¿Qué causa la contracción muscular? Un fisiólogo explica cómo se mueven los músculos

¿Qué hace que las células musculares se contraigan? – Samart, 13 años, India

Los músculos son asombrosos. Son los que te permiten tocar la guitarra, patear un balón de fútbol y chocar los cinco con tus amigos. Cuando decides moverte, tu cerebro le dice a tus músculos qué hacer y ellos entran en acción. Pero, ¿qué sucede realmente en tus músculos para que esto suceda?

Para responder a esa pregunta, primero debes entender cómo están formados tus músculos.

¿De qué están hechos los músculos?

Cada músculo de su cuerpo es un órgano y, como cualquier otro órgano, los músculos están formados por células. Las células musculares, llamadas fibras musculares, tienen una forma ligeramente diferente a la de la mayoría de las demás células. Las fibras musculares son largas y parecidas a cuerdas. Se pueden estirar y acortar, como cuerdas elásticas.

Cada músculo contiene un montón de estas fibras alineadas una al lado de la otra, como una bolsa de espaguetis secos. Algunos músculos están formados por cientos de miles de fibras.

La ilustración de este artista muestra cómo todas las fibras musculares están dispuestas y conectadas dentro del músculo. Roger Harris/Bibliotecas de fotografías científicas a través de Getty Images

Los músculos que utiliza para mover su cuerpo se llaman músculos esqueléticos porque mueven sus huesos. Cada músculo está unido a los huesos mediante tendones. Cuando el músculo se acorta, tira del tendón, que a su vez tira del hueso, permitiéndole moverse.

Tira y afloja microscópico

Tus células están llenas de máquinas moleculares hechas de proteínas. Ayudan a sus células a hacer su trabajo.

La actina y la miosina son dos proteínas extremadamente importantes para las fibras musculares. La actina es como una cuerda microscópica y la miosina es como un brazo microscópico. Cuando millones de diminutos brazos de miosina agarran los cordones de actina y tiran al mismo tiempo, la fibra muscular se acorta. Los científicos dicen que el músculo se contrae.

Tenga en cuenta que las manos pequeñas sólo pueden tirar de las cuerdas. Nunca empujan. Por eso los músculos sólo pueden tirar.

Músculos del brazo humano en funcionamiento. microman6/Momento vía Getty Images

Vea usted mismo. Adelante, dobla el codo. Ese músculo en el interior de la parte superior del brazo se llama bíceps. Cuando se acorta, tira para doblar el brazo. Ahora estire su brazo. Ese músculo en la parte posterior de su brazo se llama tríceps y tira para estirar el brazo. No es necesario empujar.

Enviar un mensaje de movimiento

Así es como los músculos crean movimiento, pero esos pequeños brazos de miosina no tiran constantemente. ¿Qué les dice cuándo tirar? La respuesta es tu cerebro.

Tu cerebro y tus músculos se comunican mediante electricidad. Cuando decides moverte, tu cerebro genera una señal eléctrica que envía a tus músculos. Para llegar a los músculos, la señal viaja por la médula espinal y luego a lo largo de los nervios que se conectan a las fibras musculares.

Estas señales viajan a más de 200 millas por hora. Llegan a los músculos tan rápidamente que el movimiento se siente casi al instante. Afortunadamente, para movimientos comunes como caminar o escribir, el cerebro envía estas señales automáticamente para que no tengas que pensar en ellas.

Cuando la señal eléctrica llega a las fibras musculares, les indica a los pequeños sacos llenos de calcio que se abran. Cuando el calcio se atasca en estos sacos, los brazos de miosina no pueden alcanzar las cuerdas de actina. Pero cuando se libera calcio, actúa como una llave inglesa y desbloquea las cuerdas de actina para que los brazos de miosina puedan agarrarlas.

Los científicos llaman a este sistema de almacenamiento de calcio retículo sarcoplásmico.

Cuando el calcio permite que los brazos de miosina agarren las cuerdas de actina, todavía necesitan energía para tirar. Esa energía proviene de un combustible celular especial llamado ATP. El ATP es la principal fuente de energía para todas las células de su cuerpo. Su cuerpo utiliza los alimentos que consume para producir ATP, y el ATP ayuda a alimentar las proteínas para que las células puedan hacer su trabajo.

Los movimientos complicados comienzan cuando el cerebro envía señales a los músculos. SCIEPRO/Bibliotecas de fotografías científicas a través de Getty Images Poniéndolo todo junto

Entonces, ¿qué causa que un músculo se contraiga? Se necesita todo un equipo de electricidad, calcio, ATP y proteínas trabajando juntos.

Primero, su cerebro envía una señal eléctrica a sus fibras musculares. Esto hace que se libere calcio en esas fibras. El calcio permite que las proteínas miosina se unan a las proteínas actina. El ATP proporciona la energía para extraer la miosina. Cuando se producen millones de pequeños tirones al mismo tiempo, el músculo se acorta y crea movimiento.

La próxima vez que saludes a un amigo o leas otro artículo de niños curiosos, sabrás que miles de fibras musculares y millones de proteínas microscópicas trabajan juntas para que esto suceda.

Y como la curiosidad no tiene límite de edad, adultos, cuéntanos también qué te estás preguntando. No podremos responder todas las preguntas, pero haremos nuestro mejor esfuerzo.