Fisiología de la contracción muscular

Receptores tendinosos y protección contra la tensión excesiva

Los órganos tendinosos de Golgi desempeñan un papel clave en la autorregulación del tono muscular. Son estructuras pequeñas (de unos 1 mm de longitud y hasta 100 µm de diámetro) que se localizan en los tendones y se conectan en serie con las fibras musculares extrafusales.

Su tarea principal es prevenir la tensión excesiva y la posible rotura del tejido.

• Activación: Los receptores responden tanto al estiramiento como a la contracción, sin embargo, la respuesta máxima se produce precisamente durante la contracción muscular activa.
• Reflejo miotático inverso: Ante una excitación intensa, la señal viaja a través de fibras aferentes rápidas (grupo Ib, velocidad de conducción de hasta 120 m/s) hacia la médula espinal. Allí, a través de las células inhibidoras de Renshaw, se suprime la actividad de las motoneuronas alfa del músculo que está trabajando (agonista) y de sus sinergistas. Simultáneamente, una parte de los impulsos excita las motoneuronas de los músculos antagonistas, provocando su activación.

Especificidad del tejido muscular liso

La musculatura lisa de los órganos internos (estómago, vesícula biliar, vejiga urinaria, esfínteres) difiere radicalmente de la esquelética. Se caracteriza por una baja excitabilidad, una baja velocidad de conducción de la señal y una labilidad extremadamente baja.

1. Contracción única: Se desarrolla lentamente y dura mucho tiempo, pero es capaz de alcanzar una fuerza considerable. Esto es críticamente importante para la función de cierre fiable de los esfínteres.
2. Automatismo: Los músculos lisos son capaces de excitarse espontáneamente sin estímulos externos. Incluso con denervación completa (destrucción de las conexiones con el SNC), conservan el tono y la capacidad de contraerse.
3. Conducción de la excitación: La señal se transmite de célula a célula a través de uniones en hendidura especializadas: nexos. Debido a esto, el músculo liso no obedece a la ley de la conducción aislada. Responde al estímulo como un todo unificado, obedeciendo la ley «Todo o nada» (a diferencia de la musculatura esquelética).
4. Sensibilidad química: Los músculos lisos poseen una sensibilidad aumentada a las sustancias químicas. Si las fibras esqueléticas se contraen solo bajo la acción de impulsos nerviosos, las lisas responden a factores químicos, influencias nerviosas y poseen su propio automatismo.

Plasticidad y reacción al estiramiento

Una propiedad fundamental de los órganos huecos es el tono plástico (plasticidad). Es la capacidad del tejido para conservar una nueva longitud, adquirida mediante un estiramiento lento, sin un cambio significativo en la tensión interna.

• Si el órgano se estira lentamente, se manifiesta la plasticidad: se llena sin elevar la presión en su interior (por ejemplo, durante la acumulación gradual de líquido en la vejiga urinaria).
• Si el estiramiento ocurre rápidamente, este actúa como un estímulo adecuado. Se produce una contracción brusca de las paredes musculares, dirigida a vaciar el órgano.

Para comparar: la musculatura esquelética posee elasticidad; tras ser estirada, siempre tiende a volver a su longitud inicial.

Fundamentos de la contracción de los músculos esqueléticos

El trabajo de la musculatura esquelética se basa en una jerarquía estructural y funcional estricta: desde la fibra muscular y la miofibrilla hasta la unidad contráctil básica, el sarcómero.

• La iniciación del acto contráctil es imposible sin la participación de los iones de calcio (Ca2+).
• Dependiendo de las condiciones de carga, se distinguen los regímenes de trabajo muscular isotónico, isomérico y auxotónico.
• La amplitud de la respuesta muscular depende directamente de la fuerza del estímulo y de la longitud inicial del sarcómero.
• A una alta frecuencia de estimulación, las respuestas individuales se fusionan, dando lugar a una contracción sostenida y potente: tétanos.
• La unidad funcional de control es la unidad neuromotora. El número de fibras musculares en ella depende estrictamente de la función del músculo concreto (para movimientos finos hay menos, para movimientos groseros, más).

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• El mecanismo de la contracción muscular y sus etapas a nivel de los miofilamentos
• El papel de los iones de calcio en la iniciación del acto contráctil
• Tipos de tétanos y mecanismos de aparición de las contracciones tetánicas
• Procesos químicos y térmicos durante el trabajo muscular
• El concepto de fuerza muscular absoluta y total, fundamentos de la dinamometría

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