El modelo de los filamentos deslizantes

Cuando un sarcómero se acorta, ni la actina ni la miosina se acortan. Se deslizan una sobre otra.

Dos tipos de filamento

Si miras una fibra muscular esquelética con un microscopio potente, verás bandas oscuras y claras alternadas. El patrón se debe a dos tipos de filamentos proteicos dentro de cada sarcómero. Los filamentos delgados están formados sobre todo por actina, enrollada en una hebra como dos collares de cuentas, con las proteínas reguladoras tropomiosina y troponina a lo largo. Están anclados en los discos Z de cada extremo del sarcómero y apuntan hacia el centro. Los filamentos gruesos están formados por miosina, unas 300 moléculas cada uno. Se ubican en el centro, unidos en la línea M, y sus cabezas sobresalen hacia los filamentos delgados en todas partes salvo en un tramo desnudo del centro.

Los nombres de las bandas

Las bandas recibieron su nombre por su aspecto. La banda A es la banda oscura, y su ancho es la longitud de los filamentos gruesos; en sus partes externas se superponen filamentos delgados. La banda I es la zona clara a cada lado de un disco Z, donde solo hay filamentos delgados. La zona H es la parte central más pálida de la banda A, donde solo hay filamentos gruesos, y la línea M la recorre por el centro. Un sarcómero va de un disco Z al siguiente, así que contiene una banda A completa y media banda I en cada extremo.

Qué cambia y qué se mantiene

Si comparas un sarcómero relajado con uno contraído, cambian tres cosas: los discos Z se acercan, la banda I se estrecha y la zona H se estrecha. La banda A conserva exactamente el mismo ancho. Si los filamentos se acortaran, la banda A también se reduciría. Como no ocurre, los filamentos deben conservar su longitud y deslizarse unos sobre otros, de modo que la zona donde se superponen crece. Esta explicación se llama modelo de los filamentos deslizantes. En la contracción máxima, los filamentos delgados y gruesos se superponen por completo y la banda I casi desaparece.

Arrastra el control Contracción en el modelo y lee los números de la esquina. El sarcómero, la banda I y la zona H se reducen a medida que avanzas. La banda A se mantiene en el mismo porcentaje todo el tiempo.

Quién tira de quién

Los filamentos gruesos se quedan en su lugar y los delgados se mueven. Las cabezas de miosina se unen a los filamentos delgados y tiran de ellos hacia la línea M, y como los filamentos delgados están fijos a los discos Z, estos son arrastrados hacia dentro. Las cabezas de la mitad izquierda de un filamento grueso tiran en un sentido y las de la mitad derecha en el otro, así que ambos extremos del sarcómero se acercan al centro. Los sarcómeros vecinos comparten sus discos Z, de modo que cuando cada sarcómero de una miofibrilla se acorta un poco, la miofibrilla y luego toda la fibra se acortan mucho.

Demasiado largo o demasiado corto

Las cabezas de miosina solo pueden unirse a la actina donde los dos tipos de filamento se superponen, así que la longitud de un sarcómero influye en cuánta tensión puede generar. Es la relación longitud-tensión. Los sarcómeros producen la máxima tensión entre aproximadamente el 80 y el 120 por ciento de su longitud de reposo. Si estiras mucho un sarcómero más allá de eso, la superposición disminuye y quedan menos cabezas al alcance de la actina. Si lo comprimes mucho, los filamentos delgados sobrepasan las últimas cabezas y se amontonan en el centro, así que la tensión vuelve a bajar. Un sarcómero tan estirado que los filamentos no se superpusieran en absoluto no podría generar tensión, pero el tejido conjuntivo y otras proteínas del músculo normalmente lo impiden.

Este es material educativo sobre cómo está formado el cuerpo y cómo funciona. No es consejo médico y no sirve para diagnosticar ni tratar a nadie.