Contracción muscular: proceso, fases y metabolismo energético

Preparación Física

La preparación física es una parte fundamental del entrenamiento que busca optimizar el estado del deportista, aprovechando sus aptitudes naturales y desarrollando al máximo sus cualidades físicas. Esto se logra mediante ejercicios sistemáticos, graduales y progresivos que facilitan la adaptación del cuerpo al entrenamiento específico y técnico de cada deporte, con el objetivo de obtener un rendimiento deportivo óptimo.

Inicio de la Contracción Muscular

El proceso de contracción muscular se inicia con la transmisión del impulso nervioso por la motoneurona, que libera acetilcolina. Esta liberación permite la entrada de sodio a la célula, generando un potencial de acción.

Liberación de Calcio

El potencial de acción viaja a través del sarcolema y el sistema de túbulos T, provocando la liberación de calcio (Ca2+) por parte del retículo sarcoplasmático. Estos iones de calcio se unen a la troponina, con la que tienen afinidad.

En reposo, el complejo troponina-tropomiosina bloquea los sitios de inserción de las cabezas de miosina en los filamentos de actina, cubriéndolos físicamente. El Ca2+ modifica la composición de la troponina, desplazando la tropomiosina y eliminando el bloqueo. Esto permite que las cabezas de miosina entren en contacto con la actina, iniciando el desplazamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina.

La ATP-asa, una enzima, participa al romper los enlaces del ATP para obtener la energía necesaria para este desplazamiento. La contracción continúa mientras haya Ca2+. Cuando este disminuye, se elimina la unión troponina + Ca2+, el complejo troponina-tropomiosina vuelve a bloquear los sitios de inserción y la fibra regresa al reposo.

El transporte de Ca2+ al retículo sarcoplasmático requiere energía en forma de ATP, que se utiliza tanto en la contracción como en el reposo. El gasto energético es proporcional al acortamiento muscular; cuanto mayor sea este, más energía se necesitará para formar enlaces entre los filamentos finos y gruesos.

El acoplamiento de la excitación con la contracción, a través del sistema de túbulos T, explica por qué las miofibrillas de toda la fibra muscular se activan simultáneamente tras la dispersión del potencial de acción en el sarcolema.

Contracción Muscular: Resumen

• Descarga de la neurona motora.
• Liberación de acetilcolina en la placa terminal motora.
• Aumento de la conductancia de Na y K en la membrana de la placa terminal.
• Generación del potencial de acción en las fibras musculares.
• Propagación de la despolarización hacia el interior a lo largo de los túbulos T.
• Liberación de calcio de las cisternas terminales del retículo sarcoplasmático y difusión del calcio.
• Unión del Ca con la troponina C, movimiento de la tropomiosina y descubrimiento de los sitios de unión de actina y miosina.
• Formación de enlaces cruzados entre actina y miosina y desplazamiento de los filamentos delgados sobre los gruesos, lo que produce acortamiento.
• Utilización de ATP.
• Cuando el Ca vuelve al retículo, el proceso se deshace y los miofilamentos regresan a su longitud de reposo.

Recomendación: Realizar un Calentamiento Adecuado

La ruptura de un enlace rico en energía de la molécula de ATP proporciona la energía química que provoca cambios en la ultraestructura de la miosina, permitiendo el proceso de contracción muscular. Gran parte de la energía liberada se pierde en forma de calor.

El aumento de la temperatura provoca variaciones en diferentes reacciones metabólicas, lo que permite que sean más eficientes desde un punto de vista energético.

Conceptos Clave

Nucleótidos

Son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de 5 carbonos, una base nitrogenada y un grupo fosfato. El nucleósido es la parte formada por la base nitrogenada y la pentosa.

Miosina

Es una proteína fibrosa implicada en la contracción muscular, que interactúa con la actina. Hidroliza el ATP para formar ADP y P.

NADH Deshidrogenasa

Es un gran complejo multienzimático que cataliza la transferencia de electrones del NADH al coenzima Q en la cadena respiratoria.

Gluconeogénesis

Es una ruta metabólica que permite la síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos. Ocurre casi exclusivamente en el hígado.

Tejidos como el cerebro, los eritrocitos, el riñón, la córnea del ojo y el músculo requieren un suministro continuo de glucosa, obtenida a partir del glucógeno del hígado, solo durante 10 a 18 horas. Después, la glucosa disminuye y comienza la formación de glucosa a partir de sustratos diferentes al glucógeno. Casi todos los aminoácidos pueden proporcionar carbono para la síntesis de glucosa.