Contracción muscular – el modelo de los filamentos deslizantes

BiologíaFisiología humana y animalEdades 16–17

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Observa cómo se contrae un sarcómero según el modelo de los filamentos deslizantes: un impulso nervioso llega a la unión neuromuscular, el retículo sarcoplásmico libera Ca²⁺, el Ca²⁺ se une a la troponina y la tropomiosina se desplaza, y las cabezas de miosina forman puentes cruzados con la actina, realizan el golpe de fuerza y se sueltan gracias al ATP. Cambia el aporte de Ca²⁺ y de ATP para ver un músculo que no se contrae o que entra en rigor, mide la banda A, la banda I y la zona H, traza la curva fuerza–longitud del sarcómero y compara un par antagonista y las fibras rápidas y lentas.

Lección: Contracción muscular – teoría de los filamentos deslizantes, músculos antagonistas y tipos de fibras

Qué muestra

El músculo esquelético se acorta porque los filamentos finos de actina se deslizan entre los filamentos gruesos de miosina dentro de cada sarcómero. Un impulso nervioso en la unión neuromuscular provoca la liberación de iones calcio desde el retículo sarcoplásmico. El calcio se une a la troponina, la tropomiosina se aparta y las cabezas de miosina se unen a la actina formando puentes cruzados. Cada cabeza realiza un golpe de fuerza; luego se une ATP y la cabeza se suelta, y la hidrólisis del ATP la vuelve a armar. Sin ATP las cabezas quedan unidas y aparece el rigor. Los filamentos no cambian de longitud: la banda A se mantiene y la banda I y la zona H se acortan.

Cómo usarla

En la pantalla Sarcómero, pulsa Enviar impulso nervioso o ajusta la Frecuencia de impulsos nerviosos y observa las cabezas y la gráfica de longitud. Baja el Ca²⁺ liberado por impulso o pulsa Quitar el ATP y compara. En Longitud–tensión, mueve Longitud del sarcómero y pulsa Registrar para completar la tabla. En Músculos y fibras, usa Contraer bíceps y Contraer tríceps, elige un Tipo de fibra y pulsa Iniciar prueba de fatiga.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Sarcómero y ciclo de los puentes cruzados, Curva fuerza–longitud del sarcómero, Músculos antagonistas, fibras rápidas y lentas
  • Ca²⁺ liberado por impulso 0–100 %
  • ATP disponible 0–100 %
  • Frecuencia de impulsos nerviosos 0–50 Hz
  • Longitud del sarcómero (medida de fuerza) 1,2–3,8 µm
  • Tipo de fibra Lenta (tipo I), Rápida (tipo II)

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué la banda A conserva su longitud mientras la banda I y la zona H se acortan?
  2. ¿Por qué los músculos se vuelven rígidos tras la muerte, cuando se agota el ATP?
  3. ¿Por qué el sarcómero produce la mayor fuerza entre unos 2,0 y 2,25 µm?