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🇪🇸 ESPAÑOL
Descripción técnica de la imagen (infografía)
La imagen es una infografía educativa sobre la contracción muscular, publicada por Revista MSP (revistamsp.com), titulada “Contracción muscular”, que representa de forma secuencial y esquemática el proceso neurofisiológico y bioquímico que conduce a la contracción del músculo estriado esquelético.
Elementos representados
La infografía integra cuatro niveles fisiológicos:
A) Nivel nervioso central y periférico
- Representación del sistema nervioso central (SNC) y sistema nervioso periférico (SNP).
- Inicio del estímulo nervioso como potencial de acción.
- Transmisión aferente hacia el SNC y posterior respuesta eferente motora por la raíz anterior.
B) Unión neuromuscular (placa motora)
- Llegada del potencial de acción al botón sináptico.
- Entrada de calcio (Ca²⁺) dependiente de voltaje.
- Liberación de acetilcolina (ACh) en la hendidura sináptica.
- Unión de ACh a receptores nicotínicos postsinápticos.
- Despolarización de la membrana muscular (potencial de placa terminal).
C) Acoplamiento excitación–contracción
- Propagación del potencial por el sarcolema.
- Activación de los túbulos T mediante receptores de dihidropiridina (DHPR).
- Activación de los receptores de rianodina (RyR) del retículo sarcoplasmático.
- Liberación masiva de Ca²⁺ al citosol.
D) Nivel miofibrilar (teoría del filamento deslizante)
- Unión del Ca²⁺ a la troponina C.
- Desplazamiento de la tropomiosina, exponiendo los sitios activos de la actina.
- Formación de puentes cruzados actina–miosina.
- Hidrólisis de ATP → ADP + Pi.
- Golpe de fuerza (power stroke).
- Ciclo repetitivo mientras haya ATP y Ca²⁺ disponibles.
- Relajación muscular mediante recaptación activa de Ca²⁺ por bombas ATPasa.
Sistemas de finalización
- Bomba Ca²⁺-ATPasa del retículo sarcoplasmático.
- Intercambiador Na⁺/Ca²⁺ y bombas iónicas de membrana.
- Restablecimiento del estado de reposo.
Artículo científico completo
Fisiología de la contracción muscular esquelética
Bases neurofisiológicas, moleculares y bioenergéticas
Autor: DrRamonReyesMD
Área: Fisiología humana / Neurofisiología / Medicina
Nivel: Grado avanzado – Posgrado – Ciencias de la Salud
Resumen
La contracción muscular esquelética es un proceso altamente coordinado que integra señales eléctricas del sistema nervioso, mecanismos de transducción electroquímica en la unión neuromuscular y reacciones bioquímicas dependientes de calcio y ATP en el sarcómero. Este artículo describe de manera sistemática y rigurosa las fases del proceso contráctil, desde la generación del potencial de acción neuronal hasta la relajación muscular, con énfasis en el acoplamiento excitación–contracción y la teoría del filamento deslizante.
Introducción
El movimiento voluntario humano depende de la capacidad del músculo esquelético para transformar señales eléctricas en trabajo mecánico. Este fenómeno es el resultado de una cascada integrada que involucra el sistema nervioso, la sinapsis neuromuscular, la regulación del calcio intracelular y la interacción molecular entre actina y miosina.
1. Activación nerviosa y potencial de acción
La contracción se inicia cuando una neurona motora alfa genera un potencial de acción que se propaga a lo largo del axón mediante canales de sodio dependientes de voltaje, conservando su amplitud por el principio de todo o nada.
2. Transmisión en la unión neuromuscular
La llegada del impulso provoca:
- Apertura de canales de Ca²⁺ voltaje-dependientes.
- Entrada de Ca²⁺ presináptico.
- Exocitosis vesicular.
- Liberación de ACh.
La ACh se une a receptores nicotínicos y genera el potencial de placa terminal.
3. Acoplamiento excitación–contracción
El potencial se propaga por el sarcolema y túbulos T, activando DHPR y RyR, lo que libera Ca²⁺ desde el retículo sarcoplasmático.
4. Regulación del sarcómero
El Ca²⁺ se une a la troponina C, desplaza la tropomiosina y permite la interacción actina–miosina.
5. Ciclo de los puentes cruzados
Incluye unión, golpe de fuerza, liberación, unión de ATP y reposicionamiento de la cabeza de miosina.
6. Relajación muscular
La ACh es degradada, el Ca²⁺ es recaptado por bombas ATPasa y se interrumpe la contracción.
7. Importancia clínica
Alteraciones del proceso producen patologías como miastenia gravis, hipertermia maligna, calambres y rabdomiólisis.
Conclusión
La contracción muscular es un proceso preciso, dependiente de ACh, Ca²⁺ y ATP, que conecta el sistema nervioso con la mecánica celular.
Firma:
DrRamonReyesMD
🇬🇧 ENGLISH
Technical description of the image (infographic)
The image is an educational infographic on muscle contraction, published by Revista MSP (revistamsp.com), titled “Muscle Contraction”, illustrating in a sequential and schematic manner the neurophysiological and biochemical processes leading to skeletal striated muscle contraction.
Elements represented
The infographic integrates four physiological levels:
A) Central and peripheral nervous system
- Representation of the central nervous system (CNS) and peripheral nervous system (PNS).
- Initiation of the neural stimulus as an action potential.
- Afferent transmission to the CNS followed by efferent motor output through the anterior root.
B) Neuromuscular junction (motor end plate)
- Arrival of the action potential at the synaptic terminal.
- Voltage-dependent calcium (Ca²⁺) influx.
- Release of acetylcholine (ACh) into the synaptic cleft.
- Binding of ACh to postsynaptic nicotinic receptors.
- Muscle membrane depolarization (end-plate potential).
C) Excitation–contraction coupling
- Propagation of the action potential along the sarcolemma.
- Activation of T-tubules via dihydropyridine receptors (DHPR).
- Activation of ryanodine receptors (RyR) in the sarcoplasmic reticulum.
- Massive release of Ca²⁺ into the cytosol.
D) Myofibrillar level (sliding filament theory)
- Binding of Ca²⁺ to troponin C.
- Displacement of tropomyosin, exposing actin binding sites.
- Formation of actin–myosin cross-bridges.
- ATP hydrolysis → ADP + Pi.
- Power stroke.
- Repetitive cycling while ATP and Ca²⁺ are available.
- Muscle relaxation via active Ca²⁺ reuptake by ATPase pumps.
Termination systems
- Ca²⁺-ATPase pump of the sarcoplasmic reticulum.
- Na⁺/Ca²⁺ exchanger and membrane ion pumps.
- Restoration of the resting state.
Full scientific article
Physiology of skeletal muscle contraction
Neurophysiological, molecular and bioenergetic bases
Author: DrRamonReyesMD
Field: Human Physiology / Neurophysiology / Medicine
Level: Advanced undergraduate – Postgraduate – Health Sciences
Abstract
Skeletal muscle contraction is a highly coordinated process integrating neural electrical signals, electrochemical transduction at the neuromuscular junction, and calcium- and ATP-dependent biochemical reactions within the sarcomere. This article systematically describes the phases of contraction from neuronal action potential generation to muscle relaxation, emphasizing excitation–contraction coupling and the sliding filament theory.
Conclusion
Skeletal muscle contraction is a precise, energy-dependent phenomenon linking the nervous system to cellular mechanics. Acetylcholine, calcium and ATP constitute the functional pillars of this process.
Signature:
DrRamonReyesMD
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