Fisiologia Muscular i Nerviosa: Guia Essencial de Mecanismes i Funcions

Mecanisme de la Contracció Muscular: Filaments i ATP

La contracció muscular segueix el model de filaments lliscants, on la miosina i l’actina interactuen. Quan arriba un impuls nerviós, s’allibera calci, que permet la unió dels filaments i la contracció mitjançant l’ús d’ATP (adenosina trifosfat).

Sistema Nerviós: Parts Principals i Funcions Clau

El sistema nerviós es divideix en dues parts principals:

Sistema Nerviós Central (SNC)

• Cervell: Controla moviments, pensament, emocions i funcions vitals.
• Medul·la espinal: Transmet senyals entre el cervell i la resta del cos, i coordina reflexos.

Sistema Nerviós Perifèric (SNP)

• Somàtic: Responsable del control voluntari dels músculs esquelètics.
• Autònom: Regula funcions involuntàries del cos, com el ritme cardíac, la digestió i la respiració.

Músculs Esquelètics, Llisos i Cardíacs: Diferències

Els músculs esquelètics són estriats i de control voluntari. Són els responsables del moviment del cos i estan units als ossos per tendons (per exemple, el bíceps o el quàdriceps).

Els músculs llisos són no estriats i de control involuntari. Es troben a les parets dels òrgans interns (com l'estómac o els intestins) i als vasos sanguinis, controlant funcions automàtiques com la digestió o la pressió arterial.

El múscul cardíac és estriat però de control involuntari. Es troba exclusivament al cor, permetent el seu bombeig constant i rítmic de sang a tot el cos.

Tipus de Fibres Musculars: Funció i Rendiment

Les fibres musculars es classifiquen principalment en tres tipus segons la seva velocitat de contracció i resistència a la fatiga:

• Tipus I (lentes): Són fibres de contracció lenta, altament resistents a la fatiga. Utilitzen principalment el metabolisme aeròbic i són ideals per a activitats de resistència prolongada.
• Tipus IIa (intermèdies): Combinen característiques de les fibres lentes i ràpides. Poden generar força considerable i tenen una resistència moderada a la fatiga.
• Tipus IIb (ràpides): Són fibres de contracció ràpida i potent, però es fatiguen molt ràpidament. Són essencials per a moviments explosius i de curta durada.

Funcionament de la Unitat Motora i Unió Neuromuscular

Una unitat motora inclou una neurona motora i totes les fibres musculars que aquesta neurona innerva. És la unitat funcional bàsica del control muscular.

La unió neuromuscular és la sinapsi especialitzada entre una neurona motora i una fibra muscular. En aquesta unió, la neurona allibera el neurotransmissor acetilcolina, que desencadena un potencial d’acció a la fibra muscular i, conseqüentment, la contracció muscular.

Contracció Muscular: Isomètrica vs. Anisomètrica

Les contraccions musculars es poden classificar segons si hi ha canvi en la longitud del múscul:

• Isomètrica: El múscul genera tensió sense canviar de longitud, per tant, no hi ha moviment visible. Exemple: aguantar un pes en una posició fixa.
• Anisomètrica: El múscul canvia de longitud mentre genera tensió, produint moviment. Es subdivideix en:
  • Concèntrica: El múscul s’escurça mentre es contrau. Exemple: pujar un pes en un exercici de bíceps.
  • Excèntrica: El múscul s’allarga mentre es contrau, controlant el moviment. Exemple: baixar un pes lentament.

Sistema Nerviós i Control del Moviment Corporal

El sistema nerviós té un paper fonamental en el control del moviment. El cervell, especialment el còrtex motor, envia ordres a través de la medul·la espinal, que activen les neurones motores. Aquestes neurones, al seu torn, fan contraure els músculs. El cerebel i els ganglis basals són estructures cerebrals clau que ajusten la precisió, la coordinació i la fluïdesa del moviment.

Procés de Relaxació Muscular

Després d'una contracció, la relaxació muscular es produeix quan s’atura l’estímul nerviós. El calci, que havia estat alliberat per iniciar la contracció, es reabsorbeix ràpidament cap al reticle sarcoplasmàtic. Sense calci, la proteïna troponina torna a bloquejar els llocs d’unió de l’actina, impedint la interacció amb la miosina, i el múscul torna a la seva posició de repòs inicial.

Diferències entre Sistema Nerviós Simpàtic i Parasimpàtic

El sistema nerviós autònom es divideix en dues branques amb funcions oposades:

• El sistema nerviós simpàtic prepara el cos per a situacions d’estrès o "lluita o fugida". Augmenta la freqüència cardíaca, dilata les pupil·les, desvia la sang cap als músculs i inhibeix la digestió.
• El sistema nerviós parasimpàtic afavoreix el repòs i la recuperació ("descans i digestió"). Redueix la freqüència cardíaca, contrau les pupil·les, estimula la digestió i conserva l'energia.

Del Cervell al Moviment: El Procés Complet

El procés que va des d'una ordre cerebral fins a la producció d'un moviment és complex i seqüencial:

1. El còrtex motor del cervell genera l'ordre de moviment.
2. La senyal nerviosa baixa per la medul·la espinal fins a les neurones motores dels nervis perifèrics.
3. A la unió neuromuscular, la neurona allibera el neurotransmissor acetilcolina.
4. L'acetilcolina provoca un potencial d'acció a la fibra muscular, que al seu torn allibera calci i activa el mecanisme de contracció muscular.