmáticos que contienen mucho calcio, y que lo liberan cuando son activados por el potencial de acción, que al transmitirse tan rápidamente se produce prácticamente al mismo tiempo en toda la fibra.
Los tubos T, unen la membrana de la fibra muscular con los distintos sarcómeros. El potencial de acción, se transmite por toda la membrana, y cuando se encuentra con un tubo T, entra hacia adentro de la fibra, y activa a los retículos sarcoplasmáticos que envuelven al sarcómero, provocando que este libere el Ca+ que contiene en el sarcoplasma.
Todos estos fenómenos de propagación del potencial de acción muscular y el posterior deslizamiento de los filamentos se denomina acoplamiento excitación-contracción.
El calcio que provoca la contracción es intracelular, ya que se encuentra en retículo sarcoplasmático.
Una vez que el calcio ha entrado, y se ha producido la contracción, nos interesa retirar este calcio para que se pueda producir la relajación. Dado que en el retículo sarcoplasmático hay mucha concentración de calcio, este solo puede entrar en contra de gradiente, por lo que es necesario la presencia de energía. Esta reentrada de calcio a retículo sarcoplasmático se hace a través de la bomba ATPasa de calcio.
Existe un pequeño tiempo desde que se produce el potencial de acción hasta que el músculo se contrae. La relajación muscular es más lenta que esta contracción, ya que hay que eliminar el calcio, y dejar que los filamentos vuelvan a su posición original mediante los elementos elásticos. Si cuanto con más bombas ATPasa de calcio, la relajación se producirá más rápido.
Existen diversos fármacos y toxinas que bloquen selectivamente ciertos fenómenos dentro de este proceso, provocando una parálisis al no poder realizarse la contracción muscular. Por ejemplo, la toxina botulínica bloquea la exocitosis de las vesículas sinápticas, impidiendo que se libere la acetilcolina y que como consecuencia, no se pueda producir la contracción.
Variaciones de la contractibilidad La tensión producida por una fibra muscular depende de: - La longitud de las fibras en el momento de la activación (relación longitud-tensión) La velocidad de acortamiento La frecuencia de excitación Relación longitud-tensión La fuerza de contracción muscular depende de la longitud de los sarcómeros de la fibra antes de producirse la contracción. Para una longitud de alrededor de 2-2,4 µm (longitud de reposo de la mayoría de las fibras) la zona de superposición de los filamentos de cada sarcómero es óptima para que se puedan producir la mayor cantidad de puentes cruzados, y con ello, la fibra genere su máxima tensión.
Cuando estiramos los sarcómeros, la zona de superposición disminuye y también las cabezas de miosina que pueden hacer contacto con los filamentos de actina, por lo que la tensión que se puede generar disminuye. Cuando la fibra se estira un 170% de su longitud óptima, no existe superposición entre los filamentos, las cabezas de miosina no se pueden conectar con la actina, y por lo tanto no puede haber contracción (la tensión es nula).
Del mismo modo, si la longitud del sarcómero disminuye con respecto por debajo de la óptima, su capacidad para producir tensión también se reducirá, debido a que los filamentos gruesos se arrugan al ser comprimidos contra las líneas Z, y por lo tanto se pueden producir menos contactos entre los filamentos gruesos y finos.
Tipos de contracción muscular Las contracciones musculares se clasifican como isotónicas o isométricas.
- Contracción isotónica, la tensión (fuerza de contracción) desarrollada por el músculo permanece casi constante mientras que la longitud del músculo varia. Diferenciamos entre: o Isotónica concéntrica, donde la tensión generada es superior a la resistencia del objeto a mover, y como consecuencia el musculo se acorta.
o Isotónica excéntrica, cuando la resistencia externa es superior a la tensión que genera el músculo, y como consecuencia, este se alarga. Este tipo de contracción es el que produce mayor cantidad de daño muscular y “agujetas”.
- Contracción isométrica: La tensión generada por el músculo es igual a la resistencia que ofrece el objeto, por lo que el músculo no varía su longitud. Estas contracciones son importantes para mantener la postura.
Cuando estudiamos la capacidad de contracción de una fibra en una contracción isométrica, medimos la tensión que esta puede generar.
Cuando queremos estudiarlo durante una contracción isotónica, medimos la distancia que se acorta una fibra para un peso determinado.
Relación entre velocidad de acortamiento y carga La velocidad de acortamiento y la carga mantienen una relación inversamente proporcional, cuando la carga externa es 0, el musculo se contrae a su máxima velocidad Unidades motoras Cada fibra muscular esquelética posee únicamente una unión neuromuscular, pero el axón de cada motoneurona se ramifica e inerva varias fibras musculares.
