Sarcómero

los Sarcómero es una pequeña unidad funcional dentro del músculo: alineadas una detrás de la otra, forman las miofibrillas en forma de hilo que se agrupan para formar fibras musculares. La estimulación eléctrica de las células nerviosas hace que los filamentos dentro de un sarcómero se empujen entre sí, lo que hace que el músculo se contraiga.

¿Qué es el sarcómero?

El cuerpo humano tiene 656 músculos que realizan movimientos activos. Los músculos esqueléticos son los principales responsables de los movimientos voluntarios, pero también reaccionan al reflejo con la ayuda de rutinas automatizadas. Estos músculos suelen tener forma de huso y se adhieren directamente a un hueso o indirectamente a través de un tendón.

Se pueden distinguir dos tipos de músculos: lisos y estriados. El tejido muscular liso envuelve muchos órganos y tiene una superficie sin una estructura clara. Los músculos estriados, por otro lado, se caracterizan por un patrón de rayas que se extiende a través de las fibras del tejido y se repite a intervalos regulares.

Cada una de estas secciones es un sarcómero, que forma una unidad contráctil: cuando el músculo se tensa, las fibras finas dentro de un sarcómero se deslizan entre sí, acortándolo y haciendo que el músculo en su conjunto se contraiga. La fila longitudinal de los sarcómeros da la miofibrilla; muchas miofibrillas forman la fibra muscular con sus numerosos núcleos celulares.

Las fibras musculares se combinan en el haz de fibras musculares y están rodeadas por una capa de tejido conectivo. Separa los muchos haces de fibras musculares que forman un músculo completo y permite que el tejido se mueva de manera flexible y suave entre sí. Los músculos deben su aspecto fibroso a esta estructura.

Anatomía y estructura

Macroscópicamente, el sarcómero forma una sección dentro de la miofibrilla. La banda oscura (banda A) está en estado relajado en el medio del sarcómero y está delimitada por la banda clara (banda I) a derecha e izquierda.

En el centro está la línea M, que aparece particularmente oscura bajo el microscopio debido a la superposición de las fibras del sarcómero. Un disco en Z cierra el sarcómero en ambos lados. El patrón de banda se crea por la diferente densidad de la tela dentro de una sección: en las áreas más oscuras, los filamentos en forma de hilo se empujan entre sí y, por lo tanto, dejan pasar menos luz.

El sarcómero está formado por dos tipos de filamentos: un complejo de actina y tropomiosina e hilos de miosina. La actina consta de moléculas esféricas que están estrechamente alineadas entre sí, con la hebra girando ligeramente. Una cadena, de la que cuelgan ocasionalmente otras moléculas, se entrelaza alrededor de esta estructura: la tropomiosina. El segundo tipo de filamento dentro de un sarcómero es la miosina, que en su totalidad forma la banda A oscura. Una molécula de miosina consta de dos cadenas más delgadas, cada una con un engrosamiento al final, conocido como cabeza de miosina. Las dos cadenas de miosina se enrollan una alrededor de la otra en una espiral para formar un filamento de miosina.

Función y tareas

Desde un punto de vista funcional, el sarcómero representa la unidad contráctil dentro del músculo, el sistema nervioso coordina el movimiento de modo que todos los sarcómeros de una miofibrilla (y por tanto de una fibra muscular) se contraigan al mismo tiempo. Una neurona motora envía una señal eléctrica a través de su fibra nerviosa, al final de la cual hay una conexión (sinapsis) con el músculo.

El lado de la neurona de la sinapsis consiste en una placa motora terminal en la que se encuentran las vesículas con sustancias mensajeras (neurotransmisores). La señal eléctrica de la fibra nerviosa desencadena la liberación de neurotransmisores en la brecha sináptica, en el otro lado del cual hay receptores postsinápticos en el músculo. Cuando una sustancia mensajera se acopla a un receptor, abre canales iónicos en la membrana celular a través de los cuales pueden migrar las partículas cargadas; como resultado, la relación de voltaje eléctrico en el tejido muscular cambia y surge un potencial de placa terminal.

Esta corriente eléctrica débil se propaga a través de la membrana externa de la célula muscular (sarcolema) y penetra en el interior de la capa de tejido a través del sistema de tubos de los túbulos en T. Allí, el potencial eléctrico se transfiere al retículo sarcoplásmico y permite que éste libere iones de calcio. Los iones de calcio se unen de forma reversible a los filamentos del sarcómero. El cambio estructural permite que las cabezas de miosina se unan temporalmente a la hebra de actina / tropomiosina y se desprendan.

Como resultado, empuja el filamento entre los hilos de actina / tropomiosina: las bandas del sarcómero se superponen con más fuerza en este estado tenso que en el estado relajado, de modo que el sarcómero es más corto en general. Lo mismo ocurre en los sarcómeros adyacentes, en muchas fibras musculares agrupadas. En los músculos más grandes, una sola motoneurona inerva varios cientos de fibras musculares al mismo tiempo.

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Enfermedades

El dolor muscular suele ser una de las quejas menos graves que pueden resultar de un daño leve al sarcómero. El dolor muscular se manifiesta en un dolor desagradable, tirante o desgarrante en el músculo afectado y un endurecimiento notable del tejido. La causa suele deberse a una sobrecarga o un calentamiento insuficiente durante el deporte, lo que provoca un daño fino en el hilo de actina.

Sin embargo, la miocardiopatía hipertrófica tiene efectos más graves.En esta enfermedad cardíaca, los sarcómeros son más gruesos de lo habitual; Dado que las fibrillas y las fibras musculares todavía están presentes en el mismo número que en una persona sana, la capa muscular también es más gruesa en general. Esto conduce a limitaciones funcionales que pueden provocar síncope, sensación de presión en el pecho, dificultad para respirar, mareos y ataques de angina de pecho. Las causas más comunes de miocardiopatía hipertrófica son mutaciones genéticas que conducen a la síntesis incorrecta de actina, tropomiosina o miosina en el 40-60% de los casos. Las mutaciones en la proteína C, que se une a la miosina, son particularmente comunes; este defecto genético explica una cuarta parte de las causas.