Mecanismo de la Contracción Muscular

1. Los iones de calcio liberados por el retículo sarcoplásmico están disponibles junto a los filamentos de actina y miosina.
2. Los iones calcio se unen a las moléculas de troponina, modificando su estructura. Este cambio permite que los filamentos de miosina se unan a ellos formando puentes transversales que vinculan los filamentos de actina y miosina.
3. Segmentos de miosina adoptan una forma de cabeza redondeada extendiéndose desde el cuerpo del filamento de miosina. Esta cabeza tiene la capacidad de degradar ATP en presencia de calcio y utilizar su energía en el proceso de contracción. Cuando la fibra muscular es activada, los iones calcio activan la degradación de ATP a ADP, liberándose energía. Con esta energía liberada, las cabezas de los filamentos de miosina se unen a los de actina, flexionándose. Este movimiento de flexión es el que tira al filamento de actina hacia el centro del sarcómero. Este ciclo se repite a lo largo de la contracción utilizando nuevos iones de calcio y energía en cada paso, lo que se traduce en un acortamiento del músculo. Hay que tener presente que durante la contracción, los filamentos de actina se mueven hacia la mitad de la miofibrilla. Mientras esto ocurre, el músculo se acorta.
4. El neurotransmisor acetilcolina presente en el espacio sináptico es desactivado por acción de la enzima acetilcolinesterasa.
5. Se bombean los iones calcio al interior del retículo sarcoplásmico.
6. Sin la presencia de calcio, los filamentos de actina se deslizan de regreso a su posición original y ocurre la relajación del músculo.

Toda esta serie de acontecimientos se realiza en milisegundos. Incluso cuando no están en movimiento, nuestros músculos se encuentran en un estado de contracción parcial conocido como tono muscular. En cualquier momento dado, algunas fibras musculares están contraídas, estimuladas por mensajes de células nerviosas. El tono muscular es un proceso inconsciente que ayuda a mantener los músculos preparados para la acción y, cuando se corta el nervio motor de un músculo, ese músculo queda completamente relajado.

Regulación Nerviosa de la Contracción Muscular

La contracción de diferentes tipos de músculos está dada por las vías eferentes del sistema nervioso periférico (nervios y ganglios que se encuentran fuera del sistema nervioso central), ya sea:

• Somático: Formado por neuronas que conducen la información en forma de impulsos nerviosos desde el sistema nervioso central hasta los músculos esqueléticos.
• Autónomo: Formado por neuronas que llevan información desde los receptores hasta el sistema nervioso central; y por neuronas que conducen la información desde el sistema nervioso central hasta los músculos lisos y cardíacos, y glándulas. Este se divide en dos:
  • División Simpática: Participa en las reacciones del organismo frente a situaciones de tensión (respuesta de ‘lucha o huida’).
  • División Parasimpática: Restablece el equilibrio propio del organismo en reposo (‘descanso y digestión’).

En la contracción y/o relajación de los músculos esqueléticos, las fibras nerviosas eferentes que forman parte del sistema nervioso somático conducen impulsos nerviosos desde áreas específicas de la corteza cerebral, zona que controla el inicio de los movimientos voluntarios. La actividad de los músculos lisos o involuntarios (músculo cardíaco, glándulas del organismo) está regulada por las fibras nerviosas eferentes del sistema nervioso autónomo. Estas fibras se agrupan en los diversos nervios raquídeos que son los que hacen conexión con la médula espinal. En coordinación con el sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal), este sistema nervioso controla las funciones vitales del organismo.

Anatomía del Sistema Respiratorio

• Fosas nasales: Son dos cavidades situadas en la nariz que permiten el paso de oxígeno a nuestro cuerpo y la salida del dióxido de carbono hacia el medio.
• Cavidad nasal: Parte interna de la nariz, la cual está recubierta por una membrana mucosa que ayuda a que la nariz esté húmeda. También tiene unos pelitos que ayudan a filtrar el aire que respiras, bloqueando la suciedad y el polvo para que no lleguen a los pulmones.
• Cavidad bucal: O también llamada cavidad oral, es el espacio previo a la faringe por el cual los alimentos son ingeridos.
• Faringe: Es un tubo muscular que ayuda a respirar, el cual está situado en el cuello y por donde pasan tanto el aire como los alimentos, por lo que forma parte tanto del aparato digestivo como del aparato respiratorio.
• Laringe: Órgano donde se produce la voz, contiene las cuerdas vocales y constituye también un paso obligado para los gases respiratorios. También permite el paso de aire hacia la tráquea y los pulmones y se cierra para no permitir el paso de comida durante la deglución.
• Tráquea: Localizada en el cuello, se extiende entre la laringe y los bronquios. Es la vía aérea principal de los pulmones y se divide en dos grandes ramas llamadas bronquios, los cuales canalizan el aire a los pulmones.
• Bronquios: Continuación de la parte conductora del aire que se extienden desde la tráquea hacia los alvéolos (parte de las vías respiratorias donde se lleva a cabo el intercambio de gases) y se ramifican en dos bronquios, uno derecho y otro izquierdo.
• Pulmones: Los pulmones son los órganos de la respiración donde se produce la hematosis, proceso durante el cual los glóbulos rojos absorben oxígeno y se liberan del anhídrido carbónico. Protegidos por las costillas, se encuentran en la caja torácica, a ambos lados del corazón, separados por el mediastino, nombre que recibe el espacio entre cada uno de ellos.
• Caja torácica: Está formada principalmente por las costillas y el esternón, cuya función es proteger a los pulmones y al corazón de fuertes golpes que impidan que trabajen correctamente.
• Diafragma: Músculo delgado y aplanado que separa el tórax del abdomen. Este músculo colabora activamente con las funciones respiratorias, de fonación y de digestión.

Centro Respiratorio

El centro respiratorio está compuesto por varios grupos de neuronas localizadas bilateralmente en el bulbo raquídeo y en la protuberancia. Estas controlan el ritmo básico de la respiración, el cual se puede modificar en respuesta a las demandas del cuerpo. Consta de tres grupos principales de neuronas:

• Un grupo respiratorio dorsal.
• Un grupo respiratorio ventral.
• El centro neumotáxico.