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578 | El nivel molecular en biomedicina • Existen tres tipos de músculos: estriado o esquelético, de contracción voluntaria; liso, de contracción involun- taria y cardíaco, de contracción involuntaria. • En el músculo esquelético, la unidad funcional de con- tracción es el sarcómero, que está determinada por dos clases de filamentos proteicos que interaccionan recí- procamente: filamentos gruesos, constituidos funda- mentalmente por miosina, y filamentos delgados, que contienen actina, tropomiosina y troponina. • La contracción muscular en el músculo esquelético se produce por interacción de actina y miosina con el con- curso de ATP. Es un proceso que se encuentra regulado por el ion calcio. • Existen dos tipos de músculo liso: el unitario, o visceral, y el multiunitario. En su contracción, también intervie- nen la actina y la miosina y la regulación se produce por el ion calcio, unido a la calmodulina. • Los microfilamentos, los filamentos intermedios y los microtúbulos son otras estructuras motrices implicadas en la morfología y el transporte celular. Las cinesinas y dineínas contribuyen al transporte intracelular a través de los microtúbulos. • Los cilios y flagelos de los eucariotas presentan un mismo diseño estructural, con un haz de microtúbulos, que constituyen el axonema. • El ATP es la fuente energética directa que posibilita la contracción muscular y puede proceder de las propias reservas musculares, de las de fosfato de creatina o, más indirectamente, como consecuencia de los procesos catabólicos aerobios de las grasas, aerobios y anaero- bios de la glicólisis y, en menor medida, del catabolismo aerobio de los aminoácidos. • Las reservas musculares de ATP y fosfato de creatina se caracterizan por la posibilidad de su uso inmediato y masivo, pero en cantidad tan limitada que su porcentaje es ínfimo, en relación con las reservas totales energéti- cas. La glicólisis anaerobia puede producir ATP con bastante rapidez e intensidad, pero con una fuerte limi- tación global. El metabolismo aerobio puede proporcio- nar de un modo continuado una cantidad de energía bas- tante constante, pero con una intensidad muy inferior a la de los mecanismos anteriores. • Las limitaciones energéticas, en cada caso vienen deter- minadas por la cantidad de las reservas, de algunas de las enzimas catabólicas o de la accesibilidad de oxígeno. En todo caso, el consumo energético varía en un amplio rango, de acuerdo con el tipo de actividad desarrollada y la adaptación metabólica se realiza mediante meca- nismos de regulación y control muy precisos. La adap- tación metabólica del corredor de maratón es un claro ejemplo de ello. • Durante el ejercicio se producen múltiples cambios hor- monales que tienden, sobre todo, a regular la disponibi- lidad de los combustibles metabólicos y el equilibrio hídrico y electrolítico. • El ejercicio produce una liberación continua de adrena- lina, noradrenalina y glucagón, y más transitoria, de cor- tisol. Estos cambios estimulan la gluconeogénesis, la glucogenólisis, la movilización de las grasas y en menor medida, la degradación de las proteínas. En conjunto, aseguran la disponibilidad de los combustibles metabó- licos con cambios mínimos en la glucemia. • Durante el ejercicio se produce una caída inicial del volumen del plasma, debida a una redistribución del agua hacia los espacios intersticial e intracelular, así como a una pérdida continua de agua por la sudoración. Las pérdidas de agua se limitan por acción de la aldos- terona y la ADH, que promueven la retención de sodio y agua en el riñón y disminuyen la diuresis. • Otros cambios observables en el ejercicio, como el incremento de los niveles de testosterona, ADH y eri- tropoyetina, pueden contribuir a la mejora del rendi- miento que se produce como consecuencia del entrena- miento. • Los distintos tipos de entrenamiento influyen sobre los procesos metabólicos, ayudando a que se realice más eficazmente la adaptación, se obtenga un mayor rendi- miento y se reduzca la fatiga. RESUMEN 32 Capitulo 32 8/4/05 12:24 Página 578 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE III EL NIVEL MOLECULAR EN BIOMEDICINA 32 CONTRACCIÓN MUSCULAR Y ACTIVIDAD FÍSICA RESUMEN
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