Fisiología Muscular y Nerviosa: Contracción, Reflejos y Regulación

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Músculo Estriado vs. Músculo Liso

Músculo Estriado

  • Presenta **menor fuerza de contracción**.
  • Requiere de **energía ATP**.
  • Sufre de **fatiga** y su contracción es **rápida**.
  • Presenta **placa motora**.
  • La unión del **Ca+** a la **troponina** produce la contracción.
  • Es **voluntario** y contiene **fibras organizadas**.
  • El **Ca+** proviene del **retículo sarcoplasmático**.
  • Presenta **túbulos T** y un **retículo sarcoplasmático bien desarrollado**.
  • La **miosina** y **actina** se disponen en **sarcómeros**.

Músculo Liso

  • No presenta **sarcómeros** y la **actina** se une a **cuerpos densos**.
  • No contiene **túbulos T** y posee un **retículo sarcoplasmático poco desarrollado**.
  • La unión del **Ca+** a la **calmodulina** produce la **contracción**.
  • Es **involuntario** y contiene **fibras desorganizadas**.
  • El **Ca+** proviene del **retículo sarcoplasmático** y los **líquidos extracelulares**.
  • Tiene **uniones comunicantes**.
  • No se **fatiga** y su contracción es mucho más **lenta**.
  • Solo requiere de una molécula de **ATP** por ciclo.
  • Presenta **mayor fuerza de contracción**.

Clasificación de los Reflejos

Reflejo Monosináptico

Se conoce el **reflejo miotáctico**, el cual se lleva a cabo cuando un **músculo esquelético** se contrae. El **receptor sensitivo muscular** es el **huso muscular**.

Huso Muscular

**Receptores de estiramiento** que envían información a la **médula espinal**. Cada huso contiene células denominadas:

  • Fibras Intrafusales

    Se hallan envueltas dentro de una **vaina de tejido conjuntivo**. No contienen **proteínas contráctiles** en su centro. Se inervan por **motoneuronas alfa**. Contienen dos tipos de fibras:

    • Fibras con **bolsas de núcleos** (los núcleos se concentran en el área central de la fibra).
    • Fibras con **cadenas de núcleos** (los núcleos están dispuestos en filas).
  • Fibra nerviosa **aferente**: **Terminación anuloespiral** y ramificada.
  • Fibra nerviosa **eferente**: **Alfa** y **Gamma**.
Fibras Extrafusales

Se unen a los extremos de las **fibras musculares**. Se inervan por **motoneuronas gamma**.

Reflejo Multisináptico

Ocurre cuando se aplica un **estímulo intenso** en una extremidad que produce la **flexión**, pero también la **extensión** del miembro opuesto.

Inervación Recíproca

Ocurre cuando, en un **reflejo miotáctico**, los músculos que antagonizan la acción del músculo efector se relajan. El impulso que viaja desde los **husos musculares** causa la **inhibición postsináptica** de las **motoneuronas** de los músculos antagonistas.

Diferencias entre el Sistema Nervioso Somático y Autónomo

Diferencias Anatómicas

Sistema Nervioso Autónomo (SNA)

  • Hay presencia de **ganglios**.
  • Presenta **dos neuronas** desde el **SNC** al efector.
  • No existe **unión especializada**.
  • Tiene **fibras de conducción lentas**.

Sistema Nervioso Somático (SNS)

  • No existe presencia de **ganglios**.
  • Presenta solo **una neurona** desde el **SNC** al efector.
  • Presenta una **placa motora**.
  • Tiene **fibras de conducción rápidas** (**mielínicas**).

Diferencias Químicas

Sistema Nervioso Autónomo (SNA)

  • Presenta **acetilcolina**, **noradrenalina** y **adrenalina** como **neurotransmisores**.
  • Su respuesta puede ser **excitatoria** o **inhibitoria**.

Sistema Nervioso Somático (SNS)

  • Presenta únicamente **acetilcolina** como **neurotransmisor**.
  • Su respuesta solo será **excitatoria**.

Diferencias Funcionales

Sistema Nervioso Autónomo (SNA)

  • Actúa sobre el **músculo liso**, **cardíaco** y **glándulas**.
  • Su respuesta puede ser **excitatoria** o **inhibitoria**.
  • Si ocurre **lesión** en algún nervio, persiste el **tono muscular** y se **hipersensibiliza por desnervación**.

