contracción

Con el término contracción (Latín contrahere = contraer) describe el proceso en el que un músculo se acorta o aumenta su tensión. Existen diferentes tipos de contracciones con diferente significado funcional.

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Un músculo puede producir dos efectos mecánicos en el esqueleto humano. O estabiliza las articulaciones y áreas del cuerpo o mueve los huesos. Para que esto funcione, la fuerza generada en el músculo debe transferirse al hueso. Los tendones asumen esta tarea.

El músculo total consta de varias subunidades, como haces de músculos, haces de fibras musculares, fibras musculares y, en el nivel más bajo, las células musculares, también llamadas fibrillas. Además de los orgánulos celulares, estos contienen miles de sarcómeros conectados en serie, las unidades funcionales más pequeñas de un músculo. Cada sarcómero puede contraerse y así desarrollar fuerza. La fuerza total de un músculo resulta de la suma de la fuerza generada por los sarcómeros involucrados.

El centro funcional de cada sarcómero son los complejos actina-miosina. La actina y la miosina son proteínas que están unidas por puentes cruzados. Las hebras de actina más delgadas están unidas a los límites externos del sarcómero, las moléculas de miosina más gruesas se encuentran entre dos hebras de actina.

Si un impulso nervioso llega al músculo, se libera calcio y los sarcómeros se acortan o tensan mientras consumen energía. Las unidades de miosina tiran de las unidades de actina hacia el centro del sarcómero remando con la cabeza. El efecto en todo el músculo depende de cuántos sarcómeros se contraigan.

Función y tarea

Las contracciones producen dos efectos en el músculo. Por un lado se desarrolla energía, por otro lado se genera calor.

Los músculos tienen una pobre eficiencia mecánica. Aproximadamente el 80% del gasto de energía durante el trabajo muscular se destina al desarrollo de calor, solo el 20% a la generación de fuerza. Sin embargo, el calor producido contribuye de manera importante a regular la temperatura corporal y optimizar los procesos metabólicos.

La fuerza desarrollada por la contracción se transmite a través de los tendones a las inserciones del hueso y conduce al movimiento de las articulaciones involucradas o al aumento de la tensión. El hecho de que se produzca movimiento depende del objetivo que se persiga en los programas de movimiento en el cerebro y se transmita a los músculos a través de impulsos nerviosos. Si el objetivo es realizar secuencias de movimiento, todas las cadenas musculares necesarias para la acción adecuada se activan automáticamente y las influencias inhibidoras se desactivan. Si se va a mantener una determinada posición, el comando es estabilizar los músculos, partes del cuerpo y articulaciones.

La interacción entre agonistas (músculos activos) y sus oponentes (antagonistas) juega un papel importante en este proceso. Esto crea 3 posibles tipos de contracciones.

Durante la contracción isométrica, la tensión en el músculo aumenta, pero no hay movimiento porque los antagonistas o una resistencia externa no lo permiten. Idealmente, los agonistas y sus oponentes trabajan juntos. Esta forma de trabajo muscular es importante para todas las cargas estáticas, por ejemplo, para estabilizar la espalda o las articulaciones.

Las contracciones concéntricas provocan movimiento en la articulación a medida que el músculo activo se acorta y los antagonistas permiten este movimiento. Esta forma de trabajo muscular es mecánicamente la más fácil y barata para estimular el metabolismo muscular.

Las contracciones excéntricas ocurren cuando el músculo controla los movimientos que lo alargan. Tiene que hacer mucho trabajo mecánico, porque se contrae mientras disminuye el número de puentes cruzados entre actina y miosina. Todas las actividades de frenado pertenecen a esta forma de contracción.

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Enfermedades y dolencias

Una disfunción típica del músculo y la contracción es la debilidad muscular (atrofia). Suele ocurrir porque un músculo no se utiliza lo suficiente (atrofia por inactividad). Este fenómeno se observa típicamente en pacientes encamados o cuando las extremidades están inmovilizadas (yeso de París). La fuerza de contracción de los músculos y la sección transversal del músculo disminuyen, la función se ve afectada en mayor o menor medida según la gravedad y la duración. Otro desencadenante de la inactividad son las lesiones u otras irritaciones, por ejemplo, una irritación dolorosa en las inserciones de los tendones. En este caso, el cerebro activa programas de protección que hacen que los músculos se utilicen menos. Las atrofias por inactividad pueden regenerarse si no persisten durante demasiado tiempo.

La capacidad de los músculos para contraerse depende de los estímulos nerviosos que reciben del cerebro. Si esto no sucede, no puede producirse ninguna contracción. La conducción nerviosa puede verse afectada centralmente (cerebro o médula espinal) o periférica (sistema nervioso periférico) o estar completamente dañada. El resultado es una parálisis completa o incompleta. Las causas de esto pueden ser lesiones (paraplejía), hernia de disco o enfermedades inflamatorias (EM, poliomielitis) y metabólicas (polineuropatía, esclerosis lateral amiotrófica).

Las enfermedades que deterioran la capacidad de contraerse y tienen su causa en el propio músculo o en la unión entre el nervio y el músculo se resumen bajo el término distrofia muscular. Todos tienen en común los síntomas, posiblemente atrofia visible, debilidad creciente y fatiga rápida. Además, a medida que avanza la enfermedad, a menudo hay dolor al moverse, ya que aumenta la tensión sobre los músculos debilitados. La remodelación progresiva del tejido muscular también es típica de las distrofias musculares. Los elementos contráctiles están siendo reemplazados cada vez más por tejido conectivo, lo que no solo provoca una debilidad creciente, sino también una inmovilidad progresiva (contractura).

La causa de estas enfermedades son defectos genéticos que causan un daño irreparable a las células musculares, como resultado de lo cual la formación de proteínas en el músculo se reduce en gran medida o se bloquea por completo. Las distrofias musculares son enfermedades raras que aún hoy son incurables.