Una unidad motora es el conjunto de una motoneurona y todas las fibras musculares a las que inerva. Por lo general, las distintas fibras musculares se encuentran dispersas por todo el músculo, no agrupadas. Cuando dicha motoneurona se activa, todas las fibras se contraen al mismo tiempo.
El número de fibras inervadas por una motoneurona dependerá de la función que cumpla el musculo en el que se sitúe.
- Los músculos que realizan movimientos que requieren mucha precisión, como los oculares, presentan muy pocas fibras por unidad motora (entre 10 y 20) Los músculos responsables de movimientos de mucha fuerza, como podrían ser el cuádriceps o el soleo, presentan un gran número de fibras por cada unidad motora (entre 2000 y 3000) Sacudida muscular y sumación temporal Una sacudida muscular es la contracción repentina de todas las fibras de una unidad motora en respuesta a un único potencial de acción. Presentan una duración de entre 20 y 200 mseg, y podemos distinguir distintas fases: - - Periodo de latencia: Es la breve demora entre la aplicación del estímulo y el comienzo de la contracción, en el cual el PA se propaga por el sarcolema y se libera el Ca+. Tiene una duración de 2 mseg.
Periodo de contracción, donde el Ca+ se une a la troponina, y se forman los puentes cruzados. Tiene una duración de 10-100 mseg.
Periodo de relajación, donde el Ca+ es transportado de nuevo al retículo sarcoplasmático, la tropomiosina vuelve a cubrir los puntos de acción de la actina, y esta se separa de la miosina. Su duración es también de 10-100 mseg.
La duración de estos periodos dependerá del tipo de fibra muscular.
Un segundo estimulo aplicado inmediatamente después del primero no provocara respuesta, ya que cuando una fibra recibe suficiente estimulación como para contraerse, pierde su excitabilidad por un cierto tiempo. Esta pérdida de excitabilidad se denomina periodo refractario, y varía en función del musculo involucrado. Requiere una frecuencia de estimulo superior a 10 pulsos por segundo.
Si el segundo estimulo llega una vez terminado el periodo refractario, pero antes de que se produzca la relajación de la fibra muscular, la contracción desarrollada será más fuerte que la primera. Este fenómeno en el cual la llegada de estímulos en distintos momentos provoca una contracción de mayor intensidad se denomina sumación temporal.
Cuando una fibra esquelética se estimula a un ritmo de 20-30 impulsos por segundo, solo se puede relajar de forma parcial entre un estímulo y el siguiente. El resultado es una contracción sostenida oscilante denominada tetanización incompleta.
Cuando se estimula a una frecuencia de 80-100 veces por segundo, la fibra directamente no se relaja, produciéndose una contracción sostenida en la que ya no se detectan sacudidas individuales. Este fenómeno se denomina tetanización completa.
La sumación temporal y la tetanización ocurren por lo tanto, cuando el retículo sarcoplasmático libera Ca+ adicional mientras los niveles de Ca+ en el sarcoplasma siguen elevados por el primer estimulo. Debido a esta acumulación de Ca+, la tensión máxima generada durante la tetanización completa es entre 2 y 5 veces mayor que la de una contracción aislada.
Además de esta acumulación de Ca+, existe otro mecanismo que nos ayuda a conseguir este aumento de tensión, las propiedades elásticas del músculo. Durante la tetanización, los tendones y tejido conectivo del músculo no tienen tiempo para volver a su longitud inicial, manteniéndose tensos, por lo que no requieren mucho estiramiento previo a la siguiente contracción.
Sumación espacial: reclutamiento de unidades motoras La sumación espacial es el aumento del número de unidades motoras activas. Por lo general, el estímulo para la contracción de las diferentes unidades motoras de un mismo músculo no ocurre al mismo tiempo, mientras unas se contraen, otras se mantienen relajadas. Este patrón de actividad permite retrasar la aparición de la fatiga, permitiendo que las contracciones de un musculo se puedan mantener por periodos prolongados.
En primer lugar, se reclutan las unidades motoras más débiles, y progresivamente se van incorporando las más fuertes si la tarea requiere más fuerza.
Las unidades motoras pequeñas, están formadas por fibras del tipo I (fibras rojas), ya que, como son las primeras en activarse y contraerse, necesitan ser resistentes a la fatiga.
