Este documento está basado en la animación en 3D de la McGraw Hill. Realicé una traducción del texto e incluí las imágenes.

1. Contracción muscular 3D
Este apunte fue traducido por Gustavo Toledo C., profesor de biología y de ciencias naturales, para facilitar el aprendizaje de
mis alumnos de tercero medio del San Fernando College. Basta con hacer un click en el siguiente URL para acceder a la
animación 3D de la McGraw Hill. Este documento queda desde ahora a disposición de toda persona de habla hispana que
tenga dificultades con el idioma inglés. De todas maneras, si hay algún error en la traducción, solicito hacérmelas llegar para
mejorar la comprensión.
http://www.mhhe.com/biosci/bio_animations/09_MH_MuscleContraction_Web/index.html
INTRODUCCIÓN
Usas los músculos cada día para hacer actividades. Esta mujer está usando
músculos para respirar, para hacer circular la sangre y mover su mano para tomar
apuntes. Tus tejidos musculares liso y cardíaco son involuntarios; no haces un
control consciente de sus acciones.
ANATOMÍA MUSCULAR
El músculo esquelético funciona bajo control voluntario. El músculo esquelético
está compuesto de haces de fibras. Las fibras musculares son células longitudinales
cilíndricas y contienen muchos núcleos. Los músculos se contraerán o relajarán
cuando ellos reciban señales del sistema nervioso. Una unión neuromuscular es el
sitio del intercambio de señales. Esto es donde se conectan el botón sináptico de un
axón terminal con la fibra muscular. Las fibras musculares están compuestas de
muchas miofibrillas. Una miofibrilla contiene unidades contráctiles llamadas
sarcómeros. Los sarcómeros se disponen de manera adyacente unos con otros a lo
largo de toda la longitud de la miofibrilla. Cada sarcómero consta de filamentos de
proteína delgados y gruesos dispuestos alternadamente los cuales le dan al
músculo esquelético su apariencia estriada. El músculo se contrae cuando estos
filamentos se deslizan entre sí. Los filamentos gruesos está compuesto por
miosina, proteína que está anclada al centro del sarcómero, llamada línea M. El
filamento delgado está compuesto por la proteína actina, la cual está anclada a la
línea Z, en el borde externo del sarcómero (Fig. 1). Debido a que los filamentos de
actina están anclados a la línea Z, el sarcómero se acorta desde ambos lados
cuando los filamentos de actina se deslizan a lo largo de los filamentos de miosina.
Figura 1.

2. Aunque la acción entre los filamentos se ha descrito como “deslizamiento” el
filamento de miosina en realidad tira a la actina a lo largo de su longitud. Los
puentes cruzados de los filamentos de miosina se unen a los filamentos de actina y
ejercen fuerza sobre ellos para moverlos. Esta acción es conocida como
mecanismo del filamento deslizante de la contracción muscular. En este
modelo, el sarcómero se acorta sin quelos filamentos delgados ni gruesos cambien
su tamaño.
Una contracción comienza cuando una molécula de ATP, unido a la cabeza de la
Miosina,es hidrolizado a ADP y fosfato inorgánico, (Fig. 2). Esto causa que la cabeza
de la miosina se extienda y pueda fijarse al sitio de unión de la actina formando un
puente cruzado.
Figura 2.
Es provocada una acción, llamada golpe de fuerza, lo que permite que la miosina
tire al filamento de actina hacia la línea M, acortando así al sarcómero. El ADP y el
fosfato inorgánico son liberados durante el golpe de fuerza. La miosina permanece
unida a la actina hasta que se enlaza una nueva molécula de ATPliberando a la
miosina para comenzar un nuevo ciclo de unión y más contracción, o permanecer
no unida permitiendo la relajación del músculo.
Rigor mortis (o rigidez cadavérica) es el endurecimiento del cuerpo después
de la muerte que se produce por la carencia de ATP. Después de la muerte, las
células del cuerpo no producen más ATP y, sin ATP, el puente cruzado de la
miosina no se libera y, de esta forma, los músculos mantienen un estado de
contracción.

3. REGULACIÓN POR IONES DE CALCIO
Las contracciones musculares son controladas por la acción del calcio. Los
filamentos delgado de actina están asociadas con proteínas reguladoras llamadas
troponina y tropomiosina. Cuando un músculo está relajado, la tropomiosina
bloquea el sitio de unión del puente cruzado en la actina. Cuando los niveles del
ión Calcio son altos y hay suficiente ATP, iones Calcio se unen a la troponina, lo
cual desplaza a la tropomiosina, exponiendo el sitio de unión en la actina. Esto
permite que la miosina se fije a un sitio de unión en la actina formando un puente
cruzado. Los iones Calcio son almacenados en el retículo sarcoplásmico (nota del
traductor: este retículo es, en realidad, retículo endoplasmático liso) y son
liberados en respuesta a las señales del sistema nervioso para que se produzca
contracción muscular. Las moléculas de neurotransmisores,que son liberadas
desde una neurona para unirsea los receptores en la fibra muscular, despolarizan
la membrana de la fibra.
El impulso electroquímico viaja por los túbulos T y abre el área de almacenamiento
de Calcio. Los iones de Calcio fluyen hacia las miofibrillas donde ellos gatillan una
contracción muscular. A medida que la actina y la miosina se deslizan una sobre
otra, la totalidad del sarcómero se acorta ya que las líneas Z se acercan a la Línea
M.
RESUMEN
A medida que los sarcómeros en la miofibrilla
se contraen, la fibra muscular completa se
acortará. Cuando las fibras musculares se
contraen al unísono, un músculo puede
producir la suficiente fuerza para mover el
cuerpo, permitiendo que tú tomes notas.
(Hay hojas de trabajo hechas por mí, para que trabajen los estudiantes usando este documento y otros
disponibles en la WEB. Basta sólo revisar el material que he subido a Slideshare)