¿Cuáles son las mecánicas del movimiento muscular?
El movimiento muscular es un fenómeno biológico que solo relativamente recientemente ha llegado a ser completamente comprendido por los científicos. Una secuencia de eventos altamente compleja, muchos de los cuales tienen lugar a nivel molecular, lo que provoca el movimiento muscular. Existen diferentes tipos de músculos en el cuerpo, pero solo el músculo esquelético, los músculos que mueven los huesos y las articulaciones, se controlan voluntariamente. Los músculos que controlan el sistema circulatorio y ciertas funciones de los órganos se mueven sin nuestro control y, a menudo, sin que nos demos cuenta.
Los músculos esqueléticos están compuestos de células largas y delgadas que también se conocen como fibras musculares. Cada fibra muscular microscópica contiene los mecanismos necesarios para provocar el movimiento muscular a pequeña escala. Los vasos sanguíneos y las neuronas están presentes dentro y alrededor de grupos agrupados de fibras musculares, y proporcionan la energía y la información nerviosa necesaria para mover el músculo.
Cada fibra muscular es en sí misma un conjunto de unidades más pequeñas llamadas miofibrillas, donde se origina el movimiento muscular. Dentro de cada miofibril hay hebras o filamentos hechos de dos proteínas diferentes llamadas actina y miosina. Estas cadenas de proteínas están ancladas a la estructura de la miofibril y se encuentran paralelas entre sí. Cuando un impulso nervioso actúa sobre ellos, los filamentos de proteínas se empujan unos a otros, como los remos de un bote de remos a través del agua.
Los filamentos de proteínas pueden hacerlo mediante el uso de energía química derivada de un compuesto conocido como trifosfato de adenosina (ATP). El ATP se encuentra entre los químicos más esenciales presentes en el cuerpo. Permite el funcionamiento de todos los músculos, incluidos el corazón y el diafragma, y la vida cesaría inmediatamente sin él.
Cuando los filamentos de miosina y actina se mueven entre sí desde un estado relajado, la fibra muscular en su conjunto se contrae. Cuando todas las células de un músculo se contraen en la misma dirección, el músculo mueve el hueso al que está unido en esa dirección. Por el contrario, cuando las fibras musculares se relajan, el músculo en su conjunto también se relaja. Existen otras reacciones químicas muy complejas, que involucran calcio y otros elementos que ayudan a activar y desactivar las contracciones musculares, pero la mecánica del movimiento muscular es llevada a cabo por los filamentos de proteínas.
Los músculos a menudo se agrupan en pares, donde una contracción de un músculo mueve un hueso de cierta manera, y una contracción del otro músculo lo mueve de manera opuesta. Este es el caso de los músculos bíceps y tríceps de la parte superior del brazo. Cuando el sistema nervioso central da un impulso para contraer los bíceps, se produce un impulso correspondiente para relajar los tríceps y viceversa. Estos impulsos simultáneos son necesarios para permitir la libertad de movimiento en ambas direcciones.