Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-834

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La contracción muscular esquelética está controlada 
por el sistema nervioso
Las neuronas conocidas como neuronas motrices activan a los
músculos esqueléticos en sinapsis especializadas llamadas
uniones neuromusculares (FIGURA 39-5b), y en todas éstas se
utiliza el neurotransmisor acetilcolina (descrito en el capítulo
38). El sistema nervioso sólo puede excitar (no inhibir) el
músculo esquelético, y cada potencial de acción en cada neu-
rona motriz produce un potencial de acción en una fibra muscu-
lar, causando que se acorten todos sus sarcómeros y que se
contraiga la fibra. El sistema nervioso controla la fuerza y el
grado de la contracción muscular al controlar el número de fi-
bras musculares estimuladas y la frecuencia de los potenciales
de acción en cada una. El estímulo rápido y sostenido de las
neuronas motrices, que forman sinapsis en todas las fibras de
un músculo en particular, ocasiona una contracción máxima
sostenida en ese músculo, tal como ocurre cuando cargas va-
rios libros pesados.
La mayoría de las neuronas motrices tienen muchas termi-
nales sinápticas en diferentes fibras musculares; por eso, un
solo potencial de acción causará la contracción simultánea de
un conglomerado de células musculares. El grupo de fibras
con las cuales hace sinapsis una sola neurona motriz se llama
unidad motriz (FIGURA 39-5a
triz puede causar la contracción de pocas o muchas células
musculares, dependiendo del tamaño de la unidad motriz.
La contracción muscular depende de la disponibilidad
de los iones calcio y del ATP
Un potencial de acción en la célula muscular penetra en el in-
terior de los túbulos T (véase la figura 39-3a) y abre los cana-
les de calcio en la membrana de retículo sarcoplásmico, lo
cual permite liberar los iones calcio del retículo sarcoplásmi-
co donde están almacenados para que fluyan hacia el citosol
que rodea a los filamentos gruesos y delgados. Una vez en el
citosol, los iones calcio se enlazan con las proteínas accesorias
más pequeñas (troponina) del filamento delgado, causando
que cambien de forma y tiren de las proteínas accesorias más
grandes (tropomiosina) de los sitios de unión de la miosina.
Mientras estos sitios de unión se encuentren expuestos y el
ATP esté disponible, los puentes cruzados se unirán, se flexio-
narán, liberarán y volverán a unirse de forma repetitiva, ha-
ciendo que se contraiga la fibra muscular. El ATP imparte
potencia al movimiento del puente, lo que es necesario para
que la miosina se libere de la actina.
Tan pronto como cesa el potencial de acción, las proteínas
de transportación activas de la membrana del retículo sarco-
plásmico bombean los iones calcio de regreso al interior del
retículo sarcoplásmico.A medida que los iones calcio salen de
la troponina, las proteínas accesorias regresan a una configu-
ración que bloquea los sitios de enlace de la miosina; enton-
ces, la fibra muscular se relaja y puede estirarse.
Probablemente has escuchado algo acerca del rigor mortis
802 Capítulo 39 ACCIÓN Y SOSTÉN: LOS MÚSCULOS Y EL ESQUELETO
A la espina dorsal
potencial
de acción
axón de
la neurona motriz
haz de
fibras musculares
unidad
motriz
fibras musculares
axón de la neurona motriz
terminal sináptica
vesículas
sinápticas
membrana
postsináptica
FIGURA 39-5 Una unidad motriz y una unión neuromuscular
Una unidad motriz consiste en una neurona motriz y todas las fibras musculares con las cuales forma sinapsis. Estas fibras se contraen
juntas en respuesta a un potencial de acción de la neurona motriz. b) Corte transversal de una unión neuromuscular. Los potenciales de
acción de la neurona motriz estimulan la membrana de la fibra muscular, que se pliega debajo de la terminal.