Sistema Nervioso Somático (SNS)

  • Actúa sobre el **músculo esquelético**.
  • Su respuesta siempre será **excitatoria**.
  • Si ocurre **lesión** en algún nervio, este se **atrofia** y ocurre **parálisis**.

Neurotransmisores

Parasimpático

Acetilcolina

  • **Sinapsis preganglionar** (simpático y parasimpático).
  • **Sinapsis postganglionares parasimpáticas**.
  • **Grupo de excepción** (simpático).

Simpático

  • **Noradrenalina**: Casi todas las **terminaciones postganglionares simpáticas**.
  • **Adrenalina**: Secretada por la **médula** a la sangre.

Receptores

Parasimpático

  • **Nicotínicos**: Se encuentran en **sinapsis preganglionares** y **músculo esquelético**. Abren canales para **sodio** y siempre producen respuesta **excitatoria**.
  • **Muscarínicos**: Se encuentran en **sinapsis postganglionares**. Producen respuestas **excitatorias** o **inhibitorias**.

Simpático

Vasos Sanguíneos

  • **Alfa**: **Alfa 1** contrae el músculo. **Alfa 2** relaja el músculo.
  • **Beta**: **Beta 1** contrae, son sensibles a **adrenalina** y **noradrenalina**. **Beta 2** relaja el músculo, son sensibles a **adrenalina**.

Características Eléctricas y Actividad Contráctil

Las moléculas de **actina** y **miosina** quedan unidas una vez producido el **golpe de fuerza** y no hay presencia de ningún nucleótido. Luego, una molécula de **ATP** desprende los **puentes cruzados** y se hidroliza en **ADP**, manteniéndose unido a la miosina, permitiendo la unión de una nueva molécula de actina y otro golpe de fuerza. Como último paso, se libera el ADP, produciendo una **contracción rígida** debido a la estrecha unión de actina y miosina.

ATP: Fuente de Energía Muscular

El **ATP** presente en una fibra es suficiente para **8 contracciones**. La **fosfocreatina** es la fuente de reserva creada a partir de **creatina** y ATP cuando los músculos están en reposo, y durante el ejercicio se transfiere el grupo fosfato al **ADP** mediante la enzima **creatinfosfocinasa**. También, su fuente de energía es la **glucosa** a través de:

  • **Glucólisis a piruvato** (**forma aerobia**): Produce **30 moléculas de ATP**.
  • **Glucólisis a ácido láctico** (**forma anaerobia**): Produce **2 ATP** por glucosa.
  • **Conversión de Acetil-CoA**: Energía a partir de **ácidos grasos** que no produce suficiente **ATP**.

El **ATP** es necesario para:

  • **Restablecer** las concentraciones de **Na+** y **K+** en los compartimentos.
  • **Bombear Ca+** al **retículo sarcoplasmático**.
  • **Liberar puentes cruzados**.

Características de la Contracción Muscular

Contracción Isométrica

Crea **fuerza sin mover una carga**. Si la fuerza se opone a la contracción, el músculo **no se acorta** al ejercer tensión.

Contracción Isotónica

Crea **fuerza y mueve carga**. La contracción del músculo es mayor a la fuerza de gravedad.

Placa Motora

**Unidad básica de contracción**. Cada fibra recibe una única **información axónica** procedente de una **neurona somática**, la cual estimula la contracción al liberar **acetilcolina**. Cada neurona, junto con las fibras musculares que inerva, se conoce como **unidad motora**.

Sacudida Simple

Cuando se estimula el músculo y este se **contrae rápidamente** y se relaja.

Suma de Ondas

El músculo no llega a la **relajación** entre estímulos y se produce una **contracción más poderosa**.

Tetania Incompleta

Ocurre por **disminución del intervalo de relajación** y se producen **estímulos con mayor frecuencia**.

Tetania Completa

Se produce por **estímulos a mayor frecuencia** antes de comenzar la **fase de relajación**.

Efecto Escalera (Treppe)

Se produce por **estímulos aplicados de igual intensidad** en donde existe **fase de relajación** y la **magnitud de la respuesta aumenta**.

Ley del Todo o Nada

El **estímulo umbral** produce una **contracción mínima** y al aumentarse la intensidad, aumenta la magnitud de la respuesta hasta alcanzar un **nivel máximo**.