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Protección, sostén y movimiento 849 movimiento de aleteo del insecto cambia de dirección y velocidad, y las carreras ascendentes alternan con carreras descendentes a ritmos bas- tante altos. En cada cambio de carrera, el ala gira alrededor de su eje largo y se inclina en el ángulo justo para la nueva dirección de movimiento. Los músculos del esqueleto vertebrado actúan de manera antagónica entre sí Los músculos del esqueleto producen movimientos al tirar de tendo- nes, cordones resistentes de tejido conectivo que anclan los músculos al hueso. Los músculos del esqueleto, o sus tendones, pasan a través de una articulación y están unidos a los huesos a cada lado de ella. Cuando el músculo se contrae, tira de un hueso hacia o lejos del otro hueso al que está articulado. Puesto que los músculos nada más pueden contraerse, sólo pueden tirar; no empujar. Los músculos actúan de manera antagónica entre sí, lo que signifi ca que el movimiento producido por uno puede ser inver- tido por otro. El bíceps, por ejemplo, fl exiona (dobla) el brazo, mientras que la contracción del tríceps lo extiende (FIGURA 40-7). Así, el bíceps y el tríceps actúan de manera antagónica. El músculo que se contrae para producir una acción particular se denomina agonista. El músculo que produce el movimiento opuesto se denomina antagonista Cuando el agonista se contrae, el antagonista está relajado. En general, los movimientos se logran por medio de grupos de músculos que trabajan de manera conjunta, de modo que varios ago- nistas y antagonistas pueden tomar parte en cualquier acción. Observe que los músculos que son agonistas en un movimiento pueden servir Los músculos de vuelo de los insectos están adaptados para contracción rápida Los insectos fueron los primeros animales en los que evolucionó el vuelo, una adaptación que ha contribuido a su impresionante éxito bio- lógico (vea el capítulo 31). La manera precisa en que vuelan los insectos constituye un misterio aerodinámico y los científi cos están trabajando para comprender su extraordinaria habilidad para maniobrar. Los múscu- los de vuelo de los insectos se contraen más rápido que cualquier otro músculo conocido: ¡hasta 1000 contracciones por segundo! No es de extrañar que los músculos de vuelo de los insectos en acción tengan la tasa metabólica conocida más elevada de cualquier tejido muscular. Como se puede imaginar, los músculos de vuelo de los insectos están estructuralmente bien adaptados a su función. Contienen más mitocon- drias que cualquier otra variedad de músculo conocida. Sus mitocondrias también tienen más crestas (pliegues de sus membranas internas) y pue- den consumir oxígeno dos veces más rápido que las mitocondrias de los mamíferos. Los músculos de los insectos también están infi ltrados en forma muy elaborada con tráqueas, delgados tubos llenos de aire que transportan oxígeno directamente a cada fi bra. Muchos insectos deben calentarse antes de volar porque un incre- mento en la temperatura corporal aumenta la tasa de síntesis de ATP. Las mariposas y algunos otros insectos toman el Sol antes de volar. Las abejas hacen “temblar” sus músculos para aumentar su temperatura corporal. En el moscardón común, las alas pueden agitarse a 120 ciclos por segundo. Sin embargo, en el mismo moscardón, las neuronas que inervan los músculos de vuelo que se contraen con tanta energía les suministran impulsos a la sorprendentemente baja frecuencia de tres por segundo. De hecho, alrededor de 75% de las especies de insec- tos voladores baten sus alas demasiado rápido para que cada contracción sea controlada por una señal proveniente de la neurona motora. En vez de ello, tienen contracciones musculares asíncronas, o indi- rectas, en las que la contracción muscular no está sin- cronizada con señales de las neuronas motoras. En insectos con contracciones musculares asín- cronas, los músculos de vuelo estriados no están uni- dos directamente a las alas. Lo están a las porciones fl exibles del exoesqueleto que se articulan con las alas. Las propiedades mecánicas de esta disposición muscu loesquelética proporcionan los estímulos para la contracción al estirar las fi bras musculares a una alta frecuencia. Cada contracción de los músculos pro- duce “hoyuelos” en el exoesqueleto asociados con una carrera descendente, y algunas veces, dependiendo de la disposición exacta de los músculos, también en la carrera ascendente. Cuando el hoyuelo vuelve a la po- sición en reposo, los músculos unidos a él se estiran. El estiramiento inicia de inmediato otra contracción y el ciclo se repite. Así, la deformación del exoesqueleto es transmitida como una fuerza a las alas, que se ba- ten con tal rapidez que es posible percibir los sonidos como una nota musical. Sin embargo, para mantener las contracciones se requieren impulsos nerviosos. De alguna manera los insectos producen una ele- vación que es superior 20 veces o más a su peso corpo- ral. Una cuestión toral ha sido cómo sus alas batientes generan fuerza sufi ciente para mantenerlos en el aire. El vuelo de los insectos implica mucho más que sólo el hecho de batir las alas hacia arriba y hacia abajo. El El tríceps se relaja El bíceps se contrae (a) Flexión. Cuando el bíceps se contrae, el brazo se flexiona (dobla). (b) Extensión. Cuando el tríceps se contrae, el brazo se extiende. El bíceps se relaja El tríceps se contrae FIGURA 40-7 Animada Acción muscular Los músculos bíceps y tríceps actúan de manera antagónica. 40_Cap_40_SOLOMON.indd 84940_Cap_40_SOLOMON.indd 849 13/12/12 15:5113/12/12 15:51 Parte 7 Estructura y procesos vitales en animales 40 Protección, sostén y movimiento 40.3 Contracción muscular Los músculos de vuelo de los insectos están adaptados para contracción rápida Los músculos del esqueleto vertebrado actúan de manera antagónica entre sí
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