Por la contra, las unidades motoras grandes, están formadas por fibras tipo II (fibras blancas), ya que se activan únicamente cuando se necesita realizar un esfuerzo muy intenso pero breve.
Energética de la contracción Un músculo necesita enormes cantidades de ATP para realizar el ciclo contráctil, para devolver el calcio al retículo sarcoplasmático, y otras acciones metabólicas como bombear los iones de K+ y Na+ para restablecer el potencial de reposo. Sin embargo, el ATP presente en la fibra muscular es suficiente para realizar la contracción unicamente durante unos pocos segundos.
Si la actividad dura más, necesitará generar más ATP. Tiene tres formas de producirlo: - Fosfocreatina: Está formada por un grupo fosfato y una molécula creatina, la cual se sintetiza en hígado, riñones y páncreas. La fosfocreatina es entre 6 y 10 veces más abundante que el ATP en el musculo. Cuando comienza la contracción, y el ATP se va consumiendo y transformándose en ADP, la fosfocreatina cede su grupo fosfato al ADP, y se generan nuevas moléculas de ATP rápidamente. El conjunto de ATP y fosfocreatina presente en el músculo, permite realizar contracciones máximas durante 15 segundos.
Además de sintetizarse en el cuerpo, la creatina también se encuentra presente en alimentos como la leche, carnes rojas y ciertos pescados. Una persona debe consumir alrededor de 2g diarios. Existe mucha discusión sobre la utilidad de suplementos de creatina, algunos estudios afirman que produce mejoras durante ejercicios explosivos, otros que no tienen ningún efecto positivo, o que incluso pueden provocar deshidratación, insuficiencia renal o disminuir la síntesis natural del cuerpo.
- Respiración celular anaeróbica (glucolisis anaeróbica): consiste en una serie de reacciones productoras de ATP que no requieren la presencia de oxígeno.
Este mecanismo utiliza la glucosa y el glucógeno muscular, y mediante una serie de reacciones conocidas como glucolisis, rompe cada una de las moléculas de glucosa formando dos de ácido pirúvico. Este proceso utiliza 2 moléculas de ATP, pero produce 4, obteniendo una ganancia de 2 ATP.
Por lo general, en presencia de oxígeno, este ácido pirúvico ingresaría en la mitocondria, donde se sometería a una serie de reacciones denominadas respiración celular aeróbica, y produciría gran cantidad de ATP.
En el caso de que no haya el suficiente oxígeno, las reacciones anaeróbicas convierten la mayoría del ácido pirúvico en ácido láctico. La mayor parte de este ácido láctico saldrá del musculo a través de la sangre, y se dirigirá al hígado, donde puede ser transformado de nuevo en glucosa. Esta conversión nos permite obtener nuevas moléculas de glucosa, y reducir la acidez de la sangre. La respiración celular anaeróbica nos permite proveer de energía durante unos 30-40 segundos a una actividad muscular máxima.
- Respiración celular aeróbica (metabolismo oxidativo): Se trata de una serie de reacciones dependientes de oxígeno que producen ATP y que ocurren en la mitocondria. Si hay el oxigeno suficiente, el ácido pirúvico ingresa en la mitocondria, donde se oxida y produce ATP, dióxido de carbono, agua y calor. Este sistema es más lento que el anaeróbico, pero produce mucha más energía. Una molécula de glucosa aporta alrededor de 36 ATP, y una molécula de acido graso aporta más de 100 ATP.
Permite realizar una actividad física moderada durante horas.
Fatiga central y fatiga muscular La fatiga muscular es la incapacidad del músculo para mantener la fuerza de contracción tras una actividad prolongada, como resultado de cambios en las fibras musculares.
Los mecanismos que la provocan no están claros, pero se piensa existen diversos factores como: - La liberación inadecuada de Ca+ por el RS, que provoca la disminución de Ca+ en el sarcoplasma.
Agotamiento de la fosfocreatina, disminución de glucógeno y otros nutrientes. Sin embargo, no se produce un agotamiento del ATP.
Acumulación de ácido láctico y ADP Liberación insuficiente de acetilcolina Antes de que se produzca la fatiga muscular, una persona puede sentir un agotamiento y necesidad de cesar la actividad. Esto se denomina fatiga central, y tiene su origen en cambios del sistema nervioso central (encéfalo y medula espinal). Los mecanismos que la producen no están claros, pero se piensa que puede tratarse de una serie de alteraciones homeostáticas (acumulo de metabolitos, reducción de la glucosa sanguínea) que actúan como medida de protección para que la persona cese el ejercicio antes de que pueda producir algún daño muscular.
