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Explicar las diferencias en los músculos esquelético, cardiaco y liso en lo que se refiere a aspecto, proteínas contráctiles, proteínas de unión a calcio y aferencias nerviosas.
Describir cómo el sarcolema y el retículo sarcoplasmático están involucrados en la contracción muscular.
Explicar la fuente de energía para la contracción.
Describir el papel de las proteínas que siguen: actina, miosina, receptores de dihidropiridina, receptores de rianodina, calmodulina y troponina.
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El músculo es el sistema de mayor tamaño del organismo. Consta de tres tipos diferentes con base en factores como características morfológicas, vías de emisión de señales celulares, maneras de alterar la fuerza de la contracción, patrón de contracción (cíclico en contraposición con gradado), y la función del sistema nervioso en la función muscular. Los tres tipos de músculo son esquelético, cardiaco y liso. En su mayor parte, el músculo esquelético está fijo a huesos, y representa alrededor de 40% de la masa corporal de una persona sana típica. El músculo cardiaco es el principal componente del corazón, y se contrae de una manera cíclica durante toda la vida del individuo. El músculo liso es el principal componente de los órganos del tracto gastrointestinal, la vejiga, el útero, las vías respiratorias y los vasos sanguíneos —en general, el músculo liso constituye las paredes de estructuras huecas en el cuerpo, excepto el corazón.
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El requerimiento de calcio para iniciar la contracción es uniforme en todo el músculo. Los mecanismos para aumentar el calcio para la contracción pueden variar de un tipo de músculo a otro; la eliminación de calcio para la relajación también cambia. Sin embargo, el unificador predominante es que la concentración citosólica de calcio debe aumentar para que ocurra contracción, y disminuir para que haya relajación. Puesto que en el músculo liso por lo general hay algo de contracción moderada, el calcio citosólico debe aumentar para que la fuerza de la contracción se incremente, y disminuir para que dicha fuerza se reduzca. Así, los organelos como el sarcolema (SL) y el retículo sarcoplasmático (SR, del inglés sarcoplasmic reticulum) que contienen proteínas, las cuales efectúan flujos de calcio, están organizados y son muy eficientes en el músculo. Por ejemplo, la concentración de calcio en el músculo cardiaco en reposo es de sólo 0.1 μM, y puede aumentar 100 veces durante excitación; por ende, la eliminación de calcio es crucial para que haya relajación. Los procesos involucrados en el movimiento del calcio son importantes en el entendimiento de la contracción muscular en los tres tipos de músculo.
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La contracción muscular es apoyada por hidrólisis de trifosfato de adenosina (ATP). El ATP es producido por fosforilación oxidativa mitocondrial a partir de sustratos proporcionados por reservas de glucógeno o triacilglicerol en el tejido o por sustratos transportados por la sangre, como glucosa y ácidos grasos. La glucólisis también produce ATP, pero no de manera tan eficiente ...