La contracción muscular es la activación de los puntos que generan tensión dentro de las células musculares[1][2]. En fisiología, la contracción muscular no implica necesariamente un acortamiento del músculo, ya que la tensión muscular puede producirse sin cambios en la longitud del músculo, como cuando se sostiene algo pesado en la misma posición[1]. A la finalización de la contracción muscular le sigue la relajación muscular, que es un retorno de las fibras musculares a su estado de baja generación de tensión[1].
Para que se produzcan las contracciones, las células musculares deben depender de la interacción de dos tipos de filamentos: los filamentos finos y los filamentos gruesos. Los filamentos finos son dos hebras de actina enrolladas una alrededor de la otra, y los filamentos gruesos están formados en su mayor parte por proteínas alargadas llamadas miosina. Juntos, estos dos filamentos forman las miofibrillas, que son importantes orgánulos del sistema muscular esquelético. La contracción muscular también puede describirse en función de dos variables: la longitud y la tensión[1]. Una contracción muscular se describe como isométrica si la tensión muscular cambia pero la longitud del músculo sigue siendo la misma[1][3][4][5]. Por el contrario, una contracción muscular es isotónica si la tensión muscular sigue siendo la misma durante toda la contracción[1][3][4][5]. Si la longitud del músculo se acorta, la contracción es concéntrica[1][6]; si la longitud del músculo se alarga, la contracción es excéntrica. En los movimientos naturales que subyacen a la actividad locomotora, las contracciones musculares son polifacéticas, ya que pueden producir cambios en la longitud y la tensión de forma variable en el tiempo[7]. Por lo tanto, es probable que ni la longitud ni la tensión permanezcan invariables en los músculos esqueléticos que se contraen durante la actividad locomotora.
¿Qué ocurre durante la contracción muscular?
La contracción muscular se produce cuando los filamentos delgados de actina y gruesos de miosina se deslizan unos sobre otros. Por lo general, se supone que este proceso es impulsado por puentes cruzados que se extienden desde los filamentos de miosina e interactúan cíclicamente con los filamentos de actina a medida que se hidroliza el ATP.
Una contracción muscular se desencadena cuando un potencial de acción viaja por los nervios hasta los músculos. La contracción muscular comienza cuando el sistema nervioso genera una señal. La señal, un impulso denominado potencial de acción, viaja a través de un tipo de célula nerviosa denominada neurona motora.
¿Qué es un ejemplo de contracción muscular?
Cuando el músculo se acorta, genera la fuerza suficiente para mover un objeto. Éste es el tipo más popular de contracción muscular. En el entrenamiento con pesas, un curl de bíceps es un movimiento concéntrico fácil de reconocer. Cuando levantas una mancuerna hacia el hombro, puedes notar que tu músculo bíceps se hincha y se abulta a medida que se acorta.
Contracción muscular involuntaria
Las células musculares están especializadas en la contracción. Los músculos permiten movimientos como caminar y también facilitan procesos corporales como la respiración y la digestión. El cuerpo contiene tres tipos de tejido muscular: músculo esquelético, músculo cardíaco y músculo liso (Figura 19.33).
Figura 19.33. El cuerpo contiene tres tipos de tejido muscular: músculo esquelético, músculo liso y músculo cardíaco, visualizados aquí mediante microscopía óptica. Las células musculares lisas son cortas, ahusadas en cada extremo y sólo tienen un núcleo regordete en cada una. Las células musculares cardíacas son ramificadas y estriadas, pero cortas. El citoplasma puede ramificarse y tienen un núcleo en el centro de la célula. (Crédito: modificación de un trabajo del NCI, NIH; datos de la barra de escala de Matt Russell)
El tejido muscular esquelético forma los músculos esqueléticos, que se unen a los huesos o a la piel y controlan la locomoción y cualquier movimiento que pueda controlarse conscientemente. Dado que puede controlarse con el pensamiento, el músculo esquelético también se denomina músculo voluntario. Los músculos esqueléticos son largos y de aspecto cilíndrico; cuando se observan al microscopio, el tejido muscular esquelético tiene un aspecto rayado o estriado. Las estrías se deben a la disposición regular de las proteínas contráctiles (actina y miosina). La actina es una proteína contráctil globular que interactúa con la miosina para la contracción muscular. El músculo esquelético también tiene múltiples núcleos presentes en una sola célula.
¿Cómo se mueven los huesos del esqueleto humano? Los músculos del esqueleto se contraen y relajan para mover mecánicamente el cuerpo. Los mensajes del sistema nervioso provocan estas contracciones musculares. Todo el proceso se denomina mecanismo de contracción muscular y puede resumirse en tres pasos:
La contracción muscular comienza cuando el sistema nervioso genera una señal. La señal, un impulso llamado potencial de acción, viaja a través de un tipo de célula nerviosa llamada neurona motora. La unión neuromuscular es el nombre del lugar donde la neurona motora llega a una célula muscular. El tejido muscular esquelético está compuesto por células denominadas fibras musculares. Cuando la señal del sistema nervioso llega a la unión neuromuscular, la neurona motora libera un mensaje químico. El mensaje químico, un neurotransmisor llamado acetilcolina, se une a unos receptores situados en el exterior de la fibra muscular. Esto inicia una reacción química dentro del músculo.
Cuando la acetilcolina se une a los receptores de la membrana de la fibra muscular, se inicia un proceso molecular de varios pasos dentro de la fibra muscular. Las proteínas del interior de las fibras musculares se organizan en largas cadenas que pueden interactuar entre sí, reorganizándose para acortarse y relajarse. Cuando la acetilcolina alcanza los receptores de las membranas de las fibras musculares, los canales de membrana se abren y comienza el proceso que contrae las fibras musculares relajadas:
Las contracciones excéntricas, caracterizadas por el alargamiento del complejo músculo-tendinoso, presentan varias características únicas en comparación con otros tipos de contracciones, que pueden dar lugar a adaptaciones únicas. Debido a sus propiedades fisiológicas y mecánicas específicas, existe un interés creciente por emplear el trabajo muscular excéntrico con fines de rehabilitación y clínicos. Sin embargo, se sabe que el ejercicio excéntrico desacostumbrado causa daño muscular y dolor retardado, comúnmente definido como “Dolor Muscular de Inicio Retardado” (DOMS). Hasta la fecha, la estrategia preventiva más útil para evitar estos efectos adversos consiste en repetir sesiones de contracciones excéntricas submáximas cuya intensidad se aumenta progresivamente a lo largo del entrenamiento. A pesar del creciente número de investigaciones centradas en la contracción excéntrica, sigue existiendo una importante laguna en nuestra comprensión de los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a la respuesta inicial de daño y a las posteriores adaptaciones al ejercicio excéntrico. Sin embargo, desentrañar la base molecular del daño y el dolor muscular relacionados con el ejercicio podría ayudar a descubrir la base mecanicista de afecciones patológicas como la mialgia o las enfermedades neuromusculares. Además, una mejor comprensión de los mecanismos que rigen las adaptaciones al entrenamiento excéntrico proporcionaría una información inestimable para diseñar intervenciones terapéuticas e identificar posibles dianas terapéuticas.
