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12 may 2020

Unión Neuromuscular o Mioneural (UNM)


Es la sinapsis entre una neurona motora somática (NMS) y una fibra muscular esquelética (FME); la cual, incluye las terminaciones axónicas y los bulbos sinápticos terminales (BSt) de una neurona motora, además de la placa motora adyacente del sarcolema de la fibra muscular (fM). Un impulso nervioso (potencial de acción nervioso) induce a un potencial de acción muscular (PAm) de la siguiente manera:
  1. Liberación de la acetilcolina (ACh): Cuando un impulso nervioso alcanza los BSt de una NMS abre los canales de voltaje del Ca2+ lo que permite su difusión hacia el interior, esto ocasiona la exocitosis de las vesículas sinápticas que liberan la ACh.
  2. Activación de los receptores de ACh: La ACh difunde a través de la hendidura sináptica y se une a los receptores colinérgicos que son canales dependiente de ligandos.
  3. Producción del PAm: Cuando la ACh se une a su receptor específicamente para el ión Na+ que entra al sarcoplasma de una fM lo que inicia el potencial de acción muscular.
  4. Terminación de la actividad de ACh: La ACh se degrada con rapidez por acción de la acetilcolinesterasa (AChE) produciendo colina y acetil-CoA.
En este sentido, si otro impulso nervioso libera más ACh se repiten los pasos 2 y 3. Generalmente, la UNM se localiza cerca del punto medio de una FME; los PAm que se originan en la unión mioneural se propaga hacia ambos extremos de la fibra. En consecuencia, gracias a esta disipación permite la activación casi simultanea (y por ende la contracción) de todas las porciones de la fibra muscular.

Producción de ATP en la Fibras Musculares

La fM tiene 3 fuentes de producción de ATP que son: Creatinina, Respiración anaeróbica y respiración celular.

Fibra Muscular Esquelética (FME)

Contracción

1) Se inicia con un impulso nervioso que alcanza el botón presinaptico, lo cual origina la abertura de los canales de Ca2+ regulados por voltaje; este impulso nervioso es producto del potencial de acción generado desde el montículo propagado por todo el axón, que se acerca a las zonas aledañas al botón.

2) El calcio penetra y se activa un proceso de formación de ACh, el principal neurotransmisor participante en la sinapsis de la UNM. De tal modo, que el ingreso de los iones de Ca2+ desencadena la exocitosis de las vesículas sinápticas, lo cual permite la difusión de la ACh hacia la hendidura.

3) La ACh liberada en la hendidura sináptica se une a los receptores de ACh presentes en la placa motora terminal, es decir, la región del sarcolema opuesta a los botones sinápticos.

4) Al unirse la ACh a los receptores, ocurre un aumento de la conductancia de los iones de Na+ hacia el interior de la célula muscular o fM, posibilitando que esta se cargue positivamente activando una despolarización de la placa motora terminal, esto a su vez propicia un PAm.

5) El PAm se disemina a través de los túbulos transversos (tT), causando la apertura de canales de liberación de iones de Ca2+ ubicados en la membrana del retículo sarcoplasmatico (RS) permitiendo que dichos iones fluyan al sarcoplasma.

6) Estos iones liberados se unen a la troponina una proteína reguladora presentes en los filamentos finos, cabe decir, actina; esta unión produce un cambio conformacional del complejo troponina-tropomiosina, que en consecuencia se descubre los sitios de unión de actina con la miosina, este echo da inicio al ciclo contráctil. El sitio de descubrimiento de unión de la miosina-actina da inicio a lo que se conoce como contracción muscular.

Ciclo de Contracción

El ciclo contráctil es la consecuencia repetida de fenómenos que dan origen al desplazamiento de los filamentos musculares, el cual se da en 4 etapas que son:

1) Hidrolisis del ATP: El cual reorienta y carga la cabeza de miosina, es importante recalcar que hay tres fuentes de energía para este proceso que son: (a) El sistema fosfageno, (b) Glucolisis y (c) Respiración celular.

2) Golpe de Potencia: Es el acoplamiento de la miosina a la actina para formar puentes cruzados en los sitio de unión miosina-actina 

3) Fase de Deslizamiento: Es donde se lleva a cabo la rotación del puente cruzado y la liberación del ADP; los puentes cruzados generan golpe de fuerzas que condujeran al desplazamiento de los Ff sobre los gruesos hacia la línea M, lo que origina la reducción de las bandas I y H, en consecuencia ocurre un acortamiento del sarcómero, y así varios sarcómeros a la vez acortados se produce la contracción del músculo esquelético.

4) Desacoplamiento: Es la separación de la miosina y actina, por medio de la unión de una molécula de ATP en la cabeza de la miosina.

El ciclo se repite cuando la ATPasa presente en la molécula de miosina hidroliza a la molécula de ATP recientemente unida, cabe señalar, que el ciclo se repite mientras haya ATP disponible y los niveles de Ca2+ de la cercanía de los filamentos permanezcan lo suficientemente elevados.

Relajación

El músculo no puede estar permanentemente contraído, por lo que existe un conjunto de proceso que producen una posterior relajación del músculo:

1) Uno de ellos es el efecto de la acetilcolinesterasa una enzima que degrada el neurotransmisor ACh degradándola en Acetilo-Colina, productos que no pueden activar por separados al receptor de la acetilcolina.

2) Por otra parte, los canales de liberación de iones de Ca2+ del RS se cierran.

3) Las bombas de transporte activo de iones de calcio usan ATP para restablecer los niveles bajos de Ca2+ en el sarcoplasma, es importante recalcar, la presencia de la calsecuestrina mediante el envió de iones de calcio devuelta al interior del RS.

Estos 3 procesos, es decir, el efecto de la acetilcolina, el cierre de canales de liberación de Ca2+, la apertura de las bombas de transporte activo de calcio al interior del RS y la presencia de la calsecuestrina y su trabajo; conducen a una relajación de la fibra muscular.
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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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