Tipos de fibra muscular esquelética Podemos diferenciar distintas fibras musculares atendiendo a su composición y su función.
- Fibras oxidativas lentas (tipo I o rojas): son las fibras de menor diámetro, y por lo tanto, menos potentes. Presentan un color rojo oscuro porque contienen grandes cantidades de mioglobina y muchos capilares sanguíneos. También presentan una gran cantidad de mitocondrias, por lo que generan la mayor parte del ATP por medio de la respiración celular aeróbica. Tienen una baja velocidad de contracción, que duran entre 100 y 200 mseg, y tardan más en desarrollar la máxima tensión. Sin embargo, son muy resistentes a la fatiga.
- Fibras oxidativas-glucolíticas rápidas (Tipo IIA): Tienen un diámetro intermedio. Poseen también una alta cantidad de mitocondrias y capilares, pero también una alta reserva de glucógeno, lo que les permite generar ATP tanto por vía oxidativa, presentando resistencia a la fatiga, como por glucolisis anaeróbica, permitiendo contracciones más rápidas que las tipo I (menos de 100 mseg).
- Fibras glucolíticas rápidas (tipo IIB o blancas): son las que presentan mayor diámetro y mayor cantidad de miofibrillas, y por lo tanto pueden generar las contracciones más potentes. Presentan poco contenido en mioglobina, relativamente pocos capilares (de ahí su color blanco) y también pocas mitocondrias. Por la contra, presentan una gran cantidad de glucógeno, por lo que su producción de ATP viene principalmente por glucolisis anaeróbica. Esto les permite contraerse de una forma muy rápida y potente, pero se fatigan pronto.
Estas fibras tienen un mayor gasto energético, ya que forman puentes cruzados más rápido, y la bomba ATPasa tiene que funcionar a mayor velocidad para eliminar el calcio y relajarse. También poseerán un retículo sarcoplasmático más desarrollado para poder liberar el calcio más rápido.
Ante un entrenamiento de esfuerzos breves y muy intensos, incrementan el tamaño, fuerza y contenido en glucógeno de estas fibras. Este aumento del tamaño se debe a la mayor síntesis de proteína muscular.
Diferencias entre las propiedades contráctiles de los distintos tipos de fibras Como podemos observar en la siguiente gráfica, ante un único impulso, las fibras IIB generan una contracción mucho más fuerte que las fibras tipo I.
También vemos que, para llegar al tetanización, las fibras IIB necesitan una frecuencia de estimulación mucho más alta, ya que se relajan más rápido, pero también se fatigan en pocos minutos, mientras que las tipo I pueden contraerse durante horas.
Distribución y reclutamiento de los diferentes tipos de fibras La mayoría de músculos esqueléticos tienen una combinación de los tres tipos de fibras musculares, siendo alrededor del 50% del tipo I. Sin embargo, dependiendo de las funciones del músculo, estas proporciones pueden variar. Los músculos posturales, que necesitan estar la mayor parte del tiempo activos, poseen mayor proporción de fibras tipo I. Los músculos de los brazos que realizan acciones puntuales, tendrán una mayor proporción de fibras tipo II.
En una unidad motora particular, todas las fibras serán del mismo tipo.
Trofismo muscular Desarrollo Mientras se es un embrión, antes de que se produzca la inervación de los músculos, todas las fibras son tipo I. Posteriormente, cuando se produzca la inervación del músculo, el tipo de neurona que inerve cada fibra determinará el la clase de esta: - Neuronas pequeñas, mantendrán siendo fibras tipo I Neuronas grandes, las transformarán a fibras tipo II Por lo tanto, la inervación produce cabios importantes en el músculo, como síntesis de isoenzimas de miosina rápido o lentos que sustituyen la variante embrionaria.
Lesión nerviosa: reinervación La neurona reinervante determinará también el tipo de fibra en la que se convierte, ya que la frecuencia de contracción determinará el desarrollo y fenotipo de la fibra.
- Las neuronas pequeñas, que son más excitables y se contraen más frecuentemente transformarán en fibras tipo I.
Las neuronas grandes, menos excitables y que se contraen con menos frecuencia la transformará en fibras tipo II.
Crecimiento La hipertrofia (aumento de sarcómeros en paralelo) provocará un aumento de fuerza, pero no de velocidad de contracción ni de capacidad de acortarse.
El aumento de sarcómeros en serie, aumentará la velocidad de contracción, la capacidad de acortamiento, pero no la fuerza.
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