Módulo 7.1. Minerales: concepto, funciones y clasificación. Los elementos mayoritarios.

3.1.3. Papel del calcio en la contracción muscular

 

El impulso se propaga a través de las neuronas hasta llegar a las células musculares originando su contracción.  Estas células se caracterizan por su forma alargada y por estar compuestas, en toda su longitud, de dos tipos de filamentos proteicos a modo de “varillas” que se disponen paralelamente entre sí: la actina y la miosina. Ambas proteínas filamentosas tienden a deslizarse unas sobre otras propiciando que la célula muscular se acorte considerablemente (millones de células que se encogen a la vez producen la contracción de un músculo). En cambio, durante el reposo muscular dicho deslizamiento es mínimo de tal modo que el conjunto de filamentos se dispone abarcando su máxima longitud dentro de la célula, esto es así debido a la presencia de una especie de “frenos” (la tropomiosina y la troponina) que impiden su natural deslizamiento y, por lo tanto, la contracción del músculo. El impulso nervioso despolariza las membranas de la célula muscular (tanto la membrana celular como las membranas que componen a los órganos intracelulares) haciéndolas permeables al calcio, esto propicia la liberación de gran cantidad de calcio intracelular contenido en el retículo sarcoplásmico (bolsas de membrana llenas de calcio situadas alrededor de los filamentos de actina y miosina). Tanto el calcio procedente del retículo como, en menor medida,  el llegado junto con el  sodio desde el exterior celular, inunda el sarcoplasma (citoplasma de una célula muscular). En ese momento la troponina (el “freno” que impide la contracción) se une inmediatamente al calcio, ya que es extremadamente afín a él desentendiéndose de los filamentos de miosina los cuales, liberados de su traba, se deslizan inmediatamente sobre los de actina acortando la célula.

Cuando el impulso nervioso ha cesado, las membranas celulares tornan a ser impermeables al calcio. Justo antes de que esto ocurra se pone en funcionamiento una bomba que, a costa de ATP, fuerza el retorno del calcio al interior del retículo sarcoplásmico. De este modo, la troponina se separa del calcio y vuelve a unirse a los filamentos de actina que se separan de los de miosina tornando a su posición inicial. Así la célula muscular torna a la forma alargada característica del estado de reposo.

Este fenómeno dependiente del calcio fundamenta los movimientos voluntarios, generados por la contracción de la musculatura esquelética, y los involuntarios como la contracción del corazón y de la musculatura lisa del tracto digestivo.

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